アルミニウム材の抵抗溶接法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウム材の抵抗溶接法に関し、さらに詳しくは重ね抵抗溶接法に関する。
【０００２】なお、この明細書において、「アルミニウム材」の語はアルミニウム材とアルミニウム合金材の両方を含む意味で用いる。
【０００３】
【従来の技術】周知のとおり、抵抗溶接法は、銅製その他の電極を被溶接部材に接触状態に配置するとともに、加圧下で被溶接部材の接合予定箇所に電流を流し、その電流による抵抗発熱で接合部の温度を上昇させ、溶接を行う方法である。
【０００４】しかるに、アルミニウム材は、固有抵抗が小さく熱伝導度が大であるため発熱量が小さく、かつ発生熱の拡散が大きい。このため、アルミニウム材の抵抗溶接法においては、発熱量を大にするため大きな溶接電流を流しているが、溶接電流が大きいと電極との接触界面での発熱が大きくなって電極先端で銅とアルミニウムとの合金を作ってしまい、電極寿命が短くなるという欠点があった。しかも、容量の大きな溶接機を使用しなければならないため、溶接機のイニシャルコスト、ランニングコストが高くつくという欠点もあった。
【０００５】そこで、かかる欠点を解消しうるアルミニウム材の抵抗溶接法として、被溶接部材の接合界面に電気伝導度の低いインサート材を介在させることにより、溶接後の低電流化を図りかつ発熱効率を向上した抵抗溶接法が提案されている。そして、具体的なインサート材として、亜鉛薄膜を用いたもの（特公昭５４−４１５５０号）、Ｆｅ：０．０５〜２．０wt％、Ｍｎ：０．５〜２．０wt％、Ｍｇ：０．７wt％以下を含有し残部Ａｌからなる合金を用いたもの（特開昭６３−２７８６７９号）、Ｔｉ薄膜を用いたもの（特公昭５９−２６３９２号）等が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記したいずれの方法も溶接電流の低電流化の要請に対していまだ十分な満足を与え得るものではなかった。加えて、亜鉛系インサート材を用いた場合には、溶接部の耐食性が悪化するという欠点もあった。また、Ｔｉ系インサート材を用いた場合には、Ｔｉがナゲットに介在物として残存することから、ナゲットに欠陥を生じやすいという欠点もあった。
【０００７】この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、耐食性の悪化やナゲットの欠陥を派生することなく、溶接電流を減少し得るアルミニウム材の抵抗溶接法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、この発明は、インサート材として、ＭｇまたはＭｇ合金あるいはＭｇを６wt％以上含有するＡｌ−Ｍｇ系合金を用いようというものである。
【０００９】即ち、この発明は、アルミニウム材からなる被溶接部材を、その接合界面にインサート材を介在させて抵抗溶接するアルミニウム材の抵抗溶接法において、前記インサート材が、ＭｇまたはＭｇが全体の５０wt％以上を占めて存在するＭｇ合金あるいはＭｇを６wt％以上含有するＡｌ−Ｍｇ系合金からなることを特徴とするアルミニウム材の抵抗溶接法を要旨とする。
【００１０】被溶接部材を構成するアルミニウム材としては、その組成が特に限定されるものではなく、例えば５１８２、５０５２等の５０００系アルミニウム材、６０６１、６０６３、６Ｎ０１等の６０００系アルミニウム材をはじめ各種組成のものを適宜用い得る。また、被溶接部材どうしは同種の組合わせであっても良いし、異種の組合わせでも良い。
【００１１】上記において、Ｍｇ合金とは、Ｍｇがインサート材の主たる構成元素であるものをいい、Ｍｇが全体の５０wt％以上を占めて存在するものをいう。また、Ｍｇ含有量６wt％以上のＡｌ−Ｍｇ系材料とは、Ｍｇを６wt％以上含有し残部が主としてＡｌからなる合金をいうが、溶接性能に悪影響を及ぼさない範囲でＭｇ以外の他の元素を含んでいても良い。
