JPH0970672A - 異種板体の溶接方法 - Google Patents
異種板体の溶接方法Info
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- JPH0970672A JPH0970672A JP7229451A JP22945195A JPH0970672A JP H0970672 A JPH0970672 A JP H0970672A JP 7229451 A JP7229451 A JP 7229451A JP 22945195 A JP22945195 A JP 22945195A JP H0970672 A JPH0970672 A JP H0970672A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 性質の異なる異種板体を、手間を要すること
なく、簡易かつ強固に重ね抵抗溶接する。 【解決手段】電気抵抗が大きくかつ溶融温度の高い鉄鋼
板１の板面に貫通孔（１１）を形成し、鉄鋼板１を挟ん
で両面に、電気抵抗が小さくかつ溶融温度の低い黄銅板
２Ａ、２Ｂをそれぞれ重ねる。通電用の各電極３Ａ、３
Ｂを、貫通孔１１の形成領域をカバーするように、黄銅
板２Ａ、２Ｂに外方からそれぞれ圧接させて溶接電流を
流す。鉄鋼板１が発熱し、これに接する板面部で黄銅板
が溶融して貫通孔内に進入し、冷却凝固して上下の黄銅
板２Ａ、２Ｂに連続する架橋部２３となる。
なく、簡易かつ強固に重ね抵抗溶接する。 【解決手段】電気抵抗が大きくかつ溶融温度の高い鉄鋼
板１の板面に貫通孔（１１）を形成し、鉄鋼板１を挟ん
で両面に、電気抵抗が小さくかつ溶融温度の低い黄銅板
２Ａ、２Ｂをそれぞれ重ねる。通電用の各電極３Ａ、３
Ｂを、貫通孔１１の形成領域をカバーするように、黄銅
板２Ａ、２Ｂに外方からそれぞれ圧接させて溶接電流を
流す。鉄鋼板１が発熱し、これに接する板面部で黄銅板
が溶融して貫通孔内に進入し、冷却凝固して上下の黄銅
板２Ａ、２Ｂに連続する架橋部２３となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、黄銅材と鉄材のよ
うな異種板体を抵抗溶接する方法に関する。
うな異種板体を抵抗溶接する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】図５には板体を重ね抵抗溶接する従来例
を示し、重ねた板体５、６の両側から溶接アーム４Ａ、
４Ｂ先端の電極３Ａ、３Ｂを圧接させて板体５、６間に
電流を流す。この溶接電流により両板体５、６の接触部
で抵抗発熱を生じ、両板体５、６が互いに溶融凝固した
ナゲットが形成されて板体同士が強固に結合される。
を示し、重ねた板体５、６の両側から溶接アーム４Ａ、
４Ｂ先端の電極３Ａ、３Ｂを圧接させて板体５、６間に
電流を流す。この溶接電流により両板体５、６の接触部
で抵抗発熱を生じ、両板体５、６が互いに溶融凝固した
ナゲットが形成されて板体同士が強固に結合される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、電気抵抗が
小さくかつ溶融温度が９６０℃程度と低い黄銅材のよう
な材料で構成された板体と、電気抵抗が大きくかつ溶融
温度が１５００℃程度と高い鉄材のような材料で構成さ
れた板体とを上述の方法で溶接しようとしても、電気抵
抗の大きい鉄板の発熱により黄銅板が加熱されて先に軟
化・溶融し、電極の加圧力による過度の圧痕を生じた
り、あるいはスパッタを生じて溶接不良となり易かっ
た。
小さくかつ溶融温度が９６０℃程度と低い黄銅材のよう
な材料で構成された板体と、電気抵抗が大きくかつ溶融
温度が１５００℃程度と高い鉄材のような材料で構成さ
れた板体とを上述の方法で溶接しようとしても、電気抵
抗の大きい鉄板の発熱により黄銅板が加熱されて先に軟
化・溶融し、電極の加圧力による過度の圧痕を生じた
り、あるいはスパッタを生じて溶接不良となり易かっ
た。
