接合结构制造技术

一种接合结构，其是在作为焊丝的第三材料和第一材料的同种系金属材与第二材料的不同种材接合时，将不同种材的第二材料相对于同种系金属材的第一材料以重合的方式配置，通过电弧焊将熔融的作为焊丝的第三材料的熔融金属层叠于不同种材的第二材料的贯通部而形成凸缘状或锥形状的焊缝，从而使不同种材与同种系金属材固定的接合结构。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】接合结构
本公开涉及以电弧以及等离子体为热源而在金属材固定材质不同的一种以上的不同种材的接合结构。
技术介绍
近年来，由于以机动车为代表的输送设备的全球化而导致生产量增加，因此对于每台产品的总成本降低，特别是对于通过缩短生产时间来提高生产率的愿望不断高涨。另外，为了防止地球温暖化，在全球范围内强烈要求限制CO2的排出，在以机动车产业为代表的输送产业，为了响应该要求而不断加速向燃耗改善的努力。作为对于该燃耗改善的具体的努力，不断推进追求车辆重量的轻量化而增加轻量原材料的使用比例的研究。在追求这样的愿望的过程中，作为机动车等输送设备所使用的焊接方法，广泛普及了点焊。然而，作为电阻焊的点焊需要利用上下的电极对材料进行加压，消除焊接材料之间的间隙，并对电极之间进行通电，由此进行焊接。因此，点焊不适合于单侧焊接，又因从上下方向夹持等而在产品形状上产生制约。另外，为了进行加压，需要供上下的电极即点焊用的焊枪向焊接材的上下部分进入的空间。另外，点焊用的焊枪自身的重量重，因此点焊用的焊枪的移动速度慢，即使到达焊接位置也需要加压时间，焊接后还必须确保冷却时间，从而，除了焊接以外还需要较多的时间。另外，针对机动车所使用的材料的轻量化，进行了将部件的一部分从钢变更为铝等轻金属材料的研究，并谋求将轻金属材料与钢接合的技术及结构。以往作为针对不同种材的接合用构件，可列举使用铆钉的点焊、使用粘接剂的接合等。例如在专利文献1中，公开了对由于被铆钉和与铆钉材质种类相同的接合材夹持的不同种材的加压以及点焊时的焊接热而导致的不同种材的塑性流动进行吸收的铆钉形状、以及铆接及点焊方法。能够确保在铆接时及点焊时不同种材料的一部分发生变形而移动的空间，并防止因点焊时的电极的位置偏离等而导致的不同种材的陷落等，从而抑制紧固力的下降。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-42417号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题以往的不同种材的接合构件，为了能够确保在铆接时及点焊时不同种材料的一部分发生变形而移动的空间，并防止因点焊时的电极的位置偏离等而导致的不同种材的陷落等从而抑制紧固力的下降，需要圆角(Radius)形状的倒角、环状槽等复杂的铆钉形状。这种情况下，铆钉形状需要精度且成为复杂的形状，因此需要精密加工等且制造成本也升高。另外，由于是作为电阻焊的点焊，加压、通电、冷却、移动等花费时间，因此作业时间变长，由于需要从两侧夹入，因而设计自由度受到限制。另外，当与相邻的铆钉过于接近时，点焊的电流产生分流而导致焊点(即，在进行了电阻焊的焊接部产生的焊接凝固的部分)形成变得不充分，因此需要不产生分流而能进行所希望的焊点形成的最小分离间距以上的接合间距，由此存在必要部位处的接合刚性无法增加的课题。本公开提供一种能够进行不同种材接合并提高生产率的电弧焊或者等离子焊接用的简单的接合结构。用于解决课题的方案为了解决上述课题，本公开的接合结构是在使与第一金属材难以焊接且具有贯通部的一种以上的不同种材相对于第一金属材重合的状态下，从板厚方向经由贯通部进行电弧焊，熔融的焊丝与第一金属材熔融结合，熔融的焊丝进一步层叠于不同种材的贯通部，形成为覆盖于不同种材的贯通部的上面侧的外周部，从而使不同种材与第一金属材固定的接合结构。另外，本公开的接合结构，在上述结构的基础上，在不同种材具有凹形状，在凹形状具有用于与第一金属材接合的贯通部，将不同种材以具有贯通部的凹形状向上的方式重合于第一金属材，并使不同种材与第一金属材固定。另外，本公开的接合结构，在上述结构的基础上，将第一金属材的接合部设为凸形状，在不同种材形成比第一金属材的接合部的凸形状大的凹形状，将不同种材的凹形状与所述第一金属材的凸形状重合。另外，本公开的接合结构，在使与第一金属材难以焊接且具有贯通部的一种以上的不同种材相对于第一金属材重合的状态下，从板厚方向经由所述贯通部进行电弧焊，熔融的焊丝与第一金属材熔融结合，熔融的焊丝进一步层叠于不同种材的贯通部，形成为覆盖于不同种材的贯通部的上面侧的外周部，分为焊接法或焊接条件不同的多个工序，能够将熔融的焊丝紧贴固定于贯通部的外周部，以使不同种材与第一金属材固定。另外，本公开的接合结构，在上述结构的基础上，分成如下两个工序来固定所述接合结构：第一工序，使熔融的焊丝层叠于不同种材的贯通部；和第二工序，使熔融的焊丝以覆盖于不同种材的贯通部的上面侧的外周部的方式层叠。另外，本公开的接合结构，在上述结构的基础上，所述接合结构通过使熔融的焊丝层叠于不同种材的贯通部的第一工序和使熔融的焊丝以覆盖于不同种材的上面的方式层叠的第二工序的切换来固定，所述切换是在电弧焊中输出电弧的状态下直接切换，或者是将所述电弧进行关闭/启动而进行切换。