JP6892039B1 - 抵抗スポット溶接方法および溶接部材の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
この溶接法は、重ね合わせた2枚以上の鋼板を挟んでその上下から一対の電極で加圧しつつ、上下電極間に高電流の溶接電流を短時間通電して接合する方法である。この溶接法では、高電流の溶接電流を流すことで発生する抵抗発熱を利用して、点状の溶接部を形成する。この点状の溶接部は、ナゲットと呼ばれる。ナゲットは、重ね合わせた鋼板に電流を流した際に鋼板の接触箇所で両鋼板が溶融し、凝固した部分である。このナゲットにより、鋼板同士が点状に接合される。
一般に、加圧力および通電時間を一定とした場合には、ナゲット径は、溶接電流の増加にしたがって徐々に増加する。しかし、溶接電流が一定値以上になると、鋼板間に溶融金属が飛散する散りという現象が生じる。さらに、散りの発生は、ナゲット径や継手引張強度にばらつきを生じさせる。その結果、溶接継手部の品質が不安定になる。
なお、板組みを構成する金属板のうち、板厚が相対的に小さい金属板を薄板、板厚が相対的に大きい金属板を厚板とそれぞれ称する。以下も同様である。
すなわち、通常、ナゲットは、電極間の中央付近から鋼板の固有抵抗により体積抵抗発熱にて形成される。しかし、電極チップとの接触によって、一番外側の薄板と厚板の間では温度が上がりにくい。そのため、薄板−厚板間でナゲットが成長する前に、電極間中央部近傍、換言すれば、厚板−厚板間でナゲットが大きく成長する。その結果、電極による加圧では溶融金属を抑えきれずに、散りが発生する。
「複数の鋼板を重ね合わせて抵抗スポット溶接する、継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法であって、
前記複数の鋼板は、
引張強さが共に780MPa以上、1850MPa以下である2枚の鋼板であって、板厚比={鋼板の板厚の総和}/{薄い側の鋼板の板厚(同厚の場合は1枚当たりの板厚)}が2以上、5以下の範囲となる2枚の鋼板である、
あるいは、引張強さが共に780MPa以上、1850MPa以下である3枚の鋼板、又は、引張強さが共に780MPa以上、1850MPa以下である2枚の鋼板とその外側の引張強さが780MPa未満である1枚の鋼板であって、板厚比={鋼板の板厚の総和}/{薄い側の鋼板の板厚(同厚の場合は1枚当たりの板厚)}が3以上、6以下の範囲となる3枚の鋼板であり、
前記スポット溶接は、加圧力P1(kN)、溶接電流I1(kA)の前通電である第1通電工程と、加圧力P2(kN)、溶接電流I2(kA)の本通電である第2通電工程とからなり、
前記加圧力P1、P2を、前記複数の鋼板の平均板厚をt(mm)とするとき、下記(2)式、(3)式で表される範囲とし、
0.5≦P2≦3.0t(1/3) ・・・(2)
1.0×P2<P1≦2.0×P2 ・・・(3)
前記溶接電流I1を、前記溶接電流I2の30%以上、90%以下の範囲とし、
前記第1通電工程が終了した後、0.1(s)以内に前記第2通電工程を開始することを特徴とする継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法。」
が提案されている。
また、表面凹凸や部材の形状などにより溶接する点の周囲が強く拘束されている場合には、鋼板間の板隙が大きくなる。これにより、鋼板同士の接触径が狭まり、やはり必要な径のナゲットが得られなかったり、散りが発生しやすくなることもある。
しかし、自動車の製造工程などの実作業においては、次々と流れてくる被処理材を連続的に溶接する。外乱の状態は、施工条件や被処理材の寸法誤差などによって、溶接位置や被処理材ごとに変動する。そのため、実際に溶接を開始する時点で、当該被処理材の外乱の状態を正確に把握することは困難である。
このため、特許文献1の技術でも、想定以上の外乱が存在する場合には、散りを発生させることなく所望のナゲット径を確保することができないという問題がある。
また、上述したとおり、外乱の状態は、施工条件や被処理材の寸法誤差などによって、溶接位置や被処理材ごとに変動する。そのため、仮に、溶接前に被処理材の外乱の状態を把握できたとしても、外乱の状態ごとに当該外乱の状態を加味した最適な溶接条件を設定する必要があり、作業効率やコストといった点での問題が大きい。
また、本発明は、上記の抵抗スポット溶接方法により、重ね合わせた複数枚の金属板を接合する、溶接部材の製造方法を提供することを目的とする。
(1)ナゲットを形成する本通電を2段以上の加圧力ステップに分割し、第1加圧力ステップの加圧力を第2加圧力ステップの加圧力よりも大きくする場合、外乱の状態によらず、所望とする通電経路が確保されているか否か、ひいては、所望とする発熱形態が得られるか否かは、本通電の通電開始から一定時間が経過するまでの電極間抵抗の時間積分値から判断することができる。
(2)また、この電極間抵抗の時間積分値に応じて、第1加圧力ステップの加圧力から第2加圧力ステップの加圧力に切り替えるタイミングを設定することによって、外乱の影響を有効に緩和することができる。
(3)その結果、自動車の製造などの実作業において次々と流れてくる被処理材を連続的に溶接する(溶接位置や被処理材ごとに外乱の状態が変動する)場合であっても、外乱の状態の変動に有効に対応して、散りの発生なしに、所望のナゲット径を安定的に確保することが可能になる。
本発明は、上記の知見に基づき、さらに検討を加えて完成されたものである。
1.複数枚の金属板を重ね合わせた被溶接材を、一対の電極によって挟み、加圧しながら通電して接合する抵抗スポット溶接方法であって、
本通電が2段以上の加圧力ステップを有し、かつ、該本通電における第1加圧力ステップの加圧力:F1および第2加圧力ステップの加圧力:F2が、F1>F2の関係を満足し、
また、上記本通電における第1加圧力ステップから第2加圧力ステップへの加圧力切替時点Tfを、次式(1)〜(3)を満足するように設定する、抵抗スポット溶接方法。
・TA≦0.8×T0の場合
TA≦Tf<T0 ・・・(1)
・0.8×T0<TA≦T0、または、0.9×R0≦RA≦R0の場合
0.9×T0<Tf<1.1×T0 ・・・(2)
・RA<0.9×R0の場合
T0<Tf≦T0+2×(R0-RA)/R0×Tm ・・・(3)
ここで、
T0:第1加圧力ステップから第2加圧力ステップへの基準加圧力切替時点
Tm:本通電の合計通電時間
RA:本通電の通電開始から基準加圧力切替時点T0までの電極間抵抗の時間積分値
R0:被溶接材に外乱がない場合に本通電と同じ条件で通電を行ったときに得られる、通電開始から基準加圧力切替時点T0までの電極間抵抗の時間積分値
TA:本通電における電極間抵抗の時間積分値が、R0に到達する時間
である。
0.1×Tm≦T0≦0.8×Tm
前記テスト溶接工程の本通電では、定電流制御により通電して適正なナゲットを形成する場合の電極間の電気特性から算出される、単位体積当たりの瞬時発熱量の時間変化曲線および単位体積当たりの累積発熱量を記憶させ、
さらに、前記本溶接工程の本通電では、前記テスト溶接の本通電における単位体積当たりの瞬時発熱量の時間変化曲線および単位体積当たりの累積発熱量を目標値に設定し、該目標値に従って通電量を制御する、前記1または2に記載の抵抗スポット溶接方法。
また、本発明によれば、自動車の製造などの実作業において次々と流れてくる被処理材を連続的に溶接する(溶接位置や被処理材ごとに外乱の状態が変動する)場合であっても、外乱の状態の変動に有効に対応して所望のナゲット径を安定的に確保することが可能となる。その結果、作業効率や歩留まりの向上という点でも極めて有利となる。
本発明の一実施形態は、複数枚の金属板を重ね合わせた被溶接材を、一対の電極によって挟み、加圧しながら通電して接合する抵抗スポット溶接方法であって、
本通電が2段以上の加圧力ステップを有し、かつ、該本通電における第1加圧力ステップの加圧力:F1および第2加圧力ステップの加圧力:F2が、F1>F2の関係を満足し、
また、上記本通電における第1加圧力ステップから第2加圧力ステップへの加圧力切替時点Tf(以下、加圧力切替時点Tfともいう)を、所定の関係を満足するように設定する、というものである。
なお、加圧力切替時点Tf(および後述する基準加圧力切替時点T0)は、加圧力の切替動作を開始する時点とする。
また、加圧力切替時点Tf(および後述する基準加圧力切替時点T0)は、本通電の通電開始時点を起点として(本通電の通電開始時点からの経過時間により)表すものとする(なお、後述するTA(本通電における電極間抵抗の時間積分値が、R0に到達する時間)なども同様である。)。
なお、薄板とは、板組みに用いられる鋼板のうち、板厚が相対的に小さい金属板を意味し、厚板とは、板厚が相対的に大きい金属板を意味する。なお、薄板の板厚は、最も板厚の大きい金属板(厚板)の3/4以下の板厚となる。
上述したように、板厚比の大きな3枚重ね以上の板組みにおいて、ナゲットを形成する本通電を2段以上の加圧力ステップに分割して、以下の関係、すなわち、第1加圧力ステップの加圧力:F1(以下、単にF1ともいう)を第2加圧力ステップの加圧力(以下、単にF2ともいう)よりも大きくすることによって、より有利に被溶接材となる金属板間の接触径を確保することが可能となる。
F1>F2
好ましくは、F1≧1.1×F2、より好ましくはF1≧1.2×F2、さらに好ましくは、F1≧1.5×F2である。
例えば、板厚比の大きな3枚重ね以上の板組み(例えば、厚板(厚さ:0.8〜3.0mmのいわゆる軟鋼または490〜2000MPa級のZn系めっき鋼板またはめっきなし鋼板)2枚と、薄板(厚さ:0.5〜2.0mmのZn系めっき鋼板またはめっきなし鋼板(軟鋼))1枚とを重ね合せた板組)を使用する場合、F1は2.0〜10.0kN、F2は1.0〜6.0kNとすることが好適である。
また、一般的な2枚重ねの板組みを使用する場合、F1は2.0〜7.0kN、F2は1.0〜5.0kNとすることが好適である。
・TA≦0.8×T0の場合
TA≦Tf<T0 ・・・(1)
・0.8×T0<TA≦T0、または、0.9×R0≦RA≦R0の場合
0.9×T0<Tf<1.1×T0 ・・・(2)
・RA<0.9×R0の場合
T0<Tf≦T0+2×(R0-RA)/R0×Tm ・・・(3)
ここで、
T0:第1加圧力ステップから第2加圧力ステップへの基準加圧力切替時点
Tm:本通電の合計通電時間
RA:本通電の通電開始から基準加圧力切替時点T0までの電極間抵抗の時間積分値
R0:被溶接材に外乱がない場合に本通電と同じ条件で通電を行ったときに得られる、通電開始から基準加圧力切替時点T0までの電極間抵抗の時間積分値
TA:本通電における電極間抵抗の時間積分値が、R0に到達する時間
である。
一方、RA<0.9×R0の場合、すなわち、RAが、R0と比較して一定量小さい場合(図3参照)、例えば、板隙により金属板が反る(板隙のある状態の板組みを電極で加圧することによって、板隙により金属板が反る)場合、電極−金属板間の接触面積が増加して電極間抵抗は低下する。しかし、金属板間の接触面積は十分には確保されておらず、この状態でF1からF2への切り替えを行うと、散りの発生を招くおそれがある。このような場合には、F1からF2に切り替えるタイミングを遅らせる、具体的には、上掲式(3)を満足するように加圧力切替時点Tfを設定して、散り発生を抑止することが有効である。また、後述する適応制御溶接などで電流が増加する際は、さらに有効となる。
ただし、0.8×T0<TA≦T0、または、0.9×R0≦RA≦R0の場合(図2参照)、すなわち、RAがR0と同程度になる(または予想される)場合には、外乱の影響がそれほど大きくないと考えられるので、上掲式(2)を満足させればよい。
このように、本発明の一実施形態に係る抵抗スポット溶接方法では、本通電の通電開始から一定時間が経過するまでの電極間抵抗の時間積分値などに応じて、加圧力切替時点Tfを、上掲式(1)〜(3)を満足するように設定することが、重要となる。
・TA≦0.8×T0の場合
TA≦Tf≦0.95×T0 ・・・(1)´
・0.8×T0<TA≦T0、または、0.9×R0≦RA≦R0の場合
0.95×T0<Tf<1.05×T0 ・・・(2)´
・RA<0.9×R0の場合
1.05×T0≦Tf≦T0 +2×(R0-RA)/R0×Tm ・・・(3)´
なお、後述するテスト溶接を行う場合には、当該テスト溶接の、本通電における通電開始から基準加圧力切替時点T0までの電極間抵抗の時間積分値を、R0としてもよい。
0.1×Tm≦T0≦0.8×Tm
というのは、T0 が0.1×Tm未満になると、加圧力の切り替えのタイミングを制御することによる外乱の影響の緩和効果が、十分に得られなくなるおそれがある。一方、T0が0.8×Tm超になる場合にも、やはり加圧力の切り替えのタイミングを制御することによる外乱の影響の緩和効果が、十分に得られなくなるおそれがある。そのため、T0は、0.1×Tm以上、0.8×Tm以下の範囲で設定することが好ましい。
T0は、より好ましくは0.2×Tm以上、さらに好ましくは0.3×Tm以上である。また、T0は、より好ましくは0.75×Tm以下、さらに好ましくは0.7×Tm以下である。
なお、本通電の合計通電時間Tm(ms)は、被溶接材を構成する金属板の材質や厚さなどに応じて、適宜、設定すればよい。
例えば、上記した板厚比の大きな3枚重ね以上の板組みを使用する場合、Tmは120〜1000msとすることが好適である。また、一般的な2枚重ねの板組みを使用する場合、Tmは80〜800msとすることが好適である。
なお、本通電を2段以上の通電ステップに分割して通電ステップ間に通電休止時間を設ける場合、本通電の合計通電時間には、この通電ステップ間の通電休止時間も含むものとする。
なお、通電ステップを分割するタイミングは、加圧力を分割するタイミングと同じであっても、異なっていてもよい。また、本通電における第1通電ステップから第2通電ステップへの電流値の切替時点(通電ステップを分割するタイミング)を、本通電における加圧力切替時点の変更に連動させる必要もない。後述する適応制御溶接の場合も同様である。
例えば、一般的な2枚重ねの板組みに対して、1段の通電ステップで溶接を行う場合、電流値は4.0〜12.0kAとすることが好適である。
また、2段以上の通電ステップに分割して溶接を行う場合、第1通電ステップの電流値および通電時間はそれぞれ3.0〜12.0kA、40〜800ms、第2通電ステップの電流値および通電時間はそれぞれ4.0〜14.0kA、20〜400msとすることが好適である。特に、上記した板厚比の大きな3枚重ね以上の板組みに対して溶接を行う場合には、第1通電ステップの電流値<第2通電ステップの電流値の電流値とすることが好適である。また、第1通電ステップと第2通電ステップの間に通電休止時間を設ける場合には、通電休止時間を10〜400msとすることが好ましい。
すなわち、本溶接における本通電、および、後述するテスト溶接の本通電を、互いに対応するように2段以上の通電ステップに分割する。
そして、テスト溶接により得た通電ステップ毎の目標値(単位体積当たりの瞬時発熱量の時間変化曲線および累積発熱量)を基準として溶接を行う。また、いずれかの通電ステップにおいて、単位体積当たりの瞬時発熱量の時間変化量が基準である時間変化曲線から外れた場合には、その外れ量を当該通電ステップの残りの通電時間内で補償すべく、当該通電ステップでの単位体積当たりの累積発熱量が、テスト溶接の当該通電ステップでの単位体積当たりの累積発熱量と一致するように、通電量を制御する。
被溶接材の合計厚みをt、被溶接材の電気抵抗率をr、電極間電圧をV、溶接電流をIとし、電極と被溶接材が接触する面積をSとする。この場合、溶接電流は横断面積がSで、厚みtの柱状部分を通過して抵抗発熱を発生させる。この柱状部分における単位体積・単位時間当たりの発熱量qは次式(4)で求められる。
q=(V・I)/(S・t) --- (4)
また、この柱状部分の電気抵抗Rは、次式(5)で求められる。
R=(r・t)/S --- (5)
(5)式をSについて解いてこれを(4)式に代入すると、発熱量qは次式(6)
q=(V・I・R)/(r・t2)
=(V2)/(r・t2) --- (6)
となる。
以上、特開平11−33743号公報に記載の方法によって、累積発熱量Qを算出する場合について説明したが、その他の算出式を用いても良いのは言うまでもない。
上記の本溶接の本通電を適応制御溶接により行う場合には、本溶接に先立ち、テスト溶接を行う。そして、該テスト溶接の本通電において、定電流制御により通電して適正なナゲットを形成する場合の電極間の電気特性から算出される、単位体積当たりの瞬時発熱量の時間変化曲線および単位体積当たりの累積発熱量を記憶させる。
