(57)【要約】【課題】  既存の溶接設備を使用でき、しかも連続打点性に優れ、電極のメンテナンス頻度を低減することができる異種材料の抵抗溶接方法、アルミニウム合金材および異種材料の抵抗溶接部材を提供する。【解決手段】    異種材料の抵抗溶接方法は、鉄１０とアルミニウム合金１とを溶接するための異種材料の抵抗溶接方法であって、アルミニウム合金１の少なくとも抵抗溶接を行う部分に、予め、鉄または鉄基合金による被覆処理を行って表層２，３を形成し、この表層２，３を介して鉄１０とアルミニウム合金１との抵抗溶接を行う。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄とアルミニウム合金とを溶接するための異種材料の抵抗溶接方法であって、
前記アルミニウム合金の少なくとも抵抗溶接を行う部分に、予め、鉄または鉄基合金による被覆処理を行って表層を形成し、この表層を介して前記鉄と前記アルミニウム合金との抵抗溶接を行うことを特徴とする異種材料の抵抗溶接方法。
【請求項２】
前記抵抗溶接はスポット溶接あるいはプロジェクション溶接であることを特徴とする請求項１に記載の異種材料の抵抗溶接方法。
【請求項３】
前記鉄基合金は、Ｆｅ含有率が６０％以上であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の異種材料の抵抗溶接方法。
【請求項４】
前記アルミニウム合金材の表層が厚さ０．０１〜４０μｍの範囲にて形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の異種材料の抵抗溶接方法。
【請求項５】
前記鉄基合金が、Ｃｒ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｓｉのうち、少なくとも一種を含むことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の異種材料の抵抗溶接方法。
【請求項６】
前記鉄基合金は、Ｆｅ−Ｃｒ系合金であることを特徴とする請求項５に記載の異種材料の抵抗溶接方法。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の異種材料の抵抗溶接方法に用いられるアルミニウム合金材であって、少なくとも抵抗溶接を行う部分に、予め、鉄または鉄基合金による被覆処理によって形成された表層を有していることを特徴とするアルミニウム合金材。
【請求項８】
請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の異種材料の抵抗溶接方法を用いて得られた鉄材とアルミニウム合金材との異種材料の抵抗溶接部材であって、
前記アルミニウム合金材の少なくとも抵抗溶接を行う部分に、鉄または鉄基合金による被覆処理により形成された表層を有し、この表層を介して前記鉄材と前記アルミニウム合金材とが抵抗溶接により溶接されてなることを特徴とする異種材料の抵抗溶接部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄とアルミニウム合金とを抵抗溶接により接合する異種材料の抵抗溶接方法、アルミニウム合金材および異種材料の抵抗溶接部材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車等の車体には、一般的に鉄系材料の鋼板等が使用されている。一方、燃料消費率の向上や排気ガス規制の強化により、車体の軽量化が望まれており、例えば、車体の部位によっては鋼板等とアルミニウム合金板などの軽量な材料とを使い分けて用いることが検討されている。
【０００３】
このような材料を用いて車体を組み立てる際、一般にロボット等によるスポット溶接で、鋼板同士あるいはアルミニウム合金板同士の接合が行われている。しかしながら、アルミニウム合金板同士のスポット溶接では、鋼板同士のスポット溶接に比べて、大電流、大加圧を必要とするため、鋼板同士の溶接に用いられる溶接設備では、接合を行うことができない。したがって、アルミニウム合金専用の溶接設備を別途設ける必要がある。加えて、アルミニウム合金板のスポット溶接では、溶接時に溶けたアルミニウム合金がアルミニウム合金板の表面に出て電極と合金化して溶着し、電極の先端部の形状が変化する等の電極損耗を生じることがあった。このような電極損耗を生じると、電極の形状が変化することにより抵抗値が変わってしまうため、好ましい溶接を行うことができず、連続打点性が短くなるという問題を有していた。このため、アルミニウム合金板同士の溶接時には、電極先端のドレッシングを頻繁に行う必要があった。
【０００４】
なお、この連続打点性に関しては、これを高めるための技術として、アルミニウム合金板の、電極に対向する面にニッケルを主要構成成分とするめっきを施したアルミニウム合金板が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
また、連続打点性および溶接電流値を鋼板と同等またはそれに近づけるための技術として、Ｚｎ−Ｆｅ系合金めっき層を所定のめっき付着量としたアルミニウム合金板が開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平５−５１８９号公報（段落０００８〜００１１）
【特許文献２】特開平６−７３５９２号公報（段落００１２〜００１５）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の技術では、鋼板等とアルミニウム合金板とのそれぞれの材料同士においてスポット溶接を行うことは可能ではあるが、鉄とアルミニウム合金との異種接合をスポット溶接等の抵抗溶接で行うことはうまくいかず、実用まで至っていないのが現状である。
【０００６】
そこで、本発明は、鉄とアルミニウム合金との異種接合が可能で、既存の溶接設備をそのまま使用することができ、しかも連続打点性に優れ、電極のメンテナンス頻度を低減することができる異種材料の抵抗溶接方法、アルミニウム合金材および異種材料の抵抗溶接部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、鉄とアルミニウム合金とを溶接するための異種材料の抵抗溶接方法を鋭意研究した結果、アルミニウム合金に鉄または鉄基合金による被覆処理を行って表層を形成した後に鉄との抵抗溶接を行うことにより、本発明の目的が達成され得ることを見出した。
本発明はこのような知見に基づいてなされたものであって、本発明の異種材料の抵抗溶接方法は、鉄とアルミニウム合金とを溶接するための異種材料の抵抗溶接方法であって、
前記アルミニウム合金の少なくとも抵抗溶接を行う部分に、予め、鉄または鉄基合金による被覆処理を行って表層を形成し、この表層を介して前記鉄と前記アルミニウム合金との抵抗溶接を行うことを特徴とする（請求項１）。
【０００８】
本発明によれば、鉄とアルミニウム合金とが、鉄または鉄基合金による被覆処理を行って形成した表層を介して溶接されるようになっているので、鉄と表層との間で抵抗発熱を生じ、鉄とアルミニウム合金とが界面で接合する。このとき、鉄側の抵抗発熱によりアルミニウム合金が溶融し、アルミニウム合金側にナゲットが生成され、鉄とアルミニウム合金との異種材料の接合がなされる。これにより、鉄とアルミニウム合金との異種材料の抵抗溶接であるにもかかわらず、既存の鉄（鋼板等）用の溶接設備をそのまま使用した溶接を行うことができ、鉄とアルミニウム合金との溶接性を格段に向上することができる。
しかも、抵抗溶接時には、アルミニウム合金の表面温度の急激な上昇がなくなり、アルミニウム合金と電極（銅合金製）との溶着が生じにくくなる。これにより、連続打点寿命が長くなり、電極のメンテナンス頻度を低減することができる。すなわち、連続打点性が鉄同士の溶接並、あるいはそれを上回るようになる。
なお、前記「溶接性」とは、溶接した後の溶接接合部において、優れた機械的強度を確保できるような、良好な溶接接合状態が得られることを言う。
【０００９】
また、被覆処理による表層は、少なくとも鉄との接触面側に対して形成されることが必要であるが、これとは反対側となる、電極が接触する側に形成しても良い。この場合には、溶けたアルミニウム合金のナゲットが表面側に出てこないというメリットが得られ、したがって、溶けたアルミニウム合金が電極と合金化するという現象が防止される。これにより、電極損耗が抑えられるようになり、連続打点性（電極寿命）を高めることができるようになる。また、溶接部における外観を良好にすることができ、製品品質を高めることができる。
【００１０】
さらに、鉄または鉄基合金による被覆処理を行うことにより、アルミニウム合金の表層には、被磁力層が形成されることとなる。したがって、例えば、アルミニウム合金の表面の広い範囲あるいは表面のほぼ全体にわたって表層を形成することにより、磁力を利用した治具による搬送が可能なアルミニウム合金が得られる。
したがって、製品重量のあるものでも、従来のような高圧エア搬送等の設備を用いることなく搬送を行うことができるようになり、各工程間のハンドリング性が高まるという利点が得られる。これにより、生産性の向上を図ることができる。また、被覆処理により表層が形成されることで、耐傷性が高まるようになる。また、表層は薄く形成することが好ましく、これによって、磁気治具を用いたときでもアルミニウム合金材における磁気の残留がなく、磁力治具からの手離れも良くすることができる。
なお、被覆処理としては、例えば、めっき処理、スパッタリングによる処理、金属蒸着による処理等が挙げられる。特に、めっき処理により表層を形成することが好ましい。
【００１１】
さらに、抵抗溶接としては、スポット溶接あるいはプロジェクション溶接を採用することができる（請求項２）。スポット溶接を採用した生産方式では、自動化が可能でこれに合わせた生産ラインを構築することができ、本発明の鉄とアルミニウム合金との異種材料の溶接方法に好適である。
【００１２】
また、鉄基合金は、Ｆｅ含有率が６０％以上とされるように構成する（請求項３）。鉄基合金におけるＦｅ含有率が６０％未満であると、溶接性向上の効果が得られなく、また、加工性や磁気治具を利用した搬送に支障を来しやすくなって、製造工程の効率化を図ることができない。
【００１３】
さらに、アルミニウム合金の表層は、厚さ０．０１〜４０μｍの範囲にて形成される（請求項４）ように構成する。表層の厚さが、０．０１μｍ未満では、鉄と表層との間で生じる抵抗発熱が低下して、界面における接合が弱くなり溶接性が低下しやすくなる。一方、表層の厚さが、４０μｍを超えると、アルミニウム合金側にナゲットが十分に生成されず、鉄とアルミニウム合金との接合が不十分となり靱性が低下する。
【００１４】
また、鉄基合金を、Ｃｒ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｓｉのうち、少なくとも一種を含むように構成する（請求項５）。これにより、アルミニウム合金の表層をこれらの一種を含む鉄基合金で構成することができ、それぞれの特性（用途）を生かした抵抗溶接を行うことができる。また、元素の選択が容易となり、作業性が高まる。
【００１５】
さらに、鉄基合金は、Ｆｅ−Ｃｒ系合金で構成することができる（請求項６）。このように、Ｆｅ−Ｃｒ系合金で構成した鉄基合金は、硬度が高く、アルミニウム合金の耐傷性が向上する。
【００１６】
また、本発明のアルミニウム合金材は、前記した異種材料の抵抗溶接方法に用いられるアルミニウム合金材であって、少なくとも抵抗溶接を行う部分に、予め、鉄または鉄基合金による被覆処理によって形成された表層を有していることを特徴とする（請求項７）。
【００１７】
このようなアルミニウム合金材によれば、少なくとも抵抗溶接を行う部分に、予め、鉄または鉄基合金による被覆処理によって形成された表層を有しているので、この表層を介して、鉄との異種材料の抵抗溶接を行うことができる。また、電極が接触する側に被覆処理による表層を形成することにより、溶けたアルミニウムナゲットと電極との接触が表層で防止されるため、ナゲットと電極（銅合金製）との溶着が生じにくくなり、連続打点寿命が長くなる。これにより、電極のメンテナンス頻度が低減される。したがって、溶接性に優れたアルミニウム合金材が得られる。
また、表層が形成されることにより耐傷性に優れ、しかも、磁気治具によるハンドリング性に優れたアルミニウム合金材が得られる。
【００１８】
さらに、本発明の異種材料の抵抗溶接部材は、前記した異種材料の抵抗溶接方法を用いて得られた鉄とアルミニウム合金との異種材料の抵抗溶接部材であって、前記アルミニウム合金の少なくとも抵抗溶接を行う部分に、鉄または鉄基合金による被覆処理により形成された表層を有し、この表層を介して前記鉄と前記アルミニウム合金とが抵抗溶接により溶接されてなることを特徴とする（請求項８）。
【００１９】
このような異種材料の抵抗溶接部材によれば、抵抗溶接時に鉄と表層との間で抵抗発熱を生じ、鉄とアルミニウム合金とが界面で接合された異種材料の抵抗溶接部材が得られる。しかも、電極が接触する側に被覆処理による表層を形成することにより、抵抗溶接時に溶けたアルミニウム合金のナゲットと電極との接触を、この表層で防止することができるようになり、ナゲットと電極（銅合金製）との溶着が生じにくく、電極の連続打点性が向上された抵抗溶接部材が得られる。
また、表層が形成されることによって耐傷性に優れ、しかも、磁気治具によるハンドリング性に優れた異種材料の抵抗溶接部材が得られる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、鉄とアルミニウム合金との異種接合が可能で、既存の溶接設備をそのまま使用することができ、しかも連続打点性に優れ、電極のメンテナンス頻度を低減することができる異種材料の抵抗溶接方法、アルミニウム合金材および異種材料の抵抗溶接部材が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の一実施の形態に係る異種材料の抵抗溶接方法について説明する。本実施形態の異種材料の抵抗溶接方法は、鉄とアルミニウム合金とを溶接するための異種材料の抵抗溶接方法であって、アルミニウム合金の少なくとも抵抗溶接を行う部分に、予め、鉄または鉄基合金による被覆処理を行って表層を形成し、この表層を介して鉄とアルミニウム合金との抵抗溶接を行うものである。
【００２２】
ここで、本実施形態の異種材料の抵抗溶接方法に用いられるアルミニウム合金板について説明する。アルミニウム合金板は、前記のように、鉄または鉄基合金による被覆処理で形成された表層を有しており、この表層は、公知のめっき処理によって形成することができる。
公知のめっき処理としては、例えば、電解法を採用することができる。なお、めっき処理に先立って下地めっき処理を行うことが好ましく、下地めっき処理としては、アルカリ亜鉛浴による置換めっきを行うジンケート法や、アルミニウムのアノード酸化被膜を形成した後にめっきを行う陽極酸化法を採用する。
【００２３】
電解法としては、例えば、ジンケート処理した後に、硫酸鉄および３価クロムを含む水溶液中で、カーボン極板をアノード側とするとともに、アルミニウム板をカソード側として、３〜５Ａ／ｄｍ2の電流密度で陰極電解することによって、Ｆｅ−Ｃｒ合金めっきが得られる手法が挙げられる。
【００２４】
図１（ａ）〜（ｄ）は本実施の形態に係る異種材料の抵抗溶接方法を説明するための模式断面図である。本実施の形態では、図１（ａ）に示すように、アルミニウム合金板１を用い、また、鉄としての鋼板１０を用いている。そして、抵抗溶接としては、自動車の製造工程で汎用性の高いスポット溶接を用いた。
また、本実施形態では、アルミニウム合金板１の両面に、前記の手法によってＦｅ−Ｃｒ合金めっきによりなる表層２，３を形成した。
まず、図１（ｂ）に示すように、アルミニウム合金板１と鋼板１０とを重ね、図示しないスポット溶接機の上下一対の電極Ｅ１，Ｅ２（銅合金製）により所定の加圧力でこれらを挟持しつつ、電流を１ないし数サイクル流す。なお、前記スポット溶接機の溶接電源としては、短時間で比較的大きい電流を流すことのできるコンデンサ電源を使用することができる。
【００２５】
所定の加圧力で所定の電流が流れると、アルミニウム合金板１の表層２と鋼板１０との間で抵抗発熱Ｈを生じ、その後、図１（ｃ）に示すように、鋼板１０側の抵抗発熱によりアルミニウム合金板１側が溶融して、ナゲットＮが生成される。このとき、表層２は溶融、膨張により破壊され、溶融攪拌により移動し、その後、凝固する（図１（ｄ）参照）。これとともに、表層２と鋼板１０との間が、界面で接合される。これにより、アルミニウム合金板１と鋼板１０とがスポット溶接により接合され、異種材料の抵抗溶接部材２０が形成される。このとき、図１（ｄ）に示すように、ナゲットＮ（溶融アルミニウム）は、表層３の存在によって、電極Ｅ１側に露出することが防止される。
【００２６】
本実施形態によれば、アルミニウム合金板１と鋼板１０とが、鉄または鉄基合金による被覆処理を行って形成した表層２（または表層３）を介して溶接されるようになっているので、鋼板１０と表層２との間で抵抗発熱を生じ、鋼板１０とアルミニウム合金板１とが界面で接合する。このとき、鋼板１０側の抵抗発熱によりアルミニウム合金板１が溶融し、アルミニウム合金板１側にナゲットＮが生成され、鋼板１０とアルミニウム合金板１との異種材料の接合がなされる。したがって、既存の鉄（鋼板１０）用の溶接設備をそのまま使用することができ、鋼板１０とアルミニウム合金板１との溶接が実現される。
しかも、抵抗溶接時には、溶けたナゲットＮと電極Ｅ１との接触が表層３で防止されるので、ナゲットＮが電極Ｅ１と合金化するという現象が防止され、電極Ｅ１の損耗が抑えられるようになる。したがって、電極Ｅ１（Ｅ２）のメンテナンス頻度を低減することができ、連続打点性が鋼板１０同士の溶接並、あるいはそれを上回るようになる。また、溶接部における外観を良好にすることができ、製品品質を高めることができる。
【００２７】
このことを、例えば、図３に示すように、被覆処理のないアルミニウム合金板５と鋼板１０との溶接において対比して説明すると、次のようになる。すなわち、通常の溶接（鋼板１０同士の溶接）に使用される電流を電極Ｅ１，Ｅ２を通じて流したとしても、アルミニウム合金板５と鋼板１０との界面Ｓにおいては、抵抗発熱を生じることがない。これは、鋼板１０自体は、溶接できる条件にはなっているが、アルミニウム合金板５の方が、通常の溶接で使用される電流が印加されるに留まっているため、溶接できる条件にまでならないためであると考えられる。したがって、この状態では、アルミニウム合金板５が溶融せず、アルミニウム合金板５と鋼板１０とが溶接により接合されることがない。
これに対して、図１（ｃ），（ｄ）に示すように、被覆処理を行ったアルミニウム合金板１と鋼板１０との溶接は、前記したように、鋼板１０とアルミニウム合金板１との界面において、鉄同士の接触、すなわち、鋼板１０と表層２（表層３）との接触になるので、通常の溶接（鋼板１０同士の溶接）に使用される電流を電極Ｅ１，Ｅ２を通じて印加することにより、界面で抵抗発熱を生じ、溶融をもって溶接が行われる。これにより、異種材料の抵抗溶接部材２０が形成される。
【００２８】
さらに、鉄または鉄基合金による表層２，３を形成することにより、アルミニウム合金板１には、被磁力層が形成されることとなり、したがって、例えば、アルミニウム合金板１の表面の広い範囲あるいは表面のほぼ全体にわたって表層２，３を形成することにより、図２に示すように、磁力を利用した磁力治具Ｍによる搬送が可能なアルミニウム合金板１が得られるようになる。
したがって、製品重量のあるものでも、従来のような高圧エア搬送等の設備を用いることなく搬送を行うことができるようになり、各工程間のハンドリング性が高まるという利点が得られる。これにより、生産性の向上を図ることができる。また、被覆処理により表層２，３が形成されることで、耐傷性が高まるようになる。また、表層２，３は薄く形成することが好ましく、これによって、磁力治具Ｍを用いたときでもアルミニウム合金板１における磁気の残留がなく、磁力治具Ｍからの手離れも良くすることができる。
【００２９】
また、アルミニウム合金板１の電極Ｅ１（図１（ｂ）参照）に対向している側の表層３は、必ずしも設ける必要はなく、鋼板１０側の表層２が設けられていれば、前記のような溶接性が向上された接合が可能である。
【００３０】
さらに、表層２，３に鉄基合金を用いる場合、そのＦｅ含有率は６０％以上とされるように構成する。鉄基合金におけるＦｅ含有率が６０％未満であると、溶接性向上の効果が得られなく、また、加工性や磁気治具を利用した搬送に支障を来しやすくなって、製造工程の効率化を図ることができない等の弊害を生じやすくなる。
【００３１】
また、アルミニウム合金材の表層２，３は、具体的に、厚さ０．０１〜４０μｍの範囲にて形成されるように構成する。表層２，３の厚さが、０．０１μｍ未満では、鋼板１０と表層２（表層３）との間で生じる抵抗発熱が低下して、界面における接合が弱くなり溶接性が低下しやすくなる。一方、表層２（表層３）の厚さが、４０μｍを超えると、アルミニウム合金板１側にナゲットＮが十分に生成されず、鋼板１０とアルミニウム合金板１との接合が不十分となり靱性が低下するので好ましくない。
【００３２】
さらに、表層２，３に鉄基合金を用いる場合、鉄基合金は、Ｃｒ，Ｚｎ，Ｔｉ，Ｓｎ，Ｎｉ，Ｍｎ，Ｃｏ，Ｃｕ，Ｍｏ，Ｓｉのうち、少なくとも一種を含むように構成することができる。このように構成することにより、アルミニウム合金板１の表層２，３をこれらの一種を含む鉄基合金で構成することができ、それぞれの特性（用途）を生かした抵抗溶接（接合）を行うことができる。また、元素の選択が容易となり、作業性が高まる。
【００３３】
また、鉄基合金は、Ｆｅ−Ｃｒ系合金で構成することができる。このように、Ｆｅ−Ｃｒ系合金で構成した鉄基合金は、硬度が高く、アルミニウム合金板１のプレス後の傷付きや局部変形（デフォーム、凹み傷等）の防止になり、生産歩留まりの向上および生産性の安定化を図ることができる。
【００３４】
なお、抵抗溶接として、前記のようにスポット溶接を採用した生産方式では、自動化が可能でこれに合わせた生産ラインを構築することができるという利点も得られる。
【実施例】
【００３５】
以下、実施例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下に説明する実施例によって制限を受けるものではなく、本発明の趣旨に適合し得る範囲で変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれる。
【００３６】
ジンケート処理により、アルミニウム合金板１の表面に置換Ｚｎ層を施した後に、硫酸鉄と３価クロムを含む水溶液中で、カーボン極板をアノード側とするとともに、アルミニウム合金板１をカソード側として、表１に掲げる各条件下で陰極電解することによって、Ｆｅめっきあるいは各種Ｃｒ含有量のＦｅ−Ｃｒ合金めっきで表層２，３を形成したアルミニウム合金板１を作製した。めっき厚さは、いずれも５μｍに形成した。
そして、得られたアルミニウム合金板１について、抵抗溶接時の溶接電流を最適な電流値に合わせ、連続打点性および破断強度を調べた。連続打点性および破断強度は、スポット溶接により評価した。また、使用する鋼板としては、ＳＰ鋼板およびＧＡ鋼板（溶融亜鉛めっき鋼板）を使用した。
【００３７】
〔溶接条件〕
板厚：１．０ｍｍ
電極：１６ｍｍφのクロム含有のＣｕ合金、先端半径６ｍｍ
加圧力：一定加圧１５０ｋｇｆ
溶接時間（通電時間）：１０サイクル（５０Ｈｚ）
電流：１２〜１４ＫＡ
【００３８】
抵抗溶接性の評価は、所定の溶接性を実現するための破断強度（１．３ＫＮ）を確保した状態（正常なナゲットが形成される状態）での連続打点性を求め、後記する比較例としての、ＳＰ鋼板同士の抵抗溶接における連続打点性（打点数）を超えているものを良（○）、超えていないものを不良（×）とした。
【００３９】
また、比較例として、ＳＰ鋼板同士および表層の形成されていないアルミニウム合金板同士を、表１に記載された条件でスポット溶接し、所定の溶接性を実現するための破断強度（１．３ＫＮ）を確保した状態（正常なナゲットが形成される状態）での連続打点性を求めた。結果を表１に示す。
【００４０】
【表１】
2005288524.tif 000003
【００４１】
表１に試験結果を示すとおりに、本実施例では、いずれも、優れた溶接性を示していることが分かる。
図４は、表１に示した実施例３について、ナゲットの断面組織を電子顕微鏡により撮像した様子を示した図であり、図５はこれを模式化した図である。また、図６は図４におけるアルミニウム合金板と鋼板との界面を拡大して示した図であり、図７はこれを模式化した図である。さらに、図８は図６における界面を透過電子顕微鏡によりさらに拡大して示した図であり、図９はこれを模式化した図である。図５，図７，図９において、図中に示した符号は、実施形態で説明した符号と同一のものを付した。
これらを観察したところ、アルミニウム合金板１と鋼板１０との界面Ｓ（図４〜図７参照）には、めっき（表層）が存在せず、その部分には、鋼板１０がアルミニウム合金板１側に拡散して生成されたものと推察される金属間化合物層Ｓ１（図８，図９参照）の存在が認められるが、両者が密着していることが観察された。
【００４２】
また、このようにして得られた抵抗溶接部材（テストピース）の破断状況について調べてみた。溶接はスポット溶接であるので、溶接構造（ナゲット）はいわゆる丸いボタン構造となる。このような構造において最終的にどのような破断状況となるかを見てみると、丸い溶接構造の部分がそのまま完全に残った形で破断し、アルミニウム合金板には、丸い穴が形成された。すなわち、アルミニウム合金板のスポット溶接部が、破断時に鉄側にもっていかれた状態となり、丸い溶接構造の周りの部分において部材破断が生じていることが認められた。ここで、仮に、このような部材破断が生じないとすると、アルミニウム合金板と鋼板との界面部分で剥離が生じて、その部分から壊れるということが予想されるが、実際には、前記のような部材破断が生じているので、周りの部材の強度を上回る強度でスポット溶接が行われたことが推察される。
【００４３】
また、図１０はナゲット全体の断面組織を撮像した様子を示した図であり、図１１は図１０を模式図化した図である。さらに、図１２はアルミニウム合金板に２枚の鋼板を重ね、３層構造としたときのスポット溶接におけるナゲット全体の断面組織を撮像した様子を示した図であり、図１３は図１２を模式図化したものである。図１１，図１３において、図中に示した符号は、実施形態で説明した符号と同一のものを付した。また、図１０において、１５は鋼板１０の下部に重ねられた２枚目の鋼板である。
これらの図に示すように、鋼板１０側の抵抗発熱によりアルミニウム合金板１が溶融し、アルミニウム合金板１側に生成されたナゲットＮが認められ、鋼板１０とアルミニウム合金板１とが接合していることが観察された。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（ａ）〜（ｄ）は本実施の形態に係る異種材料の抵抗溶接方法を説明するための模式断面図である。
【図２】磁力を利用した治具によるアルミニウム合金板の搬送を示す模式図である。
【図３】被覆処理のないアルミニウム合金板と鋼板との溶接を示す説明図である。
【図４】表１に示した実施例３について、ナゲットの断面組織を電子顕微鏡により撮像した様子を示した図である。
【図５】図４を模式化した図である。
【図６】図４におけるアルミニウム合金板と鋼板との界面を拡大して示した図である。
【図７】図６を模式化した図である。
【図８】図６における界面を透過電子顕微鏡によりさらに拡大して示した図である。
【図９】図８を模式化した図である。
【図１０】ナゲット全体の断面組織を撮像した様子を示した図である。
【図１１】図１０を模式化した図である。
【図１２】アルミニウム合金板に２枚の鋼板を重ね、３層構造としたときのスポット溶接におけるナゲット全体の断面組織を撮像した様子を示した図である。
【図１３】図１２を模式化した図である。
【符号の説明】
【００４５】
１      アルミニウム合金板
２，３      表層
１０    鋼板
２０    抵抗溶接部材
Ｅ１，Ｅ２    電極
Ｈ      抵抗発熱
Ｍ      磁力治具
Ｎ      ナゲット
Ｓ      界面
【図１】
2005288524.tif 000004
【図２】
2005288524.tif 000005
【図３】
2005288524.tif 000006
【図５】
2005288524.tif 000007
【図７】
2005288524.tif 000008
【図９】
2005288524.tif 000009
【図１１】
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【図１３】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図１０】
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【図１２】
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