另外，本公开的接合结构，在上述结构的基础上，在电弧焊时，将能够与第一金属材接合的熔融的焊丝以覆盖于不同种材的贯通部的上面侧的外周部的方式层叠，由此，直接地进行热量输入而使外周部熔融，从而能够使熔融的焊丝紧贴固定于贯通部的外周部。另外，本公开的接合结构，在上述结构的基础上，电弧焊是使用消耗电极的电弧焊、或者是使用非消耗电极的TIG焊接或等离子焊接。另外，本公开的接合结构，在使与第一金属材难以焊接且具有贯通部的一种以上的不同种材相对于第一金属材重合的状态下，从板厚方向经由贯通部进行电弧焊，熔融的焊丝与第一金属材熔融结合，熔融的焊丝进一步层叠于不同种材的贯通部而形成凸缘状或锥形状的焊缝，从而使不同种材与第一金属材固定。另外，本公开的接合结构，在上述结构的基础上，贯通部为锥形状。专利技术效果根据本公开的接合结构，能够进行可靠性较高的不同种材接合，也能够大幅缩短生产节拍时间，而且还能够增加必要部位处的刚性，扩大设计自由度。附图说明图1是示出本公开的实施方式1中的电弧焊时的接合结构的图。图2是示出本公开的实施方式1中的电弧焊时的接合结构的图。图3是示出本公开的实施方式1中的电弧焊时的接合结构的图。图4是示出本公开的实施方式1中的电弧焊时的接合结构的图。图5是示出本公开的实施方式1中的电弧焊时的接合结构的图。图6是表示本公开的实施方式1中的、对焊接电流与第二材料的板厚t2的关系进行测定而得到的结果的图表。图7是示出本公开的实施方式1中的电弧焊时的接合结构的图。图8是示出本公开的实施方式2中的电弧焊时的接合结构的图。图9是示出本公开的实施方式2中的电弧焊时的接合结构的图。图10是示出本公开的实施方式2中的电弧焊时的接合结构的图。图11是示出本公开的实施方式1以及2中的电弧焊时的接合结构的图。图12是示出本公开的实施方式1以及2中的电弧焊时的接合结构的图。图13是示出以往的不同种材接合的方式的图。具体实施方式(实施方式1)关于本实施方式，使用图1至图7进行说明。图1示出第一材料1与第二材料2的接合结构，该第一材料1是能够与作为焊丝的第三材料13相互焊接的同种系金属材，该第二材料2是相对于同种系金属材难以焊接的材质的不同种材。该接合结构可以为如图11所示的在作为上板的不同种材的第二材料2形成有圆形形状的贯通部3的结构，也可以为如图12所示的在作为上板的不同种材的第二材料2形成有方形形状的贯通部3的结构。图1是示出图11及图12所示的结构的剖视图(A-A)的图。如图1所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种接合结构，其中，在使与第一金属材难以焊接且具有贯通部的一种以上的不同种材相对于所述第一金属材重合的状态下，从板厚方向经由所述贯通部对相对于所述第一金属材为同种金属材的焊丝与所述第一金属材进行电弧焊，熔融的所述焊丝与所述第一金属材熔融结合，熔融的所述焊丝进一步层叠于所述不同种材的所述贯通部，用熔融的所述焊丝以覆盖于所述不同种材的所述贯通部的上面侧的外周部的方式形成凸肩部分，通过由所述焊丝在所述第一金属材的凝固收缩而产生的所述凸肩部分与所述第一金属材的压缩固定力而使所述不同种材与所述第一金属材固定，在所述不同种材的熔点低于所述第一金属材的情况下，所述不同种材的板厚比所述第一金属材厚。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.08.09 JP 2016-1561941.一种接合结构，其中，在使与第一金属材难以焊接且具有贯通部的一种以上的不同种材相对于所述第一金属材重合的状态下，从板厚方向经由所述贯通部对相对于所述第一金属材为同种金属材的焊丝与所述第一金属材进行电弧焊，熔融的所述焊丝与所述第一金属材熔融结合，熔融的所述焊丝进一步层叠于所述不同种材的所述贯通部，用熔融的所述焊丝以覆盖于所述不同种材的所述贯通部的上面侧的外周部的方式形成凸肩部分，通过由所述焊丝在所述第一金属材的凝固收缩而产生的所述凸肩部分与所述第一金属材的压缩固定力而使所述不同种材与所述第一金属材固定，在所述不同种材的熔点低于所述第一金属材的情况下，所述不同种材的板厚比所述第一金属材厚。2.根据权利要求1所述的接合结构，其中，在所述不同种材具有凹形状，在所述凹形状具有用于与所述第一金属材接合的所述贯通部，将所述不同种材以具有所述贯通部的凹形状向上的方式重合于所述第一金属材，并使所述不同种材与所述第一金属材固定。3.根据权利要求1所述的接合结构，其中，将所述第一金属材的接合部设为凸形状，在所述不同种材形成比所述第一金属材的接合部的凸形状大的凹形状，将所述不同种材的凹形状与所述第一金属材的凸形状重合，并经由所述不同种材的所述贯通部对所述第一金属材的所述凸形状的所述接合部的上面侧的中央部分熔融接合所述焊丝且固定。4.一种接合结构，其中，在使与第一金属材难以焊接且具有贯通部的一种以上的不同种材相对于所述第一金属材重合的状态下，从板厚方向经由所述贯通部进行电弧焊，熔融的焊丝与所述第一金属材熔融结合，熔融的所述焊丝进一步层叠...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤原润司，川本笃宽，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP