JPH08132252A - Resistance welding method for aluminum material and t-shaped aluminum structure - Google Patents
Resistance welding method for aluminum material and t-shaped aluminum structureInfo
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- JPH08132252A JPH08132252A JP6301341A JP30134194A JPH08132252A JP H08132252 A JPH08132252 A JP H08132252A JP 6301341 A JP6301341 A JP 6301341A JP 30134194 A JP30134194 A JP 30134194A JP H08132252 A JPH08132252 A JP H08132252A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は構造用アルミニウム合金
の溶接技術に関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a welding technique for structural aluminum alloys.
【0002】[0002]
【従来の技術】構造体の軽量化を図るためにアルミニウ
ム材が使用され、車体の縦桁と支柱とを結節部材を介し
て接合する技術が特開昭60−135375号公報にて
公開されている。同技術に類似する工法を次図で詳しく
説明する。2. Description of the Related Art A technique in which an aluminum material is used in order to reduce the weight of a structure and a longitudinal girder of a vehicle body and a column are joined via a knotting member is disclosed in JP-A-60-135375. There is. A construction method similar to this technology will be described in detail with reference to the following figure.
【0003】図12(a),(b)はアルミニウム構造
体の接合施工図であり、角パイプ101,102,10
3を接合する場合に、例えばT字状の継手104を準備
し、この継手104に角パイプ101〜103の端部を
差込み、TIG、MIG又はレーザ溶接法により接合し
て、(b)に示す構造体を製造するというものである。
上記角パイプ101〜103は中空閉断面構造のアルミ
ニウムフレームであり、押出法によって製造され、また
上記継手104は形状が複雑であるためアルミニウム鋳
物である。FIGS. 12 (a) and 12 (b) are construction diagrams for joining aluminum structures, and square pipes 101, 102, 10 are shown.
In the case of joining 3, the T-shaped joint 104 is prepared, the ends of the square pipes 101 to 103 are inserted into the joint 104, and the joints are joined by TIG, MIG or laser welding method, and shown in (b). It is to manufacture a structure.
The square pipes 101 to 103 are aluminum frames having a hollow closed cross-section structure, manufactured by an extrusion method, and the joint 104 is an aluminum casting because the shape is complicated.
【0004】図13(a),(b)はアルミニウムフレ
ームにアルミニウム板を抵抗溶接する改良された従来例
図であり、(a)に示す通り、アルミニウムフレーム1
20に予めフランジ121を一体形成しておき、このフ
ランジ121にアルミニウム板122を載せて、電極1
13,114にて抵抗溶接するというものである。
(b)は溶接後の断面図であり、123はナゲット(溶
着金属)である。FIGS. 13 (a) and 13 (b) are improved conventional examples of resistance welding of an aluminum plate to an aluminum frame. As shown in FIG.
The flange 121 is integrally formed on the electrode 20 in advance, and the aluminum plate 122 is placed on the flange 121 to form the electrode 1
Resistance welding is performed at 13,114.
(B) is a cross-sectional view after welding, and 123 is a nugget (welded metal).
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】前記図12に示したア
ルミニウム構造体の接合法において、溶接法をTIGや
MIGにすれば熱歪が大きくなり、歪み取り熱処理が不
可欠となり、工費が高騰し且つ工期が長くなるという不
都合がある。レーザ溶接法では熱歪は問題ないが高い加
工精度が要求されるために作業効率が悪く工費の低減は
難しい。また、結節部材を用いるため、部品点数が増し
コストが増加する。In the joining method of the aluminum structure shown in FIG. 12, if the welding method is TIG or MIG, the thermal strain becomes large, the heat treatment for strain relief becomes indispensable, and the construction cost rises. There is an inconvenience that the construction period becomes long. With the laser welding method, there is no problem with thermal strain, but high processing accuracy is required, so work efficiency is poor and it is difficult to reduce construction costs. Further, since the knot member is used, the number of parts is increased and the cost is increased.
【0006】図13のアルミニウムフレームにアルミニ
ウム板を抵抗溶接する技術では、溶接に係る費用は低く
抑えることが可能であるが、フランジを予め形成しなけ
ればならず、アルミニウムフレームの材料費、製造費は
割高となり、しかもフランジが強度メンバとなるために
アルミニウムフレームをフランジ方向へ曲げることは困
難となり、アルミニウムフレームの2次加工が難しくな
るなどの問題がある。そこで、本発明の目的は中空閉断
面フレーム同士または中空閉断面フレームとアルミニウ
ム板との接合において、継手やフランジが無くても簡単
に抵抗溶接できる技術を提供することにある。In the technique of resistance welding an aluminum plate to the aluminum frame shown in FIG. 13, the cost for welding can be kept low, but the flange must be formed in advance, and the material cost and manufacturing cost of the aluminum frame. Is relatively expensive, and since the flange serves as a strength member, it is difficult to bend the aluminum frame in the direction of the flange, and there is a problem that secondary processing of the aluminum frame becomes difficult. Therefore, it is an object of the present invention to provide a technique capable of easily performing resistance welding when joining hollow closed cross-section frames or between hollow closed cross-section frames and an aluminum plate without a joint or a flange.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段及び作用】上記課題を解決
するために本発明は、インサート材を介在させることで
中空閉断面構造のアルミニウムフレーム同士または前記
アルミニウムフレームとアルミニウム板との抵抗溶接接
合することを可能にしたものである。即ち、一方のアル
ミニウムフレームを加工して板状部(差込み部、フラン
ジ、舌状部)を形成し、この板状部又はアルミニウム板
を中空閉断面構造のアルミニウムフレームに抵抗溶接す
るものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above problems, according to the present invention, aluminum frames having a hollow closed cross-section structure or the aluminum frames and an aluminum plate are resistance-welded by interposing an insert material. It made it possible. That is, one aluminum frame is processed to form a plate-shaped portion (insertion portion, flange, tongue-shaped portion), and this plate-shaped portion or aluminum plate is resistance-welded to an aluminum frame having a hollow closed cross-section structure.
【0008】[0008]
【実施例】本発明の実施例を添付図に基づいて以下に説
明する。図1(a),(b)は本発明に係る抵抗溶接方
法の原理図であり、(a)において中空閉断面構造のア
ルミニウムフレーム1の接合面にインサート材2を塗布
又は貼着けて、アルミニウム板3を載せ、電極5,6で
200kgf程度の小さな加圧力で押圧しつつ抵抗溶接
する。(b)は溶接後の構造体の断面図であり、7はナ
ゲットである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. 1A and 1B are principle diagrams of a resistance welding method according to the present invention. In FIG. 1A, an insert material 2 is applied or attached to a joint surface of an aluminum frame 1 having a hollow closed cross-section structure, The plate 3 is placed, and resistance welding is performed while pressing the electrodes 5 and 6 with a small pressing force of about 200 kgf. (B) is a sectional view of the structure after welding, and 7 is a nugget.
【0009】前記インサート材2は、(マグネシウム)
粉末又は(アルミニウム+マグネシウム)混合粉末に1
0〜50重量%の熱硬化性樹脂を加えて混練したものが
適当である。または、インサート材2は、65重量%以
下の金属酸化物(MnO2,Cr2O3,TiO2,Ni
O,SiO2)とアルミニウム粉末または/およびマグ
ネシウム粉末との混合粉末に10〜50重量%の熱硬化
性樹脂を加えて混練したものが適当である。金属酸化物
とアルミニウム粉末または/およびマグネシウム粉末に
よりテルミット反応を促して溶接部の温度を高め、接合
部面積を増大させ、溶接強度を向上させる。The insert material 2 is (magnesium)
1 for powder or (aluminum + magnesium) mixed powder
A material obtained by adding 0 to 50% by weight of a thermosetting resin and kneading is suitable. Alternatively, the insert material 2 is made up of 65 wt% or less of metal oxides (MnO 2 , Cr 2 O 3 , TiO 2 , Ni.
A mixed powder of O, SiO 2 ) and aluminum powder and / or magnesium powder, to which 10 to 50% by weight of a thermosetting resin is added and kneaded, is suitable. The thermite reaction is promoted by the metal oxide and the aluminum powder and / or the magnesium powder to increase the temperature of the welded portion, increase the area of the joint portion, and improve the welding strength.
【0010】また、熱硬化性樹脂により粉末に粘性を与
え、取扱性を高め、溶接後加熱することにより更に接合
強度を向上させることができる。ただし、金属酸化物が
65重量%を超えると反応相手のアルミニウム粉末また
はマグネシウム粉末が少ないために良好な反応が発生せ
ずに金属酸化物が残存してしまう。熱硬化性樹脂の割合
が10重量%未満では粘度が不足し、50重量%を超え
ると通電性が低下してしまう。Further, the thermosetting resin imparts viscosity to the powder to improve handleability and heating after welding can further improve the bonding strength. However, when the amount of the metal oxide exceeds 65% by weight, the amount of aluminum powder or magnesium powder as a reaction partner is small, so that a good reaction does not occur and the metal oxide remains. If the proportion of the thermosetting resin is less than 10% by weight, the viscosity will be insufficient, and if it exceeds 50% by weight, the electrical conductivity will decrease.
【0011】本発明方法の評価を表1に基づいて説明す
る。なお、図1においてアルミニウムフレーム1は肉厚
3mm、60mm角のJIS−6063−T5(Al−
Mg−Si系アルミニウム合金)押出材、アルミニウム
板3は板厚1.2mmのJIS−5182(Al−Mg
系アルミニウム合金)圧延材、電極5,6は直径16m
m×R80mmの無酸素銅電極である。インサート材2
の内容及び電極5,6に係る抵抗溶接条件は表1に示し
た通りである。The evaluation of the method of the present invention will be described based on Table 1. In addition, in FIG. 1, the aluminum frame 1 is JIS 6063-T5 (Al-
(Mg-Si based aluminum alloy) extruded material, the aluminum plate 3 is JIS-5182 (Al-Mg) with a plate thickness of 1.2 mm.
Aluminum alloy) rolled material, electrodes 5 and 6 have a diameter of 16 m
It is an oxygen-free copper electrode of m × R80 mm. Insert material 2
And the resistance welding conditions for the electrodes 5 and 6 are as shown in Table 1.
【0012】[0012]
【表1】 [Table 1]
【0013】比較例1、実施例1〜3及び比較例2にお
いて、溶接電流は16kA、溶接時間は15サイクル、
加圧力は200kgfである。 比較例1:インサート材無しの条件で抵抗溶接したとこ
ろ、溶接後の破断試験において溶接部で破断した(図3
参照)ので評価は「×」である。In Comparative Example 1, Examples 1 to 3 and Comparative Example 2, the welding current was 16 kA and the welding time was 15 cycles.
The applied pressure is 200 kgf. Comparative Example 1: When resistance welding was performed under the condition that no insert material was used, fracture occurred at the welded portion in the fracture test after welding (Fig. 3
Therefore, the evaluation is “x”.
【0014】図2(a),(b)は中空閉断面構造のア
ルミニウムフレームにアルミニウム板を抵抗溶接する図
であり、(a)のアルミニウムフレーム110にアルミ
ニウム板111を載せて、上下から電極113,114
で挟み、抵抗溶接するというものである。しかし、通
常、この種の抵抗溶接では接合強度を満足させるために
板厚が1.2mmのときに加圧力を400kgf以上と
しなければならず、このような大きな加圧力を掛けると
アルミニウムフレーム110が中空構造であるために、
(b)のように、アルミニウムフレーム110は鼓(つ
づみ)型に変形するため、接合できない。2 (a) and 2 (b) are views showing resistance welding of an aluminum plate to an aluminum frame having a hollow closed cross-section structure. An aluminum plate 111 is placed on the aluminum frame 110 of FIG. , 114
It is sandwiched between and resistance-welded. However, normally, in this type of resistance welding, in order to satisfy the joint strength, the pressing force must be 400 kgf or more when the plate thickness is 1.2 mm, and when such a large pressing force is applied, the aluminum frame 110 is Due to its hollow structure,
As shown in (b), the aluminum frame 110 is deformed into a drum shape and cannot be joined.
【0015】実施例1:インサート材を(30重量%エ
ポキシ樹脂+54重量%マグネシウム+アルミニウム)
にしたところ、溶接後の破断試験において母材が破断、
即ち溶接部で破断しなかったので評価は「○」である。 実施例2:インサート材を(40重量%エポキシ樹脂+
3重量%MnO2+34重量%マグネシウム+アルミニ
ウム)にしたところ、溶接後の破断試験において母材が
破断、即ち溶接部で破断しなかった(図4参照)ので評
価は「○」である。 実施例3:インサート材を(50重量%エポキシ樹脂+
3重量%MnO2+30重量%マグネシウム+アルミニ
ウム)にしたところ、溶接後の破断試験において母材が
破断、即ち溶接部で破断しなかったので評価は「○」で
ある。Example 1: Insert material (30 wt% epoxy resin + 54 wt% magnesium + aluminum)
As a result, the base material ruptured in the rupture test after welding,
That is, since the welded portion did not break, the evaluation was “◯”. Example 2: Insert material (40 wt% epoxy resin +
3% by weight MnO 2 + 34% by weight magnesium + aluminum), the base metal broke in the rupture test after welding, that is, it did not rupture in the welded portion (see FIG. 4), so the evaluation was “◯”. Example 3: Insert material (50 wt% epoxy resin +
When 3% by weight MnO 2 + 30% by weight magnesium + aluminum), the base material broke in the rupture test after welding, that is, it did not rupture in the welded part, so the evaluation is “◯”.
【0016】比較例2:インサート材を(55重量%エ
ポキシ樹脂+3重量%MnO2+30重量%マグネシウ
ム+アルミニウム)にしたところ、溶接後の破断試験に
おいて溶接部で破断したので評価は「×」である。従っ
て、加圧力を従来の400kgfの半分である200k
gfにしても適当なインサート材を使用することにより
良好な抵抗溶接をなすことが可能である。適当なインサ
ート材とは、50重量%以下のエポキシ樹脂を含むもの
であり、50重量%を超えると流動性過剰で所望の厚さ
の層が形成できずに比較例1に近い状態となるため好ま
しくなく、また、細かな実験の結果、10重量%未満で
は粘度不足で取扱性が悪く好ましくなかった。そこで、
エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂の割合を10〜50重
量%とする。Comparative Example 2: When the insert material was (55% by weight epoxy resin + 3% by weight MnO 2 + 30% by weight magnesium + aluminum), it was fractured at the welded portion in the fracture test after welding, so the evaluation was "x". is there. Therefore, the applied pressure is 200k, which is half of the conventional 400kgf.
Even with gf, good resistance welding can be performed by using an appropriate insert material. A suitable insert material is one containing 50% by weight or less of an epoxy resin, and if it exceeds 50% by weight, the fluidity becomes excessive and a layer having a desired thickness cannot be formed, and a state close to Comparative Example 1 is obtained. Further, as a result of detailed experiments, less than 10% by weight was not preferable because the viscosity was insufficient and the handleability was poor. Therefore,
The proportion of thermosetting resin such as epoxy resin is 10 to 50% by weight.
【0017】図3は比較例1における破断形態を示す写
真であり、図1(b)からアルミニウム板3を強制的に
引き剥がした後の2矢視図であり、アルミニウムフレー
ム1のほぼ中央に破断されたナゲット7が認められる。
ナゲット7の径が小さいために接着強度が小さく、溶接
部から破断したものである。FIG. 3 is a photograph showing a fractured form in Comparative Example 1, which is a view taken in the direction of arrow 2 after the aluminum plate 3 is forcibly peeled off from FIG. Broken nugget 7 is visible.
Since the diameter of the nugget 7 is small, the adhesive strength is small and the nugget 7 is broken from the welded portion.
【0018】図4(a)は実施例2における破断形態を
示す写真、(b)は解説図であり、図1(b)からアル
ミニウム板3を強制的に引き剥がした後の2矢視図であ
り、(b)に示す通りアルミニウムフレーム1に付着し
たアルミニウム板3の一部、ナゲット7及びインサート
材2の跡が認められる。破断部は溶着部(ナゲット7)
からではなくアルミニウム板3側がむしり取られたもの
であり、母材から破断したものである。FIG. 4 (a) is a photograph showing a fracture mode in the second embodiment, and FIG. 4 (b) is an explanatory view, which is a view from the arrow 2 after the aluminum plate 3 is forcibly peeled from FIG. 1 (b). As shown in (b), traces of the aluminum plate 3 attached to the aluminum frame 1, the nugget 7 and the insert material 2 are recognized. Broken part is welded part (nugget 7)
The aluminum plate 3 side was peeled off, not the blank, and was broken from the base metal.
【0019】以下、本発明方法を利用したアルミニウム
構造物の具体例を説明する。図5(a),(b)はイン
ダイレクト溶接法とシリーズ溶接法の説明図であり、
(a)はインダイレクト法と称し、電極11と電極12
とを互いに離れた位置に配置した方法であり、(b)は
電極11と電極13を対向配置し、電極11,13間で
複数箇所のナゲット7,7を形成するようにしたもので
あり、シリーズ溶接法と称する。以下に示す、具体例は
上記2溶接法の一方又は組合わせにより溶接を実施する
ものである。Specific examples of aluminum structures using the method of the present invention will be described below. 5 (a) and 5 (b) are explanatory views of the indirect welding method and the series welding method,
(A) is called an indirect method, and the electrodes 11 and 12 are
And (b) is a method in which the electrodes 11 and 13 are arranged so as to face each other, and the nuggets 7, 7 are formed at a plurality of positions between the electrodes 11, 13. It is called the series welding method. In the specific examples shown below, welding is performed by one or a combination of the above two welding methods.
【0020】図6(a),(b)は本発明の抵抗溶接法
を利用した第1具体例を示し、(a)は分解図,(b)
は組立姿を示す(以下同様)。(a)に示す通り第2ア
ルミニウムフレーム22の先端に第1アルミニウムフレ
ーム21に嵌合する差込み部23,23を形成してお
く。第1アルミニウムフレーム21の所定箇所(ナゲッ
ト形成部)にインサート材24を塗布し、上から第2ア
ルミニウムフレーム22を差込む。(b)にて電極11
と電極12とでインダイレクト溶接する。又は、電極1
1と電極13とでシリーズ溶接してもよい。何れかの溶
接で、第1アルミニウムフレーム21に第2アルミニウ
ムフレーム22を接合する。FIGS. 6 (a) and 6 (b) show a first specific example using the resistance welding method of the present invention, FIG. 6 (a) is an exploded view, and FIG. 6 (b).
Shows the assembled form (same below). As shown in (a), insertion portions 23, 23 that fit into the first aluminum frame 21 are formed at the tip of the second aluminum frame 22. The insert material 24 is applied to a predetermined portion (nugget forming portion) of the first aluminum frame 21, and the second aluminum frame 22 is inserted from above. Electrode 11 in (b)
And the electrode 12 are indirect welded. Or electrode 1
The 1 and the electrode 13 may be series-welded. The second aluminum frame 22 is joined to the first aluminum frame 21 by any welding.
【0021】図7(a),(b)は本発明の抵抗溶接法
を利用した第2具体例を示し、(a)に示す通り第2ア
ルミニウムフレーム22の先端に第1アルミニウムフレ
ーム21に当接するフランジ25,25を形成してお
く。第1アルミニウムフレーム21の所定箇所(ナゲッ
ト形成部)にインサート材24,24を塗布し、上から
第2アルミニウムフレーム22を当接する。(b)にて
電極11と電極12とでインダイレクト溶接し、第1ア
ルミニウムフレーム21に第2アルミニウムフレーム2
2を接合する。FIGS. 7 (a) and 7 (b) show a second specific example using the resistance welding method of the present invention. As shown in FIG. 7 (a), the tip of the second aluminum frame 22 is attached to the first aluminum frame 21. The contacting flanges 25, 25 are formed. The insert material 24, 24 is applied to a predetermined portion (nugget forming portion) of the first aluminum frame 21, and the second aluminum frame 22 is abutted from above. In (b), the electrode 11 and the electrode 12 are indirect-welded, and the first aluminum frame 21 and the second aluminum frame 2 are welded.
Join two.
【0022】図8(a),(b)は本発明の抵抗溶接法
を利用した第3具体例を示し、(a)に示す通り第2ア
ルミニウムフレーム22の先端に第1アルミニウムフレ
ーム21に嵌合する差込み部23及びフランジ25,2
5を形成しておく。第1アルミニウムフレーム21の所
定箇所(ナゲット形成部)にインサート材24…を塗布
し、上から第2アルミニウムフレーム22を差込む。
(b)にて電極11と電極12及び電極12と電極13
とでインダイレクト溶接する。又は、電極11と電極1
2とでインダイレクト溶接し、電極11’と電極13と
でシリーズ溶接する。これらの方法により、第1アルミ
ニウムフレーム21に第2アルミニウムフレーム22を
接合する。FIGS. 8 (a) and 8 (b) show a third specific example using the resistance welding method of the present invention. As shown in FIG. 8 (a), the tip of the second aluminum frame 22 is fitted to the first aluminum frame 21. Mating insert 23 and flanges 25, 2
5 is formed. The insert material 24 is applied to a predetermined portion (nugget forming portion) of the first aluminum frame 21 and the second aluminum frame 22 is inserted from above.
(B) electrode 11 and electrode 12 and electrode 12 and electrode 13
And indirect welding. Alternatively, the electrode 11 and the electrode 1
Indirect welding is performed with 2 and series welding is performed with electrode 11 ′ and electrode 13. The second aluminum frame 22 is joined to the first aluminum frame 21 by these methods.
【0023】図9(a),(b)は本発明の抵抗溶接法
を利用した第4具体例を示し、(a)に示す通り第2ア
ルミニウムフレーム22の先端に第1アルミニウムフレ
ーム21に嵌合する差込み部23,23を折り曲げ形成
しておく。第1アルミニウムフレーム21の所定箇所
(ナゲット形成部)にインサート材24,24を塗布
し、上から第2アルミニウムフレーム22を差込む。
(b)にて電極11と電極12及び電極11’と電極1
2とでインダイレクト溶接し、第1アルミニウムフレー
ム21に第2アルミニウムフレーム22を接合する。FIGS. 9 (a) and 9 (b) show a fourth specific example using the resistance welding method of the present invention. As shown in FIG. 9 (a), the tip of the second aluminum frame 22 is fitted to the first aluminum frame 21. The mating insertion portions 23, 23 are formed by bending. The insert material 24, 24 is applied to a predetermined portion (nugget forming portion) of the first aluminum frame 21, and the second aluminum frame 22 is inserted from above.
(B) Electrode 11 and electrode 12 and electrode 11 'and electrode 1
The second aluminum frame 22 is joined to the first aluminum frame 21 by indirect welding with 2.
【0024】図10(a),(b)は本発明の抵抗溶接
法を利用した第5具体例を示し、(a)に示す通り第2
アルミニウムフレーム22の先端に第1アルミニウムフ
レーム21に当接するフランジ25,25及び舌状部2
6を形成し、また第3アルミニウムフレーム28の先端
にフランジ29,29及び舌状部31を形成しておく。
第1アルミニウムフレーム21の所定箇所(ナゲット形
成部)にインサート材24…を塗布し、上から第2アル
ミニウムフレーム22を差込に、手前から第3アルミニ
ウムフレーム28を当接する。(b)にて電極11と電
極12及び電極11’と電極12’で、第1アルミニウ
ムフレーム21と第2アルミニウムフレーム22及び第
1アルミニウムフレーム21と第3アルミニウムフレー
ム28とを接合する。FIGS. 10 (a) and 10 (b) show a fifth specific example using the resistance welding method of the present invention, and as shown in FIG.
The flanges 25, 25 and the tongue-shaped portion 2 which are in contact with the first aluminum frame 21 are attached to the tip of the aluminum frame 22.
6 is formed, and flanges 29, 29 and tongue-shaped portion 31 are formed at the tip of the third aluminum frame 28.
The insert material 24 is applied to a predetermined portion (nugget forming portion) of the first aluminum frame 21, the second aluminum frame 22 is inserted from above, and the third aluminum frame 28 is brought into contact from the front. In (b), the first aluminum frame 21, the second aluminum frame 22, and the first aluminum frame 21 and the third aluminum frame 28 are joined together by the electrode 11 and the electrode 12, and the electrode 11 ′ and the electrode 12 ′.
【0025】図11(a),(b)は本発明の抵抗溶接
法を利用した第6具体例を示し、(a)に示す通りアル
ミニウム合金製T字形継ぎ板33を準備し、第1・第2
アルミニウムフレーム21,22の所定箇所(ナゲット
形成部)にインサート材24…を塗布し、第1アルミニ
ウムフレーム21に第2アルミニウムフレーム22を突
当て、上から継ぎ板33を当接する。(b)にて電極1
1と電極12とでインダイレクト溶接する又は電極11
と電極11’とでインダイレクト溶接することで、第1
アルミニウムフレーム21と継ぎ板33及び継ぎ板33
と第2アルミニウムフレーム22とを接合することで第
1・2アルミニウムフレーム21,22を接合する。な
お、継ぎ板33は上下2枚配置してもよい。また、継ぎ
板33は本実施例のT字型に限らず、L字形やI字形の
ものでもよく、要は第1・2アルミニウムフレーム2
1,22間に渡す継ぎ部材であればよい。FIGS. 11 (a) and 11 (b) show a sixth specific example using the resistance welding method of the present invention. As shown in FIG. 11 (a), an aluminum alloy T-shaped joint plate 33 is prepared. Second
The insert material 24 is applied to predetermined portions (nugget forming portions) of the aluminum frames 21 and 22, the second aluminum frame 22 is abutted against the first aluminum frame 21, and the joint plate 33 is abutted from above. Electrode 1 in (b)
Indirect welding between 1 and electrode 12 or electrode 11
By indirect welding with the electrode 11 '
Aluminum frame 21, joint plate 33 and joint plate 33
The first and second aluminum frames 21 and 22 are joined by joining the first and second aluminum frames 22 to each other. Note that the connecting plate 33 may be arranged in upper and lower two. Further, the joint plate 33 is not limited to the T-shape of this embodiment, but may be L-shape or I-shape.
Any joint member can be used as long as it is passed between 1 and 22.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上に述べた通り本発明方法及び構造体
はインサート材を接合面に介在させることで板状部又は
アルミニウム板を中空閉断面構造のアルミニウムフレー
ムに直接抵抗溶接することを可能にしたものであり、中
空閉断面フレーム同士または中空閉断面フレームとアル
ミニウム板との接合において、継手やフランジが無くて
も簡単に抵抗溶接できて例えば車体フレームの小型・軽
量化が図れるとともに熱歪を低減できて構造体の寸法精
度を高めることができる。As described above, the method and structure of the present invention enable direct resistance welding of a plate-shaped portion or an aluminum plate to an aluminum frame having a hollow closed cross-section structure by interposing an insert material on the joint surface. When joining hollow closed cross-section frames to each other or between hollow closed cross-section frames and an aluminum plate, resistance welding can be easily performed without joints or flanges, and for example, the body frame can be made smaller and lighter, and thermal strain can be reduced. It is possible to reduce the dimensional accuracy of the structure.
【図1】本発明に係る抵抗溶接方法の原理図FIG. 1 is a principle diagram of a resistance welding method according to the present invention.
【図2】中空閉断面構造のアルミニウムフレームにアル
ミニウム板を抵抗溶接する図FIG. 2 is a diagram of resistance welding an aluminum plate to an aluminum frame having a hollow closed cross-section structure.
【図3】比較例1における破断形態を示す写真FIG. 3 is a photograph showing a fracture mode in Comparative Example 1.
【図4】(a)は実施例2における破断形態を示す写
真、(b)は解説図FIG. 4 (a) is a photograph showing a fracture mode in Example 2, and FIG. 4 (b) is an explanatory view.
【図5】本発明に係るインダイレクト溶接法とシリーズ
溶接法の説明図FIG. 5 is an explanatory diagram of an indirect welding method and a series welding method according to the present invention.
【図6】本発明の抵抗溶接法を利用した第1具体例FIG. 6 is a first specific example using the resistance welding method of the present invention.
【図7】本発明の抵抗溶接法を利用した第2具体例FIG. 7 is a second specific example using the resistance welding method of the present invention.
【図8】本発明の抵抗溶接法を利用した第3具体例FIG. 8 is a third specific example using the resistance welding method of the present invention.
【図9】本発明の抵抗溶接法を利用した第4具体例FIG. 9 is a fourth specific example using the resistance welding method of the present invention.
【図10】本発明の抵抗溶接法を利用した第5具体例FIG. 10 is a fifth specific example using the resistance welding method of the present invention.
【図11】本発明の抵抗溶接法を利用した第6具体例FIG. 11 is a sixth specific example using the resistance welding method of the present invention.
【図12】従来のアルミニウム構造体の接合施工図FIG. 12 is a diagram of a conventional aluminum structure for joining.
【図13】アルミニウムフレームにアルミニウム板を抵
抗溶接する改良された従来例図FIG. 13 shows an improved conventional example of resistance welding of an aluminum plate to an aluminum frame.
1,21,22,28…中空閉断面構造のアルミニウム
フレーム、2,24…インサート材、3…アルミニウム
板、5,6,11,12,13…電極、7…ナゲット、
23…差込み部、25,29…フランジ、26,31…
舌状部、33…継ぎ板。1, 2, 22, 28 ... Aluminum frame having hollow closed cross-section structure, 2, 24 ... Insert material, 3 ... Aluminum plate, 5, 6, 11, 12, 13, ... Electrode, 7 ... Nugget,
23 ... insertion part, 25, 29 ... flange, 26, 31 ...
Tongue, 33 ... Joint plate.
─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成7年2月21日[Submission date] February 21, 1995
【手続補正1】[Procedure Amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0017[Correction target item name] 0017
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0017】図3は比較例1における破断形態を示す図
であり、図1(b)からアルミニウム板3を強制的に引
き剥がした後の2矢視図であり、アルミニウムフレーム
1のほぼ中央に破断されたナゲット7が認められる。ナ
ゲット7の径が小さいために接着強度が小さく、溶接部
から破断したものである。FIG. 3 is a view showing a fractured form in Comparative Example 1, which is a view taken in the direction of arrow 2 after the aluminum plate 3 is forcibly peeled off from FIG. A fractured nugget 7 is observed at approximately the center of the. Since the diameter of the nugget 7 is small, the adhesive strength is small and the nugget 7 is broken from the welded portion.
【手続補正2】[Procedure Amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【0018】図4(a)は実施例2における破断形態を
示す図、(b)は同拡大図であり、図1(b)からアル
ミニウム板3を強制的に引き剥がした後の2矢視図であ
り、(b)に示す通りアルミニウムフレーム1に付着し
たアルミニウム板3の一部、ナゲット7及びインサート
材2の跡が認められる。破断部は溶着部(ナゲット7)
からではなくアルミニウム板3側がむしり取られたもの
であり、母材から破断したものである。FIG. 4 (a) is a view showing a fracture mode in the second embodiment, and FIG. 4 (b) is an enlarged view thereof, which is viewed from the arrow 2 after forcibly peeling off the aluminum plate 3 from FIG. 1 (b). It is a figure, and as shown in (b), a part of the aluminum plate 3 attached to the aluminum frame 1, traces of the nugget 7 and the insert material 2 are recognized. Broken part is welded part (nugget 7)
The aluminum plate 3 side was peeled off, not the blank, and was broken from the base metal.
【手続補正3】[Procedure 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図3[Name of item to be corrected] Figure 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図3】比較例1における破断形態を示す図 FIG. 3 is a diagram showing a fracture mode in Comparative Example 1 .
【手続補正4】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】図4[Name of item to be corrected] Fig. 4
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図4】(a)は実施例2における破断形態を示す図、
(b)は同拡大図FIG. 4 (a) is a view showing a fracture mode in Example 2,
(B) is the enlarged view
【手続補正5】[Procedure Amendment 5]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図3[Name of item to be corrected] Figure 3
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図3】 [Figure 3]
【手続補正6】[Procedure correction 6]
【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing
【補正対象項目名】図4[Name of item to be corrected] Fig. 4
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction content]
【図4】 [Figure 4]
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B23K 103:10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location B23K 103: 10
Claims (10)
(1,21,22,28)同士を接合する、又は前記ア
ルミニウムフレーム(1,21,22,28)にアルミ
ニウム板(3)を接合する際に、接合面にインサート材
(2,24)を介在させたことを特徴とするアルミニウ
ム材の抵抗溶接方法。1. When joining aluminum frames (1, 12, 22, 28) having a hollow closed cross-section structure or when joining an aluminum plate (3) to the aluminum frames (1, 12, 22, 28) A resistance welding method for an aluminum material, characterized in that an insert material (2, 24) is interposed on the joint surface.
グネシウム)粉末又は(アルミニウム+マグネシウム)
混合粉末に10〜50重量%の熱硬化性樹脂を加えて混
練したものであることを特徴とした請求項1記載のアル
ミニウム材の抵抗溶接方法。2. The insert material (2, 24) is (magnesium) powder or (aluminum + magnesium).
The resistance welding method for an aluminum material according to claim 1, wherein the mixed powder is kneaded by adding 10 to 50% by weight of a thermosetting resin.
重量%以下の金属酸化物(MnO2,Cr2O3,Ti
O2,NiO,SiO2)とアルミニウム粉末または/お
よびマグネシウム粉末との混合粉末に10〜50重量%
の熱硬化性樹脂を加えて混練したものであることを特徴
とした請求項1記載のアルミニウム材の抵抗溶接方法。3. The insert material (2, 24) comprises 65
Weight% or less of metal oxides (MnO 2 , Cr 2 O 3 , Ti
O 2, NiO, SiO 2) 10 to 50 wt% in the mixed powder of the aluminum powder and / or magnesium powder
2. The resistance welding method for an aluminum material according to claim 1, wherein the thermosetting resin is added and kneaded.
22,28)は車両用構造体であり、押出材であること
を特徴とした請求項1、請求項2又は請求項3記載のア
ルミニウム材の抵抗溶接方法。4. The aluminum frame (1, 21,
22 and 28) is a structure for a vehicle, which is an extruded material, and the resistance welding method for an aluminum material according to claim 1, 2 or 3.
8)端部を板状に加工してなる板状部(23,25,2
6,31)又はアルミニウム板(3)を、別のアルミニ
ウムフレーム(21,22,28)の外周面に直接当接
し、抵抗溶接することを特徴とした請求項1、請求項
2、請求項3又は請求項4記載のアルミニウム材の抵抗
溶接方法。5. An aluminum frame (21, 22, 2)
8) A plate-shaped portion (23, 25, 2) formed by processing the end portion into a plate shape.
6, 31) or an aluminum plate (3) is brought into direct contact with the outer peripheral surface of another aluminum frame (21, 22, 28) to perform resistance welding, claim 1, claim 2, claim 3. Alternatively, the resistance welding method for an aluminum material according to claim 4.
ーム(22)の端部に中空閉断面構造の第1アルミニウ
ムフレーム(21)に嵌合する差込み部(23)を形成
し、第1・第2アルミニウムフレーム(21,22)の
接合面にインサート材(24)を介設し、第1アルミニ
ウムフレーム(21)に第2アルミニウムフレーム(2
2)を嵌合し抵抗溶接して製造されたT字型アルミニウ
ム構造体。6. An insertion part (23) fitted to the first aluminum frame (21) having a hollow closed cross-section structure is formed at an end of the second aluminum frame (22) having a hollow closed cross-section structure. The insert material (24) is provided on the joint surface of the two aluminum frames (21, 22), and the second aluminum frame (2) is attached to the first aluminum frame (21).
T-shaped aluminum structure manufactured by fitting and resistance welding 2).
ーム(22)の端部に中空閉断面構造の第1アルミニウ
ムフレーム(21)に当接するフランジ(25)を形成
し、第1・第2アルミニウムフレーム(21,22)の
接合面にインサート材(24)を介設し、第1アルミニ
ウムフレーム(21)に第2アルミニウムフレーム(2
2)のフランジを当接し抵抗溶接して製造されたT字型
アルミニウム構造体。7. A flange (25) for contacting a first aluminum frame (21) having a hollow closed cross-section structure is formed at an end of the second aluminum frame (22) having a hollow closed cross-section structure. The insert material (24) is provided on the joint surface of the frames (21, 22), and the second aluminum frame (2) is attached to the first aluminum frame (21).
A T-shaped aluminum structure manufactured by abutting the flange of 2) and resistance welding.
ーム(22)の端部に中空閉断面構造の第1アルミニウ
ムフレーム(21)に嵌合/当接する差込み部(23)
並びにフランジ(25)を形成し、第1・第2アルミニ
ウムフレーム(21,22)の接合面にインサート材
(24)を介設し、第1アルミニウムフレーム(21)
に第2アルミニウムフレーム(22)を嵌合するととも
にフランジ(25)を当接し抵抗溶接して製造されたT
字型アルミニウム構造体。8. An insertion part (23) which fits / abuts on the end of the second aluminum frame (22) having a hollow closed cross-section structure and the first aluminum frame (21) having a hollow closed cross-section structure.
In addition, a flange (25) is formed, and an insert material (24) is provided on the joint surface of the first and second aluminum frames (21, 22) to form a first aluminum frame (21).
The second aluminum frame (22) is fitted to the flange, and the flange (25) is abutted against it to perform resistance welding.
V-shaped aluminum structure.
ーム(22)の端部に中空閉断面構造の第1アルミニウ
ムフレーム(21)に当接するフランジ(25,29)
及び舌状部(26,31)を形成し、第1・第2アルミ
ニウムフレーム(21,22)の接合面にインサート材
(24)を介設し、第1アルミニウムフレーム(21)
に第2アルミニウムフレーム(22)のフランジ(2
5,29)及び舌状部(26,31)を当接し抵抗溶接
して製造されたT字型アルミニウム構造体。9. A flange (25, 29) for abutting the end of the second aluminum frame (22) having a hollow closed cross-section structure to the first aluminum frame (21) having a hollow closed cross-section structure.
And the tongue-like portions (26, 31) are formed, and the insert material (24) is provided on the joint surface of the first and second aluminum frames (21, 22) to form the first aluminum frame (21).
The flange (2) of the second aluminum frame (22)
5, 29) and tongues (26, 31) are abutted against each other and resistance welded to produce a T-shaped aluminum structure.
レーム(22)の端部を中空閉断面構造の第1アルミニ
ウムフレーム(21)に当接し、この当接部分に継ぎ板
(33)を掛け渡し、この継ぎ板(22)と前記第1・
第2アルミニウムフレーム(21,22)との接合面に
インサート材(24)を介設し、第1アルミニウムフレ
ーム(21)と継ぎ板(33)及び継ぎ板(33)と第
2アルミニウムフレーム(22)とを当接し抵抗溶接し
て製造されたT字型アルミニウム構造体。10. An end of a second aluminum frame (22) having a hollow closed cross-section structure is brought into contact with a first aluminum frame (21) having a hollow closed cross-section structure, and a joint plate (33) is laid over this abutting portion. , The joint plate (22) and the first
An insert material (24) is provided on the joint surface with the second aluminum frame (21, 22), and the first aluminum frame (21) and the joint plate (33) and the joint plate (33) and the second aluminum frame (22). ) And a T-shaped aluminum structure manufactured by resistance welding.
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