JPH04143085A - アルミニウム材と銅材の熱間圧接法 - Google Patents
アルミニウム材と銅材の熱間圧接法Info
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- JPH04143085A JPH04143085A JP26630290A JP26630290A JPH04143085A JP H04143085 A JPH04143085 A JP H04143085A JP 26630290 A JP26630290 A JP 26630290A JP 26630290 A JP26630290 A JP 26630290A JP H04143085 A JPH04143085 A JP H04143085A
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- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
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Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
この発明は、アルミニウム材と銅材とを熱間で突合せ接
合する方法に関する。
合する方法に関する。
例えば配電盤や変圧器等の電気機器では、軽量化やコス
ト低減等の観点から電気導体としてアルミニウム材が多
用されている。−船釣にはアルミニウム導体の先端に銅
の端子を溶接し、銅端子どうしを重ねてボルト締めする
ことによって、端子間の接触抵抗の上昇を回避するとと
もに取扱いの容易化を図ることが行われている。
ト低減等の観点から電気導体としてアルミニウム材が多
用されている。−船釣にはアルミニウム導体の先端に銅
の端子を溶接し、銅端子どうしを重ねてボルト締めする
ことによって、端子間の接触抵抗の上昇を回避するとと
もに取扱いの容易化を図ることが行われている。
アルミニウム材と銅材の接合には、冷間圧接、熱間圧接
、摩擦圧接、爆発圧接等があるが、被接合材の形状が特
定形状に拘束されない等の点で熱間圧接が適している。
、摩擦圧接、爆発圧接等があるが、被接合材の形状が特
定形状に拘束されない等の点で熱間圧接が適している。
熱間圧接によるアルミニウム材と銅材の接合では、接合
部の引張り強度、曲げ強度の品質を保障する観点から、
この種の接合において避けられない接合境界に生成する
脆い合金層を最小限に抑えることが最重要課題となって
いる。
部の引張り強度、曲げ強度の品質を保障する観点から、
この種の接合において避けられない接合境界に生成する
脆い合金層を最小限に抑えることが最重要課題となって
いる。
このような技術的要求を踏まえ、従来の熱間圧接では、
通電加熱を接合部の変形量で制御し、さらに強加圧を加
える２段加圧方式が採用されている。なお、アルミニウ
ム材と銅材の接合端部゛は、端面形状が変化しないいわ
ゆる無加工状態で突合されている。
通電加熱を接合部の変形量で制御し、さらに強加圧を加
える２段加圧方式が採用されている。なお、アルミニウ
ム材と銅材の接合端部゛は、端面形状が変化しないいわ
ゆる無加工状態で突合されている。
ところで、上述のような方法では接合部の強度安定にバ
ラツキがあって十分な品質保障が得られず、実用的には
さらに変形加圧を繰り返すことによって合金層の排除率
を高めて強度保障を得ている現状にある。
ラツキがあって十分な品質保障が得られず、実用的には
さらに変形加圧を繰り返すことによって合金層の排除率
を高めて強度保障を得ている現状にある。
このため、工数の増加並びに作業の煩雑化を来すととも
に、製造コストの増大を来している。
に、製造コストの増大を来している。
そこでこの発明は、本来の基本的な熱間圧接と同程度の
作業量で接合部の安定した強度を得ることができるアル
ミニウム材と銅材の熱間圧接法の提供をその目的とする
。
作業量で接合部の安定した強度を得ることができるアル
ミニウム材と銅材の熱間圧接法の提供をその目的とする
。
この発明は、上記目的を達成すべく創案されたもので、
その特徴は、アルミニウム材に、接合端部を開先角１５
゜〜４５°の凸状にした銅材を突合わせ、通電加熱と強
加圧を施すことにある。
その特徴は、アルミニウム材に、接合端部を開先角１５
゜〜４５°の凸状にした銅材を突合わせ、通電加熱と強
加圧を施すことにある。
この発明によれば、アルミニウム材と銅材とが接合端面
を突合せられて通電加熱される。通電加熱がなされると
、銅材の凸状によって接合面に温度上昇が集中して溶融
点の低いアルミニウム材の変形が促進されるとともに、
アルミニウム材の流動性が増加される。
を突合せられて通電加熱される。通電加熱がなされると
、銅材の凸状によって接合面に温度上昇が集中して溶融
点の低いアルミニウム材の変形が促進されるとともに、
アルミニウム材の流動性が増加される。
また、銅材の開先形状によって合金層の押し出しが円滑
になされるとともに、接合面積が増加される。強加圧に
よって合金層の押し出しが促進され、接合が完了する。
になされるとともに、接合面積が増加される。強加圧に
よって合金層の押し出しが促進され、接合が完了する。
［実施例］
第１図及び第２図はこの発明の一実施例を示す。
被接合材として、例えば丸棒状のアルミニウム材２と、
同しく丸棒状の銅材４とが選定される。
同しく丸棒状の銅材４とが選定される。
アルミニウム材２の接合端部６は、例えば他部と同径の
平坦な接合面６ａを有する無加工形状とすることができ
る。
平坦な接合面６ａを有する無加工形状とすることができ
る。
銅材４の接合端部１０は、開先角θを有する略截頭円錐
形の凸状に形成されており、テーパ状の接合面１０ａを
有するとともに、先端には平坦で面積の小さい接合面１
０ｂを有している。開先角θは１５゜〜４５°の範囲で
設定される。
形の凸状に形成されており、テーパ状の接合面１０ａを
有するとともに、先端には平坦で面積の小さい接合面１
０ｂを有している。開先角θは１５゜〜４５°の範囲で
設定される。
まず、第２図（Ａ）に示すように、アルミニウム材２と
銅材４とがそれぞれの接合面６ａ、１０ｂを接触させて
突合せられる。この状態で通電加熱がなされる。通電加
熱がなされると、同図（Ｂ）に示すように、銅材４の接
合端部１０の凸形状によって温度上昇が集中し、面積の
小さい接合面１０ｂに対応してアルミニウム材２の溶融
変形が象、速に進行する。
銅材４とがそれぞれの接合面６ａ、１０ｂを接触させて
突合せられる。この状態で通電加熱がなされる。通電加
熱がなされると、同図（Ｂ）に示すように、銅材４の接
合端部１０の凸形状によって温度上昇が集中し、面積の
小さい接合面１０ｂに対応してアルミニウム材２の溶融
変形が象、速に進行する。
引き続いて通電加熱による加圧変形が進行し、同図（Ｃ
）に示すように、アルミニウム材２は銅材４の凸状によ
ってその流動性を促進され、テーパ状の接合面１０ａを
円滑に移動する。アルミニウム材２の流動性の促進によ
って、アルミニウム材２自体の押出し並びに境界に生成
する合金層１４の押出しが円滑となる。
）に示すように、アルミニウム材２は銅材４の凸状によ
ってその流動性を促進され、テーパ状の接合面１０ａを
円滑に移動する。アルミニウム材２の流動性の促進によ
って、アルミニウム材２自体の押出し並びに境界に生成
する合金層１４の押出しが円滑となる。
続いて同図（Ｄ）に示すように、強加圧が行われる。こ
れによってアルミニウム材２と銅材４との間の強力な密
着状態が得られるとともに合金層１４の適正な押出しが
なされる。開先加工による銅材４の凸形状によって、平
坦な接合面どうしの接合に比べて接合面積が増大し、よ
って接合強度が増強される。また、アルミニウム材２が
銅材４の接合端部１０の外面を取り囲む形状となるので
、曲げ強度の増強がなされる。なお、同図（Ｅ）は強加
圧後のパリ除去状態を示す。
れによってアルミニウム材２と銅材４との間の強力な密
着状態が得られるとともに合金層１４の適正な押出しが
なされる。開先加工による銅材４の凸形状によって、平
坦な接合面どうしの接合に比べて接合面積が増大し、よ
って接合強度が増強される。また、アルミニウム材２が
銅材４の接合端部１０の外面を取り囲む形状となるので
、曲げ強度の増強がなされる。なお、同図（Ｅ）は強加
圧後のパリ除去状態を示す。
次に表１は、アルミニウム材２と銅材４における開先加
工の有無と開先角θの変化に伴う引張り強度の変化を示
す実験結果の一例である。なお、アルミニウム材２と銅
材４として１６φの丸棒材を使用した。
工の有無と開先角θの変化に伴う引張り強度の変化を示
す実験結果の一例である。なお、アルミニウム材２と銅
材４として１６φの丸棒材を使用した。
表１
また、表２は、上記と同一条件において通電加熱による
強度と、強加圧後すなわち熱間圧接後の強度の測定結果
の一例である。
強度と、強加圧後すなわち熱間圧接後の強度の測定結果
の一例である。
表２
被接合材に１６φの丸棒材を使用し、両方に開先加工を
施さずに熱間圧接を行う従来法によれば、引張り強度は
表２に示すように、１７５０ｋｇ程度であるが、銅材４
に開先加工を施した場合、表１２から明らかなように、
引張り強度の増大を図ることができる。また、開先角θ
としては３０″′前後が最も望ましく、この領域におい
ては開先加工を銅材４のみに施すことに限らず、両方あ
るいはアルミニウム材２のみに施しても従来法に比べて
引張り強度の増大を図ることができる。
施さずに熱間圧接を行う従来法によれば、引張り強度は
表２に示すように、１７５０ｋｇ程度であるが、銅材４
に開先加工を施した場合、表１２から明らかなように、
引張り強度の増大を図ることができる。また、開先角θ
としては３０″′前後が最も望ましく、この領域におい
ては開先加工を銅材４のみに施すことに限らず、両方あ
るいはアルミニウム材２のみに施しても従来法に比べて
引張り強度の増大を図ることができる。
次に第３図及び第４図は他の例を示すもので、平角板ど
うしを接合する例である。
うしを接合する例である。
上記例と同様にアルミニウム材１６の接合端部１８は平
坦な接合面１８ａを有する無加工形状となっている。一
方、銅材２０の接合端部２２は開先角θ、（θ１＝１５
゜〜４５°）で断面が台形の凸状に形成されており、実
質的に上下の斜面状の接合面２２ａ、２２ｂと、先端に
おける平坦な接合面２２ｃとから構成されている。この
例においても、上記例と同様の接合過程を得ることがで
きる。 表３はアルミニウム材１６と銅材２０との接合
ムこおける引張り強度と曲げ性の良否を示す実験結果で
ある。なお、アルミニウム材１６と銅材２０の寸法が、
ｈ＝６罵、ｗ＝４０ｍの場合である。
坦な接合面１８ａを有する無加工形状となっている。一
方、銅材２０の接合端部２２は開先角θ、（θ１＝１５
゜〜４５°）で断面が台形の凸状に形成されており、実
質的に上下の斜面状の接合面２２ａ、２２ｂと、先端に
おける平坦な接合面２２ｃとから構成されている。この
例においても、上記例と同様の接合過程を得ることがで
きる。 表３はアルミニウム材１６と銅材２０との接合
ムこおける引張り強度と曲げ性の良否を示す実験結果で
ある。なお、アルミニウム材１６と銅材２０の寸法が、
ｈ＝６罵、ｗ＝４０ｍの場合である。
表３
表３から明らかなように、平角材どうしの接合において
も銅材２０に開先加工を施すことによって、従来法に比
べて引張り強度の増大を図ることができるとともに、曲
げ強度の増大を図ることができる。
も銅材２０に開先加工を施すことによって、従来法に比
べて引張り強度の増大を図ることができるとともに、曲
げ強度の増大を図ることができる。
この発明によれば、銅材の接合端部を開先角１５゜〜４
５°の凸状にすることによって、通電加熱と強加圧との
基本的な熱間圧接工程で引張強度と曲げ強度の増大を図
ることができ、これによって作業性の向上を図ることが
できるとともに、接合部の強度安定並びに信顧性の向上
を図ることができる。
５°の凸状にすることによって、通電加熱と強加圧との
基本的な熱間圧接工程で引張強度と曲げ強度の増大を図
ることができ、これによって作業性の向上を図ることが
できるとともに、接合部の強度安定並びに信顧性の向上
を図ることができる。
第１図はこの発明に係るアルミニウム材と銅材の熱間圧
接法の一実施例を示す斜視図、第２図は同圧接工程を示
す概要断面図、第３図は他の例を示す斜視図、第４図は
その突合せ状態を示す概要断面図である。 ２．１６・・・アルミニウム材 ４．２０・・・銅材 １０．２２・・・接合端部 θ、θ１ ・・・開先角 特許出願人 株式会社 白山製作所 代 理 人 弁理士 吉１）芳春 第２図
接法の一実施例を示す斜視図、第２図は同圧接工程を示
す概要断面図、第３図は他の例を示す斜視図、第４図は
その突合せ状態を示す概要断面図である。 ２．１６・・・アルミニウム材 ４．２０・・・銅材 １０．２２・・・接合端部 θ、θ１ ・・・開先角 特許出願人 株式会社 白山製作所 代 理 人 弁理士 吉１）芳春 第２図
Claims (1)
- アルミニウム材に、接合端部を開先角１５゜〜４５゜の
凸状にした銅材を突合わせ、通電加熱と強加圧を施すア
ルミニウム材と銅材の熱間圧接法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26630290A JPH04143085A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | アルミニウム材と銅材の熱間圧接法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26630290A JPH04143085A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | アルミニウム材と銅材の熱間圧接法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04143085A true JPH04143085A (ja) | 1992-05-18 |
Family
ID=17429050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26630290A Pending JPH04143085A (ja) | 1990-10-05 | 1990-10-05 | アルミニウム材と銅材の熱間圧接法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04143085A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0923145A2 (en) | 1997-11-19 | 1999-06-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Joined structure of dissimilar metallic materials |
| US7705265B2 (en) * | 2002-12-11 | 2010-04-27 | Yazaki Corporation | Method of connecting and structure of connecting electric wire and connection terminal |
| JP2014232617A (ja) * | 2013-05-29 | 2014-12-11 | 三菱電機株式会社 | 遮断器用電気接触子およびその製造方法 |
| WO2020170761A1 (ja) * | 2019-02-19 | 2020-08-27 | 株式会社アスター | バスバー接合体およびバスバー接合体の製造方法 |
| WO2025046854A1 (ja) | 2023-08-31 | 2025-03-06 | ビークルエナジージャパン株式会社 | 電池 |
| WO2026041743A1 (de) * | 2024-08-23 | 2026-02-26 | Hirschmann Automotive Gmbh | Stoffschlüssige verbindung mit bauraumoptimierung |
-
1990
- 1990-10-05 JP JP26630290A patent/JPH04143085A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP0923145A2 (en) | 1997-11-19 | 1999-06-16 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Joined structure of dissimilar metallic materials |
| US6692841B2 (en) | 1997-11-19 | 2004-02-17 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Joined structure of dissimilar metallic materials |
| EP1962353A2 (en) | 1997-11-19 | 2008-08-27 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Joined structure of dissimilar metallic materials |
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| WO2026041743A1 (de) * | 2024-08-23 | 2026-02-26 | Hirschmann Automotive Gmbh | Stoffschlüssige verbindung mit bauraumoptimierung |
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