JPH04210875A - アルミニウム及びアルミニウム合金部材の接合方法 - Google Patents
アルミニウム及びアルミニウム合金部材の接合方法Info
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- JPH04210875A JPH04210875A JP41133290A JP41133290A JPH04210875A JP H04210875 A JPH04210875 A JP H04210875A JP 41133290 A JP41133290 A JP 41133290A JP 41133290 A JP41133290 A JP 41133290A JP H04210875 A JPH04210875 A JP H04210875A
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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
［０００１１
【産業上の利用分野］本発明は、アルミニウム及びアル
ミニウム合金部材の接合方法に係り、とくに、アルミニ
ウム製の各種機器９例えば、自動車用のアルミニウム製
熱交換器等に車体取り付は用のブラケット等のアルミニ
ウム製部品を接合する場合に好適なアルミニウム及びア
ルミニウム合金部材の接合方法に関する。 ［０００２］ 【背景技術】一般に、自動車等におけるアルミニウム製
熱交換器２例えば、ラジェターやコンデンサ本体におい
ては、その組立後の接合は殆どの場合にロウ付けにより
なされているが、当該機器を車体等に取り付けるための
取り付は用のブラケット等の部品を該機器に接合する手
段としてはアーク溶接も採用されている。かかる場合、
これらの構成部品は、肉厚が薄い材料が使用され且つ抵
抗スポット溶接が困難であることから、いわゆるＴＩＧ
（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｅｒｔ Ｇａ５）アーク
溶接が適しており、現在、手動ＴＩＧ溶接或いは自動Ｔ
ＩＧ溶接が主として採用されている。即ち、ＴＩＧアー
ク溶接は、母材を溶融しなから溶加材を加えて溶接する
ので、小まわりがきき、小物の溶接、薄板の溶接等では
高品質なものが得られるからである。 ［０００３］この一方、ＴＩＧ溶接と同じく、アルゴン
やヘリウム等の不活性ガス雰囲気中で行われるＭＩＧ（
Ｍｅｔａｌ Ｉｎｅｒｔ Ｇａ５）アーク溶接は、
手動ＭＩＧ溶接による場合には目標位置を確実に溶接す
るためにはある程度技術が必要であること、また、溶接
電流の設定が難しい、即ち、溶接電流を高くすると機器
の構成部品の溶接部に穴が明くおそれがあり、逆に溶接
電流を低くするとスパッタの発生が多く、ビードの外観
不良、溶は込み不良等の欠陥を生じやすく、従って、臨
界電流以下の電流にすることができないという問題があ
る。このような理由によって、ＭＩＧ溶接は、熱交換器
関係の薄板部材の溶接には適当でないと考えられ、採用
されていない。 ［０００４］
ミニウム合金部材の接合方法に係り、とくに、アルミニ
ウム製の各種機器９例えば、自動車用のアルミニウム製
熱交換器等に車体取り付は用のブラケット等のアルミニ
ウム製部品を接合する場合に好適なアルミニウム及びア
ルミニウム合金部材の接合方法に関する。 ［０００２］ 【背景技術】一般に、自動車等におけるアルミニウム製
熱交換器２例えば、ラジェターやコンデンサ本体におい
ては、その組立後の接合は殆どの場合にロウ付けにより
なされているが、当該機器を車体等に取り付けるための
取り付は用のブラケット等の部品を該機器に接合する手
段としてはアーク溶接も採用されている。かかる場合、
これらの構成部品は、肉厚が薄い材料が使用され且つ抵
抗スポット溶接が困難であることから、いわゆるＴＩＧ
（Ｔｕｎｇｓｔｅｎ Ｉｎｅｒｔ Ｇａ５）アーク
溶接が適しており、現在、手動ＴＩＧ溶接或いは自動Ｔ
ＩＧ溶接が主として採用されている。即ち、ＴＩＧアー
ク溶接は、母材を溶融しなから溶加材を加えて溶接する
ので、小まわりがきき、小物の溶接、薄板の溶接等では
高品質なものが得られるからである。 ［０００３］この一方、ＴＩＧ溶接と同じく、アルゴン
やヘリウム等の不活性ガス雰囲気中で行われるＭＩＧ（
Ｍｅｔａｌ Ｉｎｅｒｔ Ｇａ５）アーク溶接は、
手動ＭＩＧ溶接による場合には目標位置を確実に溶接す
