JPH01317687A - 積層鋼板のスポット溶接方法 - Google Patents
積層鋼板のスポット溶接方法Info
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- JPH01317687A JPH01317687A JP14942088A JP14942088A JPH01317687A JP H01317687 A JPH01317687 A JP H01317687A JP 14942088 A JP14942088 A JP 14942088A JP 14942088 A JP14942088 A JP 14942088A JP H01317687 A JPH01317687 A JP H01317687A
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- 229910000576 Laminated steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 38
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
- B23K11/16—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は一対の鋼板間に樹脂層が積層されてなるＩ暦鋼
板同志、または積層鋼板と通常鋼板とを重ねて、抵抗溶
接を行なう積層鋼板のスポット溶接方法の改良に関する
。
板同志、または積層鋼板と通常鋼板とを重ねて、抵抗溶
接を行なう積層鋼板のスポット溶接方法の改良に関する
。
中間に樹脂層が挾持された積層鋼板は、制振鋼板などと
して広く用いられている。このような積層鋼板同志、ま
たは積Ｍｌｌ板と通常鋼板とを重ねて、一対の電極で挾
持加圧しつつ電流を流し、被溶接部材の抵抗発熱で溶融
接合するスポット溶接を行なう場合、積層鋼板の上下２
層は中間の樹脂層で電気的に絶縁されているので、通常
の方法では溶接できない、このため第３図に示すような
分流溶接法によって溶接を行なっている。
して広く用いられている。このような積層鋼板同志、ま
たは積Ｍｌｌ板と通常鋼板とを重ねて、一対の電極で挾
持加圧しつつ電流を流し、被溶接部材の抵抗発熱で溶融
接合するスポット溶接を行なう場合、積層鋼板の上下２
層は中間の樹脂層で電気的に絶縁されているので、通常
の方法では溶接できない、このため第３図に示すような
分流溶接法によって溶接を行なっている。
図において、樹脂層１ａを挾持して２枚の鋼板ｌｂ、ｌ
ｃが′積層されてなる積層鋼板１と、通常鋼板２とが重
ね合わされ、これらの１Ｘ層鋼板１及び通常鋼板２とは
一対の電極３ａ、３ｂによって挾持されている。また積
層鋼板１の外側の鋼板１ｂと通常鋼板２とは短絡金具４
によって電気的に接続されている。
ｃが′積層されてなる積層鋼板１と、通常鋼板２とが重
ね合わされ、これらの１Ｘ層鋼板１及び通常鋼板２とは
一対の電極３ａ、３ｂによって挾持されている。また積
層鋼板１の外側の鋼板１ｂと通常鋼板２とは短絡金具４
によって電気的に接続されている。
そして電極３ａ、３ｂに電圧を印加することにより、通
電初期には電流が矢印Ａで示すように電極３ａ、鋼板１
ｂ、短絡金具４１通常鋼板２．電極３ｂの順に流れ、板
厚のうすい鋼板１ｂが体積抵抗により発熱し、次いでそ
れに接する部分の樹脂層１ａが昇温する。
電初期には電流が矢印Ａで示すように電極３ａ、鋼板１
ｂ、短絡金具４１通常鋼板２．電極３ｂの順に流れ、板
厚のうすい鋼板１ｂが体積抵抗により発熱し、次いでそ
れに接する部分の樹脂層１ａが昇温する。
この結果、この部分の樹脂が軟化し、電極３ａ。
３ｂの加圧力によって周囲に排除され、電極３ａ。
３ｂ間の鋼板１ｂ、ｌｃが直接接触する。以後は電極３
ａ、３ｂによる通電加圧によって通常のスポット溶接が
行なわれる。そして−度溶接点が形成されると、２点目
以降の溶接では短絡金具４の装着は不要となる。また積
層鋼板同志のスポット溶接についても同様である。
ａ、３ｂによる通電加圧によって通常のスポット溶接が
行なわれる。そして−度溶接点が形成されると、２点目
以降の溶接では短絡金具４の装着は不要となる。また積
層鋼板同志のスポット溶接についても同様である。
また、この技術に関連する従来の提案としては。
特開昭５５−１３９１８８号公報に記載されたように、
第１の工程で電極に超音波振動を与えながら被溶接物を
