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JP2009226446A - Spot welding method of dissimilar plates - Google Patents

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JP2009226446A
JP2009226446A JP2008075554A JP2008075554A JP2009226446A JP 2009226446 A JP2009226446 A JP 2009226446A JP 2008075554 A JP2008075554 A JP 2008075554A JP 2008075554 A JP2008075554 A JP 2008075554A JP 2009226446 A JP2009226446 A JP 2009226446A
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Japan
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aluminum alloy
spot welding
plate
alloy plate
recess
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Application number
JP2008075554A
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Japanese (ja)
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Toshiyuki Gendo
俊行 玄道
Fumihiko Saito
史彦 斉藤
Kojiro Tanaka
耕二郎 田中
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Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
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Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a spot welding method of dissimilar plates capable of preventing generation of dust by preventing rapid rise of the melting temperature of a portion to be welded of an aluminum alloy plate without using any special electrode. <P>SOLUTION: The local heat generation occurs at a part 9 where an aluminum alloy plate 6 and a steel plate 7 on an outer circumferential side of a recess 8 are abutted on each other, and the melting gradually occurs from this part. Thereafter, the aluminum alloy plate 6 and the steel plate 7 are abutted on each other at a center portion 8a of the recess 8 step by step, and the heat generation occurs between the plates 6, 7 to cause the melting. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

この発明は、異種板材のスポット溶接方法に関し、特に、アルミニウム合金と鋼材とを電気抵抗溶接により溶接するスポット溶接方法に関する。   The present invention relates to a spot welding method for dissimilar plate materials, and particularly to a spot welding method for welding an aluminum alloy and a steel material by electric resistance welding.

従来より、アルミニウム合金と鋼材との溶接方法としては、アルミニウム合金材を摩擦攪拌して接合する摩擦攪拌接合が知られている。
しかし、自動車の車体等を溶接する場合には、一般に電気抵抗によるスポット溶接が主として用いられるため、アルミニウム合金と鋼材とを接合するためには、別途、サブラインを設けなければならず、生産性が悪化するという問題がある。
Conventionally, as a method for welding an aluminum alloy and a steel material, friction stir welding in which an aluminum alloy material is joined by friction stirring is known.
However, since spot welding by electric resistance is mainly used when welding the body of an automobile, etc., in order to join an aluminum alloy and a steel material, a separate subline must be provided, and productivity is increased. There is a problem of getting worse.

そこで、アルミニウム合金と鋼材との溶接においても、電気抵抗によるスポット溶接を行なうことができるように、様々な研究がなされている。   Therefore, various studies have been conducted so that spot welding by electric resistance can be performed also in welding of an aluminum alloy and a steel material.

このアルミニウム合金と鋼材をスポット溶接する場合の問題として、両者の融点が異なり、特にアルミニウム合金の融点が低いため、あまりに高い電流値で溶接を行なうと、溶融したアルミニウムが飛び散る現象、すなわち「チリ」が発生するという問題がある。   The problem with spot welding of this aluminum alloy and steel is that the melting point of the two is different, especially because the melting point of the aluminum alloy is low. There is a problem that occurs.

この問題に対しては、例えば、下記特許文献1に記載された溶接方法によって、対策がなされている。この特許文献1の溶接方法では、アルミニウム合金板側の電極の先端中央に窪んだ凹部を形成して、アルミニウム合金板と鋼板とをスポット溶接するようにしている。   For example, a countermeasure is taken against this problem by a welding method described in Patent Document 1 below. In the welding method of Patent Document 1, a concave portion is formed in the center of the tip of the electrode on the aluminum alloy plate side, and the aluminum alloy plate and the steel plate are spot welded.

このような溶接方法によると、電極の先端に凹部があることで、アルミニウム合金板の温度上昇を抑制できると共に、スポット溶接時に板材間に形成される隙間の中にチリを封じ込めることができるため、チリの発生を防ぐことができる。
特開平11−342477号公報
According to such a welding method, since there is a recess at the tip of the electrode, the temperature rise of the aluminum alloy plate can be suppressed, and dust can be contained in the gap formed between the plate materials during spot welding, The generation of dust can be prevented.
JP-A-11-342477

ところで、スポット溶接は、複数箇所を連続打点して溶接することで、溶接の生産性を高めることができる。このため、スポット溶接で用いる電極もできるだけ交換せずに溶接作業が行えることが求められる。   By the way, spot welding can improve the productivity of welding by carrying out welding at a plurality of locations. For this reason, it is calculated | required that the welding operation can be performed, without exchanging the electrode used by spot welding as much as possible.