すなわち、テスト溶接では、本溶接で使用する被溶接材と同じ鋼種、厚みの予備溶接試験を、既溶接点への分流や板隙のない状態で、定電流制御にて種々の条件で行い、テスト溶接における最適条件を見つける。
そして、上記の条件で通電を行い、この通電の際の電極間の電気特性から算出される、単位体積当たりの瞬時発熱量の時間変化曲線および単位体積当たりの累積発熱量を、本溶接における目標値として、記憶させる。なお、電極間の電気特性とは、電極間抵抗または電極間電圧を意味する。
また、上述したように、テスト溶接における本通電を2段以上の通電ステップに分割し、本溶接において、通電ステップ毎の適応制御溶接を行ってもよい。
なお、上記した板厚比の大きな3枚重ね以上の板組みに対して溶接を行う場合には、テスト溶接においても、第1通電ステップの電流値<第2通電ステップの電流値とすることが好適である。
ナゲットを形成するための本通電(本溶接および/またはテスト溶接の本通電)の前に、接触径を安定化させるための予通電を行ってもよいし、後熱処理のための後通電を行ってもよい。これらの予通電および後通電は、定電流制御により行っても、アップスロープ状やダウンスロープ状の通電パターンとしてもよい。
また、予通電と本通電の間、および、本通電と後通電の間にそれぞれ通電休止時間を設けてもよい。
なお、図5は、金属板間にスペーサ15を挿入し、上下からクランプすることで(図示せず)、種々の厚さの板隙を設けたものである。なお、スペーサ間距離はいずれも60mmとした。
また、図6は、既溶接点16を2点設けたものであり、溶接位置(電極間中心)が既溶接点同士の中間(既溶接点との距離Lがそれぞれ同じ)となるように調整した。なお、既溶接点のナゲット径は、4√t´(mm)(t´:板組みのうち最も薄い金属板の板厚(mm))とした。
なお、No.1-5では、(外側にZnめっき鋼板を有する板組みに対し連続打点溶接を行った際に生じる)電極とZnの合金化状態を模擬するため、別途用意した外側にZnめっき鋼板を有する板組みに対して1000点で抵抗スポット溶接を行った。ついで、当該1000点での抵抗スポット溶接に用いた電極を使用して、本溶接を行った。
また、定電流制御による通電を行ったものについては、別途、本通電で使用するものと同じ板厚、材質の金属板から構成される外乱のない被溶接材を用意し、本溶接と同じ条件で、当該被溶接材を溶接する予備溶接試験を行って、R0を求めた。
上記のようにして求めたR0を表3に併記する。
A:外乱によらず、ナゲット径が4.5√t´(mm)以上(t´:板組みのうち最も薄い金属板の板厚(mm))、かつ散りの発生無し
B:外乱によらず、ナゲット径が4√t´(mm)以上、かつ散りの発生無し(ただし、Aの場合を除く)
F:外乱によっては、ナゲット径が4√t´(mm)未満、および/または、散りの発生あり
一方、比較例では、外乱によっては、十分なナゲット径が得られなかったり、散りが発生したりした。
14:電極
15:スペーサ
16:既溶接点
Claims (4)
- 複数枚の金属板を重ね合わせた被溶接材を、一対の電極によって挟み、加圧しながら通電して接合する抵抗スポット溶接方法であって、
本通電が2段以上の加圧力ステップを有し、かつ、該本通電における第1加圧力ステップの加圧力:F1および第2加圧力ステップの加圧力:F2が、F1>F2の関係を満足し、
また、上記本通電における第1加圧力ステップから第2加圧力ステップへの加圧力切替時点Tfを、次式(1)〜(3)を満足するように設定する、抵抗スポット溶接方法。
・TA≦0.8×T0の場合
TA≦Tf<T0 ・・・(1)
・0.8×T0<TA≦T0、または、0.9×R0≦RA≦R0の場合
0.9×T0<Tf<1.1×T0 ・・・(2)
・RA<0.9×R0の場合
T0<Tf≦T0+2×(R0-RA)/R0×Tm ・・・(3)
ここで、
T0:第1加圧力ステップから第2加圧力ステップへの基準加圧力切替時点
Tm:本通電の合計通電時間
RA:本通電の通電開始から基準加圧力切替時点T0までの電極間抵抗の時間積分値
R0:被溶接材に外乱がない場合に本通電と同じ条件で通電を行ったときに得られる、通電開始から基準加圧力切替時点T0までの電極間抵抗の時間積分値
TA:本通電における電極間抵抗の時間積分値が、R0に到達する時間