【０００４】したがって、異種金属の強固な結合を実現
する溶接は一般に困難とされており、適度な加圧と加熱
（２００℃〜４５０℃）により接合界面で両材の金属原
子を相互に拡散させて接合する、いわゆる拡散接合が限
度であった。しかし、この拡散接合による結合強度は溶
接よりも弱い上に、板体表面の酸化や油による汚損程度
に大きく左右される不安定性があった。
する溶接は一般に困難とされており、適度な加圧と加熱
（２００℃〜４５０℃）により接合界面で両材の金属原
子を相互に拡散させて接合する、いわゆる拡散接合が限
度であった。しかし、この拡散接合による結合強度は溶
接よりも弱い上に、板体表面の酸化や油による汚損程度
に大きく左右される不安定性があった。
【０００５】なお、特開昭５０−１３３９４７号公報に
は、鋳鉄板と鋼板を接合するに際して、一方の板体に貫
通孔を設けるとともに、この貫通孔内に金属スラグを挿
置して、金属スラグの抵抗溶接とカシメ変形を連続的に
行うことにより異種板体の強固な結合を実現するものが
示されている。しかし、この方法は、板体の性質がある
程度似ているもの同士である必要があるとともに、別部
材の金属スラグを設置する手間を必要とする。
は、鋳鉄板と鋼板を接合するに際して、一方の板体に貫
通孔を設けるとともに、この貫通孔内に金属スラグを挿
置して、金属スラグの抵抗溶接とカシメ変形を連続的に
行うことにより異種板体の強固な結合を実現するものが
示されている。しかし、この方法は、板体の性質がある
程度似ているもの同士である必要があるとともに、別部
材の金属スラグを設置する手間を必要とする。
【０００６】本発明はこのような問題を解決するもの
で、性質の異なる異種板体を、手間を要することなく、
簡易かつ強固に重ね抵抗溶接することが可能な溶接方法
を提供することを目的とする。
で、性質の異なる異種板体を、手間を要することなく、
簡易かつ強固に重ね抵抗溶接することが可能な溶接方法
を提供することを目的とする。
【０００７】
【発明の概要】本発明の第１の特徴は、板面に少なくと
も一つの貫通孔（１１）を有する第１板体（１）を挟ん
でその両面に、第１板体（１）よりも電気抵抗が小さく
かつ溶融温度が低い材料からなる第２板体（２Ａ、２
Ｂ）をそれぞれ重ね、その後、通電用の各電極（３Ａ、
３Ｂ）を、貫通孔（１１）の形成領域をカバーするよう
に、各第２板体（２Ａ、２Ｂ）に外方からそれぞれ圧接
させて溶接電流を流すものである。
も一つの貫通孔（１１）を有する第１板体（１）を挟ん
でその両面に、第１板体（１）よりも電気抵抗が小さく
かつ溶融温度が低い材料からなる第２板体（２Ａ、２
Ｂ）をそれぞれ重ね、その後、通電用の各電極（３Ａ、
３Ｂ）を、貫通孔（１１）の形成領域をカバーするよう
に、各第２板体（２Ａ、２Ｂ）に外方からそれぞれ圧接
させて溶接電流を流すものである。
【０００８】溶接電流を流すと、電気抵抗の大きい第１
板体（１）が発熱し、これに接する板面部で第２板体
（２Ａ、２Ｂ）の板材が溶融して第１板体（１）の貫通
孔（１１）内に進入する。溶接電流を停止すると、貫通
孔（１１）内に進入した板材は冷却凝固して、上下の第
２板体に連続する架橋部（２３）となる。この架橋部
（２３）により上下の第２板体（２Ａ、２Ｂ）は一体化
され、第１板体（１）は上下から第２板体（２Ａ、２
Ｂ）によってカシメられた状態となって、互いに強固に
結合される。
板体（１）が発熱し、これに接する板面部で第２板体
（２Ａ、２Ｂ）の板材が溶融して第１板体（１）の貫通
孔（１１）内に進入する。溶接電流を停止すると、貫通
孔（１１）内に進入した板材は冷却凝固して、上下の第
２板体に連続する架橋部（２３）となる。この架橋部
（２３）により上下の第２板体（２Ａ、２Ｂ）は一体化
され、第１板体（１）は上下から第２板体（２Ａ、２
Ｂ）によってカシメられた状態となって、互いに強固に
結合される。
【０００９】なお、第１板体（１）の発熱は、第１板体
と接しない側の第２板体（２Ａ、２Ｂ）の板面には殆ど
影響しないから、この板面が軟化して電極（３Ａ、３
Ｂ）の過度な圧痕を生じることもない。第２板体（２）
は好ましくは、一枚板を断面略Ｕ字形に屈曲して成形
し、対向する板部（２１、２２）により第１板体（１）
の両面を挟むようにする。
と接しない側の第２板体（２Ａ、２Ｂ）の板面には殆ど
影響しないから、この板面が軟化して電極（３Ａ、３
Ｂ）の過度な圧痕を生じることもない。第２板体（２）
は好ましくは、一枚板を断面略Ｕ字形に屈曲して成形
し、対向する板部（２１、２２）により第１板体（１）
の両面を挟むようにする。
【００１０】
（第１実施形態）図１において、板体１、２Ａ、２Ｂは
三枚が重ねられており、これらは平面視で同形の長方形
状をしている（図２）。中央の板体１は、電気抵抗が大
きくかつ溶融温度の高い鉄鋼材よりなるもので、板面中
心に円形の貫通孔１１が形成されている。また、上記板
体１の上下に重ねた各板体２Ａ、２Ｂは、上記鉄鋼板１
に較べて電気抵抗が小さくかつ溶融温度の低い黄銅材
（例えば７−３黄銅）よりなるものである。なお、各板
体の板厚の一例は、鉄鋼板１が０．４ｍｍ、黄銅板２
Ａ、２Ｂが０．６ｍｍであり、貫通孔１１の径はφ１ｍ
ｍである。また、これら板体１、２Ａ、２Ｂの板幅は
４．０ｍｍである。
三枚が重ねられており、これらは平面視で同形の長方形
状をしている（図２）。中央の板体１は、電気抵抗が大
きくかつ溶融温度の高い鉄鋼材よりなるもので、板面中
心に円形の貫通孔１１が形成されている。また、上記板
体１の上下に重ねた各板体２Ａ、２Ｂは、上記鉄鋼板１
に較べて電気抵抗が小さくかつ溶融温度の低い黄銅材
（例えば７−３黄銅）よりなるものである。なお、各板
体の板厚の一例は、鉄鋼板１が０．４ｍｍ、黄銅板２
Ａ、２Ｂが０．６ｍｍであり、貫通孔１１の径はφ１ｍ
ｍである。また、これら板体１、２Ａ、２Ｂの板幅は
４．０ｍｍである。
【００１１】そして、上記黄銅板２Ａ、２Ｂをさらに上
下から挟持するように、溶接アーム４Ａ、４Ｂの先端に
設けた円柱状電極３Ａ、３Ｂがそれぞれ黄銅板２Ａ、２
Ｂに圧接している。各電極３Ａ、３Ｂの外径は、例えば
φ６と上記貫通孔１１の径よりも大きく（図２）、これ
ら電極３Ａ、３Ｂは鉄鋼板１の貫通孔１１形成域を挟ん
で対称位置で対向している。なお、上記貫通孔１１の径
は、電極３Ａ、３Ｂ径を越えない範囲で、鉄鋼板１の強
度低下を来さない程度の大きさとする。
下から挟持するように、溶接アーム４Ａ、４Ｂの先端に
設けた円柱状電極３Ａ、３Ｂがそれぞれ黄銅板２Ａ、２
Ｂに圧接している。各電極３Ａ、３Ｂの外径は、例えば
φ６と上記貫通孔１１の径よりも大きく（図２）、これ
ら電極３Ａ、３Ｂは鉄鋼板１の貫通孔１１形成域を挟ん
で対称位置で対向している。なお、上記貫通孔１１の径
は、電極３Ａ、３Ｂ径を越えない範囲で、鉄鋼板１の強
度低下を来さない程度の大きさとする。
【００１２】図略の溶接電源により上記電極３Ａ、３Ｂ
間に溶接電流を流すと（例えば６２００Ａ、３４ｍ
ｓ）、抵抗発熱する鉄鋼板１に接する黄銅板２Ａ、２Ｂ
の板面の温度が上昇して、この部分が溶融し、溶融した
黄銅材が貫通孔１１内に進入する。貫通孔１１内へ進入
した溶融黄銅材は、溶接電流を停止すると急速に冷却凝
固して、上下の黄銅板２Ａ、２Ｂに連続する架橋部２３
となる（図３）。
間に溶接電流を流すと（例えば６２００Ａ、３４ｍ
ｓ）、抵抗発熱する鉄鋼板１に接する黄銅板２Ａ、２Ｂ
の板面の温度が上昇して、この部分が溶融し、溶融した
黄銅材が貫通孔１１内に進入する。貫通孔１１内へ進入
した溶融黄銅材は、溶接電流を停止すると急速に冷却凝
固して、上下の黄銅板２Ａ、２Ｂに連続する架橋部２３
となる（図３）。
【００１３】この時、鉄鋼板１と接していない黄銅板２
Ａ、２Ｂの板面、すなわち電極４Ａ、４Ｂが圧接してい
る板面は、鉄鋼板１の抵抗発熱の影響をそれ程受けない
から、温度上昇による過度な軟化を生じることはなく、
見栄えを損なうような深い圧痕の発生が避けられる。上
下の黄銅板２Ａ、２Ｂは、形成された上記架橋部２３に
よって一体化され、この結果、鉄鋼板１は黄銅板２Ａ、
２Ｂ間に上下からカシメられた状態となって、互いに強
固に結合される。この場合の板体１、２Ａ、２Ｂ間の溶
接強度は、剪断荷重３０〜３５Ｋｇを印加しても溶接部
での破断が生じず、従来の拡散接合に較べて十分大き
い。
Ａ、２Ｂの板面、すなわち電極４Ａ、４Ｂが圧接してい
る板面は、鉄鋼板１の抵抗発熱の影響をそれ程受けない
から、温度上昇による過度な軟化を生じることはなく、
見栄えを損なうような深い圧痕の発生が避けられる。上
下の黄銅板２Ａ、２Ｂは、形成された上記架橋部２３に
よって一体化され、この結果、鉄鋼板１は黄銅板２Ａ、
２Ｂ間に上下からカシメられた状態となって、互いに強
固に結合される。この場合の板体１、２Ａ、２Ｂ間の溶
接強度は、剪断荷重３０〜３５Ｋｇを印加しても溶接部
での破断が生じず、従来の拡散接合に較べて十分大き
い。
【００１４】（第２実施形態）黄銅板２を、図４に示す
ように、一枚板を略Ｕ字状に折り曲げて成形し、対向す
る板部２１、２２で鉄鋼板１を上下から挟むようにして
も、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。 （他の実施形態）板体の組み合わせは、上記各実施形態
のような鉄鋼材と黄銅材に限られず、一方が電気抵抗が
大きくかつ溶融温度の高い材料からなり、他方が電気抵
抗が小さくかつ溶融温度の低い材料からなる異種の板体
に対して本発明を広く適用することができる。
ように、一枚板を略Ｕ字状に折り曲げて成形し、対向す
る板部２１、２２で鉄鋼板１を上下から挟むようにして
も、上記第１実施形態と同様の効果が得られる。 （他の実施形態）板体の組み合わせは、上記各実施形態
のような鉄鋼材と黄銅材に限られず、一方が電気抵抗が
大きくかつ溶融温度の高い材料からなり、他方が電気抵
抗が小さくかつ溶融温度の低い材料からなる異種の板体
に対して本発明を広く適用することができる。
【００１５】また、貫通孔は一つに限られず、鉄鋼板等
の母材の強度低下を来さない範囲で溶接強度の向上を図
るべく、複数設けても良い。なお、溶接電源の制御方式
としては、溶接部への熱集中効率が優れているインバー
タ制御によるのが好ましいが、交流式、直流式、コンデ
ンサ式等の他の方式でも良い。
の母材の強度低下を来さない範囲で溶接強度の向上を図
るべく、複数設けても良い。なお、溶接電源の制御方式
としては、溶接部への熱集中効率が優れているインバー
タ制御によるのが好ましいが、交流式、直流式、コンデ
ンサ式等の他の方式でも良い。
【００１６】また、貫通孔の形状は円形に限られるもの
ではない。
ではない。
【図１】本発明の第１実施形態に係る、重ね溶接される
板体の断面図である。
板体の断面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る、重ね溶接される
板体の平面図である。
板体の平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る、重ね溶接される
板体の要部断面図である。
板体の要部断面図である。
【図４】本発明の第２実施形態に係る、重ね溶接される
板体の断面図である。
板体の断面図である。
【図５】従来例に係る、重ね溶接される板体の断面図で
ある。
ある。
１…鉄鋼板、１１…貫通孔、２、２Ａ、２Ｂ…黄銅板、
２１、２２…板部、２３…架橋部、３Ａ、３Ｂ…電極。
２１、２２…板部、２３…架橋部、３Ａ、３Ｂ…電極。
Claims (3)
- 【請求項１】 板面に少なくとも一つの貫通孔（１１）
を有する第１板体（１）を挟んで両面に、電気抵抗が前
記第１板体（１）よりも小さくかつ溶融温度が前記第１
板体よりも低い材料からなる第２板体（２Ａ、２Ｂ）を
それぞれ重ねる工程と、 通電用の各電極（３Ａ、３Ｂ）を、前記貫通孔（１１）
の形成領域をカバーするように、前記各第２板体（２
Ａ、２Ｂ）に外方からそれぞれ圧接させて溶接電流を流
し、前記各第２板体（２Ａ、２Ｂ）の一部を前記貫通孔
（１１）内に溶融進入させる工程とを備えることを特徴
とする異種板体の溶接方法。 - 【請求項２】 一枚板を断面略Ｕ字形に屈曲成形して前
記第２板体（２）となし、対向する板部（２１、２２）
により前記第１板体（１）の両面を挟むようにしたこと
を特徴とする請求項１に記載の異種板体の溶接方法。 - 【請求項３】 板面に少なくとも一つの貫通孔（１１）
を有する第１板体（１）と、 前記第１板体（１）を挟んで両面にそれぞれ重ねられ
た、電気抵抗が前記第１板体（１）よりも小さくかつ溶
融温度が前記第１板体（１）よりも低い材料からなる第
２板体（２Ａ、２Ｂ）と、 前記各第２板体（２Ａ、２Ｂ）の一部が前記貫通孔（１
１）内に溶融進入して形成された架橋部（２３）とを備
えることを特徴とする異種板体の溶接構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7229451A JPH0970672A (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 異種板体の溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7229451A JPH0970672A (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 異種板体の溶接方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0970672A true JPH0970672A (ja) | 1997-03-18 |
Family
ID=16892416
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7229451A Pending JPH0970672A (ja) | 1995-09-06 | 1995-09-06 | 異種板体の溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0970672A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005074467A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Toyoda Iron Works Co Ltd | スポット溶接方法およびスポット溶接された鋼板部材 |
| KR101500042B1 (ko) * | 2012-12-21 | 2015-03-06 | 주식회사 포스코 | 용접구조 |
| JP2016059954A (ja) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | 新日鐵住金株式会社 | 抵抗スポット溶接方法 |
-
1995
- 1995-09-06 JP JP7229451A patent/JPH0970672A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005074467A (ja) * | 2003-08-29 | 2005-03-24 | Toyoda Iron Works Co Ltd | スポット溶接方法およびスポット溶接された鋼板部材 |
| KR101500042B1 (ko) * | 2012-12-21 | 2015-03-06 | 주식회사 포스코 | 용접구조 |
| JP2016059954A (ja) * | 2014-09-19 | 2016-04-25 | 新日鐵住金株式会社 | 抵抗スポット溶接方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20041008 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20041019 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050301 |