しかし、前述の特許文献1のスポット溶接方法の場合には、電極の先端中央に凹部を形成した複雑な構造であるため、電極の先端形状がすぐに変化してしまい耐久性が問題となったり、また、アルミニウム合金が電極の先端凹部内に付着するおそれがあり、溶接の生産性を高めることができなかった。   However, in the case of the above-described spot welding method of Patent Document 1, since it has a complicated structure in which a recess is formed at the center of the tip of the electrode, the shape of the tip of the electrode changes immediately and durability may become a problem. Moreover, there is a possibility that the aluminum alloy adheres to the recesses at the tip of the electrode, and the productivity of welding cannot be increased.

そこで、本発明は、異種板材のスポット溶接方法において、特殊な電極を用いることなく、アルミニウム合金板の被溶接部の溶融温度の急激な上昇を防いで、チリの発生を防ぐことができる異種板材のスポット溶接方法を提供することを目的とする。   Accordingly, the present invention provides a method for spot welding of dissimilar plate materials, which can prevent the occurrence of dust by preventing a rapid increase in the melting temperature of the welded portion of the aluminum alloy plate without using a special electrode. An object of the present invention is to provide a spot welding method.

この発明の異種板材のスポット溶接方法は、アルミニウム合金板と鋼板とを重ね合わせて電気抵抗スポット溶接する方法において、前記アルミニウム合金板の被溶接部と前記鋼板の被溶接部との何れか一方の中央に凹部を形成して、該アルミニウム合金板の被溶接部と該鋼板の被溶接部を重ね合わせて、一対の電極をアルミニウム合金板の被溶接部と鋼板の被溶接部とに当接させて通電し、前記凹部の周囲のアルミニウム合金板を溶融させた後に、被溶接部の中央のアルミニウム合金を溶融させて溶接部を形成するスポット溶接方法である。   The spot welding method for dissimilar plate materials according to the present invention is a method of spot welding an electric resistance spot by superimposing an aluminum alloy plate and a steel plate, wherein one of the welded portion of the aluminum alloy plate and the welded portion of the steel plate. A recess is formed in the center, the welded part of the aluminum alloy plate and the welded part of the steel plate are overlapped, and the pair of electrodes are brought into contact with the welded part of the aluminum alloy plate and the welded part of the steel plate. Then, after the aluminum alloy plate around the concave portion is melted and melted, the aluminum alloy at the center of the welded portion is melted to form a welded portion.

上記構成によれば、アルミニウム合金板の被溶接部と鋼板の被溶接部の何れか一方の中央に凹部を形成して、スポット溶接を行なうことで、アルミニウム合金板は、凹部の周囲から溶融して、後から被溶接部の中央が溶融していくことになる。
このため、アルミニウム合金板の被溶接部中央の溶融温度が急激に上昇するのを防止でき、また、アルミニウム合金板が溶融してチリが発生した場合でもチリを凹部内に封じ込めることができる。さらに、被溶接部の温度上昇を抑えることができるため、アルミニウムと鉄との化合物等で構成される金属間化合物の生成量も抑えることができる。
なお、この金属間化合物は、適正な量(例えば、化合物厚さ1〜13μm)を生成することで、アルミニウム合金と鋼材との間の接合強度を高めることができる。
また、この凹部は、切削加工、プレス加工、絞り加工等、どのような加工方法で成形してもよい。また、数も一つに限定されるものでなく、小さなものを複数隣接して形成してもよい。
According to the above configuration, the aluminum alloy plate is melted from around the recess by forming a recess in the center of one of the welded portion of the aluminum alloy plate and the welded portion of the steel plate and performing spot welding. As a result, the center of the welded part is melted later.
For this reason, it is possible to prevent the melting temperature at the center of the welded portion of the aluminum alloy plate from rapidly increasing, and even when the aluminum alloy plate is melted and dust is generated, dust can be contained in the recess. Furthermore, since the temperature rise of the welded portion can be suppressed, the amount of intermetallic compound composed of a compound of aluminum and iron or the like can also be suppressed.
In addition, this intermetallic compound can raise the joint strength between an aluminum alloy and steel materials by producing | generating an appropriate quantity (for example, compound thickness 1-13 micrometers).
Further, the recess may be formed by any processing method such as cutting, pressing, or drawing. Further, the number is not limited to one, and a plurality of small ones may be formed adjacent to each other.

この発明の一実施態様においては、前記凹部は、アルミニウム合金板の被溶接部の中央に形成したスポット溶接方法である。
上記構成によれば、アルミニウム合金板側に凹部を形成することで、凹部の成形を容易に行うことができる。
よって、板材の成形性を悪化させることなく、チリの発生を防ぐことができる。
In one embodiment of the present invention, the concave portion is a spot welding method formed at the center of the welded portion of the aluminum alloy plate.
According to the said structure, a recessed part can be shape | molded easily by forming a recessed part in the aluminum alloy plate side.
Accordingly, generation of dust can be prevented without deteriorating the formability of the plate material.