である。 - 前記基準加圧力切替時点T0が次式を満足する、請求項1に記載の抵抗スポット溶接方法。
0.1×Tm≦T0≦0.8×Tm - 前記本通電を行う本溶接工程と、該本溶接工程に先立つテスト溶接工程とをそなえ、
前記テスト溶接工程の本通電では、定電流制御により通電して適正なナゲットを形成する場合の電極間の電気特性から算出される、単位体積当たりの瞬時発熱量の時間変化曲線および単位体積当たりの累積発熱量を記憶させ、
さらに、前記本溶接工程の本通電では、前記テスト溶接の本通電における単位体積当たりの瞬時発熱量の時間変化曲線および単位体積当たりの累積発熱量を目標値に設定し、該目標値に従って通電量を制御する、請求項1または2に記載の抵抗スポット溶接方法。 - 請求項1〜3のいずれかに記載の抵抗スポット溶接方法により、重ね合わせた複数枚の金属板を接合する、溶接部材の製造方法。
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---|---|---|---|---|
JPS583792A (ja) * | 1981-06-29 | 1983-01-10 | Kawasaki Steel Corp | 高張力鋼板の点溶接方法 |
JP2007268604A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Jfe Steel Kk | 抵抗スポット溶接方法 |
WO2016147551A1 (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-22 | Jfeスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接方法および抵抗スポット溶接継手の製造方法 |
WO2019124467A1 (ja) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | 日本製鉄株式会社 | 抵抗スポット溶接継手の製造方法 |
Family Cites Families (6)
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---|---|---|---|---|
JP3613934B2 (ja) * | 1997-06-09 | 2005-01-26 | 日産自動車株式会社 | スポット溶接制御装置 |
JP3886603B2 (ja) | 1997-07-14 | 2007-02-28 | 株式会社ナ・デックス | 単位体積当たりの累積発熱量を指標とする抵抗溶接システム |
JP2011194464A (ja) * | 2010-03-24 | 2011-10-06 | Fuji Heavy Ind Ltd | スポット溶接方法及びスポット溶接装置 |
US9157455B2 (en) | 2011-05-25 | 2015-10-13 | Robert Bosch Gmbh | Airflow assembly having improved acoustical performance |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS583792A (ja) * | 1981-06-29 | 1983-01-10 | Kawasaki Steel Corp | 高張力鋼板の点溶接方法 |
JP2007268604A (ja) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Jfe Steel Kk | 抵抗スポット溶接方法 |
WO2016147551A1 (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-22 | Jfeスチール株式会社 | 抵抗スポット溶接方法および抵抗スポット溶接継手の製造方法 |
WO2019124467A1 (ja) * | 2017-12-19 | 2019-06-27 | 日本製鉄株式会社 | 抵抗スポット溶接継手の製造方法 |
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