JP2020157346A - 絶縁性被膜を有する被溶接物の抵抗溶接方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明は、表面に絶縁性被膜を有する複数の被溶接物を重ね合わせて組立体を形成する第1工程と、前記組立体に溶接電極を接触させる領域を介して加熱する手段により、前記組立体の内部の絶縁性被膜に損傷を与える第2工程と、前記損傷が与えられた前記組立体の表面において当該組立体を挟んで対向する位置に一対の溶接電極を接触させて通電し、抵抗溶接を行う第3工程と、を含む、抵抗溶接方法である。
【選択図】図4
Description
被溶接物は、母材の表面に絶縁性被膜を有する。本実施形態の第1工程では、複数の被溶接物を重ね合わせて組立体を形成する。組立体を治具(図示を省略する。)によって固定することが好ましい。被溶接物は、板材、形材、管材など、その表面に電気的な絶縁性の被膜を有する物品であれば、特に限定されない。めっき層を鋼板の表面に有する両面めっき鋼板や片面めっき鋼板の被溶接物が好ましい。板厚が0.4〜2.3mmの鋼板に適用してもよい。
図2及び図3は、本実施形態の第2工程を模式的に示した図である。本実施形態の第2工程では、前記組立体4に溶接電極9を接触させる領域を介して加熱する手段6により、前記組立体4の内部の絶縁性被膜2に損傷を与える処理が行われる。第3工程において組立体の表面に溶接電極を接触させて抵抗溶接を行うので、第2工程は、その前処理として、溶接電極が接触する領域を介して試験体内部が加熱される。組立体を局所的に加熱することにより、組立体の内部に含まれる絶縁性被膜の一部が除去され、それによって組立体内部に通電経路を形成することができる。
図4は、本実施形態の第3工程を模式的に示した図である。図4に示すように、本実施形態の第3工程では、前記損傷を与えられた前記組立体4の表面において当該組立体4を挟んで対向する位置に一対の溶接電極8を接触させて通電して、スポット溶接などの抵抗溶接が行われる。第2工程の加熱処理によって、組立体4の表面に凝固部7が形成されることに加えて、組立体4の内部に絶縁性被膜2の損傷部8が形成されることにより、十分な通電経路が形成される、そのため、溶接電極9を組立体4の表面に接触させて通電すると、電圧を過大に印加することなく、適度な条件で抵抗溶接を施すことが可能となる。
(1)板間被膜損傷面積率の測定
板厚が0.8mmの黒色溶融亜鉛めっき鋼板の2枚を重ね合わせて、上板及び下板からなる試験体を作製した。使用した当該めっき鋼板は、質量%でZn−6%Al−3%Mg組成のめっき層を有する両面めっき鋼板であり、寸法が100mm×30mm、めっき付着量が60〜80g/m2であった。当該めっき鋼板のめっき層は、その表面側部分が絶縁性を示し、内側部分が導電性を有する。試験体の上板の外側表面へ向けて1kWレーザ溶接機でレーザ光を照射し、上板及び下板の双方が対向する側の絶縁性被膜を部分的に損傷させた。
上記(1)の板間被膜損傷面積率の測定に用いた試験体と同様の手順により、試験体No.1〜No.9を作製し、当該試験体に対してレーザ光を照射した。次いで、得られた試験体は、レーザ光が照射された箇所において単相交流式溶接機(交流周波数60Hz)を用いて、スポット溶接による抵抗溶接が行われた。
めっき付着量が異なる両面めっき鋼板を用いて、実施例1と同様の手順で、試験体No.21〜No.25を作製し、レーザ光照射及びスポット溶接を行い、板間被膜損傷面積率及び引張せん断強さを測定し、溶接性を評価した。鋼板のめっき付着量を30〜350g/m2の範囲で変化させて試験体を作製した。レーザ光照射及びスポット溶接は、実施例1と同様の条件で行なった。スポット溶接を施した試験体の引張せん断強さを測定し、実施例1と同様の基準で溶接性を評価した。その結果を表2に示す。
板厚の異なる両面めっき鋼板を用いて、実施例1と同様の手順で、試験体No.31〜No.35を作製し、レーザ光照射及びスポット溶接を行い、板間被膜損傷面積率及び引張せん断強さを測定し、溶接性を評価した。両面めっき鋼板の板厚を0.4〜2.3mmの範囲で変化させて試験体を作製した。両面めっき鋼板の寸法、めっき付着量は、実施例1と同様である。
2 めっき層(絶縁性被膜)
3 両面めっき鋼板(被溶接物)
4 組立体
5 片面めっき鋼板(被溶接物)
6 レーザ光
7 凝固部
8 損傷部
9 溶接電極
Claims (4)
- 表面に絶縁性被膜を有する複数の被溶接物を重ね合わせて組立体を形成する第1工程と、
前記組立体に溶接電極を接触させる領域を介して加熱する手段により、前記組立体の内部の絶縁性被膜に損傷を与える第2工程と、
前記損傷が与えられた前記組立体の表面において当該組立体を挟んで対向する位置に一対の溶接電極を接触させて通電し、抵抗溶接を行う第3工程と、を含む、抵抗溶接方法。 - 前記第2工程は、前記組立体の内部の絶縁性被膜に損傷を与える面積が、0.3×4πt(t:板厚)で示される数値以上である、請求項1に記載の抵抗溶接方法。
- 前記第2工程における前記加熱する手段は、レーザ光の照射である、請求項1または2に記載の抵抗溶接方法。
- 前記絶縁性被膜は、亜鉛(Zn)、アルミニウム(Al)、マグネシウム(Mg)の少なくとも1種を含む酸化被膜である、請求項1〜3のいずれかに記載の抵抗溶接方法。
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