【００１２】この発明において、インサート材として、ＭｇまたはＭｇ合金あるいはＭｇを６wt％以上含有するＡｌ−Ｍｇ系合金を用いるのは、次の理由による。即ち、ＡｌとＭｇを接した状態で加熱した場合、溶融はその個々の融点ではなくそれらの共晶温度で生ずる。つまり、抵抗溶接時にはＭｇ又はＭｇ合金をインサートし、通電すると溶融はＡｌの融点よりも低い４３７℃で生じるため、ナゲット形成に必要な発熱量が少なくて済むことから、溶接電流値も小さくて済む。さらにＭｇを６wt％以上含有するＡｌ−Ｍｇ系合金では電気抵抗値を増加させる効果があり、発熱効率を高められるため、より効果的である。
【００１３】そこで、この発明では、インサート材としてＭｇ又はＭｇ合金あるいはＡｌ−Ｍｇ系合金を用いることにより、溶接部の低融点化を計り、さらにＡｌ−Ｍｇ系合金を用いることにより抵抗増大効果を併せて享受し、もって抵抗溶接の低電流化及び発熱効率の向上を実現したものである。而して、インサート材をＡｌ−Ｍｇ系合金により構成する場合、Ｍｇ量が６wt％未満では上記の抵抗増大効果やあるいは低融点効果を有効に発揮させることができない。このため、Ｍｇ量は６wt％以上含有させる必要があり、特に好ましくは１５wt％以上とするのが良い。
【００１４】上記のインサート材の形状は特に限定されることはない。薄板でも良いし、棒材でも良いし、粉末その他の形状であっても良いが、いずれの場合にもインサート材の厚さは、５μｍ以上２ｍｍ以下に設定するのが良い。５μｍ未満の厚さでは、溶融ナゲットの組成中のＭｇ濃度が低く融点の低下が小さく、かつ抵抗値の増加も少なく、十分な効果が得られない虞れがある。逆に、２ｍｍを超えて厚くなると、インサート材の両面に存在する各被溶接部材との界面で別々のナゲットが形成され、発熱効率が低下し径小のナゲットしか得られない場合があることから、これを防止するためである。特に好ましくは、５０〜５００μｍの厚さとするのが良い。
【００１５】また、インサート材として粉末を用いる場合、粉末粒径は平均で０．１〜２００μｍに設定するのが望ましい。平均粒径が０．１μｍ未満では、特にＭｇは酸化されやすいため、粉末中の酸化Ｍｇ（ＭｇＯ）の割合が大きくなり過ぎる危険がある。逆に、平均粒径が２００μｍを越えると、圧縮成形（プレス成形）ができずインサート材として使いにくいほか、バインダーと混ぜて塗ることも困難となる。粉末を用いる場合の特に好ましい平均粒径は、１〜５０μｍである。
【００１６】溶接に際しては、図１に示すように、被溶接部材（１）（１）の接合界面にインサート材（２）を介在配置する。インサート材（２）として粉末を用いる場合には、冷間でプレス成形し板状としても良いし（この場合Ａｌ粉末と混合してから成形すれば自由に組成コントロールができる）、粉末をそのまま接合界面に塗布しても良いが、そのままでは付着保持が困難な場合、粉末の保形性を確保すべくバインダーや溶剤を混入して塗布しても良い。バインダーは、溶接性を阻害しないものが好ましく、ポリメタクリル酸−ジブチルフタレート系、ポリビニルブチラール−ポリエチレングリコール系、エチレンセルロース−メチルアジテート系、ポリエチレン−ジメチルフタレート系を例示できる。また、溶剤は、使用するバインダとの組み合わせで決定されるが、溶接加熱時に速やかに除去できるように揮発しやすいものが好ましく、メタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン等のベンゼン類を例示できる。これらの組み合わせとしては、ポリメタクリル酸−ジブチルフタレート系バインダーとメタノール等のアルコール類の組合わせが好ましい。
【００１７】なお、インサート材は必ずしも被溶接部材とは別個独立に製作しなければならないものではなく、クラッド、メッキ、溶射等の手段により、予め被溶接部材の一方または両方にインサート材層を一体的に付着形成しておいても良い。また、接合面に接着剤を介在させて溶接するウェルドボンド法のように、接着と溶接の効果を併せて享受するものとしても良い。
