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公開番号2025119364
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-08-14
出願番号2024014227
出願日2024-02-01
発明の名称抵抗溶接方法及び装置
出願人愛知産業株式会社,学校法人常翔学園
代理人個人,個人,個人
主分類B23K 11/11 20060101AFI20250806BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】ボルト・ろう付けなど板間素材や処理を必要とせず、時間・コスト制限や実用性の観点から社会実装に耐えうる、新たなアルミニウム系板と鋼系板の異種金属間の抵抗溶接方法及び装置を提供すること。
【解決手段】、アルミニウム系板と鋼系板の異種金属間の抵抗溶接方法であって、アルミニウム系板と溶接電極との接触部分の周囲を、流体により冷却しながら溶接することからなる。さらに、流体を溶接電極の軸と平行に、溶接電極との接触部分の周囲に向けて流出させ、接触部分の周囲全体を局所的に冷却しながら溶接することからなる。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
アルミニウム系板と鋼系板の異種金属間の抵抗溶接方法であって、
前記アルミニウム系板と溶接電極との接触部分の周囲を、
流体により冷却しながら溶接することを特徴とする抵抗溶接方法。
続きを表示（約 820 文字）【請求項２】
前記流体を前記溶接電極の軸と平行に、前記溶接電極との接触部分の周囲に向けて流出させ、前記接触部分の周囲全体を局所的に冷却しながら溶接することを特徴とする、請求項１に記載の抵抗溶接方法。
【請求項３】
スポット溶接用電極用のアタッチメントであって、
筒状体を構成する外周壁、内周壁、上部壁と、前記外周壁及び前記内周壁の間に設けられた通流部とを備え、
前記外周壁又は前記上部壁には、前記通流部への流体供給部が設けられ、
前記流体供給部から供給された流体を下部からアタッチメント外へ流出可能なアタッチメントを用いて、前記筒状体内に溶接電極を配置し、局所的に前記接触部分周囲を冷却しながらスポット溶接を行う、請求項１に記載の抵抗溶接方法。
【請求項４】
前記アタッチメントの前記内部壁が、前記溶接電極と接していることを特徴とする請求項３に記載の抵抗溶接方法。
【請求項５】
前記流体が、冷却装置で冷却された１５度以下の気体であることを特徴とする請求項２に記載の抵抗溶接方法。
【請求項６】
前記流体が、冷却装置で冷却された１５度以下の気体であることを特徴とする請求項３に記載の抵抗溶接方法。
【請求項７】
前記冷却装置で冷却された１０度以下の気体であることを特徴とする請求項５に記載の抵抗溶接方法。
【請求項８】
前記冷却装置で冷却された１０度以下の気体であることを特徴とする請求項６に記載の抵抗溶接方法。
【請求項９】
前記流体が空気であることを特徴とする、請求項１から８のいずれか１項に記載の抵抗溶接方法。
【請求項１０】
前記溶接電極と、前記溶接電極との接触部分の周囲とを、同時に冷却することを特徴とする請求項９に記載の抵抗溶接方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗溶接方法及び装置に関する。より詳細には、アルミニウム系板と鋼系板の異種金属間の抵抗溶接方法及び装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年の自動車業界においては、車体軽量化による燃費性能の向上等を目的として、アルミニウム合金を用いたマルチマテリアル化が提唱されている。このため、アルミニウム系板（アルミニウム合金板）と鋼系板（鉄系板）との異種金属接合技術の需要が高くなっている。
【０００３】
一方、自動車産業における接合技術である抵抗溶接、特に抵抗スポット溶接は、生産ラインの自動化が容易で、1打点当たりのコストが安価であることから、最も汎用されている接合方法である。
【０００４】
しかしながら、アルミニウムは融点が低く、かつ熱伝導率が非常に高く、抵抗溶接には本来不適である。しかも、アルミニウム系板と鋼系板との異種金属接合においては、溶融温度に大きな開きがあり難易度が高いというだけでなく、接合界面にはFe3Al, FeAl, FeAl2, Fe2Al5, FeAl3などの不安定な金属間化合物（IMC：Intermetallic compound）を生じる結果、脆性な特性を有してしまい、十分な接合強度を得られない。ろう付法も、接合部におけるの制御・高信頼性化には問題がある。
【０００５】
このような中、アルミニウム系板と鋼系板との異種金属接合についてはいくつかの研究結果が報じられており、技術的な側面からは不可能とはいえない状況となっている。しかしながら、例えば摩擦圧接では材料形状に制約があり、また接合時には変形を伴うこととなり，拡散接合では前処理、制御に困難性があり、時間・コスト制約が厳しく大量製造に適用できない。
【０００６】
すなわち、時間・コスト制限や実用性の観点から問題を解決したとは言えず、未だボルト接合などの物理的接合が用いられているという実情がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
日本金属学会誌第77巻第7号(2013)259-267
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明は、ボルト・ろう付けなど板間素材や処理を必要とせず、時間・コスト制限や実用性の観点から社会実装に耐えうる、新たなアルミニウム系板と鋼系板の異種金属間の抵抗溶接方法及び装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決すべく、本発明の抵抗溶接方法は、アルミニウム系板と鋼系板の異種金属間の抵抗溶接方法であって、前記アルミニウム系板と溶接電極との接触部分の周囲を、流体により冷却しながら溶接することからなる。
【００１０】
さらに、前記流体を前記溶接電極の軸と平行に、前記溶接電極との接触部分の周囲に向けて流出させ、前記接触部分の周囲全体を局所的に冷却しながら溶接することが好適である。
（【００１１】以降は省略されています）

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