この発明の一実施態様においては、前記凹部は、該直径を、前記電極の先端径と同等、又は同等以下に設定したスポット溶接方法である。
上記構成によれば、凹部の直径を電極の先端径と同等又は同等以下に設定することで、一対の電極で強く加圧した際でも、凹部内に空間を確保できるため、確実に凹部の周囲から溶融が生じることになり、チリの発生を防止することができる。
よって、より確実にチリの発生を防止することができ、溶接の生産性を高めることができる。
In one embodiment of the present invention, the recess is a spot welding method in which the diameter is set to be equal to or less than or equal to the tip diameter of the electrode.
According to the above configuration, by setting the diameter of the recess to be equal to or less than the tip diameter of the electrode, a space can be secured in the recess even when strongly pressed with a pair of electrodes. From this, melting occurs, and generation of dust can be prevented.
Therefore, generation | occurrence | production of dust can be prevented more reliably and the productivity of welding can be improved.

この発明によれば、アルミニウム合金板の被溶接部中央の溶融温度が急激に上昇するのを防止でき、また、アルミニウム合金板が溶融してチリが発生した場合でもチリを凹部内に封じ込めることができる。
よって、異種板材のスポット溶接方法において、特殊な電極を用いることなく、アルミニウム合金板の被溶接部の溶融温度の急激な上昇を防いで、チリの発生を防ぐことができる。
According to the present invention, it is possible to prevent the melting temperature at the center of the welded portion of the aluminum alloy plate from rapidly increasing, and even when the aluminum alloy plate is melted to generate dust, the dust can be contained in the recess. it can.
Therefore, in the spot welding method for different kinds of plate materials, it is possible to prevent the occurrence of dust by preventing a rapid increase in the melting temperature of the welded portion of the aluminum alloy plate without using a special electrode.

以下、図面に基づいて本発明の実施形態を詳述する。
図1は本発明の異種板材のスポット溶接を行なう溶接機の全体模式図である。このスポット溶接を行なう電気抵抗スポット溶接装置Mは、溶接ガン1を装備したロボット2と、この溶接ガン1とロボット2とを駆動制御する制御装置3と、溶接ガン1でスポット接合する際に金属板材を重ね合わせた状態で位置決め保持する位置決め治具(図示略)とを備えている。
この電気抵抗スポット溶接装置Mは、いわゆる直流型の溶接機であり、溶接ガン1の先端に取り付けられる電極は、第一電極4と、第二電極5とで構成される。
各電極4,5は、図2にも示すように、一般的な形状を有する電極であり、先端部には、なだらかな円弧形状のショルダー部4a,5aを有している。
なお、その他の構成要素については、周知であるため、詳細な説明は省略する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall schematic view of a welding machine that performs spot welding of dissimilar plate materials of the present invention. An electric resistance spot welding apparatus M that performs spot welding includes a robot 2 equipped with a welding gun 1, a control device 3 that drives and controls the welding gun 1 and the robot 2, and metal when spot welding is performed with the welding gun 1. And a positioning jig (not shown) for positioning and holding the plate materials in a stacked state.
The electric resistance spot welding apparatus M is a so-called DC type welding machine, and the electrode attached to the tip of the welding gun 1 is composed of a first electrode 4 and a second electrode 5.
As shown in FIG. 2, each of the electrodes 4 and 5 is an electrode having a general shape, and has gently circular arc-shaped shoulder portions 4a and 5a at the tip portion.
Other components are well known and will not be described in detail.

図2は、第一実施形態のスポット溶接時の被溶接部の模式断面図である。この図を使って、この実施形態の溶接方法について説明する。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of a welded portion during spot welding according to the first embodiment. The welding method of this embodiment is demonstrated using this figure.

このスポット溶接を行なう場合には、まず、アルミニウム合金板6を上側に設置して、下側に鋼板7を設置した状態で、図示しない位置決め治具でクランプ固定する。   When performing this spot welding, first, the aluminum alloy plate 6 is installed on the upper side, and the steel plate 7 is installed on the lower side, and then clamped with a positioning jig (not shown).

このアルミニウム合金板6の被溶接部6aの下側面(溶接面)中央には、上方に窪んだ凹部8を形成している。この凹部8は、例えば、直径6mm、深さ0.6mmの円柱状に形成しており、この凹部8の直径dは、第一電極の先端部の直径Dと略同等の大きさに設定している。そして、この凹部8は、切削加工によって成形している。   In the center of the lower surface (welded surface) of the welded portion 6a of the aluminum alloy plate 6, a concave portion 8 that is recessed upward is formed. The concave portion 8 is formed in a cylindrical shape having a diameter of 6 mm and a depth of 0.6 mm, for example, and the diameter d of the concave portion 8 is set to be approximately the same as the diameter D of the tip portion of the first electrode. ing. And this recessed part 8 is shape | molded by cutting.

次に、このアルミニウム合金板6と鋼板7の二枚を重ね合わせた板材は、上方から第一電極4で、下方から第二電極5で、それぞれ加圧された状態で通電される。   Next, the plate material obtained by superimposing the aluminum alloy plate 6 and the steel plate 7 is energized in a pressurized state by the first electrode 4 from above and the second electrode 5 from below.

こうして通電を行なうことにより、凹部8の外周側のアルミニウム合金板6と鋼板7が当接した部分9で、局所的に発熱が生じ、この部分から徐々に溶融が生じる。なお、ドットハッチング範囲が局所的に発熱する部分である。   By energizing in this way, heat is locally generated in the portion 9 where the aluminum alloy plate 6 and the steel plate 7 on the outer peripheral side of the recess 8 abut, and melting gradually occurs from this portion. It should be noted that the dot hatching range is a portion that generates heat locally.

そして、その後段階的に、凹部8の中央部分8aにおいて、アルミニウム合金板6と鋼板7が当接して、両者6,7の間で発熱が生じて溶融が生じる。
また、この凹部8内には、溶融により体積膨張したアルミニウム合金が吸収されて、外部への飛散(チリ)が防止されている。
以上の手順を経て、通電を終了することで、スポット溶接が完了する。
Then, in a stepwise manner, the aluminum alloy plate 6 and the steel plate 7 come into contact with each other at the central portion 8a of the concave portion 8, and heat is generated between the both 6 and 7 to cause melting.
In addition, in the concave portion 8, the aluminum alloy volume-expanded by melting is absorbed, and scattering to the outside (dust) is prevented.
Spot welding is completed by ending energization through the above procedure.

図3が、スポット溶接を完了した状態の溶接部の断面模式図である。
この図に示すように、アルミニウム合金板6と鋼板7の間の溶接境界部10には、アルミニウム側ナゲットANが生成されて、その下側層には、図示しない金属間化合物が生成されている。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a welded portion in a state where spot welding is completed.
As shown in this figure, an aluminum side nugget AN is generated at the weld boundary 10 between the aluminum alloy plate 6 and the steel plate 7, and an intermetallic compound (not shown) is generated in the lower layer. .

そして、凹部8の容量分、アルミニウム合金板6の上面には、大きめのクレーター状の電極痕11が形成されて、鋼板7の下面にも、クレーター状の電極痕12が形成される。   Then, a larger crater-like electrode trace 11 is formed on the upper surface of the aluminum alloy plate 6 by the capacity of the recess 8, and a crater-like electrode trace 12 is also formed on the lower surface of the steel plate 7.

このようにして、アルミニウム合金板6と鋼板7とは、強固にスポット溶接されて、高い接合強度を得ることができる。   In this way, the aluminum alloy plate 6 and the steel plate 7 can be strongly spot-welded to obtain high joint strength.

次に、図4を利用して、凹部を形成してスポット溶接した場合の効果について説明する。図4は、凹部を形成してスポット溶接を行った場合と凹部を形成せずにスポット溶接を行った場合とを比較したグラフである。
このグラフでは、縦軸がせん断力を示し、横軸が電流値を示している。また、○が凹部を形成したワーク、□が凹部を形成しなかったワーク、×がチリが発生したワークを、それぞれ示している。
Next, the effect when spot welding is performed by forming a recess will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a graph comparing the case where spot welding is performed with a recess formed and the case where spot welding is performed without forming a recess.
In this graph, the vertical axis represents the shearing force, and the horizontal axis represents the current value. Moreover, (circle) has shown the workpiece | work in which the recessed part was formed, (quadrature), the workpiece | work in which the recessed part was not formed, and the workpiece | work which x generate | occur | produced.

この図4に示すように、一般に、電流値を高くしてスポット溶接した場合の方が、せん断力も高まり、接合強度も高まる。また、凹部を形成していないワークの方が、アルミニウム合金板の板厚が厚いため、残圧も高まり、全体的にせん断力が高まる。もっとも、凹部を形成したワークも、車体構造として求められる最低限のせん断力T(例えば2.0kN)を、越える程度のせん断力を確保している。   As shown in FIG. 4, in general, when the current value is increased and spot welding is performed, the shearing force increases and the bonding strength also increases. Moreover, since the thickness of the aluminum alloy plate is thicker in the workpiece having no recess, the residual pressure is increased and the shearing force is increased as a whole. However, the work in which the concave portion is formed also secures a shearing force that exceeds the minimum shearing force T (for example, 2.0 kN) required for the vehicle body structure.

しかし、凹部を形成しなかったワークでは、第一限界値P1を超える電流値において、チリが発生する。こうしたチリが発生すると、溶接部の見栄えが悪化する共に、溶接部の劣化を生じさせる原因になる。   However, dust is generated at a current value exceeding the first limit value P1 in a workpiece in which no recess is formed. When such dust occurs, the appearance of the welded part deteriorates and causes deterioration of the welded part.

これに対して、凹部を形成したワークでは、第一限界値P1よりも高い第二限界値P2まで、チリの発生を防ぐことができる。すなわち、凹部があることで、高い電流値であっても急激な温度上昇を防ぐことができ、チリの発生を防ぐことができるのである。   On the other hand, generation of dust can be prevented up to the second limit value P2 higher than the first limit value P1 in the workpiece having the recesses. That is, the presence of the recess can prevent a rapid temperature rise even at a high current value, and can prevent generation of dust.

このため、凹部8を形成することで、比較的高い電流値であっても、チリの発生を防ぐことができ、スポット溶接の溶接条件の設定範囲を広げることができる。   For this reason, by forming the recess 8, even if the current value is relatively high, generation of dust can be prevented, and the setting range of spot welding welding conditions can be expanded.

次に、このように構成した本実施形態の作用効果について説明する。
この発明の異種板材のスポット溶接方法は、アルミニウム合金板6の被溶接部6aの中央に凹部8を形成して、アルミニウム合金板6の被溶接部6aと鋼板7の被溶接部7a(図1参照)を重ね合わせて、一対の電極4,5をアルミニウム合金板6と鋼板7とに当接させて通電して、凹部8の周囲(9)のアルミニウム合金板6を溶融させた後に、被溶接部6aの中央のアルミニウム合金を溶融させて溶接部(AN)を形成している。
Next, the effect of this embodiment comprised in this way is demonstrated.
In the spot welding method for different kinds of plate materials according to the present invention, a recess 8 is formed in the center of a welded portion 6a of an aluminum alloy plate 6, and a welded portion 6a of the aluminum alloy plate 6 and a welded portion 7a of the steel plate 7 (FIG. And the pair of electrodes 4 and 5 are brought into contact with the aluminum alloy plate 6 and the steel plate 7 and energized to melt the aluminum alloy plate 6 around the recess 8 (9). The welded portion (AN) is formed by melting the aluminum alloy at the center of the welded portion 6a.

これにより、アルミニウム合金板6は、凹部8の周囲(9)から溶融して、後から被溶接部6aの中央(8a)が溶融していくことになる。
このため、アルミニウム合金板6の被溶接部6aの中央(8a)の溶融温度が急激に上昇するのを防止でき、また、アルミニウム合金板6が溶融してチリが発生した場合でもチリを凹部8内に封じ込めることができる。
よって、異種板材のスポット溶接方法において、特殊な電極を用いることなく、アルミニウム合金板6の被溶接部6aの溶融温度の急激な上昇を防いで、チリの発生を防ぐことができる。
Thereby, the aluminum alloy plate 6 is melted from the periphery (9) of the concave portion 8, and the center (8a) of the welded portion 6a is melted later.
For this reason, it is possible to prevent the melting temperature at the center (8a) of the welded portion 6a of the aluminum alloy plate 6 from rising sharply, and even when the aluminum alloy plate 6 is melted to generate dust, the dust is recessed 8 Can be contained inside.
Therefore, in the spot welding method of different kinds of plate materials, it is possible to prevent the generation of dust by preventing a rapid increase in the melting temperature of the welded portion 6a of the aluminum alloy plate 6 without using a special electrode.

すなわち、特殊な電極を用いないため、電極の劣化を防いで連続打点性を確保して溶接の生産性を高めつつも、チリの発生を防ぐことができるのである。   That is, since no special electrode is used, it is possible to prevent generation of dust while preventing deterioration of the electrode and ensuring continuous spotting performance to increase the productivity of welding.

また、被溶接部6aの急激な温度上昇も抑えることができるため、金属間化合物(図示せず)の生成量も抑えることができ、アルミニウム合金板6と鋼板7との間の接合強度を高めることができる。
特に、この実施形態では、凹部8を、アルミニウム合金板6の被溶接部6aの中央に形成している。
これにより、加工性の高いアルミニウム合金板6側に凹部8を形成することで、凹部8の成形を容易に行うことができる。
よって、板材(6、7)の成形性を悪化させることなく、チリの発生を防ぐことができる。
Moreover, since the rapid temperature rise of the to-be-welded part 6a can also be suppressed, the production amount of an intermetallic compound (not shown) can also be suppressed, and the joining strength between the aluminum alloy plate 6 and the steel plate 7 is increased. be able to.
In particular, in this embodiment, the recess 8 is formed at the center of the welded portion 6 a of the aluminum alloy plate 6.
Thereby, the recessed part 8 can be easily shape | molded by forming the recessed part 8 in the aluminum alloy plate 6 side with high workability.
Accordingly, generation of dust can be prevented without deteriorating the formability of the plate materials (6, 7).

また、この実施形態では、凹部8の直径dを、第一電極4の先端部の直径Dとほぼ同等に設定している。   Further, in this embodiment, the diameter d of the recess 8 is set to be approximately equal to the diameter D of the tip portion of the first electrode 4.

これにより、一対の電極4,5で強く加圧した際でも、凹部8内に空間を確実に確保することができるため、確実に凹部8の周囲(9)から溶融が生じることになり、チリの発生を防止することができる。
よって、より確実にチリの発生を防止することができ、溶接の生産性を高めることができる。
なお、凹部8の直径dは、電極の先端部の直径Dより小径であった場合でも、加圧した際に、同様に凹部8内に空間を確保できるため、電極の先端部の直径Dよりも小径であっても良い。
Accordingly, even when the pair of electrodes 4 and 5 are strongly pressed, a space can be reliably ensured in the recess 8, so that melting is surely generated from the periphery (9) of the recess 8. Can be prevented.
Therefore, generation | occurrence | production of dust can be prevented more reliably and the productivity of welding can be improved.
Even when the diameter d of the concave portion 8 is smaller than the diameter D of the tip portion of the electrode, a space can be secured in the concave portion 8 when the pressure is applied. May be of a small diameter.

次に、図5に示す第二実施形態について説明する。
この実施形態は、アルミニウム合金板16側に形成する凹部18をプレス成形で形成したものである。その他の構成要素については、前述の第一実施形態と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
Next, a second embodiment shown in FIG. 5 will be described.
In this embodiment, the recess 18 formed on the aluminum alloy plate 16 side is formed by press molding. Other components are the same as those in the first embodiment described above, and thus the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

この第二実施形態のアルミニウム合金板16には、上凸の突起部17をプレス成形によって形成しており、この突起部17の下側面(溶接面)に凹部18を形成している。   On the aluminum alloy plate 16 of the second embodiment, an upwardly protruding protrusion 17 is formed by press molding, and a recess 18 is formed on the lower surface (welded surface) of the protrusion 17.

このようにプレス成形で凹部18を形成した場合でも、通電を行なうと、凹部18の外周部19から徐々に加熱されて溶融が生じることになる(ドットハッチング範囲)。このため、この実施形態も、前述の実施形態と同様の作用効果を奏する。   In this way, even when the recess 18 is formed by press molding, when energization is performed, the outer periphery 19 of the recess 18 is gradually heated to cause melting (dot hatching range). For this reason, this embodiment also has the same effect as the above-described embodiment.

特に、この実施形態によると、車体パネルをプレス成形で形成する場合に、スポット溶接のための凹部18も、同時に形成することができるため、板材(16)の成形性を高めることができる。   In particular, according to this embodiment, when the vehicle body panel is formed by press molding, the concave portion 18 for spot welding can be formed at the same time, so that the formability of the plate material (16) can be improved.

また、この実施形態によると、凹部18に対応して突起部17が外側面に形成されるため、スポット溶接のポイントを目視し易くなり、溶接作業性も向上することができる。   Moreover, according to this embodiment, since the projection part 17 is formed in an outer surface corresponding to the recessed part 18, it becomes easy to visually recognize the point of spot welding, and welding workability | operativity can also be improved.

次に、図6に示す第三実施形態について説明する。
この実施形態は、第一実施形態の凹部8に加えて、凹部8の外周側にボンド溜り溝21を形成したものである。その他の構成要素については、前述の実施形態と同様であるため、同一の符号を付して説明を省略する。
Next, a third embodiment shown in FIG. 6 will be described.
In this embodiment, in addition to the concave portion 8 of the first embodiment, a bond retaining groove 21 is formed on the outer peripheral side of the concave portion 8. Since other components are the same as those in the above-described embodiment, the same reference numerals are given and description thereof is omitted.

この実施形態のボンド溜り溝21は、アルミニウム合金板26側の凹部8を取り囲むようにドーナツ状に設けた円環状の溝部であり、内部にはボンドBが充填できる程度の空間を設けている。   The bond reservoir groove 21 of this embodiment is an annular groove provided in a donut shape so as to surround the concave portion 8 on the aluminum alloy plate 26 side, and has a space enough to be filled with the bond B inside.

このボンド溜り溝21を形成したことで、接合性向上やシール性向上のため、ボンドBをアルミニウム合金板26と鋼板7との間に塗布した場合であっても、ボンドBがボンド溜り部21に留まるため、凹部8内にボンドBが侵入することがない。   Even if bond B is applied between the aluminum alloy plate 26 and the steel plate 7 in order to improve bondability and sealability by forming the bond pool groove 21, the bond B is bonded to the bond pool portion 21. Therefore, the bond B does not enter the recess 8.

このため、スポット溶接をする際に、凹部8内にボンドBが侵入することなく、確実に凹部8空間が確保されるため、確実にスポット溶接を行なうことができる。   For this reason, when spot welding is performed, the bond B does not enter the concave portion 8 and the space of the concave portion 8 is ensured, so that the spot welding can be reliably performed.

よって、ボンドBを塗布した際でも、確実にチリの発生を防いで、電食効果を高めることができる。   Therefore, even when the bond B is applied, generation of dust can be reliably prevented and the electrolytic corrosion effect can be enhanced.

次に、図7に示す第四実施形態について説明する。
この実施形態は、鋼板37側に凹部38を形成したものである。前述の第一実施形態と同様であり、同一の符号を付して説明を省略する。
Next, a fourth embodiment shown in FIG. 7 will be described.
In this embodiment, a concave portion 38 is formed on the steel plate 37 side. It is the same as that of above-mentioned 1st embodiment, attaches | subjects the same code | symbol and abbreviate | omits description.

この実施形態の凹部38は、鋼材37の上側面(溶接面)を切削加工することで形成しており、第一実施形態と同等の直径と深さを有している。   The recess 38 of this embodiment is formed by cutting the upper surface (welded surface) of the steel material 37, and has the same diameter and depth as the first embodiment.

このように、鋼板37側に凹部38を形成したとしても、スポット溶接した場合には、まず、凹部38の周囲に位置するアルミニウム合金板36の部分36aが局所的に加熱されて溶融が生じる(ドットハッチング範囲参照)。その後、中央部36bが加熱されて溶融して、凹部38内に流れ込むことで、接合が完了する。   Thus, even if the concave portion 38 is formed on the steel plate 37 side, when spot welding is performed, first, the portion 36a of the aluminum alloy plate 36 located around the concave portion 38 is locally heated and melted ( (See dot hatch range). Thereafter, the center portion 36b is heated and melted and flows into the recess 38, whereby the joining is completed.

よって、この場合も、アルミニウム合金板36側の溶融が徐々に生じて、急激な温度上昇を抑えられるため、チリの発生を防ぐことができる。   Therefore, in this case as well, melting on the aluminum alloy plate 36 side is gradually generated and a rapid temperature rise can be suppressed, so that generation of dust can be prevented.

したがって、この実施形態によっても、チリの発生を防ぐことが可能となる。特にこの実施形態では、鋼板37側に凹部38を設けたことで、アルミ二ウム合金板36側に凹部を形成するのが困難な場合であっても、チリの発生を防ぐことができる。   Therefore, generation of dust can be prevented also by this embodiment. In particular, in this embodiment, by providing the concave portion 38 on the steel plate 37 side, generation of dust can be prevented even when it is difficult to form the concave portion on the aluminum alloy plate 36 side.

次に、図8に示す、第五実施形態について説明する。
この実施形態は、アルミニウム合金板46側に凹部48を複数隣接して形成したものである。この実施形態の凹部48は、直径sを第一実施形態の凹部8よりも小径に設定している。
Next, a fifth embodiment shown in FIG. 8 will be described.
In this embodiment, a plurality of recesses 48 are formed adjacent to each other on the aluminum alloy plate 46 side. The recess 48 of this embodiment has a diameter s set smaller than that of the recess 8 of the first embodiment.

このように、小径の凹部48を複数形成した場合であっても、被溶接部46aの中央での接触面積を少なくできるため、スポット溶接する際には、凹部48の外周部49から発熱が生じて溶融が生じることになり、その後に中央部50が発熱して溶融が生じることになる。   Thus, even when a plurality of small-diameter recesses 48 are formed, the contact area at the center of the welded portion 46a can be reduced, so that heat is generated from the outer peripheral portion 49 of the recess 48 during spot welding. Then, melting occurs, and then the central portion 50 generates heat and melting occurs.

したがって、この実施形態でも、他の実施形態と同様にチリの発生を防ぐことができる。特に、この実施形態によると、凹部48が複数あるため、第一電極4の当接位置が多少ズレた場合であっても、確実に凹部48の外周部49から発熱を生じさせることができる。   Therefore, in this embodiment, generation of dust can be prevented as in the other embodiments. In particular, according to this embodiment, since there are a plurality of recesses 48, even if the contact position of the first electrode 4 is slightly shifted, heat can be reliably generated from the outer peripheral portion 49 of the recesses 48.

以上、この発明の構成と前述の実施形態との対応において、
この発明の一対の電極は、第一電極4と第二電極5に対応するも、
この発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、あらゆる異種板材のスポット溶接方法に適用する実施形態を含むものである。
As described above, in the correspondence between the configuration of the present invention and the above-described embodiment,
The pair of electrodes of the present invention corresponds to the first electrode 4 and the second electrode 5,
The present invention is not limited to the above-described embodiment, but includes an embodiment applied to a spot welding method for all kinds of different plate materials.

例えば、鋼材は、一枚に限定されるものではなく、二枚であってもよいし、また、材質も、高張力鋼板や軟鋼板であってもよい。さらに、溶接機も、直流型の溶接機だけでなく、交流型の溶接機であってもよい。   For example, the steel material is not limited to one, but may be two, and the material may be a high-tensile steel plate or a mild steel plate. Further, the welding machine may be not only a DC type welding machine but also an AC type welding machine.

異種板材のスポット溶接を行なう溶接機の全体模式図。The whole schematic diagram of the welding machine which performs spot welding of a dissimilar board | plate material. 第一実施形態のスポット溶接時の被溶接部の模式断面図。The schematic cross section of the to-be-welded part at the time of spot welding of 1st embodiment. スポット溶接を完了した状態の溶接部の断面模式図。The cross-sectional schematic diagram of the welding part of the state which completed the spot welding. 凹部を形成してスポット溶接を行った場合と凹部を形成せずにスポット溶接を行った場合とを比較したグラフ。The graph which compared the case where spot welding was performed after forming a recessed part, and the case where spot welding was performed without forming a recessed part. 第二実施形態のスポット溶接時の被溶接部の模式断面図。The schematic cross section of the to-be-welded part at the time of spot welding of 2nd embodiment. 第三実施形態のスポット溶接時の被溶接部の模式断面図。The schematic cross section of the to-be-welded part at the time of spot welding of 3rd embodiment. 第四実施形態のスポット溶接時の被溶接部の模式断面図。The schematic cross section of the to-be-welded part at the time of spot welding of 4th embodiment. 第五実施形態のスポット溶接時の被溶接部の模式断面図。The schematic cross section of the to-be-welded part at the time of spot welding of 5th embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1…溶接ガン
4…第一電極
5…第二電極
6,16,26,36,46…アルミニウム合金板
6a…被溶接部
7,37…鋼板
7a…被溶接部
8,18,38,48…凹部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Welding gun 4 ... 1st electrode 5 ... 2nd electrode 6, 16, 26, 36, 46 ... Aluminum alloy plate 6a ... Welded part 7, 37 ... Steel plate 7a ... Welded part 8, 18, 38, 48 ... Recess

Claims (3)

アルミニウム合金板と鋼板とを重ね合わせて電気抵抗スポット溶接する方法において、
前記アルミニウム合金板の被溶接部と前記鋼板の被溶接部との何れか一方の中央に凹部を形成して、
該アルミニウム合金板の被溶接部と該鋼板の被溶接部を重ね合わせて、
一対の電極をアルミニウム合金板の被溶接部と鋼板の被溶接部とに当接させて通電し、
前記凹部の周囲のアルミニウム合金板を溶融させた後に、被溶接部の中央のアルミニウム合金を溶融させて溶接部を形成する
異種板材のスポット溶接方法。
In the method of spot welding the electrical resistance by overlapping the aluminum alloy plate and the steel plate,
Forming a recess in the center of either the welded part of the aluminum alloy plate and the welded part of the steel plate,
Overlap the welded part of the aluminum alloy plate and the welded part of the steel plate,
Energize the pair of electrodes in contact with the welded part of the aluminum alloy plate and the welded part of the steel plate,
A dissimilar plate spot welding method for forming a welded portion by melting an aluminum alloy at the center of a welded portion after melting the aluminum alloy plate around the recess.
前記凹部は、アルミニウム合金板の被溶接部の中央に形成した
請求項1記載の異種板材のスポット溶接方法。
The said recessed part is the spot welding method of the dissimilar board | plate material of Claim 1 formed in the center of the to-be-welded part of an aluminum alloy plate.
前記凹部は、該直径を、前記電極の先端径と同等、又は同等以下に設定した
請求項1又は2記載の異種板材のスポット溶接方法。
3. The spot welding method for dissimilar plate materials according to claim 1, wherein the diameter of the concave portion is set to be equal to or less than or equal to a tip diameter of the electrode.
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