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公開番号2025063531
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-04-16
出願番号2023172816
出願日2023-10-04
発明の名称複合溶接装置及び複合溶接方法
出願人株式会社ダイヘン
代理人弁理士法人深見特許事務所
主分類B23K 11/00 20060101AFI20250409BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】ワークが異材同士または同材同士であっても、接合強度の向上を期待することができる、複合溶接装置および複合溶接方法を提供する。
【解決手段】この複合溶接装置1000は、第1電極11と第2電極21とにより、第1ワーク1および第2ワーク2を挟み込んだ状態において、第1電極11および第2電極21に、第1ワーク1および第2ワーク2の融点以下となるように、第1ワーク1および第2ワーク2に低電流を通電し、その後、第1加圧軸13と第2加圧軸23とにより、第1ワーク1および第2ワーク2をその厚み方向における両側から加圧した後に、第1電極11と第2電極21とにより、第1ワーク1および第2ワーク2を挟み込んだ状態において、第1電極11および第2電極21に、上記低電流よりも高い電流を通電し、第1ワーク1および第2ワーク2の溶融接合箇所を設けるための電流を通電するための電流印加装置50を備える。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
金属からなる第１ワークと金属からなる第２ワークとをその厚み方向における両側から加圧するとともに、前記第１ワークおよび前記第２ワークに通電することにより、前記第１ワークおよび前記第２ワークを互いに接合する複合溶接装置であって、
前記第１ワークおよび前記第２ワークをその厚み方向における両側から加圧することが可能な一対の第１加圧軸および第２加圧軸と、
前記第１加圧軸の軸回りを取り囲むように環状に配置される第１電極と、
前記第１電極に対向配置され、前記第２加圧軸の軸回りを取り囲むように環状に配置される第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極とにより、前記第１ワークおよび前記第２ワークを挟み込んだ状態において、前記第１電極および前記第２電極に、前記第１ワークおよび前記第２ワークの融点以下となるように、前記第１ワークおよび前記第２ワークに低電流を通電し、その後、前記第１加圧軸と前記第２加圧軸とにより、前記第１ワークおよび前記第２ワークをその厚み方向における両側から加圧した後に、前記第１電極と前記第２電極とにより、前記第１ワークおよび前記第２ワークを挟み込んだ状態において、前記第１電極および前記第２電極に、前記低電流よりも高い電流を通電し、前記第１ワークおよび前記第２ワークの溶融接合箇所を設けるための電流を通電するための電流印加装置と、
を備え、
前記第１加圧軸は、前記第２加圧軸に対向する側に、前記第２加圧軸側に延びる凸部を含み、
前記第２加圧軸は、前記第１加圧軸に対向する側に、前記凸部を受入れる凹部を含む、
複合溶接装置。
続きを表示（約 650 文字）【請求項２】
前記第１電極および前記第２電極は銅、銅合金、タングステン、および、モリブデンの中から選択される少なくとも１種の材料である、
請求項１に記載の複合溶接装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれかに記載の前記複合溶接装置を用いた複合溶接方法であって、
前記第１ワークおよび前記第２ワークを前記第１電極および前記第２電極により挟み込む工程と、
前記電流印加装置を用いて、前記第１電極および前記第２電極に、前記第１ワークおよび前記第２ワークの融点以下となるように、前記第１ワークおよび前記第２ワークに低電流を通電し、前記第１ワークおよび前記第２ワークを軟化させる工程と、
前記第１ワークおよび前記第２ワークを前記第１電極および前記第２電極により挟み込んだ状態のまま、前記第１加圧軸および前記第２加圧軸で前記第１ワークおよび前記第２ワークを挟み込み、前記第１加圧軸の前記凸部が、前記第２加圧軸の前記凹部に嵌まり込むように加圧することで、前記第１ワークおよび前記第２ワークの間に、カシメ領域を形成する工程と、
前記第１電極と前記第２電極とにより、前記第１ワークおよび前記第２ワークを挟み込んだ状態において、前記電流印加装置を用いて、前記第１電極および前記第２電極に、前記低電流よりも高い電流を通電し、前記第１ワークおよび前記第２ワークに溶融接合箇所を設けるための電流を通電する工程と、
を備える、複合溶接方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、複合溶接装置及び複合溶接方法に関する。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
特開２０１７－１７７２０６号公報（特許文献１）には、メカニカルクリンチ接合部品およびその製造方法に関する発明が開示され、メカニカルクリンチ接合部品は、２枚以上の鋼板からなるクリンチ接合部品であって、剥離強度が０．２００ｋＮ／ｍｍ以上の接合部を少なくとも１箇所有している。また、鋼板を一定以上に加熱する加熱工程の後に、加熱工程において、鋼板の炭素当量ならびにメカニカルクリンチ接合時の下死点保持時間と接合開始温度の関係において、所定の関係式を具備することが良いことが開示されている。
【０００３】
特開２０１９－８８３号公報（特許文献２）には、第１金属板と第２金属板との間に、２枚以上の金属箔が積層した積層金属箔を挟み、金属板と積層金属箔とをかしめによって接合する方法が開示されており、ポンチとダイによるかしめを行う前に、ポンチ側に配置される第２金属板のかしめ予定位置付近にレーザ光を照射することにより、第２金属板が溶融せず、且つ、かしめを行う際に第２金属板の塑性流動が促進される温度に加熱する、レーザ光照射工程と、第２金属板が加熱された状態でかしめを行う工程とを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１７－１７７２０６号公報
特開２０１９－８８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
メカニカルクリンチングは、冷間塑性加工による高加圧接合が一般的であり、ダイとパンチとを有し、パンチで板を押し込むことによってダイ形状に材料を塑性流動させ、インターロックを形成している。材料を局所的に流動させるため，ダイおよびパンチ以外に板押えも必要となる。
【０００６】
しかしながら，メカニカルクリンチングは、疲労強度は抵抗スポット溶接よりも高い傾向にあるが、インターロック（かしめ）の接合強度は抵抗スポット溶接の約５０％以下と低い値となっている。
【０００７】
また、ワークが異材同士の抵抗スポット溶接では、脆弱なＩＭＣ（金属間化合物）の形成により接合強度が低い課題が挙げられる。他方、ワークが鋼板の同材同士の抵抗スポット溶接では、５９０ＭＰａ級高強度鋼板を境にして鋼板が高強度になるに伴い接合強度が低くなる。
【０００８】
本開示の目的は、ワークが異材同士または同材同士であっても、接合強度の向上を期待することができる、複合溶接装置および複合溶接方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
［１］：本開示の複合溶接装置は、金属からなる第１ワークと金属からなる第２ワークとをその厚み方向における両側から加圧するとともに、上記第１ワークおよび上記第２ワークに通電することにより、上記第１ワークおよび上記第２ワークを互いに接合する複合溶接装置であって、上記第１ワークおよび上記第２ワークをその厚み方向における両側から加圧することが可能な一対の第１加圧軸および第２加圧軸と、上記第１加圧軸の軸回りを取り囲むように環状に配置される第１電極と、上記第１電極に対向配置され、上記第２加圧軸の軸回りを取り囲むように環状に配置される第２電極と、上記第１電極と上記第２電極とにより、上記第１ワークおよび上記第２ワークを挟み込んだ状態において、上記第１電極および上記第２電極に、上記第１ワークおよび上記第２ワークの融点以下となるように、上記第１ワークおよび上記第２ワークに低電流を通電し、その後、上記第１加圧軸と上記第２加圧軸とにより、上記第１ワークおよび上記第２ワークをその厚み方向における両側から加圧した後に、上記第１電極と上記第２電極とにより、上記第１ワークおよび上記第２ワークを挟み込んだ状態において、上記第１電極および上記第２電極に、上記低電流よりも高い電流を通電し、上記第１ワークおよび上記第２ワークの溶融接合箇所を設けるための電流を通電するための電流印加装置と、を備え、上記第１加圧軸は、上記第２加圧軸に対向する側に、上記第２加圧軸側に延びる凸部を含み、上記第２加圧軸は、上記第１加圧軸に対向する側に、上記凸部を受入れる凹部を含む。
【００１０】
［２］：上記第１電極および上記第２電極は銅、銅合金、タングステン、および、モリブデンの中から選択される少なくとも１種の材料である、［１］に記載の複合溶接装置。
（【００１１】以降は省略されています）

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