【００１８】インサート材（２）を介在した被溶接部材（１）（１）の外面には、１対の電極（３）（３）を接触させ、かつインサート材（２）を挟みつける方向に加圧して電極（３）（３）間に溶接電流を流す。インサート材を構成するＭｇあるいはＭｇ合金は低融点化が可能であり、またＭｇ含有量６wt％以上のＡｌ−Ｍｇ系合金は抵抗値が大きいうえ融点が低く、従ってインサート材は低電流で効率良く発熱して溶融し、接合界面に径大のナゲットが形成されて、被溶接部材（１）（１）の強固な接合が達成される。
【００１９】なお、本発明に係る抵抗溶接法は、これをスポット溶接に適用しても良いし、あるいは図２に示すように、１対の電極（３´）（３´）をローラ状に形成するとともに、被溶接部材（１）（１）との接触状態を保持しつつ前記ローラ状電極を矢印のように同時に転動させながら、あるいは逆に電極はそのままの位置で、被溶接部材とインサート材とをスライドさせながら、接合界面を連続的に溶接するものとしても良い。
【００２０】
【作用】Ｍｇは被溶接材であるＡｌに対して共晶系であるため、溶接部の融点を低くすることが可能であり、低電流で効率の良い溶融を生じる。また、Ａｌ−Ｍｇ系合金の場合にはＭｇによる低融点効果に加えて、該Ａｌ−Ｍｇ合金が有する抵抗増大効果をも利用でき、少ない発熱量で溶融させることができる。
【００２１】
【実施例】（実施例１）
縦１００ｍｍ×横３０ｍｍ×厚さ１．０ｍｍのＡ５１８２アルミニウム材からなる板状被溶接部材２枚を、その接合界面に純度９９．５％の純Ｍｇからなる厚さ０．２ｍｍの薄板インサート材を介在させて重ね合せたのち、単相交流抵抗スポット溶接機を用いて抵抗スポット溶接を行った。溶接条件は、溶接電流：１０ＫＡ、電源周波数：６０Ｈｚ、通電時間：５サイクルとし、また電極形状はＲタイプ（先端の曲率半径Ｒ＝７５ｍｍ）、電極加圧力は４００ｋｇｆとした。
（実施例２）
インサート材として、Ｍｇ：１５wt％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなる厚さ０．５ｍｍのＡｌ−Ｍｇ合金薄板を用いた以外は、実施例１と同様にして抵抗スポット溶接を行った。
（実施例３）
インサート材として、Ｍｇ：１０wt％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなる厚さ０．３ｍｍのＡｌ−Ｍｇ合金薄板を用いた以外は、実施例１と同様にして抵抗スポット溶接を行った。
（実施例４）
インサート材として、純度９９．５％の純Ｍｇからなる平均粒径４０μｍの粉末を、厚さ０．１ｍｍに塗布したものを用いた以外は、実施例１と同様にして抵抗スポット溶接を行った。
（実施例５）
インサート材として、Ｍｇ：２０wt％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなる平均粒径２０μｍのＡｌ−Ｍｇ合金粉末を、厚さ０．１５ｍｍに塗布したものを用いた以外は、実施例１と同様にして抵抗スポット溶接を行った。
（実施例６）
インサート材として、平均粒径４０μｍのＭｇ粉末（純度９９．５％）を、プレスにより４００ｋｇｆで加圧し、φ１０ｍｍに成形したものを用いた以外は、実施例１と同様にして抵抗スポット溶接を行った。
（比較例１）
インサート材として、Ｍｇ：０．６wt％、Ｍｎ：１．５wt％、Ｆｅ：０．８wt％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなる厚さ０．５ｍｍのアルミニウム薄板を用いた以外は、実施例１と同様にして抵抗スポット溶接を行った。
（比較例２）
インサート材を介在させることなく、被溶接部材を直接重ね合わせた以外は実施例１と同様にして抵抗スポット溶接を行なった。以上により得られた７種類の溶接品につき、溶接部のナゲット径および引張せん断荷重を調べたところ、表１のとおりであった。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１の結果からわかるように、溶接電流が同じ１０ＫＡであるにもかかわらず、本発明実施品は比較品に較べてナゲット径が大きく、引張せん断荷重も大きく、優れた接合強度が得られている。従って、本発明によれば、同一のナゲット径を得るために要する溶接電流を小さくできることがわかる。
【００２４】
【発明の効果】この発明は、上述の次第で、アルミニウム材からなる被溶接部材を、その接合界面に、ＭｇまたはＭｇが全体の５０wt％以上を占めて存在するＭｇ合金あるいはＭｇ含有量６wt％以上のＡｌ−Ｍｇ系合金からなるインサート材を介在させて抵抗溶接するものであるから、ＭｇがＡｌに対して共晶系であることにより溶接部の低融点化が可能となり、低電流で溶融を生じさせることができる。また、インサート材がＡｌ−Ｍｇ系合金の場合にはＭｇによる低融点効果に加えて、該Ａｌ−Ｍｇ合金が有する抵抗増大効果をも享受することができ、少ない発熱量で溶融させることができる。その結果、小さな溶接電流で大きな発熱量、溶融量を得ることができ、従って、大きな溶接電流を流した場合に生じる電極先端でのＣｕとＡｌとの合金化を抑制でき、電極寿命を長くできる。また、溶接機としても大容量のものを用いる必要はなくなるから、イニシャルコスト、ランニングコストの低減を図り得る。
【００２５】さらに、亜鉛系インサート材を用いるものではないから、溶接部の耐食性の悪化を解消し得る。
【００２６】さらにまた、インサート材としてのＭｇやＡｌ−Ｍｇ系合金が、溶融により母材のアルミニウム材と合金化するため、Ｔｉ系インサート材を用いた場合のように、Ｔｉがナゲットに介在物として存在することがないから、溶接部に欠陥を生じるという欠点をなくすことができ、継手信頼性の高い溶接品の提供が可能となる。
【００２７】また、インサート材の厚さが５μｍ以上２ｍｍ以下である場合には、インサート材の上記効果を一層有効に発揮させることができ、溶接部の品質を安定させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施態様を模式的に示す断面図である。
【図２】この発明の他の実施態様を模式的に示す断面図で、（イ）は正面断面図、（ロ）は側面断面図である。
【符号の説明】
１…被溶接部材
２…インサート材
３…電極
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アルミニウム材の抵抗溶接法に関し、さらに詳しくは重ね抵抗溶接法に関する。
【０００２】なお、この明細書において、「アルミニウム材」の語はアルミニウム材とアルミニウム合金材の両方を含む意味で用いる。
【０００３】
【従来の技術】周知のとおり、抵抗溶接法は、銅製その他の電極を被溶接部材に接触状態に配置するとともに、加圧下で被溶接部材の接合予定箇所に電流を流し、その電流による抵抗発熱で接合部の温度を上昇させ、溶接を行う方法である。
【０００４】しかるに、アルミニウム材は、固有抵抗が小さく熱伝導度が大であるため発熱量が小さく、かつ発生熱の拡散が大きい。このため、アルミニウム材の抵抗溶接法においては、発熱量を大にするため大きな溶接電流を流しているが、溶接電流が大きいと電極との接触界面での発熱が大きくなって電極先端で銅とアルミニウムとの合金を作ってしまい、電極寿命が短くなるという欠点があった。しかも、容量の大きな溶接機を使用しなければならないため、溶接機のイニシャルコスト、ランニングコストが高くつくという欠点もあった。
【０００５】そこで、かかる欠点を解消しうるアルミニウム材の抵抗溶接法として、被溶接部材の接合界面に電気伝導度の低いインサート材を介在させることにより、溶接後の低電流化を図りかつ発熱効率を向上した抵抗溶接法が提案されている。そして、具体的なインサート材として、亜鉛薄膜を用いたもの（特公昭５４−４１５５０号）、Ｆｅ：０．０５〜２．０wt％、Ｍｎ：０．５〜２．０wt％、Ｍｇ：０．７wt％以下を含有し残部Ａｌからなる合金を用いたもの（特開昭６３−２７８６７９号）、Ｔｉ薄膜を用いたもの（特公昭５９−２６３９２号）等が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記したいずれの方法も溶接電流の低電流化の要請に対していまだ十分な満足を与え得るものではなかった。加えて、亜鉛系インサート材を用いた場合には、溶接部の耐食性が悪化するという欠点もあった。また、Ｔｉ系インサート材を用いた場合には、Ｔｉがナゲットに介在物として残存することから、ナゲットに欠陥を生じやすいという欠点もあった。
【０００７】この発明は、かかる技術的背景に鑑みてなされたものであって、耐食性の悪化やナゲットの欠陥を派生することなく、溶接電流を減少し得るアルミニウム材の抵抗溶接法の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、この発明は、インサート材として、ＭｇまたはＭｇ合金あるいはＭｇを６wt％以上含有するＡｌ−Ｍｇ系合金を用いようというものである。
【０００９】即ち、この発明は、アルミニウム材からなる被溶接部材を、その接合界面にインサート材を介在させて抵抗溶接するアルミニウム材の抵抗溶接法において、前記インサート材が、ＭｇまたはＭｇが全体の５０wt％以上を占めて存在するＭｇ合金あるいはＭｇを６wt％以上含有するＡｌ−Ｍｇ系合金からなることを特徴とするアルミニウム材の抵抗溶接法を要旨とする。
【００１０】被溶接部材を構成するアルミニウム材としては、その組成が特に限定されるものではなく、例えば５１８２、５０５２等の５０００系アルミニウム材、６０６１、６０６３、６Ｎ０１等の６０００系アルミニウム材をはじめ各種組成のものを適宜用い得る。また、被溶接部材どうしは同種の組合わせであっても良いし、異種の組合わせでも良い。
【００１１】上記において、Ｍｇ合金とは、Ｍｇがインサート材の主たる構成元素であるものをいい、Ｍｇが全体の５０wt％以上を占めて存在するものをいう。また、Ｍｇ含有量６wt％以上のＡｌ−Ｍｇ系材料とは、Ｍｇを６wt％以上含有し残部が主としてＡｌからなる合金をいうが、溶接性能に悪影響を及ぼさない範囲でＭｇ以外の他の元素を含んでいても良い。
【００１２】この発明において、インサート材として、ＭｇまたはＭｇ合金あるいはＭｇを６wt％以上含有するＡｌ−Ｍｇ系合金を用いるのは、次の理由による。即ち、ＡｌとＭｇを接した状態で加熱した場合、溶融はその個々の融点ではなくそれらの共晶温度で生ずる。つまり、抵抗溶接時にはＭｇ又はＭｇ合金をインサートし、通電すると溶融はＡｌの融点よりも低い４３７℃で生じるため、ナゲット形成に必要な発熱量が少なくて済むことから、溶接電流値も小さくて済む。さらにＭｇを６wt％以上含有するＡｌ−Ｍｇ系合金では電気抵抗値を増加させる効果があり、発熱効率を高められるため、より効果的である。
【００１３】そこで、この発明では、インサート材としてＭｇ又はＭｇ合金あるいはＡｌ−Ｍｇ系合金を用いることにより、溶接部の低融点化を計り、さらにＡｌ−Ｍｇ系合金を用いることにより抵抗増大効果を併せて享受し、もって抵抗溶接の低電流化及び発熱効率の向上を実現したものである。而して、インサート材をＡｌ−Ｍｇ系合金により構成する場合、Ｍｇ量が６wt％未満では上記の抵抗増大効果やあるいは低融点効果を有効に発揮させることができない。このため、Ｍｇ量は６wt％以上含有させる必要があり、特に好ましくは１５wt％以上とするのが良い。
【００１４】上記のインサート材の形状は特に限定されることはない。薄板でも良いし、棒材でも良いし、粉末その他の形状であっても良いが、いずれの場合にもインサート材の厚さは、５μｍ以上２ｍｍ以下に設定するのが良い。５μｍ未満の厚さでは、溶融ナゲットの組成中のＭｇ濃度が低く融点の低下が小さく、かつ抵抗値の増加も少なく、十分な効果が得られない虞れがある。逆に、２ｍｍを超えて厚くなると、インサート材の両面に存在する各被溶接部材との界面で別々のナゲットが形成され、発熱効率が低下し径小のナゲットしか得られない場合があることから、これを防止するためである。特に好ましくは、５０〜５００μｍの厚さとするのが良い。
【００１５】また、インサート材として粉末を用いる場合、粉末粒径は平均で０．１〜２００μｍに設定するのが望ましい。平均粒径が０．１μｍ未満では、特にＭｇは酸化されやすいため、粉末中の酸化Ｍｇ（ＭｇＯ）の割合が大きくなり過ぎる危険がある。逆に、平均粒径が２００μｍを越えると、圧縮成形（プレス成形）ができずインサート材として使いにくいほか、バインダーと混ぜて塗ることも困難となる。粉末を用いる場合の特に好ましい平均粒径は、１〜５０μｍである。
【００１６】溶接に際しては、図１に示すように、被溶接部材（１）（１）の接合界面にインサート材（２）を介在配置する。インサート材（２）として粉末を用いる場合には、冷間でプレス成形し板状としても良いし（この場合Ａｌ粉末と混合してから成形すれば自由に組成コントロールができる）、粉末をそのまま接合界面に塗布しても良いが、そのままでは付着保持が困難な場合、粉末の保形性を確保すべくバインダーや溶剤を混入して塗布しても良い。バインダーは、溶接性を阻害しないものが好ましく、ポリメタクリル酸−ジブチルフタレート系、ポリビニルブチラール−ポリエチレングリコール系、エチレンセルロース−メチルアジテート系、ポリエチレン−ジメチルフタレート系を例示できる。また、溶剤は、使用するバインダとの組み合わせで決定されるが、溶接加熱時に速やかに除去できるように揮発しやすいものが好ましく、メタノール等のアルコール類、アセトン等のケトン類、ベンゼン、トルエン、キシレン等のベンゼン類を例示できる。これらの組み合わせとしては、ポリメタクリル酸−ジブチルフタレート系バインダーとメタノール等のアルコール類の組合わせが好ましい。
【００１７】なお、インサート材は必ずしも被溶接部材とは別個独立に製作しなければならないものではなく、クラッド、メッキ、溶射等の手段により、予め被溶接部材の一方または両方にインサート材層を一体的に付着形成しておいても良い。また、接合面に接着剤を介在させて溶接するウェルドボンド法のように、接着と溶接の効果を併せて享受するものとしても良い。
【００１８】インサート材（２）を介在した被溶接部材（１）（１）の外面には、１対の電極（３）（３）を接触させ、かつインサート材（２）を挟みつける方向に加圧して電極（３）（３）間に溶接電流を流す。インサート材を構成するＭｇあるいはＭｇ合金は低融点化が可能であり、またＭｇ含有量６wt％以上のＡｌ−Ｍｇ系合金は抵抗値が大きいうえ融点が低く、従ってインサート材は低電流で効率良く発熱して溶融し、接合界面に径大のナゲットが形成されて、被溶接部材（１）（１）の強固な接合が達成される。
【００１９】なお、本発明に係る抵抗溶接法は、これをスポット溶接に適用しても良いし、あるいは図２に示すように、１対の電極（３´）（３´）をローラ状に形成するとともに、被溶接部材（１）（１）との接触状態を保持しつつ前記ローラ状電極を矢印のように同時に転動させながら、あるいは逆に電極はそのままの位置で、被溶接部材とインサート材とをスライドさせながら、接合界面を連続的に溶接するものとしても良い。
【００２０】
【作用】Ｍｇは被溶接材であるＡｌに対して共晶系であるため、溶接部の融点を低くすることが可能であり、低電流で効率の良い溶融を生じる。また、Ａｌ−Ｍｇ系合金の場合にはＭｇによる低融点効果に加えて、該Ａｌ−Ｍｇ合金が有する抵抗増大効果をも利用でき、少ない発熱量で溶融させることができる。
【００２１】
【実施例】（実施例１）
縦１００ｍｍ×横３０ｍｍ×厚さ１．０ｍｍのＡ５１８２アルミニウム材からなる板状被溶接部材２枚を、その接合界面に純度９９．５％の純Ｍｇからなる厚さ０．２ｍｍの薄板インサート材を介在させて重ね合せたのち、単相交流抵抗スポット溶接機を用いて抵抗スポット溶接を行った。溶接条件は、溶接電流：１０ＫＡ、電源周波数：６０Ｈｚ、通電時間：５サイクルとし、また電極形状はＲタイプ（先端の曲率半径Ｒ＝７５ｍｍ）、電極加圧力は４００ｋｇｆとした。
（実施例２）
インサート材として、Ｍｇ：１５wt％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなる厚さ０．５ｍｍのＡｌ−Ｍｇ合金薄板を用いた以外は、実施例１と同様にして抵抗スポット溶接を行った。
（実施例３）
インサート材として、Ｍｇ：１０wt％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなる厚さ０．３ｍｍのＡｌ−Ｍｇ合金薄板を用いた以外は、実施例１と同様にして抵抗スポット溶接を行った。
（実施例４）
インサート材として、純度９９．５％の純Ｍｇからなる平均粒径４０μｍの粉末を、厚さ０．１ｍｍに塗布したものを用いた以外は、実施例１と同様にして抵抗スポット溶接を行った。
（実施例５）
インサート材として、Ｍｇ：２０wt％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなる平均粒径２０μｍのＡｌ−Ｍｇ合金粉末を、厚さ０．１５ｍｍに塗布したものを用いた以外は、実施例１と同様にして抵抗スポット溶接を行った。
（実施例６）
インサート材として、平均粒径４０μｍのＭｇ粉末（純度９９．５％）を、プレスにより４００ｋｇｆで加圧し、φ１０ｍｍに成形したものを用いた以外は、実施例１と同様にして抵抗スポット溶接を行った。
（比較例１）
インサート材として、Ｍｇ：０．６wt％、Ｍｎ：１．５wt％、Ｆｅ：０．８wt％を含有し、残部Ａｌ及び不可避不純物からなる厚さ０．５ｍｍのアルミニウム薄板を用いた以外は、実施例１と同様にして抵抗スポット溶接を行った。
（比較例２）
インサート材を介在させることなく、被溶接部材を直接重ね合わせた以外は実施例１と同様にして抵抗スポット溶接を行なった。以上により得られた７種類の溶接品につき、溶接部のナゲット径および引張せん断荷重を調べたところ、表１のとおりであった。
【００２２】
【表１】
【００２３】表１の結果からわかるように、溶接電流が同じ１０ＫＡであるにもかかわらず、本発明実施品は比較品に較べてナゲット径が大きく、引張せん断荷重も大きく、優れた接合強度が得られている。従って、本発明によれば、同一のナゲット径を得るために要する溶接電流を小さくできることがわかる。
【００２４】
【発明の効果】この発明は、上述の次第で、アルミニウム材からなる被溶接部材を、その接合界面に、ＭｇまたはＭｇが全体の５０wt％以上を占めて存在するＭｇ合金あるいはＭｇ含有量６wt％以上のＡｌ−Ｍｇ系合金からなるインサート材を介在させて抵抗溶接するものであるから、ＭｇがＡｌに対して共晶系であることにより溶接部の低融点化が可能となり、低電流で溶融を生じさせることができる。また、インサート材がＡｌ−Ｍｇ系合金の場合にはＭｇによる低融点効果に加えて、該Ａｌ−Ｍｇ合金が有する抵抗増大効果をも享受することができ、少ない発熱量で溶融させることができる。その結果、小さな溶接電流で大きな発熱量、溶融量を得ることができ、従って、大きな溶接電流を流した場合に生じる電極先端でのＣｕとＡｌとの合金化を抑制でき、電極寿命を長くできる。また、溶接機としても大容量のものを用いる必要はなくなるから、イニシャルコスト、ランニングコストの低減を図り得る。
【００２５】さらに、亜鉛系インサート材を用いるものではないから、溶接部の耐食性の悪化を解消し得る。
【００２６】さらにまた、インサート材としてのＭｇやＡｌ−Ｍｇ系合金が、溶融により母材のアルミニウム材と合金化するため、Ｔｉ系インサート材を用いた場合のように、Ｔｉがナゲットに介在物として存在することがないから、溶接部に欠陥を生じるという欠点をなくすことができ、継手信頼性の高い溶接品の提供が可能となる。
【００２７】また、インサート材の厚さが５μｍ以上２ｍｍ以下である場合には、インサート材の上記効果を一層有効に発揮させることができ、溶接部の品質を安定させる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施態様を模式的に示す断面図である。
【図２】この発明の他の実施態様を模式的に示す断面図で、（イ）は正面断面図、（ロ）は側面断面図である。
【符号の説明】
１…被溶接部材
２…インサート材
３…電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】 アルミニウム材からなる被溶接部材を、その接合界面にインサート材を介在させて抵抗溶接するアルミニウム材の抵抗溶接法において、前記インサート材が、ＭｇまたはＭｇが全体の５０wt％以上を占めて存在するＭｇ合金からなることを特徴とするアルミニウム材の抵抗溶接法。
【請求項２】 アルミニウム材からなる被溶接部材を、その接合界面にインサート材を介在させて抵抗溶接するアルミニウム材の抵抗溶接法において、前記インサート材がＭｇ含有量６wt％以上のＡｌ−Ｍｇ系合金からなることを特徴とするアルミニウム材の抵抗溶接法。
【請求項３】 前記インサート材の厚さが５μｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のアルミニウム材の抵抗溶接法。
【請求項１】 アルミニウム材からなる被溶接部材を、その接合界面にインサート材を介在させて抵抗溶接するアルミニウム材の抵抗溶接法において、前記インサート材が、ＭｇまたはＭｇが全体の５０wt％以上を占めて存在するＭｇ合金からなることを特徴とするアルミニウム材の抵抗溶接法。
【請求項２】 アルミニウム材からなる被溶接部材を、その接合界面にインサート材を介在させて抵抗溶接するアルミニウム材の抵抗溶接法において、前記インサート材がＭｇ含有量６wt％以上のＡｌ−Ｍｇ系合金からなることを特徴とするアルミニウム材の抵抗溶接法。
【請求項３】 前記インサート材の厚さが５μｍ以上２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のアルミニウム材の抵抗溶接法。
【図１】
【図２】
【図２】
【特許番号】特許第３３５９３９８号（Ｐ３３５９３９８）
【登録日】平成１４年１０月１１日（２００２．１０．１１）
【発行日】平成１４年１２月２４日（２００２．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平５−２９０６６０
【出願日】平成５年１１月１９日（１９９３．１１．１９）
【公開番号】特開平７−１３６７７３
【公開日】平成７年５月３０日（１９９５．５．３０）
【審査請求日】平成１１年７月１２日（１９９９．７．１２）
【前置審査】 前置審査
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【参考文献】
【文献】特開 平４−１４３０８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６３−２７８６７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平６−７９５３（ＪＰ，Ａ）
【登録日】平成１４年１０月１１日（２００２．１０．１１）
【発行日】平成１４年１２月２４日（２００２．１２．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成５年１１月１９日（１９９３．１１．１９）
【公開番号】特開平７−１３６７７３
【公開日】平成７年５月３０日（１９９５．５．３０）
【審査請求日】平成１１年７月１２日（１９９９．７．１２）
【前置審査】 前置審査
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【出願人】（０００００２００４）昭和電工株式会社 (3,251)
【参考文献】
【文献】特開 平４−１４３０８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６３−２７８６７９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 平６−７９５３（ＪＰ，Ａ）
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