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JPH06226456A - アルミニウム材料のスポット溶接方法およびその装置 - Google Patents

アルミニウム材料のスポット溶接方法およびその装置

Info

Publication number
JPH06226456A
JPH06226456A JP5007708A JP770893A JPH06226456A JP H06226456 A JPH06226456 A JP H06226456A JP 5007708 A JP5007708 A JP 5007708A JP 770893 A JP770893 A JP 770893A JP H06226456 A JPH06226456 A JP H06226456A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
spot welding
aluminum
resistance member
welding gun
aluminum material
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP5007708A
Other languages
English (en)
Inventor
Masahiro Osumi
正宏 大隅
Tokuaki Nishimoto
徳昭 西本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mazda Motor Corp
Original Assignee
Mazda Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mazda Motor Corp filed Critical Mazda Motor Corp
Priority to JP5007708A priority Critical patent/JPH06226456A/ja
Publication of JPH06226456A publication Critical patent/JPH06226456A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 極めて簡単な手法により、アルミニウム材料
のスポット溶接を行い得るとともに、溶接後の外観性状
も良好に保持し得るようにする。 【構成】 複数枚のアルミニウムあるいはアルミニウム
合金製の板材3,4を重ねてスポット溶接ガンを用いて
スポット溶接するに当たって、前記スポット溶接ガンB
と板材3,4との間に、スポット溶接ガンBの電極チッ
プ1,2より電気抵抗値の高い材料からなる抵抗部材5,
5を介設するようにしている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本願発明は、アルミニウム材料の
スポット溶接方法およびその装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、自動車の車体組立の際には、車
体構成用板材の重ね合わせ部をスポット溶接することが
一般的に行なわれている。このスポット溶接は、2枚の
被溶接板材を銅合金からなる棒状の電極間に挟んで強く
加圧することにより、局部的に接触抵抗の減少した個所
に大電流を通して、接触面に溶着部を作って溶接する方
法であり、電気抵抗によるジュール熱を利用したもので
あるため、比較的電気抵抗の高い鉄系材料からなる被溶
接板材の場合は極めて良好な溶接状態が得られるのであ
る。
【0003】ところで、近年車体重量の軽量化に対する
要求が高まるなか、車体構成用板材としてアルミニウム
あるいはアルミニウム合金を用いる傾向にある。ところ
が、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の場合、電
気抵抗が小さいところから、スポット溶接に適しないた
め、使用個所が限定されるという不具合がある。つま
り、アルミニウムあるいはアルミニウム合金の場合、ス
ポット溶接しようとしても、十分なジュール熱の発生が
得られないため、溶着部が形成されないという不具合が
存するのである。
【0004】そこで、アルミニウムあるいはアルミニウ
ム合金からなる板材をスポット溶接する方法として、図
4に示すように、2枚のアルミニウム板3′,4′の一
方における溶接部位に、予め接合面側が突出し反対側が
凹む突起5′を成形しておき、前記突起5′を囲む環状
の端面形状をもつ上下の中空電極1′,2′で突起部位
の周囲を挟んで加圧しながら通電し、電流iを一方の電
極1′から突起5′に向けて集中させたのち他方の電極
2′に向けて分散させることにより、突起5′の部分に
ジュール熱を発生させるようにしたものが既に提案され
ている(例えば、特開昭64ー18583号公報参照)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
知例の場合、2枚のアルミニウム板3′,4′の一方に
特殊形状の突起5′を成形する必要があるため、前加工
工程において突起成形という煩雑な作業を要することと
なり、加工工数の増加および加工作業性の低下を招くお
それがある。また、図5に示すように、スポット溶接後
において突起5′が成形されていた部分の反対側に盛り
上がった凸部6′ができてしまい、外観性状があまりよ
くないという不具合もある。
【0006】本願発明は、上記の点に鑑みてなされたも
ので、極めて簡単な手法により、アルミニウム材料のス
ポット溶接を行い得るとともに、溶接後の外観性状も良
好に保持し得るようにすることを目的とするものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の方法では、上
記課題を解決するための手段として、複数枚のアルミニ
ウムあるいはアルミニウム合金製の板材を重ねてスポッ
ト溶接ガンを用いてスポット溶接するに当たって、前記
スポット溶接ガンと板材との間に、スポット溶接ガンの
電極チップより電気抵抗値の高い材料からなる抵抗部材
を介設するようにしている。
【0008】請求項2の方法では、上記課題を解決する
ための手段として、前記請求項1記載のアルミニウム材
料のスポット溶接方法において、前記抵抗部材を鉄系材
料により構成するようにしている。
【0009】請求項3の方法では、上記課題を解決する
ための手段として、前記請求項1記載のアルミニウム材
料のスポット溶接方法において、前記抵抗部材をベリリ
ウムー銅合金により構成するようにしている。
【0010】請求項4の装置では、上記課題を解決する
ための手段として、複数枚のアルミニウムあるいはアル
ミニウム合金製の板材を重ねてスポット溶接ガンを用い
てスポット溶接するためのアルミニウム材料のスポット
溶接装置において、前記スポット溶接ガンと板材との間
に、スポット溶接ガンの電極チップより電気抵抗値の高
い材料からなる抵抗部材を介設するようにしている。
【0011】請求項5の装置では、上記課題を解決する
ための手段として、前記請求項4記載のアルミニウム材
料のスポット溶接装置において、前記抵抗部材を前記ス
ポット溶接ガンと別体に構成するようにしている。
【0012】請求項6の装置では、上記課題を解決する
ための手段として、前記請求項4記載のアルミニウム材
料のスポット溶接装置において、前記抵抗部材を前記ス
ポット溶接ガンと一体に構成するようにしている。
【0013】請求項7の装置では、上記課題を解決する
ための手段として、前記請求項4、5あるいは6記載の
アルミニウム材料のスポット溶接装置において、前記抵
抗部材を鉄系材料により構成するようにしている。
【0014】請求項8の装置では、上記課題を解決する
ための手段として、前記請求項4、5あるいは6記載の
アルミニウム材料のスポット溶接装置において、前記抵
抗部材をベリリウムー銅合金により構成するようにして
いる。
【0015】
【作用】請求項1、2あるいは3の方法もしくは請求項
4、7あるいは8の装置では、上記手段によって次のよ
うな作用が得られる。
【0016】即ち、スポット溶接時において、スポット
溶接ガンとアルミニウムあるいはアルミニウム合金製の
板材との間に介設された抵抗部材(例えば、鉄系材料あ
るいはベリリウムー銅合金製抵抗部材)において低電流
(例えば、25000〜26000A)でジュール熱の発
生が得られるため、このジュール熱によって板材におけ
る加圧部が溶融されることとなり、当該個所がスポット
溶接されることとなる。
【0017】請求項5の装置では、上記手段によって次
のような作用が得られる。
【0018】即ち、スポット溶接工程において、アルミ
ニウム材料のスポット溶接と鉄系材料のスポット溶接と
を打ち分ける場合には、スポット溶接ガンと別体構成と
なっている抵抗部材を着脱するだけで対応することがで
きるとともに、アルミニウムあるいはアルミニウム合金
製の板材の板厚、枚数によって抵抗部材の厚さ、材質を
変更することも可能となる。
【0019】請求項6の装置では、上記手段によって次
のような作用が得られる。
【0020】即ち、構造が単純化するとともに、部品点
数も少なくて済む。
【0021】
【発明の効果】請求項1、2あるいは3の方法もしくは
請求項4、7あるいは8の装置によれば、スポット溶接
時において、スポット溶接ガンとアルミニウムあるいは
アルミニウム合金製の板材との間に介設された抵抗部材
(例えば、鉄系材料あるいはベリリウムー銅合金製抵抗
部材)において低電流(例えば、25000〜26000