るためにはある程度技術が必要であること、また、溶接
電流の設定が難しい、即ち、溶接電流を高くすると機器
の構成部品の溶接部に穴が明くおそれがあり、逆に溶接
電流を低くするとスパッタの発生が多く、ビードの外観
不良、溶は込み不良等の欠陥を生じやすく、従って、臨
界電流以下の電流にすることができないという問題があ
る。このような理由によって、ＭＩＧ溶接は、熱交換器
関係の薄板部材の溶接には適当でないと考えられ、採用
されていない。 ［０００４］
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現在上
として採用されている手動ＴＩＧ溶接或いは自動ＴＩＧ
溶接にあっては、ｈｉ Ｉ Ｇ溶接に比較して溶接時間
が掛かり、大量生産のためには、溶接機及び溶接者を増
やさなければならないという不都合があり、また、手動
ＴＩＧ溶接の場合は溶接者によって品質にバラツキが生
じる場合があるという不都合をも有していた。この一方
、最近では、薄板対象の短絡ＭＩＧｉ接方法等も提案さ
れ、これによると電極ワイヤとしてはφ０． ６〜１．
２ｍｍのものが用いられ、溶接電流範囲は２０〜１５０
アンペアで３ｍｍ以下の薄板に適用される。しかし、こ
の方法では、溶接時間を短くすると、溶は込みが浅く、
アークスタート部での溶は込み不良等を生じやすく、接
合が確実に行われないおそれがあるという問題点を有し
ている。 ［０００５］
として採用されている手動ＴＩＧ溶接或いは自動ＴＩＧ
溶接にあっては、ｈｉ Ｉ Ｇ溶接に比較して溶接時間
が掛かり、大量生産のためには、溶接機及び溶接者を増
やさなければならないという不都合があり、また、手動
ＴＩＧ溶接の場合は溶接者によって品質にバラツキが生
じる場合があるという不都合をも有していた。この一方
、最近では、薄板対象の短絡ＭＩＧｉ接方法等も提案さ
れ、これによると電極ワイヤとしてはφ０． ６〜１．
２ｍｍのものが用いられ、溶接電流範囲は２０〜１５０
アンペアで３ｍｍ以下の薄板に適用される。しかし、こ
の方法では、溶接時間を短くすると、溶は込みが浅く、
アークスタート部での溶は込み不良等を生じやすく、接
合が確実に行われないおそれがあるという問題点を有し
ている。 ［０００５］
【発明の目的】本発明は、かかる従来例の有する問題点
に鑑みてなされたものであり、その目的は、とくに、熱
交換器等に取り付は用のブラケット等の部品を接合する
場合のように、合計の厚さが６ｍｍ以下の薄板部材であ
って両者の板厚の差がある程度あっても薄板部材の接合
を確実に行い得るとともに、溶接時間の短縮化が可能な
アルミニウム及びアルミニウム合金部材の接合方法を提
供することにある。 ［０００６］
に鑑みてなされたものであり、その目的は、とくに、熱
交換器等に取り付は用のブラケット等の部品を接合する
場合のように、合計の厚さが６ｍｍ以下の薄板部材であ
って両者の板厚の差がある程度あっても薄板部材の接合
を確実に行い得るとともに、溶接時間の短縮化が可能な
アルミニウム及びアルミニウム合金部材の接合方法を提
供することにある。 ［０００６］
【課題を解決するための手段】本発明では、肉厚０．
５ｍｍ乃至１．５ｍｍのアルミニウム又はアルミニウム
合金部材に肉厚２ｍｍ乃至４ｍｍのアルミニウム又はア
ルミニウム合金部材を接合するに際し、溶接電流１５０
アンペア以上３００アンペア以下、溶接時間０．５秒以
内で、ＭＩＧアーク溶接法によりプラグ溶接するという
手法を採っている。これによって、前述した目的を達成
しようとするものである。 ［０００７］
５ｍｍ乃至１．５ｍｍのアルミニウム又はアルミニウム
合金部材に肉厚２ｍｍ乃至４ｍｍのアルミニウム又はア
ルミニウム合金部材を接合するに際し、溶接電流１５０
アンペア以上３００アンペア以下、溶接時間０．５秒以
内で、ＭＩＧアーク溶接法によりプラグ溶接するという
手法を採っている。これによって、前述した目的を達成
しようとするものである。 ［０００７］
【作用】本発明によれば、肉厚０． ５ｍｍ乃至１．５
ｍｍのアルミニウム又はアルミニウム合金部材に肉厚２
ｍｍ乃至４ｍｍのアルミニウム又はアルミニウム合金部
材を接合するに際し、ＭＩＧアーク溶接法を用い溶接電
流１５０アンペア以上３００アンペア以下という溶接電
流範囲を用い且つ溶接時間を０．５秒以内という極めて
短時間に設定し接合を行うようにしたことから、非溶接
部材に穴が明くことがなく、しかも溶は込みも充分深く
なって接合が確実になる。また、プラグ溶接を行うので
、部材の板厚や使用する電極ワイヤ径に応じてプラグの
形状、即ち、その深さ、直径等を適当に設定することに
より両板の厚さの差がある程度ある場合であっても確実
な接合が可能となる。 ［０００８］
ｍｍのアルミニウム又はアルミニウム合金部材に肉厚２
ｍｍ乃至４ｍｍのアルミニウム又はアルミニウム合金部
材を接合するに際し、ＭＩＧアーク溶接法を用い溶接電
流１５０アンペア以上３００アンペア以下という溶接電
流範囲を用い且つ溶接時間を０．５秒以内という極めて
短時間に設定し接合を行うようにしたことから、非溶接
部材に穴が明くことがなく、しかも溶は込みも充分深く
なって接合が確実になる。また、プラグ溶接を行うので
、部材の板厚や使用する電極ワイヤ径に応じてプラグの
形状、即ち、その深さ、直径等を適当に設定することに
より両板の厚さの差がある程度ある場合であっても確実
な接合が可能となる。 ［０００８］
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３に
基づいて説明する。 ［０００９１図１には、本発明にかかる接合方法の実施
の対象物である非溶接部材としてのアルミニウム製の薄
肉管１例えば、平行流コンデンサのヘッダータンク部を
構成する薄肉管１と、この薄肉管１に取り付けられる断
面杓形状のブラケット、例えば、当該コンデンサ取り付
は用のブラケット２とが示されている。また、図２には
、この図１におけるＡ−Ａ断面が示されている。これら
の図において、ブラケット２の薄肉管１上面のほぼ中心
の部分には、断面円形の凹溝（開先）３が形成されてい
る。この凹溝３に、溶接時に溶加材が溶は込み凝固して
プラグ（栓）が形成される。 ［００１０１図３には、凹溝３近傍の第１図におけるＢ
Ｂ線断面が拡大して示されている。この図３において、
ブラケット２の板厚ｔ１ は、強度及び軽量化を考慮し
て２ｍｍないし４ｍｍに設定される。薄肉管１の板厚ｔ
２は、強度及び熱効率を考慮して０． ５ｍｍないし１
．５ｍｍに設定される。 ［００１１１このような前提条件の下、本実施例では、
溶接電流を、薄板対象のＭＩＧ溶接方法である短絡Ｍ
ＩＧ溶接方法における溶接電流範囲よりはるかに大きい
１５０〜３００アンペアとして、溶接時間を０．５秒以
下に設定して、薄肉管１に対してブラケット２をＭＩＧ
溶接方法により接合する。この場合、０．５秒以内とい
う極く短時間の溶接時間の設定のため、コンピュータロ
ボットを採用し、予め溶接時間を設定しておいて瞬時に
溶接するという手法を採用した。このようにして、ブラ
ケット２の凹溝３の底面から薄肉管１の内壁面までの距
離Ｐ、及び凹溝３の直径りを種々の値に設定してＭＩＧ
溶接方法によりプラグ溶接をおこなった。 ［００１２］この結果、ブラケット２の凹溝３の底面か
ら薄肉管１の内壁面までの距離Ｐは、１ｍｍないし３ｍ
ｍに設定した場合に、溶接時に薄肉管１に孔が明かす、
且つ確実に接合が行われることが判明した。また、凹溝
３の直径りは、溶加材である＠極ワイヤ径として１．２
ｍｍのものを使用する場合、当該ワイヤ径を考慮して２
ｍｍ以上に設定し、４ｍｍ以下に設定した場合に、溶接
時に溶接金属が凹溝３の先端（開先端）まで充分に溶は
込むことが確認された。 ［００１３］上述のようにして定められた条件の下、従
来採用されていた手動ＴＩＧ溶接方法、自動ＴＩＧ溶接
方法と本案のＭＩＧ溶接方法によるプラグ溶接との所要
時間の比較を行った結果、コンデンサにブラケットを４
個接合するのに要する時間は、従来の方法では２分近く
掛かっていたが、本案によると２０秒以内で可能になる
ことが判明した。 ［００１４１以上説明したように、本実施例によると、
熱交換器等に取り付は用のブト等の部品を接合する場合
のように、合計の厚さが６ｍｍ以下のアルミニウム製の
薄板部材の接合に要する時間を、大幅に短縮することが
可能となり、これにより溶接機及び溶接者を増やすこと
なく、効率の良い量産が可能となる。また、プラグ溶接
を採用していることから、従来ＭＩＧスポット溶接にお
いて不向きであるとされていた二つの部材の板厚の差が
ある板部材同士の接合を確実に行うことが可能となった
。 ［００１５］なお、上記実施例においては、ブラケット
２の凹溝３部（開先）の形状が円筒状である場合を例示
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば、図４に示すように、いわゆるすり林状であっても良
い。 ［００１６］
基づいて説明する。 ［０００９１図１には、本発明にかかる接合方法の実施
の対象物である非溶接部材としてのアルミニウム製の薄
肉管１例えば、平行流コンデンサのヘッダータンク部を
構成する薄肉管１と、この薄肉管１に取り付けられる断
面杓形状のブラケット、例えば、当該コンデンサ取り付
は用のブラケット２とが示されている。また、図２には
、この図１におけるＡ−Ａ断面が示されている。これら
の図において、ブラケット２の薄肉管１上面のほぼ中心
の部分には、断面円形の凹溝（開先）３が形成されてい
る。この凹溝３に、溶接時に溶加材が溶は込み凝固して
プラグ（栓）が形成される。 ［００１０１図３には、凹溝３近傍の第１図におけるＢ
Ｂ線断面が拡大して示されている。この図３において、
ブラケット２の板厚ｔ１ は、強度及び軽量化を考慮し
て２ｍｍないし４ｍｍに設定される。薄肉管１の板厚ｔ
２は、強度及び熱効率を考慮して０． ５ｍｍないし１
．５ｍｍに設定される。 ［００１１１このような前提条件の下、本実施例では、
溶接電流を、薄板対象のＭＩＧ溶接方法である短絡Ｍ
ＩＧ溶接方法における溶接電流範囲よりはるかに大きい
１５０〜３００アンペアとして、溶接時間を０．５秒以
下に設定して、薄肉管１に対してブラケット２をＭＩＧ
溶接方法により接合する。この場合、０．５秒以内とい
う極く短時間の溶接時間の設定のため、コンピュータロ
ボットを採用し、予め溶接時間を設定しておいて瞬時に
溶接するという手法を採用した。このようにして、ブラ
ケット２の凹溝３の底面から薄肉管１の内壁面までの距
離Ｐ、及び凹溝３の直径りを種々の値に設定してＭＩＧ
溶接方法によりプラグ溶接をおこなった。 ［００１２］この結果、ブラケット２の凹溝３の底面か
ら薄肉管１の内壁面までの距離Ｐは、１ｍｍないし３ｍ
ｍに設定した場合に、溶接時に薄肉管１に孔が明かす、
且つ確実に接合が行われることが判明した。また、凹溝
３の直径りは、溶加材である＠極ワイヤ径として１．２
ｍｍのものを使用する場合、当該ワイヤ径を考慮して２
ｍｍ以上に設定し、４ｍｍ以下に設定した場合に、溶接
時に溶接金属が凹溝３の先端（開先端）まで充分に溶は
込むことが確認された。 ［００１３］上述のようにして定められた条件の下、従
来採用されていた手動ＴＩＧ溶接方法、自動ＴＩＧ溶接
方法と本案のＭＩＧ溶接方法によるプラグ溶接との所要
時間の比較を行った結果、コンデンサにブラケットを４
個接合するのに要する時間は、従来の方法では２分近く
掛かっていたが、本案によると２０秒以内で可能になる
ことが判明した。 ［００１４１以上説明したように、本実施例によると、
熱交換器等に取り付は用のブト等の部品を接合する場合
のように、合計の厚さが６ｍｍ以下のアルミニウム製の
薄板部材の接合に要する時間を、大幅に短縮することが
可能となり、これにより溶接機及び溶接者を増やすこと
なく、効率の良い量産が可能となる。また、プラグ溶接
を採用していることから、従来ＭＩＧスポット溶接にお
いて不向きであるとされていた二つの部材の板厚の差が
ある板部材同士の接合を確実に行うことが可能となった
。 ［００１５］なお、上記実施例においては、ブラケット
２の凹溝３部（開先）の形状が円筒状である場合を例示
したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例え
ば、図４に示すように、いわゆるすり林状であっても良
い。 ［００１６］
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ＭＩＧアーク溶接法を用い溶接電流１５０アンペア以上
３００アンペア以下という溶接電流範囲を用い且つ溶接
時間を０．５秒以内という極めて短時間に設定し接合を
行うようにしたことから、被溶接部材に孔が明くことが
なく、しかも溶は込みも充分深くなって接合を確実に行
うことができ、また、プラグ溶接を行うので、部材の板
厚や使用する電極ワイヤ径に応じてプラグの形状、即ち
、その深さ、直径等を適当に設定することにより両板の
厚さの差がある程度ある場合であっても確実な接合が可
能となる。従って、合計の厚さが６ｍｍ以下のアルミニ
ウム製の薄板部材同士の接合に要する時間を大幅に短縮
することが可能となり、これにより溶接機及び溶接者を
増やすことなく、効率の良い量産を可能ならしめるとい
う従来にない優れたアルミニウム及びアルミニウム合金
部材の接合方法を提供することができる。
ＭＩＧアーク溶接法を用い溶接電流１５０アンペア以上
３００アンペア以下という溶接電流範囲を用い且つ溶接
時間を０．５秒以内という極めて短時間に設定し接合を
行うようにしたことから、被溶接部材に孔が明くことが
なく、しかも溶は込みも充分深くなって接合を確実に行
うことができ、また、プラグ溶接を行うので、部材の板
厚や使用する電極ワイヤ径に応じてプラグの形状、即ち
、その深さ、直径等を適当に設定することにより両板の
厚さの差がある程度ある場合であっても確実な接合が可
能となる。従って、合計の厚さが６ｍｍ以下のアルミニ
ウム製の薄板部材同士の接合に要する時間を大幅に短縮
することが可能となり、これにより溶接機及び溶接者を
増やすことなく、効率の良い量産を可能ならしめるとい
う従来にない優れたアルミニウム及びアルミニウム合金
部材の接合方法を提供することができる。
【図１】本発明のＭＩＧ溶接方法の対象物であるアルミ
ニウム製薄肉管とこれに取り付けられるアルミニウム製
ブラケットとを示す一部省略した平面図である。
ニウム製薄肉管とこれに取り付けられるアルミニウム製
ブラケットとを示す一部省略した平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】ブラケット凹溝付近の図１におけるＢ−Ｂ線断
面に沿った拡大図である。
面に沿った拡大図である。
【図４】凹溝の他の形状を示す説明図である。
１ 肉厚０．５ｍｍ乃至１．５ｍｍのアルミニウム製
部材としての薄肉管 ２ 肉厚２ｍｍ乃至４ｍｍのアルミニウム製部材とし
てのブラケット
部材としての薄肉管 ２ 肉厚２ｍｍ乃至４ｍｍのアルミニウム製部材とし
てのブラケット
Claims (1)
- 【請求項１】肉厚０．５ｍｍ乃至１．５ｍｍのアルミニ
ウム又はアルミニウム合金部材に肉厚２ｍｍ乃至４ｍｍ
のアルミニウム又はアルミニウム合金部材を接合するに
際し、溶接電流１５０アンペア以上３００アンペア以下
、溶接時間０．５秒以内で、ＭＩＧアーク溶接法により
プラグ溶接することを特徴とするアルミニウム及びアル
ミニウム合金の接合方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41133290A JPH04210875A (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | アルミニウム及びアルミニウム合金部材の接合方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP41133290A JPH04210875A (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | アルミニウム及びアルミニウム合金部材の接合方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04210875A true JPH04210875A (ja) | 1992-07-31 |
Family
ID=18520350
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP41133290A Withdrawn JPH04210875A (ja) | 1990-12-18 | 1990-12-18 | アルミニウム及びアルミニウム合金部材の接合方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04210875A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102000899A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-04-06 | 中国北车集团大连机车车辆有限公司 | 扫石器承载焊缝的焊接方法 |
-
1990
- 1990-12-18 JP JP41133290A patent/JPH04210875A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102000899A (zh) * | 2010-10-29 | 2011-04-06 | 中国北车集团大连机车车辆有限公司 | 扫石器承载焊缝的焊接方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |