專利名稱：不同類型材料的電阻焊接方法、以及鋁合金材料和不同類型材料的電阻焊接部件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過電阻焊接使鋼材與鋁合金材料連接的不同類型材料的電阻焊接方法，以及鋁合金材料和不同類型材料的電阻焊接部件。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，在汽車的車體等中通常使用諸如鐵類材料的鋼板。另一方面，為了改善燃料消耗率和增強對尾氣的控制，希望能夠減輕車體的重量，例如，可以考慮根據(jù)車體的部位，分別使用鋼板等材料和諸如鋁合金板等較輕的材料。
在車輛的裝配中，當(dāng)使用該材料時，通常由自動裝置等通過點焊分別將鋼板與鋁合金板焊接起來的。然而，由于鋁合金板的點焊需要比鋼板更大的電流和電極壓力，因此無法通過用于焊接鋼板的焊接設(shè)備來進行焊接。因此，必須為鋁合金板之間單獨提供專用的焊接設(shè)備。另外，在鋁合金板的點焊中，會產(chǎn)生在其表面出現(xiàn)鋁合金、與電極形成合金、沉積、電極接觸端形狀改變等電極損耗。如果出現(xiàn)這種損耗，則由于電極形狀的改變導(dǎo)致電阻值的改變，因此不能實現(xiàn)優(yōu)選的焊接，由此存在持續(xù)點焊性變短的問題。因此在焊接鋁合金板中，必須經(jīng)常清理電極接觸端。
同時，對于持續(xù)點焊性，作為提高可焊性的技術(shù)，已經(jīng)公開了在與電極相對的面上用主要由鎳構(gòu)成的鍍層進行處理的鋁合金板(例如，參見日本公開專利特開平5-5189中的第0008段到0011段)。
另外，作為使鋁合金的持續(xù)點焊性和焊接電流值等于或接近鋼板的技術(shù)，已經(jīng)公開了以預(yù)定電鍍附著量施加有Zn-Fe類合金鍍層的鋁合金板(例如，參見日本公開專利特開平6-73592中的第0012段到0015段)。
然而，盡管上述傳統(tǒng)技術(shù)能夠完成諸如鋼板和鋁合金板等單一材料的點焊，但是通過諸如點焊等電阻焊接進行鐵材料與鋁合金材料的不同類型的焊接進展并不順利，在當(dāng)前情況下還不能實際應(yīng)用。
因此，強烈存在以下需求不同類型材料的電阻焊接方法，該方法能夠?qū)摪迮c鋁合金板相連接，并按原樣使用已有的焊接設(shè)備，此外，該方法具有優(yōu)異的持續(xù)點焊性，并能夠降低電極的維護頻率；鋁合金材料和不同類型材料的電阻焊接部件，該電阻焊接部件能夠完成鐵材料與鋁合金材料的不同類型連接。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明人致力于用來焊接鐵材料和鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接方法的研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過對鋁合金材料使用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并由此形成表面層，然后進行與鐵材料的電阻焊接，可以解決上述問題。
本發(fā)明是在這些知識的基礎(chǔ)上實現(xiàn)的，并且不同類型材料的電阻焊接方法是用于焊接鐵材料和鋁合金材料的不同類型材料的方法，該方法包括以下步驟預(yù)先至少對部分鋁合金材料用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，在所述部分進行電阻焊接，通過表面層對鐵材料和鋁合金材料進行電阻焊接(本發(fā)明的第一方面)。
根據(jù)本發(fā)明，由于將鐵材料和鋁合金材料設(shè)計成通過由鐵或者鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理所形成的表面層來進行焊接，因此鐵材料和表面層之間會產(chǎn)生電阻熱，并且鐵材料和鋁合金材料在其界面連接起來。此時，通過在鐵材料側(cè)所產(chǎn)生的電阻熱使鋁合金材料熔融，在鋁合金材料側(cè)產(chǎn)生點焊熔核，由此將不同材料的鐵材料和鋁合金材料連接起來。因此盡管是鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接，仍然可以按原樣使用已有的用于鐵材料(鋼板等)的焊接設(shè)備來進行連接，因此顯著提高了鐵材料與鋁合金材料的可焊性。
此外，在電阻焊接中，鋁合金材料的表面溫度沒有快速升高，在鋁合金材料和電極(由銅合金制成)之間難以形成沉積。這樣持續(xù)點焊的電極壽命變長，其由此可以降低電極的維護頻率。即，持續(xù)點焊性等于或超過鐵材料之間焊接時的持續(xù)點焊性。
同時，“可焊性”表示，焊接之后在焊接部位可以獲得能夠確保優(yōu)異的機械強度的良好的焊接狀態(tài)。
另外，盡管必需至少在與鐵材料相接觸的面通過鍍覆處理形成表面層，但是也可以在電極接觸側(cè)形成表面層。這種情況下可以獲得這樣的優(yōu)點，即熔融鋁合金的點焊熔核不會出現(xiàn)在表面?zhèn)龋虼?，可以避免出現(xiàn)融熔鋁合金與電極形成合金的現(xiàn)象。因此可以抑制電極損耗，由此可以提高持續(xù)點焊性(電極壽命)。另外，可以使焊接部分具有良好的外觀，因此可以提高產(chǎn)品質(zhì)量。
此外，通過使用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理，在鋁合金材料表面層形成磁力接收層。因此，例如，通過形成覆及鋁合金材料的大范圍表面或幾乎覆及其全部表面的表面層，可以獲得能夠用磁力夾具輸送的鋁合金材料。
因此，即使是很重的產(chǎn)品，也可以不使用諸如傳統(tǒng)的高壓氣動輸送器等設(shè)備而進行輸送，由此可以獲得能夠提高各個工序間的易操作性這一優(yōu)點。因此可以提高生產(chǎn)率。另外，表面層是通過鍍層處理形成的，由此提高了耐損性能。另外，優(yōu)選為薄型表面層，這樣即使是使用磁力夾具時，在鋁合金材料中也不會有剩磁產(chǎn)品還可以很容易地從磁力夾具上卸下。
同時，作為鍍層處理，可以使用如電鍍處理、濺射處理，金屬汽相沉積處理等。特別優(yōu)選通過電鍍處理形成表面層。
此外，電阻焊接可以采用點焊或者凸焊中的任何一種進行(本發(fā)明的第二方面)。由于采用點焊的生產(chǎn)系統(tǒng)可以自動化并建立與自動化相匹配的生產(chǎn)線，因此適用于本發(fā)明的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接方法。
另外，如此構(gòu)成鐵基合金以使其含F(xiàn)e比例大于或等于60％(本發(fā)明的第三方面)。如果鐵基合金的含鐵比例低于60％，則無法得到提高可焊性的效果。另外，對于加工性和利用磁力夾具的輸送性容易出現(xiàn)缺點，因此無法得到制造過程的效率。
此外，如此形成鋁合金材料的表面層以使其厚度為0.01μm～40μm(本發(fā)明的第四方面)。如果表面層的厚度低于0.01μm，則在鐵材料和表面層之間所產(chǎn)生的電阻熱將降低，界面處的連接變?nèi)?，因此易于降低可焊性。另一方面，如果表面層厚度超過40μm，則點焊熔核無法在鋁合金側(cè)充分產(chǎn)生，鐵材料與鋁合金材料的連接變得不足，因此降低了韌性。
另外，如此構(gòu)成鐵基合金，以使其中含有Cr、Zn、Ti、Sn、Ni、Mn、Co、Cu、Mo和Si中的至少一種(本發(fā)明的第五方面)。這樣鋁合金材料的表面層可以由含有上述一種元素的鐵基合金構(gòu)成，使得能夠進行電阻焊接，使各個性能(應(yīng)用)得以實現(xiàn)。另外，元素的選擇變得容易，由此提高了工作性能。此外，鐵基合金可以由Fe-Cr類合金構(gòu)成(本發(fā)明的第六方面)。這樣鋁合金材料的表面層可以由Fe-Cr類合金構(gòu)成，硬度會更高，使得電阻焊接可以進行，并提高了鋁合金的耐損性能。
另外，本發(fā)明的鋁合金材料是用于不同類型材料電阻焊接方法的材料，并具有用鐵和鐵基合金中的任何一種通過鍍層處理在部分表面(在此進行電阻焊接)預(yù)先形成的表面層(本發(fā)明的第七方面)。
該鋁合金材料具有用鐵和鐵基合金中的任何一種通過鍍層處理在部分表面(在此進行電阻焊接)預(yù)先形成的表面層，與鐵材料進行的不同類型材料的電阻焊接可以通過表面層完成。另外，通過由鍍層處理在與電極接觸側(cè)形成表面層，由于在表面層中可以避免熔融的鋁點焊熔核與電極之間的接觸，及點焊熔核和電極(由銅合金制成)的沉積，由此延長了持續(xù)點焊的電極壽命。因此降低了電極的維護頻率。因此，鋁合金材料可以獲得優(yōu)異的可焊性。
另外，通過形成表面層，鋁合金材料可以獲得優(yōu)異的耐損性能，而且還具有磁力夾具的易操作性。
此外，本發(fā)明的不同類型材料的電阻焊接部件是通過利用不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料和鋁合金材料的不同類型材料的部件；具有用鐵和鐵基合金中的任何一種通過鍍層處理在部分表面(在此進行電阻焊接)預(yù)先形成的表面層；通過電阻焊接由表面層將鐵材料與鋁合金材料連接起來(本發(fā)明的第八方面)。
根據(jù)不同類型材料的電阻焊接部件，在電阻焊接中，在鐵材料和表面層之間產(chǎn)生電阻熱，由此獲得鐵和鋁合金在其界面處連接起來的不同類型材料的電阻焊接部件。此外，通過由鍍層處理在與電極接觸側(cè)形成表面層，可以通過該表面層避免熔融鋁合金材料的點焊熔核與電極之間的接觸，因此可以獲得點焊熔核與電極(由銅合金制成)之間難以出現(xiàn)沉積的電阻焊接部件，并且提高了持續(xù)點焊性。
另外，通過所形成的表面層，鋁合金材料可以獲得優(yōu)異的耐損性能，并且還具有磁力夾具的易操作性。


圖1A～1D是說明與本發(fā)明的實施方式相關(guān)的不同類型材料的電阻焊接方法的剖面示意圖。
圖2是通過磁力夾具輸送鋁合金板的示意圖。
圖3是未經(jīng)鍍層處理的鋁合金板與鋼板焊接的示意圖。
圖4顯示了對于表1中的實施例3用電子顯微鏡拍攝的點焊熔核剖面結(jié)構(gòu)的照片狀況。
圖5是圖4的示意圖。
圖6是顯示圖4中所示的鋁合金板與鋼板的界面的放大圖。
圖7是圖6的示意圖。
圖8是顯示通過透射電鏡拍攝的圖6中的界面的進一步的放大圖。
圖9是圖8的示意圖。
圖10顯示了用電子顯微鏡拍攝的整個點焊熔核的剖面結(jié)構(gòu)的照片狀況。
圖11是圖10的示意圖。
圖12是當(dāng)在點焊中通過在鋁合金板上堆疊兩層鋼板形成三層結(jié)構(gòu)時，用電子顯微鏡拍攝的整個點焊熔核剖面結(jié)構(gòu)的照片狀況。
圖13是圖12的示意圖。
具體實施例方式
這里將對涉及本發(fā)明的一個實施方式的電阻焊接方法進行說明。本實施方式中的不同類型材料的電阻焊接方法是用于焊接鐵材料和鋁合金材料的不同類型材料的方法，并包含以下步驟用鐵和鐵基合金中的任何一種預(yù)先在鋁合金材料的至少部分表面(在此進行電阻焊接)進行鍍層處理并形成表面層；通過表面層對鐵材料和鋁合金材料進行電阻焊接。
這里將對用于不同類型材料電阻焊接方法的鋁合金板進行說明。如上所述，該鋁合金板包含通過用鐵和鐵基合金進行鍍層處理而形成的表面層，并且該表面層可以通過已知的電鍍處理形成。
例如，作為已知的電鍍處理可以采用電解法。同時，在鍍層處理之前，優(yōu)選進行墊板(underplating)處理，作為墊板處理，可以采用通過堿鋅槽進行置換電鍍的鋅酸鹽法和在形成鋁陽極氧化膜后進行電鍍的陽極氧化法中的任何一種。
作為電解法，例如，可以采用進行鋅酸鹽處理的方法；然后在含有硫酸亞鐵和三價鉻的水溶液中，以碳電極板作為陽極，鋁板作為陰極，并用3A/dm2～5A/dm2的電流密度進行陰極電解；由此可以獲得Fe-Cr合金鍍層。
圖1A～1D是說明與本發(fā)明的實施方式相關(guān)的不同類型材料的電阻焊接方法的剖面示意圖。如圖1A所示，該實施方式使用鋁合金板1和作為鐵材料的鋼板10。作為電阻焊接，該實施方式使用的是在汽車生產(chǎn)過程中具有較高通用性的點焊。
另外，該實施方式中通過上述方法在鋁合金板的兩面形成了由Fe-Cr合金鍍層構(gòu)成的表面層2和3。
首先，如圖1B所示，將鋁合金板1與鋼板10疊置，通過未示出的點焊機的一對上/下電極E1和E2(由銅合金制成)以預(yù)定的電極壓力將其壓緊，使電流流動一個至多個循環(huán)。同時，可以使用電容器電源作為點焊機的焊接電源，所述電容器電源可以在大約數(shù)分鐘內(nèi)產(chǎn)生較大的電流。
如果用預(yù)定的電極壓力產(chǎn)生預(yù)定的電流，則在鋁合金板1和鋼板10之間產(chǎn)生電阻熱H；然后，如圖1C所示，鋁合金板1側(cè)由于鋼板10側(cè)產(chǎn)生的電阻熱而熔融；產(chǎn)生點焊熔核N。此時，表面層2被熔融和膨脹所破壞，由于熔融且被攪動而移動，然后凝固(參見圖1D)。與此相伴隨，表面層2與鋼板10的間隙通過其界面連接起來。這樣就將鋁合金板1與鋼板10通過點焊連接起來，由此形成了不同類型材料的電阻焊接部件20。此時，如圖1D所示，由于表面層3的存在，可以防止點焊熔核N(熔融的鋁)暴露于電極E1側(cè)。
根據(jù)本實施方式，由于將鋁合金板1和鋼板10設(shè)計成通過用鐵或者鐵基合金中的任何一種由鍍層處理所形成的表面層2(或表面層3)來進行焊接，因此在鋼板10和表面層2之間產(chǎn)生電阻熱H，由此使鋼板10與鋁合金板1在界面處連接。此時，鋁合金板1因產(chǎn)生在鋼板10側(cè)的電阻熱而熔融，在鋁合金板1側(cè)產(chǎn)生點焊熔核N，從而使鋼板10和鋁合金板1的不同類型材料連接起來。因此，可以照原樣使用已有的鐵材料(鋼板10)焊接設(shè)備，來實現(xiàn)鋼板10與鋁合金板1的焊接。
此外，由于在電阻焊接中，通過表面層3可以防止熔融點焊熔核N與電極E1之間的接觸，因此可以防止點焊熔核N與電極E1形成合金的現(xiàn)象，所以抑制了電極E1的損耗。因此，可以降低電極E1(E2)的維護頻率，由此使持續(xù)點焊性等于或超過鋼板10之間焊接時的持續(xù)點焊性。另外，可以使焊接部分具有良好的外觀，因此能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量。
例如，對此可以如圖3所示與未經(jīng)鍍層處理的的鋁合金板5和鋼板10的焊接相對比進行說明，可以有如下設(shè)想即使是令通常用于焊接的電流(鋼板10之間的焊接)流過電極E1和E2，在鋁合金5與鋼板10之間的界面S也不會產(chǎn)生電阻熱。據(jù)認為這是因為盡管鋼板10本身處于焊接狀態(tài)，但鋁合金板5仍處于通常焊接所使用的電流狀況下，因此無法達到板5的焊接條件。因此，在此狀態(tài)下鋁合金板5不能熔融，因此鋁合金板5和鋼板10無法通過焊接而連接起來。
另一方面，如圖1C和1D所示，由于如上所述，其中進行了鍍層處理的鋁合金板1和鋼板10的焊接變成了鐵與鐵的接觸，即鋼板10和表面層2(表面層3)之間的接觸，因此可以在其界面產(chǎn)生電阻熱，由此使其發(fā)生熔融，并且通過使通常焊接所使用的電流(鋼板10之間的焊接)流過電極E1和E2，即可進行焊接。從而形成了不同類型材料的電阻焊接部件20。
此外，通過用鐵或者鐵基合金中的任何一種形成表面層2和3，可以在鋁合金板1上形成磁力接收層因此，例如，如圖2所示，通過形成覆及鋁合金板1的大范圍表面或幾乎覆及其全部表面的表面層2和3，可以獲得能夠用磁力夾具M輸送的鋁合金板1。
因此，即使是很重的產(chǎn)品，也可以不使用諸如傳統(tǒng)的高壓氣動輸送器等設(shè)備而進行輸送，由此可以獲得能夠提高各個工序間的易操作性這一優(yōu)點。因此可以提高生產(chǎn)率。另外，表面層2和3是通過鍍層處理形成的，由此提高了耐損性能。另外，優(yōu)選為薄型表面層2和3，這樣即使是使用磁力M夾具時，在鋁合金板1中也不會有剩磁產(chǎn)品還可以很容易地從磁力夾具M上卸下。
另外，在鋁合金板1的與電極E1相對側(cè)并非必須提供表面層3(參見圖1B)，并且如果在鋼板10側(cè)提供有表面層2，就可以實現(xiàn)如上所述的提高了可焊性的連接。
此外，當(dāng)表面層2和3使用鐵基合金時，其含F(xiàn)e比例不能低于60％。如果含鐵比例低于60％，則無法得到提高可焊性的效果。另外，對于加工性和利用磁力夾具的輸送性容易出現(xiàn)缺點，因此容易產(chǎn)生有害影響，導(dǎo)致無法得到制造過程的效率。
另外，為了更精確起見，如此形成鋁合金板1的表面層2和3以使其厚度為0.01μm～40μm。如果表面層2和3的厚度低于0.01μm，則在鋼板10與表面層2(表面層3)之間所產(chǎn)生的電阻熱將降低，界面處的連接變?nèi)?，因此容易降低可焊性。另一方面，如果表面?(表面層3)的厚度超過40μm，則點焊熔核N無法在鋁合金板1側(cè)充分產(chǎn)生，鐵材料與鋁合金材料的連接變得不足，因此韌性降低，因此是非優(yōu)選的。
此外，當(dāng)表面層2和3使用鐵基合金時，如此構(gòu)成鐵基合金，以使其中含有Cr、Zn、Ti、Sn、Ni、Mn、Co、Cu、Mo和Si中的至少一種。這樣鋁合金板1的表面層2和3可以由含有上述一種元素的鐵基合金構(gòu)成，使得能夠進行電阻焊接(連接)，使各個性能(應(yīng)用)得以實現(xiàn)。另外，元素的選擇變得容易，由此提高了工作性能。
此外，鐵基合金可以由Fe-Cr類合金構(gòu)成。因此由Fe-Cr類合金構(gòu)成的鋁合金材料的表面層的硬度更高，由此可以防止對鋁合金板1進行壓制后的損壞和局部變形(變形和凹痕等)，因此提高了產(chǎn)品的產(chǎn)率并可以實現(xiàn)生產(chǎn)的穩(wěn)定性。
同時，在采用點焊作為電阻焊接的生產(chǎn)系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)自動化，并且還可以獲得這樣的優(yōu)點，即可以建立與所述自動化相匹配的生產(chǎn)線。
實施例盡管在此將引用實施例更具體地介紹本發(fā)明，但本發(fā)明并不局限于下述實施例，在本發(fā)明精神的范圍內(nèi)，可以對實施例加以變化并實施這些均包含在本發(fā)明的技術(shù)范圍之內(nèi)。
制備鋁合金板1，其中表面層2和3是通過用鋅酸鹽處理在鋁合金板1表面上進行鋅層置換由Fe鍍層和不同Cr含量的Fe-Cr鍍層中的任何一種而形成；然后在含有硫酸亞鐵和三價鉻的水溶液中，以碳電極板作為陽極，鋁合金板1作為陰極，在表1所示的各個條件下進行陰極電解。鍍層厚度均為5μm。
對于所得到的鋁合金板1，對在電阻焊接中與焊接電流匹配的最優(yōu)值、持續(xù)點焊性和斷裂強度進行了測定。持續(xù)點焊性和斷裂強度通過點焊進行評估。另外，所使用的鋼板是SP鋼板(鍍銀鋼板)和GA鋼板(鍍鋅鋼板)。
焊接條件厚度1.0mm電極16mm直徑含鉻Cu合金電極壓力150千克力的恒壓焊接時間(通電時間)10循環(huán)(50Hz)電流12KA～14KA
電阻焊接性能的評價是通過得到持續(xù)點焊性來進行，該持續(xù)點焊性是在確保實現(xiàn)預(yù)定可焊性的斷裂強度(1.3KN)的狀態(tài)(形成正常點焊熔核的狀態(tài))下得到的；并且通過以超過鍍銀板之間電阻焊接的點焊性(點焊數(shù))為優(yōu)(×)，不超過為劣(△)來進行評價。
另外，作為比較例，通過在表1中所列的條件下，分別將未形成表面層的鋁合金板與鍍銀鋼板進行焊接，在確保實現(xiàn)預(yù)定可焊性的斷裂強度(1.3KN)的狀態(tài)(形成正常點焊熔核的狀態(tài))下來得到持續(xù)點焊性，結(jié)果如表1中所示。
接著，凹版印刷涂敷相對于電離放射線固化型多官能氨基甲酸酯低聚物35份/二官能氨基甲酸酯低聚物65份而含有表1的實施例1欄所示的二氧化硅粒子(市售品)5重量份及蠟5重量份(PE系蠟、熔點110～200℃)的組合物，形成涂膜后，以175keV及5Mrad(50kGy)的條件照射電子射線，使上述涂膜交聯(lián)固化，由此，形成表面保護層(厚度5μm)。
最后，用紅外線非接觸方式的加熱器加熱表面保護層一側(cè)，使基材薄片及透明性樹脂層變軟后，立即從表面保護層的表面上進行利用熱壓的壓花加工，通過賦形木紋導(dǎo)管槽花樣的凹凸花樣，得到了規(guī)定的裝飾薄片。
表1

實施例2除了使用表1的實施例2欄記載的二氧化硅粒子以外，其余與實施例1同樣，得到了規(guī)定的裝飾薄片。
比較例1～3除了使用表1的比較例1～3欄記載的二氧化硅粒子以外，其余與實施例1同樣(其中，比較例3的二氧化硅粒子的添加量為6重量份)，得到了規(guī)定的裝飾薄片。
試驗例1分別調(diào)查了在實施例及比較例中得到的裝飾薄片的下述的物理性質(zhì)。各評價結(jié)果如表2所示。
(1)耐鋼絲絨性如表1所示的實驗結(jié)果表明實施方式中的每個樣品都顯示了優(yōu)異的可焊性。
圖4顯示了對于表1中的實施例3用電子顯微鏡拍攝的點焊熔核剖面結(jié)構(gòu)的照片狀況；圖5是其示意圖。圖6是顯示圖4中所示的鋁合金板與鋼板的界面的放大圖；圖7是其示意圖。此外，圖8是顯示通過透射電鏡拍攝的圖6中的界面的進一步的放大圖；圖9是其示意圖。圖5、7和9中所附的符號與實施方式中所述的相同。
對這些圖進行觀察發(fā)現(xiàn)，在鋁合金板1與鋼板10之間的界面S(參見圖4～圖7)不存在鍍層(表面層)，盡管可以確認金屬間化合物層S1的存在(參見圖8和9)，所述金屬間化合物層S1據(jù)推斷是由鋼板10擴散到鋁合金板1側(cè)而產(chǎn)生，但可以觀察到兩者均緊密接觸。
另外，對如此得到的電阻焊接部件(試樣)的斷裂狀況進行了檢測。因為是點焊焊接，焊接結(jié)構(gòu)(電焊熔核)是所謂的圓形紐扣結(jié)構(gòu)?？梢杂^察到該結(jié)構(gòu)最終成為與斷裂狀態(tài)類似的結(jié)構(gòu)，所述結(jié)構(gòu)以這樣的形狀斷裂圓形焊接結(jié)構(gòu)部分完全保留其原樣，并在鋁合金板1中形成了圓孔。換句話說，即變成這樣的狀態(tài)在斷裂中鋁合金板1的點焊部分被帶至鐵側(cè)，可以確認部件的斷裂出現(xiàn)在圓形焊接結(jié)構(gòu)的周圍部分。在此，如果所述部件的這種斷裂沒有出現(xiàn)，那么可以預(yù)見在鋁合金板1與鋼板10的界面會發(fā)生分離，且部件從界面處斷裂。然而，由于出現(xiàn)了如上所述的部件斷裂，實際上可以推斷出，所進行的點焊的強度超過了部件周圍的強度。
另外，圖10顯示了用電子顯微鏡拍攝的整個點焊熔核的剖面結(jié)構(gòu)的照片狀況；圖11是圖10的示意圖。此外，圖12是當(dāng)在點焊中通過在鋁合金板上堆疊兩層鋼板形成三層結(jié)構(gòu)時，用電子顯微鏡拍攝的整個點焊熔核剖面結(jié)構(gòu)的照片狀況；圖13是圖12的示意圖。圖11和13中所附的符號與實施方式中所述的相同。另外，在圖13中，數(shù)字15代表的是疊放在鋼板10下面的第二鋼板。
如這些圖所示，可以觀察到鋁合金板1通過在鋼板10側(cè)所產(chǎn)生的電阻熱而熔融，可以確認在鋁合金板1側(cè)產(chǎn)生了點焊熔核N，并且使鋼板10與鋁合金板1連接。
權(quán)利要求
1.一種不同類型材料的電阻焊接方法，該方法用于鐵材料與鋁合金材料的焊接，所述方法包括以下步驟預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處；通過所述表面層進行所述鐵材料與所述鋁合金材料的電阻焊接。
2.如權(quán)利要求1所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述電阻焊接是點焊和凸焊中的任何一種。
3.如權(quán)利要求1所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金的含F(xiàn)e比例大于或等于60％。
4.如權(quán)利要求2所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金含F(xiàn)e比例大于或等于60％。
5.如權(quán)利要求1所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所形成的所述鋁合金材料的表面層的厚度為0.01μm～40μm。
6.如權(quán)利要求2所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所形成的所述鋁合金材料的表面層的厚度為0.01μm～40μm。
7.如權(quán)利要求3所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所形成的所述鋁合金材料的表面層的厚度為0.01μm～40μm。
8.如權(quán)利要求4所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所形成的所述鋁合金材料的表面層的厚度為0.01μm～40μm。
9.如權(quán)利要求1所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金含有Cr、Zn、Ti、Sn、Ni、Mn、Co、Cu、Mo和Si中的至少一種。
10.如權(quán)利要求2所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金含有Cr、Zn、Ti、Sn、Ni、Mn、Co、Cu、Mo和Si中的至少一種。
11.如權(quán)利要求3所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金含有Cr、Zn、Ti、Sn、Ni、Mn、Co、Cu、Mo和Si中的至少一種。
12.如權(quán)利要求4所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金含有Cr、Zn、Ti、Sn、Ni、Mn、Co、Cu、Mo和Si中的至少一種。
13.如權(quán)利要求5所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金含有Cr、Zn、Ti、Sn、Ni、Mn、Co、Cu、Mo和Si中的至少一種。
14.如權(quán)利要求6所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金含有Cr、Zn、Ti、Sn、Ni、Mn、Co、Cu、Mo和Si中的至少一種。
15.如權(quán)利要求7所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金含有Cr、Zn、Ti、Sn、Ni、Mn、Co、Cu、Mo和Si中的至少一種。
16.如權(quán)利要求8所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金含有Cr、Zn、Ti、Sn、Ni、Mn、Co、Cu、Mo和Si中的至少一種。
17.如權(quán)利要求1所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金是Fe-Cr類合金。
18.如權(quán)利要求2所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金是Fe-Cr類合金。
19.如權(quán)利要求3所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金是Fe-Cr類合金。
20.如權(quán)利要求4所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金是Fe-Cr類合金。
21.如權(quán)利要求5所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金是Fe-Cr類合金。
22.如權(quán)利要求6所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金是Fe-Cr類合金。
23.如權(quán)利要求7所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金是Fe-Cr類合金。
24.如權(quán)利要求8所述的不同類型材料的電阻焊接方法，其中所述鐵基合金是Fe-Cr類合金。
25.一種如權(quán)利要求1所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
26.一種如權(quán)利要求2所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
27.一種如權(quán)利要求3所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
28.一種如權(quán)利要求4所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
29.一種如權(quán)利要求5所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
30.一種如權(quán)利要求6所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
31.一種如權(quán)利要求7所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
32.一種如權(quán)利要求8所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
33.一種如權(quán)利要求9所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
34.一種如權(quán)利要求10所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
35.一種如權(quán)利要求11所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
36.一種如權(quán)利要求12所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
37.一種如權(quán)利要求13所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
38.一種如權(quán)利要求14所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
39.一種如權(quán)利要求15所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
40.一種如權(quán)利要求16所述的不同類型材料的電阻焊接方法所使用的鋁合金材料，該材料包含預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處。
41.利用如權(quán)利要求1所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
42.利用如權(quán)利要求2所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
43.利用如權(quán)利要求3所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
44.利用如權(quán)利要求4所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
45.利用如權(quán)利要求5所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
46.利用如權(quán)利要求6所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
47.利用如權(quán)利要求7所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
48.利用如權(quán)利要求8所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
49.利用如權(quán)利要求9所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
50.利用如權(quán)利要求10所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
51.利用如權(quán)利要求11所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
52.利用如權(quán)利要求12所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
53.利用如權(quán)利要求13所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
54.利用如權(quán)利要求14所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
55.利用如權(quán)利要求15所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
56.利用如權(quán)利要求16所述的不同類型材料的電阻焊接方法所獲得的鐵材料與鋁合金材料的不同類型材料的電阻焊接部件，該部件包括預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處，其中所述鐵材料和所述鋁合金材料由電阻焊接通過所述表面層焊接起來。
全文摘要
本發(fā)明提供一種不同類型材料的電阻焊接方法，該方法是用于焊接鐵材料和鋁合金材料的方法，該方法包括以下步驟預(yù)先至少對所述鋁合金材料的一部分用鐵和鐵基合金中的任何一種進行鍍層處理并形成表面層，所述部分是進行電阻焊接之處；通過表面層對所述鐵材料和所述鋁合金材料進行電阻焊接，所述電阻焊接可以是點焊和凸焊中的任何一種。
文檔編號B23K11/11GK1676264SQ20051006302
公開日2005年10月5日 申請日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月2日
發(fā)明者林登, 風(fēng)間仁, 及川涉 申請人:本田技研工業(yè)株式會社, 日本普萊泰克株式會社