A)でジュール熱の発生が得られるようにしたので、こ
のジュール熱によって板材における加圧部が溶融され、
当該個所がスポット溶接されることとなり、従来公知の
方法におけるように前加工等を行わなくとも、極めて簡
易な手法により低電流で良好なアルミニウム材料のスポ
ット溶接が得られるという優れた効果がある。
【0022】請求項5の装置によれば、スポット溶接ガ
ンと抵抗部材とを別体構成として、スポット溶接工程に
おいて、アルミニウム材料のスポット溶接と鉄系材料の
スポット溶接とを打ち分ける場合に、抵抗部材を着脱す
るだけで対応することができるとともに、アルミニウム
あるいはアルミニウム合金製の板材の板厚、枚数によっ
て抵抗部材の厚さ、材質を変更することも可能となるよ
うにしたので、スポット溶接工程における混合ラインお
よび板材の種類の変化に容易に対応することができると
いう優れた効果がある。
【0023】請求項6の装置によれば、スポット溶接ガ
ンと抵抗部材とを一体構成として、構造を単純化すると
ともに、部品点数も少なくて済むようにしたので、取り
扱いが容易となるとともに、コストダウンも図れるとい
う優れた効果がある。
【0024】
【実施例】以下、添付の図面を参照して、本願発明の幾
つかの好適な実施例を説明する。
【0025】実施例1 図1および図2には、本願発明の実施例1にかかるアル
ミニウム材料のスポット溶接装置が示されている。本実
施例は、請求項1〜5、7および8の発明に対応するも
のである。
【0026】本実施例のスポット溶接装置は、2枚のア
ルミニウムあるいはアルミニウム合金製の板材3,4を
重ね合わせた被溶接部分Aの両側から加圧する電極チッ
プ1,2を有するスポット溶接ガンBと、前記電極チッ
プ1,2と被溶接部分Aとの間に介設された抵抗部材5,
5とによって構成されている。
【0027】本実施例の場合、電極チップ1,2はスポ
ット溶接ガンBにおける加圧アーム6,7先端にそれぞ
れ取り付けられた棒状電極8,9の先端に着脱可能にそ
れぞれ取り付けられるものであって、純銅製もしくはク
ロムー銅合金製とされている。
【0028】一方、前記抵抗部材5は、鉄系材料あるい
はベリリウムー銅合金のように前記電極チップ1,2よ
り電気抵抗値が高いものにより板状に形成され、スポッ
ト溶接ガンB(具体的には、棒状電極8,9)とは別体構
成とされている。
【0029】次に、上記のように構成されたスポット溶
接装置によるスポット溶接方法について説明する。
【0030】被溶接部分Aの両側に抵抗部材5,5を当
接した状態で、スポット溶接ガンBの棒状電極8,9を
両側から圧接して加圧状態となし、両電極8,9間に2
5000〜26000Aの電流を通す。すると、抵抗部
材5,5においてジュール熱が発生し、このジュール熱
によってアルミニウム製板材3,4における加圧部が溶
融され、当該個所がスポット溶接される。従って、従来
公知の方法におけるように前加工等を行わなくとも、極
めて簡易な手法により低電流で良好なアルミニウム材料
のスポット溶接が得られるのである。
【0031】また、本実施例では、スポット溶接ガンB
と抵抗部材5,5とを別体構成としているため、スポッ
ト溶接工程において、アルミニウム材料のスポット溶接
と鉄系材料のスポット溶接とを打ち分ける場合に、抵抗
部材5,5を着脱するだけで対応することができるとと
もに、板材3,4の板厚、枚数によって抵抗部材の厚
さ、材質を変更することも可能となる。従って、スポッ
ト溶接工程における混合ラインおよび板材3,4の種類
の変化に容易に対応することができるのである。
【0032】なお、本実施例の場合、抵抗部材を被溶接
部分Aの両側に用いているが、被溶接部分Aの一方側に
のみ抵抗部材を用いてもスポット溶接は可能である。
【0033】実施例2 図3には、本願発明の実施例2にかかるアルミニウム材
料のスポット溶接装置が示されている。本実施例は、請
求項1〜4および6〜8の発明に対応するものである。
【0034】本実施例の場合、スポット溶接ガンB(具
体的には、棒状電極8,9)と抵抗部材5,5とが一体構
成とされている。即ち、電極チップ1,2の材質を鉄系
あるいはベリリウムー銅合金とすることにより抵抗部材
を兼用するようにしている。本実施例の場合、電極チッ
プ1,2はカシメにより取り付けられているが、ネジ込
みとする場合もある。
【0035】このように構成したことにより、構造が単
純化されるとともに、部品点数も少なくて済み、取り扱
いが容易となるとともに、コストダウンも図れる。その
他の構成および作用効果は実施例1と同様なので重複を
避けて説明を省略する。
【0036】本願発明は、上記実施例の構成に限定され
るものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲において
適宜設計変更可能なことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本願発明の実施例1にかかるアルミニウム材料
のスポット溶接装置を示す概略斜視図である。
【図2】本願発明の実施例1にかかるアルミニウム材料
のスポット溶接装置を示す概略断面図である。
【図3】本願発明の実施例2にかかるアルミニウム材料
のスポット溶接装置を示す概略断面図である。
【図4】従来公知のアルミニウム材料のスポット溶接装
置を示す概略断面図である。
【図5】従来公知のアルミニウム材料のスポット溶接状
態を示す断面図である。
【符号の説明】
1,2は電極チップ、3,4は板材、5は抵抗部材、8,
9は棒状電極、Aは被溶接部分、Bはスポット溶接ガ
ン。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 複数枚のアルミニウムあるいはアルミニ
    ウム合金製の板材を重ねてスポット溶接ガンを用いてス
    ポット溶接するに当たって、前記スポット溶接ガンと板
    材との間に、スポット溶接ガンの電極チップより電気抵
    抗値の高い材料からなる抵抗部材を介設するようにした
    ことを特徴とするアルミニウム材料のスポット溶接方
    法。
  2. 【請求項2】 前記抵抗部材は鉄系材料からなっている
    ことを特徴とする前記請求項1記載のアルミニウム材料
    のスポット溶接方法。
  3. 【請求項3】 前記抵抗部材はベリリウムー銅合金から
    なっていることを特徴とする前記請求項1記載のアルミ
    ニウム材料のスポット溶接方法。
  4. 【請求項4】 複数枚のアルミニウムあるいはアルミニ
    ウム合金製の板材を重ねてスポット溶接ガンを用いてス
    ポット溶接するためのアルミニウム材料のスポット溶接
    装置であって、前記スポット溶接ガンと板材との間に
    は、スポット溶接ガンの電極チップより電気抵抗値の高
    い材料からなる抵抗部材が介設されていることを特徴と
    するアルミニウム材料のスポット溶接装置。
  5. 【請求項5】 前記抵抗部材は前記スポット溶接ガンと
    は別体構成とされていることを特徴とする前記請求項4
    記載のアルミニウム材料のスポット溶接装置。
  6. 【請求項6】 前記抵抗部材は前記スポット溶接ガンと
    一体構成とされていることを特徴とする前記請求項4記
    載のアルミニウム材料のスポット溶接装置。
  7. 【請求項7】 前記抵抗部材は鉄系材料からなっている
    ことを特徴とする前記請求項4、5あるいは6記載のア
    ルミニウム材料のスポット溶接装置。
  8. 【請求項8】 前記抵抗部材はベリリウムー銅合金から
    なっていることを特徴とする前記請求項4、5あるいは
    6記載のアルミニウム材料のスポット溶接装置。
JP5007708A 1993-01-20 1993-01-20 アルミニウム材料のスポット溶接方法およびその装置 Pending JPH06226456A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20150053654A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 GM Global Technology Operations LLC Resistance spot welding steel and aluminum workpieces using electrode weld face cover
DE102014111961B4 (de) 2013-08-23 2023-03-23 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Gesetzen des Staates Delaware) Verfahren zum widerstandspunktschweissen eines stahlwerkstückes und eines aluminium- oder aluminiumlegierungs-werkstückes aneinander

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US20150053654A1 (en) * 2013-08-23 2015-02-26 GM Global Technology Operations LLC Resistance spot welding steel and aluminum workpieces using electrode weld face cover
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