挾持加圧して、溶接部の被膜を除去し、第２の工程で電
極間に溶接電流を通電して溶接を行なうようにした溶接
方法や、特開昭６２−２４８５７７号公報に記載された
ように、溶接時に電極を超音波によって振動させて、低
電流により安定した品質の溶接を行なうよ・うにした溶
接方法などが公知である。
第１の工程で電極に超音波振動を与えながら被溶接物を
挾持加圧して、溶接部の被膜を除去し、第２の工程で電
極間に溶接電流を通電して溶接を行なうようにした溶接
方法や、特開昭６２−２４８５７７号公報に記載された
ように、溶接時に電極を超音波によって振動させて、低
電流により安定した品質の溶接を行なうよ・うにした溶
接方法などが公知である。
しかしながら、第３図に示した従来の方法によると、積
層鋼板１を予熱するための分流電流が通る分流経路は長
く、その抵抗が大きいため、電極３ａ、３ｂ間に高電圧
を印加しなければならない。
層鋼板１を予熱するための分流電流が通る分流経路は長
く、その抵抗が大きいため、電極３ａ、３ｂ間に高電圧
を印加しなければならない。
このため樹脂層１ａ中に全屈粒子が混入しているとそこ
に電流が集中し、加熱によって鋼板１ｂ。
に電流が集中し、加熱によって鋼板１ｂ。
１ｃを貫通してピンホール状の欠陥が生ずるという問題
があった。
があった。
また、分流電流による予熱時間は、この分流電流値や積
層鋼板１の板厚に応じて適正に設定されなければならな
いが１．二の予熱時間が不足すると樹脂層１ａの排除が
不十分となり、導通不良が発生するという問題もあった
。
層鋼板１の板厚に応じて適正に設定されなければならな
いが１．二の予熱時間が不足すると樹脂層１ａの排除が
不十分となり、導通不良が発生するという問題もあった
。
また、前記２件の公報のうち前者は電極で加圧し、溶接
電流を流さない状態で電極を超音波により振動させて、
被溶接物の表面の被膜を除去するものであり、後者はス
ポット溶接の本溶接時に電極を超音波により振動させて
、被溶接物の表面の酸化被膜を除去するものであって、
いずれも積層鋼板の中間樹脂層をスポット溶接の予熱時
に超音波によって排除する点については配慮さ九でいな
かった。
電流を流さない状態で電極を超音波により振動させて、
被溶接物の表面の被膜を除去するものであり、後者はス
ポット溶接の本溶接時に電極を超音波により振動させて
、被溶接物の表面の酸化被膜を除去するものであって、
いずれも積層鋼板の中間樹脂層をスポット溶接の予熱時
に超音波によって排除する点については配慮さ九でいな
かった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、積層鋼
板の溶接時の予熱時間を短縮し、接合強度を向上させる
ことのできる積層鋼板のスポット溶接方法を提供するこ
とを目的とする。
板の溶接時の予熱時間を短縮し、接合強度を向上させる
ことのできる積層鋼板のスポット溶接方法を提供するこ
とを目的とする。
本発明は上記の目的を達成するために、一対の鋼板間に
樹脂層が積層してなる積層鋼板同志、または該積層鋼板
と通常鋼板とを一対の電極間に挾持し、加圧通電して接
合する積層鋼板のスポット溶接方法において、前記電極
により加圧通電する予熱時に少なくとも一方の電極に超
音波により振動を与え、該振動による摩擦熱によって前
記樹脂層を軟化し溶接点から排除する第１の工程と、該
樹脂層が排除された溶接点に配置した前記一対の電極に
よる加圧通電を行なって溶接接合する第２の工程とを具
備したスポット溶接方法である。
樹脂層が積層してなる積層鋼板同志、または該積層鋼板
と通常鋼板とを一対の電極間に挾持し、加圧通電して接
合する積層鋼板のスポット溶接方法において、前記電極
により加圧通電する予熱時に少なくとも一方の電極に超
音波により振動を与え、該振動による摩擦熱によって前
記樹脂層を軟化し溶接点から排除する第１の工程と、該
樹脂層が排除された溶接点に配置した前記一対の電極に
よる加圧通電を行なって溶接接合する第２の工程とを具
備したスポット溶接方法である。
上記の方法によると、一対の電極により被溶接物を挾持
加圧して通電する予熱工程において、これらの電極の少
なくとも一方が超音波によって振動させられるので、こ
の振動により電極と鋼板間または鋼板と鋼板との間に摩
擦熱が発生し、この摩擦熱によりこの部分の樹脂層が昇
温軟化し、電極の加圧力と振動とにより溶接点から周囲
に排除されて、電極に挾持された部分の鋼板が直接接触
する。
加圧して通電する予熱工程において、これらの電極の少
なくとも一方が超音波によって振動させられるので、こ
の振動により電極と鋼板間または鋼板と鋼板との間に摩
擦熱が発生し、この摩擦熱によりこの部分の樹脂層が昇
温軟化し、電極の加圧力と振動とにより溶接点から周囲
に排除されて、電極に挾持された部分の鋼板が直接接触
する。
この際、電極間には電圧が印加され電極と鋼板との間に
流れる電流の接触抵抗によっても溶接点は昇温するので
、短時間に樹脂層の排除を確実に行なうことができ予熱
時間を短縮できる。以後は通常のスポット溶接が行なわ
れる。
流れる電流の接触抵抗によっても溶接点は昇温するので
、短時間に樹脂層の排除を確実に行なうことができ予熱
時間を短縮できる。以後は通常のスポット溶接が行なわ
れる。
以下、本発明に係る積層鋼板のスポット溶接方法の一実
施例を図面を参照して説明する。
施例を図面を参照して説明する。
第１図に本実施例に用いる装置の概略構成を示す。
図において、第３図に示す従来の装置と同一または同等
部分には同一符号を付して示し、説明を省略する。
部分には同一符号を付して示し、説明を省略する。
本実施例に用いる装置の特徴は、上部電極３ａを支持す
るシャンク５に、超音波発振器６によって振動させる振
動子７を固定した点にある。
るシャンク５に、超音波発振器６によって振動させる振
動子７を固定した点にある。
次に、本実施例によるスポット溶接方法について説明す
る。第１の工程において、積層鋼板１と通常鋼板２とを
重ね合わせ、一対の電極３ａ。
る。第１の工程において、積層鋼板１と通常鋼板２とを
重ね合わせ、一対の電極３ａ。
３ｂによって挾持し、図示せぬ電源から電流を供給して
、上部電極３ａ、＠板１ｂ、短絡金具４、通常鋼板２、
下部電極３ｂの順に電流を流す。同時に上部電極３ａを
シャンク５及び振動子７を介して超音波発振器６により
振動させながら、下部電極３ｂとの間で積１鋼板１及び
通常鋼板２を加圧する。この状態で上部電極３ａと鋼板
１ｂ、下部電極３ｂと鋼板１ｃとのそれぞれの接触抵抗
によってこの部分が発熱し、この熱が樹脂層１ａに伝わ
る。同時に上部電極３８が矢印Ｂ方向に振動することに
より、積層鋼板１と普通鋼板２とが摺動し、主として鋼
板ＩＣと通常鋼板２との間で発生する摩擦熱が樹脂層１
ａに与えられる。この結果、その部分の樹脂が軟化し、
電極３ａ、３ｂの加圧力によりこの樹脂が周囲に排除さ
れて１ｗＪ板ｌｂ、ｌｃが直接接触するようになる。
、上部電極３ａ、＠板１ｂ、短絡金具４、通常鋼板２、
下部電極３ｂの順に電流を流す。同時に上部電極３ａを
シャンク５及び振動子７を介して超音波発振器６により
振動させながら、下部電極３ｂとの間で積１鋼板１及び
通常鋼板２を加圧する。この状態で上部電極３ａと鋼板
１ｂ、下部電極３ｂと鋼板１ｃとのそれぞれの接触抵抗
によってこの部分が発熱し、この熱が樹脂層１ａに伝わ
る。同時に上部電極３８が矢印Ｂ方向に振動することに
より、積層鋼板１と普通鋼板２とが摺動し、主として鋼
板ＩＣと通常鋼板２との間で発生する摩擦熱が樹脂層１
ａに与えられる。この結果、その部分の樹脂が軟化し、
電極３ａ、３ｂの加圧力によりこの樹脂が周囲に排除さ
れて１ｗＪ板ｌｂ、ｌｃが直接接触するようになる。
次に第２の工程において、電極３ａ、３ｂにより積層鋼
板１及び通常鋼板２を加圧しつつ、所定の溶接電流を供
給することによって、通常の重ね抵抗溶接としてのスポ
ット溶接が行なわれる。−度溶接点が形成されると、２
点目以降の溶接では短絡金具４を必要とせず１通常のス
ポット溶接が可能となる。
板１及び通常鋼板２を加圧しつつ、所定の溶接電流を供
給することによって、通常の重ね抵抗溶接としてのスポ
ット溶接が行なわれる。−度溶接点が形成されると、２
点目以降の溶接では短絡金具４を必要とせず１通常のス
ポット溶接が可能となる。
第２図は上記の方法によって積層鋼板１と通常鋼板２と
をスポット溶接するときに、振幅６０μｍ、周波数１５
ＫＨｚの超音波振動を加えた場合の、樹脂排除可能な電
極３ａ、３ｂの加圧力と振動時間との関係の実験例を示
す。
をスポット溶接するときに、振幅６０μｍ、周波数１５
ＫＨｚの超音波振動を加えた場合の、樹脂排除可能な電
極３ａ、３ｂの加圧力と振動時間との関係の実験例を示
す。
本実施例によれば、樹脂排除のための予熱時に体積抵抗
による発熱と、超音波振動による摩擦熱とを併用したの
で、予熱のための通電時間を大幅に短縮することができ
、しかも確実に積層鋼板１の導通が得られる。また予熱
のための通電電圧も小さくてすむので、樹脂中に金属粒
子が混入していてもピンホール状の欠陥の発生も最小限
に抑えることができる。
による発熱と、超音波振動による摩擦熱とを併用したの
で、予熱のための通電時間を大幅に短縮することができ
、しかも確実に積層鋼板１の導通が得られる。また予熱
のための通電電圧も小さくてすむので、樹脂中に金属粒
子が混入していてもピンホール状の欠陥の発生も最小限
に抑えることができる。
上記実施例では積層鋼板１と通常鋼板２とをスポット溶
接する場合について説明したが、積層鋼板１同志をスポ
ット溶接する場合にも応用でき、同様の効果がある。ま
た振動子７は上部電極３ａに固定する場合以外に、下部
電極３ｂまたは面電極３ａ、３ｂに設けてもよい。さら
に積層鋼板１の中間層が接着剤が存在するウェルドボン
ドである場合にも応用できる。また通電による予熱を省
略して振動による摩擦熱のみで積層鋼板１の導通を図っ
てもよい。
接する場合について説明したが、積層鋼板１同志をスポ
ット溶接する場合にも応用でき、同様の効果がある。ま
た振動子７は上部電極３ａに固定する場合以外に、下部
電極３ｂまたは面電極３ａ、３ｂに設けてもよい。さら
に積層鋼板１の中間層が接着剤が存在するウェルドボン
ドである場合にも応用できる。また通電による予熱を省
略して振動による摩擦熱のみで積層鋼板１の導通を図っ
てもよい。
以上説明したように、本発明によれば、積層鋼板同志ま
たは積層鋼板と普通鋼板とをスポット溶接する予熱時に
、加圧電極を超音波で振動させるようにしたので、予熱
に加えて鋼板間の摩擦熱によって樹脂層を軟化排除でき
、積層鋼板の導通を迅速に得られ接合強度を向上させる
ことができる。
たは積層鋼板と普通鋼板とをスポット溶接する予熱時に
、加圧電極を超音波で振動させるようにしたので、予熱
に加えて鋼板間の摩擦熱によって樹脂層を軟化排除でき
、積層鋼板の導通を迅速に得られ接合強度を向上させる
ことができる。
また、予熱のための通電時間を短縮し、その電圧も小さ
くすることができ、溶接タクトを短縮することができ、
しかもピンホールの発生も抑制することができる。
くすることができ、溶接タクトを短縮することができ、
しかもピンホールの発生も抑制することができる。
第１図は本発明に係る積層鋼板のスポット溶接方法の一
実施例に用いられる溶接装置を示す要部正面図、第２図
は本実施例による樹脂排除可能域の加圧力と振動時間と
の関係を示すグラフ、第３図は従来のスポット溶接装置
を示す要部正面図である。 １・・・積層鋼板、 １ａ・・・樹脂層、 ｌｂ、ｌｃ・・・鋼板、 ２・・・通常鋼板、 ３ａ・・・上部電極、 ３ｂ・・・下部電極、 ５・・・シャンク、 ６・・・超音波発振器、 ７・・・振動子。
実施例に用いられる溶接装置を示す要部正面図、第２図
は本実施例による樹脂排除可能域の加圧力と振動時間と
の関係を示すグラフ、第３図は従来のスポット溶接装置
を示す要部正面図である。 １・・・積層鋼板、 １ａ・・・樹脂層、 ｌｂ、ｌｃ・・・鋼板、 ２・・・通常鋼板、 ３ａ・・・上部電極、 ３ｂ・・・下部電極、 ５・・・シャンク、 ６・・・超音波発振器、 ７・・・振動子。
Claims (1)
- （１）一対の鋼板間に樹脂層が積層されてなる積層鋼板
同志、または該積層鋼板と通常鋼板とを一対の電極間に
挾持し、加圧通電して接合する積層鋼板のスポット溶接
方法において、前記電極により加圧通電する予熱時に少
なくとも一方の電極に超音波により振動を与え、該振動
による摩擦熱によって前記樹脂層を軟化し溶接点から排
除する第１の工程と、該樹脂層が排除された溶接点に配
置した前記一対の電極による加圧通電を行なって溶接接
合する第２の工程とを具備することを特徴とする積層鋼
板のスポット溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14942088A JPH01317687A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 積層鋼板のスポット溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14942088A JPH01317687A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 積層鋼板のスポット溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01317687A true JPH01317687A (ja) | 1989-12-22 |
Family
ID=15474723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14942088A Pending JPH01317687A (ja) | 1988-06-17 | 1988-06-17 | 積層鋼板のスポット溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01317687A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999054636A1 (en) * | 1998-04-23 | 1999-10-28 | Federal-Mogul Corporation | Improved disc brake pad assembly |
| WO2012150144A1 (de) * | 2011-05-04 | 2012-11-08 | Thyssenkrupp Steel Europe Ag | Verfahren und vorrichtung zum fügen eines verbundblechteils |
| JP2018122314A (ja) * | 2017-01-30 | 2018-08-09 | Ａｒｔ−Ｈｉｋａｒｉ株式会社 | 絶縁物及び異物の処理方法及びその装置 |
| JP2020075265A (ja) * | 2018-11-06 | 2020-05-21 | マツダ株式会社 | 抵抗溶接装置及びそれを用いた抵抗溶接方法 |
| CN111230278A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-05 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种超声波辅助胶接点焊方法 |
| CN111331244A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-26 | 尚良仲毅(沈阳)高新科技有限公司 | 一种基于超声振动的搅拌摩擦胶接复合连接方法 |
-
1988
- 1988-06-17 JP JP14942088A patent/JPH01317687A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1999054636A1 (en) * | 1998-04-23 | 1999-10-28 | Federal-Mogul Corporation | Improved disc brake pad assembly |
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| CN103534054A (zh) * | 2011-05-04 | 2014-01-22 | 蒂森克虏伯钢铁欧洲股份公司 | 借助电阻焊接机接合复合板材制件和另一个部件的方法和装置 |
| JP2018122314A (ja) * | 2017-01-30 | 2018-08-09 | Ａｒｔ−Ｈｉｋａｒｉ株式会社 | 絶縁物及び異物の処理方法及びその装置 |
| JP2020075265A (ja) * | 2018-11-06 | 2020-05-21 | マツダ株式会社 | 抵抗溶接装置及びそれを用いた抵抗溶接方法 |
| CN111230278A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-05 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | 一种超声波辅助胶接点焊方法 |
| CN111331244A (zh) * | 2020-03-19 | 2020-06-26 | 尚良仲毅(沈阳)高新科技有限公司 | 一种基于超声振动的搅拌摩擦胶接复合连接方法 |
| CN111331244B (zh) * | 2020-03-19 | 2021-06-15 | 尚良仲毅(沈阳)高新科技有限公司 | 一种基于超声振动的搅拌摩擦胶接复合连接方法 |
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