專利名稱：異種金屬板的接合方法及異種金屬接合體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通過粘合劑粘接和點(diǎn)焊將包括鋁合金板及鍍層鋼板的異種金屬板彼 此接合的接合方法及異種金屬接合體。
背景技術(shù)：
自以往，在汽車、鐵路車輛等輸送設(shè)備和機(jī)械器件以及建筑構(gòu)造物等領(lǐng)域，對有關(guān) 例如將鋼材和鋁合金這樣的異種金屬彼此接合的方法、異種金屬彼此的接合體的研究開發(fā) 活躍。特別是在汽車領(lǐng)域，在近年來嚴(yán)峻的能源現(xiàn)狀等背景下，要求車身進(jìn)一步減輕，因 此，將較輕的鋁合金制的板材與鋼板一起使用的情形增多。然而，對于汽車這樣的腐蝕環(huán) 境嚴(yán)酷的制品而言，若鋼板與鋁合金板直接接合，則容易產(chǎn)生因兩者的電位差引起的腐蝕 (電腐蝕)的問題。對此，作為防止電腐蝕的技術(shù)，已知有將上述兩金屬板通過粘合劑粘接 并進(jìn)行點(diǎn)焊的所謂的焊接接合(weld bond)法。然而，由于粘合劑的導(dǎo)電性差，在點(diǎn)焊時會導(dǎo)致通電電阻增大，因此無法將焊接電 流大幅提高。此外還存在以下問題由于會使鋼板與鋁合金板的交界面的清潔度惡化，因此 無法得到充分的接合強(qiáng)度。對此，例如日本專利公開公報特開2008-23583號(專利文獻(xiàn)1)所示的方法中，在 將由異種金屬構(gòu)成的兩金屬板通過焊接接合進(jìn)行接合時，通過使介于上述兩金屬板之間的 粘合劑(密封材料)至少從接合部的中央排出，以使上述兩金屬板直接接觸，在該狀態(tài)下使 焊接電流流通。另外，還已知有日本專利公開公報特開昭59-193773號(專利文獻(xiàn)2)所示的接合 方法，即，使涂抹在兩金屬板之間的粘合劑層中含有熱塑性樹脂制的間隔物，在該狀態(tài)下用 焊接用電極對上述兩金屬板進(jìn)行加壓、通電，從而在將上述粘合劑及間隔物從接合部排除 的狀態(tài)下進(jìn)行焊接。然而，上述專利文獻(xiàn)1的方法中，為了從接合部的中央有效地排出粘合劑，而將電 極的遠(yuǎn)端部形成為凸?fàn)钋?，但若電極的遠(yuǎn)端為凸?fàn)钋?，則盡管與該凸?fàn)钋娴捻敳繉?應(yīng)的部分的粘合劑會被切實地排出，但粘合劑僅局部地被排出，鋼板與鋁合金板的接合面 積較小，結(jié)果有可能無法得到充分的接合強(qiáng)度。另外，該文獻(xiàn)中，還有以下提議，即，使用由 高頻線圈等構(gòu)成的外部加熱單元對接合部附近進(jìn)行加熱，從而使粘合劑的排出更容易，但 由于向周圍傳遞的熱量造成的影響，有可能無法有效地升溫接合部的粘合劑。上述專利文獻(xiàn)2中，由于在將熱塑性樹脂制的間隔物夾在金屬板之間的狀態(tài)下進(jìn) 行加壓、通電，因此可以預(yù)想粘合劑可以比上述專利文獻(xiàn)1的方法更有效地從接合部排出。 然而，在夾著這樣的熱塑性樹脂制的間隔物的狀態(tài)下將金屬板接合后，例如在對所得到的 接合體進(jìn)行涂裝之后的干燥工序中進(jìn)行加熱處理時，上述熱塑性樹脂制的間隔物有可能被 熔融而流出到外部。若發(fā)生這樣的樹脂的流出，則會損害接合部的密封性，特別是作為車身 用結(jié)構(gòu)件這將是致命的缺陷。另外，該文獻(xiàn)中沒有記載加壓及通電時的理想條件，也未明確如何進(jìn)行從加壓到通電的處理才能得到充分的接合強(qiáng)度。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述情況而作，其目的在于有效提高在并用粘合劑粘接和點(diǎn)焊將異種 金屬板彼此接合時的接合強(qiáng)度。本發(fā)明的異種金屬板的接合方法是通過粘合劑粘接和點(diǎn)焊來接合鋁合金板和鍍 層鋼板的方法，其包括以下步驟層疊步驟，將上述鋁合金板與上述鍍層鋼板隔著上述粘合 劑重疊；預(yù)加熱步驟，在用一對點(diǎn)焊用電極夾著且加壓于上述層疊步驟所重疊的上述鋁合 金板和上述鍍層鋼板亦即兩金屬板的情況下，在上述一對電極間流通電流；冷卻步驟，上述 預(yù)加熱步驟后，在停止上述一對電極間的通電的狀態(tài)下，以比上述預(yù)加熱步驟開始時更高 的加壓力對上述兩金屬板進(jìn)行加壓，并使該加壓持續(xù)指定的冷卻時間；焊接步驟，上述冷卻 步驟后，在以比上述預(yù)加熱步驟開始時更高的加壓力對上述兩金屬板進(jìn)行加壓的情況下， 在上述一對電極間流通比上述預(yù)加熱步驟中的通電電流值更高的電流，以焊接上述兩金屬 板。本發(fā)明的異種金屬接合體是接合有鋁合金板與鍍層鋼板的接合體，該接合體在所 述鋁合金板與所述鍍層鋼板之間形成有由點(diǎn)焊焊接而成的第一接合部、以及由粘合劑粘接 而成的第二接合部，其中，所述第一接合部俯視呈圓環(huán)狀。根據(jù)上述發(fā)明，能夠有效提高在并用粘合劑粘接和點(diǎn)焊將異種金屬板彼此接合時 的接合強(qiáng)度。


圖1是用于說明層疊工序的步驟的圖。圖2是用于說明預(yù)加壓工序的步驟的圖。圖3是用于說明預(yù)加熱工序的步驟的圖。圖4是用于說明冷卻工序的步驟的圖。圖5是用于說明焊接工序的步驟的圖。圖6是表示經(jīng)過上述各工序得到的接合體的剖面構(gòu)造的圖。圖7是模式地表示鋁合金板與鍍層鋼板的交界面的構(gòu)造的圖。圖8A C是表示用于實驗的電極的形狀的圖，圖8A表示類型1的電極，圖8B表 示類型2的電極、圖8C表示類型3的電極。圖9是用于說明測定剝離強(qiáng)度的實驗的方法的圖。圖10是表示實施例及比較例的接合條件和剝離強(qiáng)度的表。圖11是表示實施例1 3的接合條件的時序圖。圖12是表示實施例4、7的接合條件的時序圖。圖13是表示實施例5、8的接合條件的時序圖。圖14是表示實施例6、9的接合條件的時序圖。圖15是表示實施例10的接合條件的時序圖。圖16是表示實施例11的接合條件的時序圖。圖17是表示比較例1的接合條件的時序圖。
圖18是表示比較例2的接合條件的時序圖。圖19是表示類型1 類型3的電極與金屬板接觸的面積的大小關(guān)系的圖。圖20是表示實施例2和比較例2下的焊接時的電阻值的變化的圖。
具體實施例方式圖1 圖5是用于說明本發(fā)明的異種金屬板的接合方法的一個實施方式的圖。如 這些圖所示，在該實施方式中，將由鋁合金板1、表面被施以鍍層的鍍層鋼板2、表面沒有被 施以鍍層的非鍍層鋼板3 (相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的“其它鋼板”)構(gòu)成的3片金屬板，通過粘 合劑5的粘接和點(diǎn)焊進(jìn)行接合。另外，在圖1 圖5中，省略了在鍍層鋼板2的兩面被施以 的鍍層的圖示(后述的圖6、圖7也一樣)。作為鋁合金板1，比較理想的是例如Al-Cu類(2000類)的合金、Al-Si-Mg類(6000 類)的合金、或者Al-Zn-Mg類(7000類)的合金，但也可以是以鋁為主成分的其它合金，具 體的組成沒有特別限定。應(yīng)用于鍍層鋼板2上的鍍層的種類沒有特別限定，但此處作為理想例，使用鍍鋅。 因此，下面將鍍層鋼板2稱為鍍鋅鋼板2。可以使用鍍鋅的附著量為30g/m2 100g/m2的 范圍的鍍鋅鋼板。鍍鋅鋼板2及非鍍層鋼板3的金屬的組成除了是鋼以外沒有特別限定。另外，鍍 鋅鋼板2及非鍍層鋼板3的厚度可以分別在0. 3mm以上、4. Omm以下的范圍內(nèi)選擇。作為粘合劑5，理想的是環(huán)氧類粘合劑，例如可以例舉施敏打硬漢高 (CemedineHenkel)公司制造的產(chǎn)品(型號EP185_4)。該例示的粘合劑具有導(dǎo)電性，但本 發(fā)明中可使用的粘合劑的種類不限于此。(1)接合方法的概要首先，說明該實施方式的接合方法的具體的步驟。由上述鋁合金板1、鍍鋅鋼板2、 以及非鍍層鋼板3構(gòu)成的3片金屬板，經(jīng)過以下所示的層疊工序、預(yù)加壓工序、預(yù)加熱工序、 冷卻工序、焊接工序、以及粘合劑固化工序，進(jìn)行接合。(1-1)層疊工序為了將上述3片金屬板1 3接合，首先如圖1所示，進(jìn)行將各金屬板1 3彼此 重疊的層疊工序。具體而言，將鋁合金板1與鍍鋅鋼板2夾著粘合劑5重疊，并且，在鍍鋅 鋼板2的鋁合金板1側(cè)的相反側(cè)的面上重疊非鍍層鋼板3 (即在鋁合金板1與非鍍層鋼板 3之間夾著鍍鋅鋼板2)。另外，作為粘合劑5，使用在指定溫度以上固化的熱固化性的粘合 劑。因此，在上述圖1的時候，粘合劑5沒有固化，具有某種程度的流動性。另外，這樣的粘 合劑5涂抹在鋁合金板1與鍍鋅鋼板2之間，與之相對，在鍍鋅鋼板2與非鍍層鋼板3之間 不涂抹粘合劑5，這兩鋼板2、3直接接觸。下面，將如圖1所示的重疊3片的金屬板1 3 總稱為“工件W”。(1-2)預(yù)加壓工序接下來，轉(zhuǎn)到圖2，執(zhí)行對層疊后的上述金屬板1 3(工件W)進(jìn)行加壓的預(yù)加壓 工序。具體而言，在該預(yù)加壓工序中，將上述工件W夾在點(diǎn)焊用的一對電極7、7之間，以預(yù) 定的預(yù)加壓力FO對工件W進(jìn)行加壓。上述電極7、7構(gòu)成為近似圓柱狀，安裝在由未圖示的操作機(jī)器人操作的接合槍的遠(yuǎn)端。然后，電極7、7中的至少一個被軸向驅(qū)動，從而兩者的間隔可以在指定范圍內(nèi)變更。 另外，電極7、7與未圖示的供電裝置連接，隨著來自該供電裝置的供電在上述電極7、7之間 流通電流。上述電極7、7的遠(yuǎn)端部如圖所示，中心部形成為平面狀，中心部周圍形成為球狀 的錐面。當(dāng)然，上述電極7、7的遠(yuǎn)端部的形狀不限于此，例如可以將遠(yuǎn)端部整體形成為平面 狀，另外也可以將遠(yuǎn)端部整體形成為半徑比較大(即接近平面)的凸球狀(參照后述的實 施例所使用的圖8A C的電極)。(1-3)預(yù)加熱工序接下來，轉(zhuǎn)到圖3，進(jìn)行對上述工件W加壓并通電的預(yù)加熱工序。具體而言，在該 預(yù)加熱工序中，利用上述一對電極7、7對工件W進(jìn)行加壓，從未圖示的供電裝置向上述電極 7、7施加電壓，流通預(yù)定的第一電流值11。在上述預(yù)加熱工序中對工件W進(jìn)行加壓時，首先，將該工序的開始時的加壓力設(shè) 定為等于或者小于上述預(yù)加壓工序的加壓力FO的值即第一加壓力F1。之后，可以繼續(xù)以上 述第一加壓力Fl進(jìn)行加壓，直到預(yù)加熱工序結(jié)束，也可以在預(yù)加熱工序的中途從上述第一 加壓力Fl增大到后述的第二加壓力F2(冷卻工序及焊接工序中的加壓力)。另外，在上述預(yù)加熱工序中流通的第一電流值II，被設(shè)定為小于焊接用電流值 (在后述的焊接工序中流通的第二電流值12)的值(例如2kA)。因此，在流通上述第一電 流值Il時，盡管工件W的溫度會上升，但不會上升到金屬的熔點(diǎn)。另外，流通上述第一電流 值Il的期間的理想范圍是約150 400msec。通過上述第一電流值Il的通電，夾在上述電極7、7部分的粘合劑5與常溫時相比 被軟化，變?yōu)橐子诹鲃拥臓顟B(tài)。(1-4)冷卻工序接下來，轉(zhuǎn)到圖4，進(jìn)行停止上述電極7、7間的通電并對工件W加壓的冷卻工序。 具體而言，在該冷卻工序中，在使上述電極7、7的施加電壓為零而停止通電的狀態(tài)下，以大 于上述第一加壓力Fl (預(yù)加熱工序開始時的加壓力)的第二加壓力F2對工件W進(jìn)行加壓， 并將其持續(xù)指定的冷卻時間。即，通過停止上述電極7、7間的通電，工件W的溫度比上述預(yù) 加熱工序結(jié)束時下降，并且上述電極7、7的加壓力增大，從而通過預(yù)加熱工序而軟化的粘 合劑5從被上述電極7、7加壓的部分(加壓部)高效地排出。另外，上述冷卻時間的理想 范圍是約300 1500msec。(1-5)焊接工序接下來，轉(zhuǎn)到圖5，執(zhí)行對上述工件W進(jìn)行點(diǎn)焊的焊接工序。具體而言，在該焊接工 序中，以與上述冷卻工序中的加壓力F2相同的加壓力對工件W進(jìn)行加壓，并流通大于上述 預(yù)加熱工序中的電流值Il的第二電流值12。上述第二電流值12被設(shè)定為可以使金屬熔融的較大電流值。S卩，通過流通上述第 二電流值12，在被上述電極7、7夾著的部分，特別是各金屬板1 3彼此的交界面附近大幅 升溫，該部分的金屬熔融。但是，若上述第二電流值12過大，則會成為熔融的金屬向周圍飛 散的被稱為飛濺現(xiàn)象的原因，因此上述第二電流值12需要被設(shè)定為使金屬切實地熔融以 確保接合強(qiáng)度，同時不會過度產(chǎn)生飛濺的程度的值(例如14kA左右)。另外，上述第二電流 值12的通電期間的理想范圍是約150 400msec。
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如上所述的第二電流值12的通電結(jié)束后，金屬的熔融部位凝固，形成圖6所示的 熔核部M1、M2。即，在鋁合金板1的與鍍鋅鋼板2的接觸部形成熔核部Ml，并且在鍍鋅鋼板 2與非鍍層鋼板3之間形成熔核部M2，通過這些熔核部M1、M2，上述各金屬板1 3彼此被 互相接合(焊接)。(1-6)粘合劑固化工序接下來，進(jìn)行使粘合劑5固化的粘合劑固化工序。具體而言，將焊接后的工件W投 入加熱用的爐子(未圖示)，使其溫度上升至粘合劑5的固化溫度以上。據(jù)此，在鋁合金板 1與鍍鋅鋼板2之間粘合劑5整體固化，通過該固化的粘合劑5，鋁合金板1與鍍鋅鋼板2 被粘接。(2)接合后的構(gòu)造接下來，說明經(jīng)過以上那樣的工序而被接合的接合體的構(gòu)造。接合后，如上所述， 鋁合金板1與鍍鋅鋼板2通過熔核部Ml被接合，鍍鋅鋼板2與非鍍層鋼板3通過熔核部M2 被接合。另外，在上述熔核部Ml以外的部位，鋁合金板1與鍍鋅鋼板2被粘合劑5粘接。上述熔核部Ml是受到上述第二電流值12的通電所引起的電阻發(fā)熱，鋁合金板1 局部地熔融，并且鍍鋅鋼板2的表面的鍍鋅層被破壞(擴(kuò)散)，金屬的新生面彼此接觸從而 原子地結(jié)合而產(chǎn)生的。另外，由于鋁合金板1的熔點(diǎn)低于鍍鋅鋼板2的金屬母材，因此在熔 核部Ml形成時鍍鋅鋼板2的鋁合金板1側(cè)的表面除鍍層以外不會熔融，僅鋁合金板1熔融。上述熔核部M2是基于上述第二電流值12的通電，鍍鋅鋼板2及非鍍層鋼板3這 兩者熔融后凝固而成的。如圖6所示，上述熔核部M2形成于與上述鋁合金板1的熔核部Ml 相對且與鋁合金板1不接觸的位置。圖7是示意地表示上述鋁合金板1與鍍鋅鋼板2的交界面的構(gòu)造的圖。如該圖所 示，上述兩金屬板1、2的交界面從上述電極7、7的加壓部的中心，依次可以分為區(qū)域S1、S2、 S3、S4。上述區(qū)域Si、S2與上述熔核部Ml的形成部(即鋁合金板1熔融后凝固的部分) 對應(yīng)。其中，在位于徑向中心側(cè)的區(qū)域Si，如a部的放大圖所示，殘留有由于粘合劑5熱分 解而產(chǎn)生的熱分解物fe。另一方面，在上述區(qū)域Sl的徑向外側(cè)，形成有俯視(從金屬板的 層疊方向觀察)呈圓環(huán)狀的區(qū)域S2，但在該區(qū)域S2中，如b部的放大圖所示，幾乎不存在如 上所述的熱分解物5a，金屬彼此牢固結(jié)合。S卩，上述區(qū)域S1、S2都是與熔核部Ml對應(yīng)的焊 接所形成的接合面，但基于粘合劑5的熱分解物fe的有無，與中心側(cè)的區(qū)域Sl相比，外側(cè) 的區(qū)域S2的結(jié)合強(qiáng)度更高。下面，將上述區(qū)域Sl稱為不完全焊接部Si，將上述區(qū)域S2稱 為完全焊接部S2。如上所述在不完全焊接部Sl殘留粘合劑5的熱分解物5a，一般認(rèn)為是由于作用 于與電極7、7的中心部對應(yīng)的粘合劑5的排出力相對較弱。一般認(rèn)為例如，作為上述電極 7、7，在使用圖2 圖5所示的形狀的電極(遠(yuǎn)端為平面狀的電極)時，盡管與電極7、7的 徑向外側(cè)部分對應(yīng)的粘合劑5被切實地排出到周圍，但對與電極7、7的中心部對應(yīng)的粘合 劑5未產(chǎn)生充分的排出力，該部的粘合劑5局部地殘留。即，在受到來自電極7、7的加壓力 時，粘合劑5主要從電極7、7的中心部向徑向外側(cè)排出，但還存在與此相反地從電極7、7的 徑向外側(cè)向中心部移動的粘合劑5，因此對與電極7、7的中心部對應(yīng)的粘合劑5未產(chǎn)生充分 的排出力，容易引起粘合劑5的殘留。
在上述不完全焊接部Sl及完全焊接部S2的更外側(cè)存在區(qū)域S3、S4。區(qū)域S3是受 到上述電極7、7的加壓、通電所導(dǎo)致的影響，粘合劑5層的厚度變薄的區(qū)域。另一方面，區(qū) 域S4是沒有上述電極7、7所導(dǎo)致的影響，存在厚于上述區(qū)域S3的一定的粘合劑5層的區(qū) 域。因此，上述區(qū)域S3的粘接強(qiáng)度弱于上述區(qū)域S4的粘接強(qiáng)度。下面，將上述區(qū)域S3稱 為弱粘接部S3，將上述區(qū)域S4稱為粘接部S4。另外，作為以上說明的該實施方式的接合構(gòu)造(圖7)與本申請的技術(shù)方案所涉及 的發(fā)明的對應(yīng)關(guān)系，上述不完全焊接部Si相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的“弱接合部”，上述完全焊 接部S2相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的“第一接合部”，上述粘接部S4相當(dāng)于本發(fā)明所涉及的“第 ~■接合部”。(3)實驗接下來，說明用于確認(rèn)本實施方式的效果而進(jìn)行的實驗的結(jié)果。具體而言，在該實 驗中，用上述(1)說明的接合方法(圖1 圖5)實際地接合金屬板，利用L形剝離試驗(參 照圖9)來測定由此得到的接合體的接合強(qiáng)度。(3-1)實驗條件圖8A C是表示用于實驗的電極7的形狀的圖。圖8A所示的類型1的電極與圖 2 圖5所示的電極7為相同的形狀，電極整體的直徑為16mm，形成于遠(yuǎn)端部的平面部分的 直徑為6mm，其周圍的球狀部分的半徑為5mm。圖8B所示的類型2的電極，遠(yuǎn)端部整體形成 為凸球狀，其半徑為50mm。圖8C所示的類型3的電極，遠(yuǎn)端部整體形成為凸球狀，其半徑為 IOOmm0如后述的實施例及比較例所示，實驗所使用的電極7在大部分情況下是圖8A所示 的類型1的電極。僅在實施例10、11的情況下，使用類型2、3的電極作為與非鍍層鋼板3 抵接側(cè)的電極7，但與鋁合金板1抵接側(cè)的電極7在任何情況下都使用類型1的電極。使用圖8所示的電極7、7，將由鋁合金板1、鍍鋅鋼板2、非鍍層鋼板3構(gòu)成的3片 金屬板接合為圖9所示的形狀。然后，通過對得到的接合體進(jìn)行拉拽直至其剝離，來測定接 合部的強(qiáng)度(L形剝離試驗)。另外，用于實驗的鋁合金板1的厚度為1. 2mm，鍍鋅鋼板2的 厚度為0. 8mm,非鍍層鋼板3的厚度為1. 6mm。這在后述的實施例及比較例的所有情況下是 共通的。圖10 圖18表示分別在不同的接合條件下接合上述金屬板1 3，并通過上述L 形剝離試驗(圖9)對得到的接合體的強(qiáng)度進(jìn)行測定的結(jié)果。另外，圖10是總結(jié)各接合條 件與L形剝離試驗的測定結(jié)果的圖，圖11 圖18是以時間序列表示各接合條件的時序圖。在圖10的表及圖11 圖18的時序圖中，實施例1 11表示根據(jù)本發(fā)明的接合方 法(圖1 圖5所示的步驟)接合上述金屬板1 3的情形，比較例1、2表示以與本發(fā)明不 同的步驟進(jìn)行接合的情形。另外，在圖10 圖18中，各工序的時間以電源的循環(huán)數(shù)(eye) 表示。由于在該實驗中使用60Hz的電源，因此例如若用秒數(shù)來表達(dá)15cyc，則該15cyc為 15/60 = 0. 25sec (250msec)。在圖10中，以循環(huán)數(shù)(eye)和秒數(shù)(msec)這兩者并記各工 序的時間。另外，圖10所記載的剝離強(qiáng)度的值是以實施例1的強(qiáng)度為1. 0時的相對值。接下來，具體說明實施例1 11的接合條件。實施例1實施例1的接合條件如圖10及圖11所示。即，在實施例1中，首先，作為預(yù)加壓工
8序，施加2kN的加壓力60cyc (1000msec)。接下來，作為預(yù)加熱工序，繼續(xù)以2kN進(jìn)行加壓， 并流通2kA的電流15cyc (250msec)。接下來，作為冷卻工序，在停止通電的狀態(tài)下，施加7kN 的加壓力60cyc (1000msec)。最后，作為焊接工序，繼續(xù)以7kN進(jìn)行加壓，并流通14kA的電 流18cyc (300msec)。另外，在該實施例中，鋁側(cè)(與鋁合金1接觸側(cè))的電極7使用類型1 的電極(圖8A)，并且鋼板側(cè)(與非鍍層鋼板3接觸側(cè))的電極7也使用類型1的電極。實施例2在實施例2中，首先，作為預(yù)加壓工序，施加2kN的加壓力60cyc (1000msec)。接 下來，作為預(yù)加熱工序，流通2kA的電流15cyc (250msec)，但此時，在從預(yù)加熱工序開始 起IOcyc (167msec)的時間內(nèi)將加壓力設(shè)定為2kN，另一方面，在之后的5cyc (83msec)的 時間內(nèi)將加壓力設(shè)定為7kN。接下來，作為冷卻工序，在停止通電的狀態(tài)下，施加7kN的加 壓力60cyc (1000msec)。最后，作為焊接工序，繼續(xù)以AN的加壓力，并流通14kA的電流 18cyc (300msec)。另外，該實施例所使用的電極7在鋁側(cè)及鋼板側(cè)都是類型1的電極(圖 8A)。實施例3實施例3的接合條件中，加壓及通電的時機(jī)與實施例1相同，但作為與實施例1 不同的點(diǎn)，冷卻工序及焊接工序時的加壓力設(shè)定為5kN，并且焊接工序時的通電電流設(shè)定為 13kA。另外，該實施例所使用的電極7在鋁側(cè)及鋼板側(cè)都是類型1的電極(圖8A)。實施例4實施例4的接合條件如圖10及圖12所示。S卩，在實施例4中，首先，作為預(yù)加 壓工序，施加5kN的加壓力60cyc (1000msec)。接下來，作為預(yù)加熱工序，流通2kA的電流 15cy(^250msec)，但此時，在從預(yù)加熱工序開始起IOcyc (167msec)的時間內(nèi)將加壓力設(shè)定 為2kN，另一方面，在之后的5cyc (8:3msec)的時間內(nèi)將加壓力設(shè)定為5kN。接下來，作為冷 卻工序，在停止通電的狀態(tài)下，施加5kN的加壓力30cyc (500msec)。最后，作為焊接工序，繼 續(xù)以5kN進(jìn)行加壓，并流通13kA的電流18cyc (300msec)。另外，該實施例所使用的電極7 在鋁側(cè)及鋼板側(cè)都是類型1的電極(圖8A)。實施例5實施例5的接合條件如圖10及圖13所示。S卩，在實施例5中，首先，作為預(yù)加壓 工序，施加5kN的加壓力60cyc (1000msec)。接下來，作為預(yù)加熱工序，施加2kN加壓力，并 流通2kA的電流15cyc (250msec)。接下來，作為冷卻工序，在停止通電的狀態(tài)下，施加5kN 的加壓力30cyc (500msec)。最后，作為焊接工序，繼續(xù)以5kN進(jìn)行加壓，并流通13kA的電流 18cyc (300msec)。另外，該實施例所使用的電極7在鋁側(cè)及鋼板側(cè)都是類型1的電極(圖 8A)。實施例6實施例6的接合條件如圖10及圖14所示。即，在實施例6中，首先，作為預(yù)加壓 工序，施加5kN的加壓力60cyc (1000msec)。接下來，作為預(yù)加熱工序，施加2kN加壓力，并 流通2kA的電流IOcyc (167msec)。接下來，作為冷卻工序，在停止通電的狀態(tài)下，施加5kN 的加壓力20cyc (33:3msec)。最后，作為焊接工序，繼續(xù)以5kN進(jìn)行加壓，并流通13kA的電流 18cyc (300msec)。另外，該實施例所使用的電極7在鋁側(cè)及鋼板側(cè)都是類型1的電極(圖 8A)。
9
實施例7實施例7的接合條件如圖10及圖12所示，加壓及通電的時機(jī)與實施例4相同，但 作為與實施例4不同的點(diǎn)，預(yù)加熱工序時以外的加壓力設(shè)定為7kN，并且焊接工序時的通電 電流設(shè)定為14kA。另外，該實施例所使用的電極7在鋁側(cè)及鋼板側(cè)都是類型1的電極(圖 8A)。實施例8實施例8的接合條件如圖10及圖13所示，加壓及通電的時間與實施例5相同，但 作為與實施例5不同的點(diǎn)，預(yù)加熱工序時以外的加壓力設(shè)定為7kN，并且焊接工序時的通電 電流設(shè)定為14kA。另外，該實施例所使用的電極7在鋁側(cè)及鋼板側(cè)都是類型1的電極(圖 8A)。實施例9實施例9的接合條件如圖10及圖14所示，加壓及通電的時間與實施例6相同，但 作為與實施例6不同的點(diǎn)，預(yù)加熱工序時以外的加壓力設(shè)定為7kN，并且焊接工序時的通電 電流設(shè)定為14kA。另外，該實施例所使用的電極7在鋁側(cè)及鋼板側(cè)都是類型1的電極(圖 8A)。實施例10實施例10的接合條件如圖10及圖15所示。S卩，在實施例10中，首先，作為預(yù)加 壓工序，施加3kN的加壓力60cyc (1000msec)。接下來，作為預(yù)加熱工序，繼續(xù)以3kN進(jìn)行加 壓，并流通3kA的電流15cyc (250msec)。接下來，作為冷卻工序，在停止通電的狀態(tài)下，施加 7kN的加壓力40cyc (667msec)。最后，作為焊接工序，繼續(xù)以7kN進(jìn)行加壓，并流通15kA的 電流18cyc (300msec)。另外，在該實施例中，鋁側(cè)的電極7使用類型1的電極(圖8A) ’另 一方面，鋼板側(cè)的電極7使用類型2的電極(圖8B)。實施例11實施例11的接合條件如圖10及圖16所示。S卩，在實施例11中，首先，作為預(yù)加 壓工序，施加3kN的加壓力60cyc (1000msec)。接下來，作為預(yù)加熱工序，繼續(xù)以3kN進(jìn)行加 壓，并流通3kA的電流15cyc (250msec)。接下來，作為冷卻工序，在停止通電的狀態(tài)下，施加 7kN的加壓力20cyc (333msec)。最后，作為焊接工序，繼續(xù)以7kN進(jìn)行加壓，并流通16kA的 電流18cyc (300msec)。另夕卜，在該實施例中，鋁側(cè)的電極7使用類型1的電極(圖8A) ’另 一方面，鋼板側(cè)的電極7使用類型3的電極(圖8C)。若將以上說明的實施例1 11的接合條件代入于上述的圖1 圖5的接合步驟 中的預(yù)加壓力F0、第一加壓力F1、第二加壓力F2、第一電流值II、第二電流值12的各值，則 可以如下表達(dá)各實施例的接合條件。實施例1、2......預(yù)加壓力FO = 2kN,第一加壓力Fl = 2kN,第二加壓力F2 =
7kN，第一電流值Il = 2kA，第二電流值12 = 14kA 實施例3......預(yù)加壓力FO = 2kN,第一加壓力Fl = 2kN,第二加壓力F2 = 5kN，
第一電流值Il = 2kA，第二電流值12 = 13kA實施例4 6......預(yù)加壓力FO = 5kN,第一加壓力Fl = 2kN,第二加壓力F2 =
5kN，第一電流值Il = 2kA，第二電流值12 = 13kA實施例7 9......預(yù)加壓力FO = 7kN,第一加壓力Fl = 2kN,第二加壓力F2 =7kN，第一電流值Il = 2kA，第二電流值12 = 14kA實施例10......預(yù)加壓力FO = 3kN,第一加壓力Fl = 3kN,第二加壓力F2 = 7kN，
第一電流值Il = 3kA，第二電流值12 = 15kA實施例11......預(yù)加壓力F0 = 3kN，第一加壓力Fl = 3kN，第二加壓力F2 = 7kN，
第一電流值Il = 3kA，第二電流值12 = 16kA。接下來，說明比較例1、2的接合條件。比較例1比較例1的接合條件如圖10及圖17所示。即，在比較例1中，首先，施加2kN的加 壓力60cyc (1000msec)。接下來，繼續(xù)以2kN進(jìn)行加壓，并流通2kA的電流15cyc (250msec)。 最后，施加7kN的加壓力，并流通12kA的電流18cyc (300msec)。從該條件可知，在比較例 1中，作為與上述各實施例的預(yù)加熱工序及焊接工序相當(dāng)?shù)墓ば?，分別進(jìn)行2kA的通電與 12kA的通電，但在兩工序與之間不存在停止通電的期間(冷卻工序)。另外，該比較例所使 用的電極7在鋁側(cè)及鋼板側(cè)都是類型1的電極(圖8A)。比較例2比較例2的接合條件如圖10及圖18所示。即，在比較例2中，施加7kN的加壓力 60cyc (1000msec)后，繼續(xù)該加壓并流通IOkA的電流18cyc (300msec)。從該條件可知，在 比較例2中，不存在與上述各實施例的預(yù)加熱工序及冷卻工序相當(dāng)?shù)墓ば颉Ａ硗?，該比較例 所使用的電極7在鋁側(cè)及鋼板側(cè)都是類型1的電極(圖8A)。(3-2)實驗結(jié)果比較圖10所示的剝離強(qiáng)度的測定結(jié)果可知，在比較例1的剝離強(qiáng)度為1. 0時，實 施例1 11的剝離強(qiáng)度都是2. 7 3. 0范圍的值，可以得到非常高的接合強(qiáng)度。另一方面， 對于不存在相當(dāng)于預(yù)加熱工序、冷卻工序的工序的比較例2而言，剝離強(qiáng)度為0. 2，非常低， 與上述各實施例相比較僅能得到1/15左右的強(qiáng)度。由此可知，根據(jù)上述各實施例的接合條 件，可以得到與以往相比非常高的接合強(qiáng)度。另外，作為以實施例1 11的方法接合的接 合部的構(gòu)造，都可以得到與之前的圖6、圖7所示的構(gòu)造相同的構(gòu)造。比較例1、2的接合強(qiáng)度較低，其原因在于粘合劑5的排出不充分，并且由于在材料 的冷卻不充分的狀態(tài)(即電阻較大的狀態(tài))下流通焊接電流，電阻發(fā)熱量容易過大，無法充 分提高焊接電流。實際上，比較例1、2的焊接電流(12kA或者IOkA)低于實施例1 11的 焊接電流值(13 16kA)，但即使提高焊接電流，也會引起母材飛散的被稱為飛濺的現(xiàn)象而 無法得到良好的焊接構(gòu)造。(4)總結(jié)從以上的實驗結(jié)果可知，根據(jù)該實施方式的接合方法，具有的優(yōu)點(diǎn)是可以將包含 鋁合金1及鍍鋅鋼板2的異種金屬彼此牢固接合。S卩，在上述實施方式中，由于在工件W中流通焊接用高電流前，執(zhí)行利用電極7、7 對工件W加壓并通電的預(yù)加熱工序，因此可以將工件W的溫度抑制在熔點(diǎn)以下的范圍，并且 使鋁合金板1與鍍鋅鋼板2之間的粘合劑5基于通電導(dǎo)致的升溫效果而充分軟化。另外，在 之后的冷卻工序中，通過在停止通電的狀態(tài)下施加更高的加壓力，能夠促進(jìn)在預(yù)加熱工序 中軟化的粘合劑5的排出，同時使工件W的溫度下降，并且可以使金屬彼此充分適應(yīng)。據(jù)此， 材料的電阻(特別是鋁合金板1與鍍鋅鋼板2的界面電阻)被有效降低，即使從上述電極7、7流通較高的焊接電流，也不會產(chǎn)生過大的電阻發(fā)熱量，抑制焊接時出現(xiàn)母材飛散的現(xiàn)象 (飛濺)。因此，可以確保良好的焊接性，流通更高的焊接電流，可以有效提高接合強(qiáng)度。圖20是證明如上所述的作用效果的圖。具體而言，該圖20的圖表示的是在有預(yù) 加熱工序或沒有預(yù)加熱工序的情況下，流通恒定電流時的焊接工序中的電阻變化。圖中的 Δ標(biāo)記的波形表示存在預(yù)加熱工序的實施例2中的電阻值的變化，□標(biāo)記的波形表示不存 在預(yù)加熱工序的比較例2中的電阻值的變化。從該圖可知，在焊接工序前進(jìn)行預(yù)加熱工序 的實施例2，與不進(jìn)行預(yù)加熱工序的比較例2相比，從通電開始到結(jié)束為止的期間內(nèi)電阻值 都較低。這與有無向鋁合金板1與鍍鋅鋼板2的界面涂抹粘合劑無關(guān)。由以上情況可知， 在利用預(yù)加熱工序提高材料的適應(yīng)性的情況下，可以使接觸電阻下降并提高通電電流，提 高焊接性。另外，在上述實施方式中，在將金屬板1 3層疊的層疊工序之后，作為預(yù)加壓工 序，使用電極7、7夾著由金屬板1 3構(gòu)成的工件W并加壓指定時間，之后，作為預(yù)加熱工 序，對工件W加壓并流通指定的電流(第一電流值II)，但如果可能，也可以省略預(yù)加壓工 序，幾乎同時地開始工件W的加壓和第一電流值Il的通電。但是，通過預(yù)加壓工序事先對 工件W加壓在此狀態(tài)下移至預(yù)加熱工序時有以下的優(yōu)點(diǎn)，通電電流穩(wěn)定，能得到理想的升 溫效果。特別是，如上述實施例4 9所示，當(dāng)將預(yù)加壓工序中的電極7、7的加壓力(預(yù)加 壓力F0)設(shè)定得大于預(yù)加熱工序開始時的加壓力(第一加壓力Fl)時，由于在預(yù)加壓工序 中，也可以從上述電極7、7的加壓部積極地排出粘合劑5，因此，加上之后的預(yù)加熱工序及 冷卻工序所實現(xiàn)的效果，可以從上述加壓部更切實地排出粘合劑5，可以使鋁合金板1與鍍 鋅鋼板2的焊接性進(jìn)一步提高。另外，通過提高粘合劑5的排出力，具有的優(yōu)點(diǎn)是即使縮 短預(yù)加熱工序及冷卻工序的時間，也可以確保充分的接合強(qiáng)度。例如，上述實施例4 9中的冷卻工序的時間被設(shè)定為比實施例1 3中的冷卻 工序的時間(60cyc)更短的20cyc或者30cyc，并且實施例6、9中的預(yù)加熱工序的時間被設(shè) 定為比實施例1 3中的預(yù)加熱工序的時間(15cyc)更短的lOcyc。另一方面，關(guān)于剝離強(qiáng) 度，在實施例1 3及實施例4 9中，都在2. 7 3.0的范圍內(nèi)。即，比較實施例4 9 與實施例1 3可知，盡管實施例4 9的預(yù)加熱工序及冷卻工序中的任意一個或者兩者 的時間較短，也可以得到與實施例1 3幾乎相同水平的剝離強(qiáng)度。這可以認(rèn)為是由于實 施例4 9的預(yù)加壓工序中的加壓力(預(yù)加壓力F0)較大，由于上述的原因，即使預(yù)加熱工 序及冷卻工序的時間較短也可以得到充分的剝離強(qiáng)度。另外，在上述實施方式中，作為電極7、7，使用圖2 圖5或者圖8所示的電極，但 可使用的電極的形狀不限于此。但是，最好避免與金屬板的接觸面積過度減小的電極形狀。 例如，如圖8B、C所示，在使用遠(yuǎn)端部形成為凸球狀的電極時，若將遠(yuǎn)端部的半徑過度減小 (即尖銳化)，則電極與金屬板的接觸面積過小，有可能無法得到上述實施方式那樣的充分 的接合強(qiáng)度。即，如上述實施方式所示，作為電極7、7，當(dāng)使用與金屬板接觸的接觸面積比較大 的電極時，無法將與電極7、7的中心部對應(yīng)的粘合劑5充分排出，另一方面，與電極7、7的 徑向外側(cè)部分對應(yīng)的粘合劑5可以切實地向周圍排出。這樣，如圖7所示，在鋁合金板1與 鍍鋅鋼板2之間，呈同心圓狀地形成殘留有粘合劑5的熱分解物fe的不完全焊接部Si、與熱分解物如幾乎沒有殘留的完全焊接部S2。即，接合強(qiáng)度高的完全焊接部S2形成為圓環(huán) 狀，在其中心側(cè)形成接合強(qiáng)度弱的不完全焊接部Si。據(jù)此，由于接合強(qiáng)度高的完全焊接部 S2的外徑大，因此具有的優(yōu)點(diǎn)是可以構(gòu)成耐彎曲或耐扭曲性能強(qiáng)，抗疲勞強(qiáng)度也優(yōu)異的 接合構(gòu)造。與之相對，當(dāng)使用與金屬板接觸的接觸面積較小的電極時，粘合劑5的排出區(qū)域 會集中在電極的中心部，形成實心圓狀的接合部。這樣，與上述實施方式的情形相比，接合 部的外徑較小，有可能無法得到充分的接合強(qiáng)度。因此，如上述實施方式所示，使用與金屬 板接觸的接觸面積較大的電極來形成圓環(huán)狀的完全焊接部S2時，在得到更高的接合強(qiáng)度 這一點(diǎn)上是有利的。另外，圖8A C所示的類型1 3的電極中，作為更為理想的電極的組合，如上述 實施例10、11所示，在鋁側(cè)(與鋁合金板1接觸側(cè))使用類型1的電極，在鋼板側(cè)(與非鍍 層鋼板3接觸側(cè))使用類型2或者3的電極即可。即，比較實施例1與實施例10、11可知， 與鋁側(cè)、鋼板側(cè)都使用類型1的電極的實施例1相比，在鋁側(cè)使用類型1、鋼板側(cè)使用類型2 或者3的電極的實施例10、11的情況下，盡管冷卻工序的時間較短，但可以得到完全相同的 剝離強(qiáng)度(3. 0)。從這點(diǎn)可知，可以說實施例10、11的電極的組合可以以較短的冷卻時間得 到相同的接合強(qiáng)度。實施例10、11中冷卻時間較短即可得到相同的接合強(qiáng)度，這可以認(rèn)為是由于類型 2、3的電極與金屬板接觸的接觸面積較大。即，在冷卻工序中利用電極7、7對工件W加壓時 的該電極7的與非鍍層鋼板3接觸的面積如圖19所示，依類型1、類型2、類型3的順序增 大。因此，與類型1的電極相比，在使類型2、3的電極與非鍍層鋼板3接觸的情況下，在冷 卻工序時可以通過電極7高效地吸收熱，不花費(fèi)太多時間就可以實現(xiàn)充分的冷卻。而且，由 于使上述類型2、3的電極不與鋁合金板1接觸，而與熱容更大的非鍍層鋼板3接觸，因此可 以進(jìn)一步提高冷卻效率。另外，在上述實施例10、11中，在鋼板側(cè)使用類型2、3的電極，另一方面，在鋁側(cè)使 用類型1的電極，是因為若在鋁側(cè)及鋼板側(cè)這兩側(cè)均使用接觸面積更大的類型2、3的電極， 則焊接時的電流密度會下降，熔核的形成變得困難。無論怎樣，如上述各實施例所示，通過使用與金屬板接觸的接觸面積適當(dāng)?shù)卮蟮?電極，如圖7所示，可以在鋁合金板1與鍍鋅鋼板2之間形成外形較大的圓環(huán)狀的完全焊接 部S2，可以有效提高接合部的強(qiáng)度。而且，根據(jù)圖7，由于由粘合劑5粘接的粘接部S4圍繞 上述完全焊接部S2的外側(cè)而形成，因此可以有效防止水分浸入鋁合金板1與鍍鋅鋼板2之 間及因此而產(chǎn)生的電腐蝕。另外，在上述實施方式中，將由鋁合金板1、鍍鋅鋼板2、以及非鍍層鋼板3構(gòu)成的 3片金屬板重疊來同時接合，但不必一定包含非鍍層鋼板3來接合，可以利用同樣的方法僅 將鋁合金板1和鍍鋅鋼板2接合。此時，在不形成圖7的熔核部M2這一點(diǎn)不同。另外，在上述實施方式中，使冷卻工序及焊接工序時的電極7、7的加壓力為同一 值(第二加壓力F2)，但上述冷卻工序及焊接工序時的加壓力只要分別高于預(yù)加熱工序開 始時的加壓力(第一加壓力Fl)即可，冷卻工序時的加壓力與焊接工序時的加壓力可以不 同。另外，在上述實施方式中，將表面施以鍍鋅的鋼板(鍍鋅鋼板)2與鋁合金板1重疊來接合，但作為鍍層鋼板2，也可以適宜地使用施以鍍鋅以外的鍍層的鋼板。這里，作為 一個例子，說明將鍍鋁鋼板、或者鍍鋅-鋁-鎂鋼板用作鍍層鋼板2，將這些鋼板與鋁合金 板1，通過粘合劑和點(diǎn)焊進(jìn)行接合的實施例。鍍層的附著量、板厚與上述鍍鋅鋼板2時相同。 另外，鍍鋅-鋁-鎂鋼板的鍍層成分為，Zn-11% Al-3% Mg。使用上述鍍鋁鋼板或者鍍鋅-鋁-鎂鋼板的實施例的接合條件，與作為上述鍍鋅 鋼板2與鋁合金板1的-個接合例所說明的實施例2 (參照圖10)相同。電極的類型也與 實施例2相同。另外，作為用于與該實施例比較的比較例，將鍍鋅鋼板2替換為鍍鋁鋼板或 者鍍鋅-鋁-鎂鋼板，并以與上述比較例1(參照圖10)相同的條件進(jìn)行接合。其結(jié)果是，當(dāng)比較例的剝離強(qiáng)度為1時，鍍鋁鋼板與鋁合金板的接合體的作為相 對值的剝離強(qiáng)度為3.0。另外，當(dāng)比較例的剝離強(qiáng)度為1時，鍍鋅-鋁-鎂鋼板與鋁合金板 的接合體的作為相對值的剝離強(qiáng)度也為3. 0。另外，這些實施例中得到的接合體的構(gòu)造，無 論在使用鍍鋁鋼板時還是在使用鍍鋅-鋁-鎂鋼板時，均與圖6、圖7說明的構(gòu)造相同。最后，總結(jié)說明基于如上所述的實施方式所披露的本發(fā)明的結(jié)構(gòu)及其效果。本發(fā)明的異種金屬板的接合方法是通過粘合劑粘接和點(diǎn)焊來接合鋁合金板和鍍 層鋼板的方法，其包括以下步驟層疊步驟，將上述鋁合金板與上述鍍層鋼板隔著上述粘合 劑重疊；預(yù)加熱步驟，在用一對點(diǎn)焊用電極夾著且加壓于上述層疊步驟所重疊的上述鋁合 金板和上述鍍層鋼板亦即兩金屬板的情況下，在上述一對電極間流通電流；冷卻步驟，上述 預(yù)加熱步驟后，在停止上述一對電極間的通電的狀態(tài)下，以比上述預(yù)加熱步驟開始時更高 的加壓力對上述兩金屬板進(jìn)行加壓，并使該加壓持續(xù)指定的冷卻時間；焊接步驟，上述冷卻 步驟后，在以比上述預(yù)加熱步驟開始時更高的加壓力對上述兩金屬板進(jìn)行加壓的情況下， 在上述一對電極間流通比上述預(yù)加熱步驟中的通電電流值更高的電流，以焊接上述兩金屬 板。根據(jù)本發(fā)明的接合方法，由于在鋁合金板及鍍層鋼板中流通焊接用的高電流前， 執(zhí)行利用電極對這兩金屬板加壓并通電的預(yù)加熱步驟，因此可以將金屬的溫度抑制在熔點(diǎn) 以下的范圍，并且使鋁合金板與鍍層鋼板之間的粘合劑基于通電導(dǎo)致的升溫效果而充分軟 化。另外，在之后的冷卻步驟中，通過在停止通電的狀態(tài)下施加更高的加壓力，能夠從該被 加壓的部分(加壓部)高效地排出上述粘合劑，并且可以使金屬彼此充分熔合。據(jù)此，材料 的電阻(特別是鋁合金板與鍍層鋼板的界面電阻)被有效降低，即使從上述電極流通較高 的焊接電流，也不會產(chǎn)生過大的電阻發(fā)熱量，抑制焊接時母材飛散的被稱為飛濺的現(xiàn)象。因 此，可以確保良好的焊接性，可以流通更高的焊接電流，從而可以有效提高接合強(qiáng)度。另外，從上述預(yù)加熱步驟到焊接步驟為止的期間所施加的加壓力的具體值或加壓 力的變化時期可以適當(dāng)變更，但作為理想的例子的是，在從上述預(yù)加熱步驟開始經(jīng)過指定 時期的期間，將上述電極的加壓力設(shè)定為第一加壓力，在上述預(yù)加熱步驟的中途或者結(jié)束 時，使上述加壓力增大至大于上述第一加壓力的第二加壓力，并將上述第二加壓力下的加 壓持續(xù)至上述焊接步驟結(jié)束。此時，更為理想的是，還包括以下步驟預(yù)加壓步驟，位于上述預(yù)加熱步驟前，用上 述一對電極夾著上述鋁合金板及上述鍍層鋼板并進(jìn)行加壓。由此，具有的優(yōu)點(diǎn)是預(yù)加熱步驟中的通電電流穩(wěn)定，可以得到理想的升溫效果。此外，較為理想的是，上述預(yù)加壓步驟中的加壓力設(shè)定為大于上述第一加壓力。
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由此，由于在預(yù)加壓步驟中，也可以從上述電極加壓的加壓部積極地排出粘合劑， 因此結(jié)合之后的預(yù)加熱步驟及冷卻步驟所實現(xiàn)的效果，可以從上述加壓部更切實地排出粘 合劑，可以使鋁合金板與鍍層鋼板的焊接性進(jìn)一步提高。另外，還具有的優(yōu)點(diǎn)是通過提高 粘合劑的排出力，即使將預(yù)加熱步驟及冷卻步驟的時間縮短一定程度，也可以確保充分的 接合強(qiáng)度。本發(fā)明的接合方法中，較為理想的是，在上述層疊步驟中，除了將上述鋁合金板與 上述鍍層鋼板隔著上述粘合劑重疊以外，還將與上述鍍層鋼板不同的其它鋼板重疊于上述 鍍層鋼板的上述鋁合金板側(cè)的相反側(cè)的面上，并且，在該狀態(tài)下實施所述層疊步驟后的各 步驟，以將所述鋁合金板和所述鍍層鋼板互相接合且將該鍍層鋼板和所述其它鋼板互相接 合，所述各步驟包含上述預(yù)加熱步驟、上述冷卻步驟及上述焊接步驟。由此，具有的優(yōu)點(diǎn)是可以將包含鋁合金板及鍍層鋼板的3片金屬板同時接合。另外，本發(fā)明的異種金屬接合體是接合有鋁合金板與鍍層鋼板的接合體，其中，在 上述鋁合金板與上述鍍層鋼板之間形成有由點(diǎn)焊焊接而成的第一接合部、以及由粘合劑粘 接而成的第二接合部，上述第一接合部俯視呈圓環(huán)狀。根據(jù)本發(fā)明的異種金屬接合體，由于在鋁合金板與鍍層鋼板之間存在有通過點(diǎn)焊 進(jìn)行接合、且形成為圓環(huán)狀的第一接合部，因此具有的優(yōu)點(diǎn)是例如與將相同面積的接合部 形成為實心圓形時相比，可以增大接合部的外徑，可以構(gòu)成耐彎曲或扭曲性能強(qiáng)，抗疲勞強(qiáng) 度也優(yōu)異的接合構(gòu)造。另外，由于除上述第一接合部以外還存在由粘合劑粘接而成的第二 接合部，因此具有的優(yōu)點(diǎn)是可以有效防止水分浸入鋁合金板與鍍層鋼板之間及因此而產(chǎn) 生的電腐蝕。本發(fā)明的異種金屬接合體中，較為理想的是，上述第一接合部的周圍被上述第二 接合部包圍。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，具有的優(yōu)點(diǎn)是利用圍繞第一接合部而形成的第二接合部的粘合劑， 可以更有效地防止如上所述的電腐蝕的發(fā)生。本發(fā)明的異種金屬接合體中，較為理想的是，在比圓環(huán)狀的上述第一接合部更靠 中心處形成有弱接合部，該弱接合部中殘留有上述粘合劑的熱分解物。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，具有的優(yōu)點(diǎn)是盡管被粘合劑的熱分解物削弱了接合強(qiáng)度的弱接合 部形成在中心側(cè)，但由于在其周圍形成有圓環(huán)狀的第一接合部，因此可以充分確保接合強(qiáng)度。本發(fā)明的異種金屬接合體中，較為理想的是，在上述鍍層鋼板的上述鋁合金板側(cè) 的相反側(cè)的面上，接合有與上述鍍層鋼板不同的其它鋼板。此時，較為理想的是，在上述鍍層鋼板與上述其它鋼板之間形成有熔核部，該熔核 部形成于與上述鋁合金板不接觸且與上述第一接合部相對的位置。根據(jù)這些結(jié)構(gòu)，具有的優(yōu)點(diǎn)是能以充分的接合強(qiáng)度適宜地接合包含鋁合金板及 鍍層鋼板的3片金屬板。
1權(quán)利要求
1.一種異種金屬板的接合方法，通過粘合劑粘接和點(diǎn)焊來接合鋁合金板和鍍層鋼板， 其特征在于包括以下步驟層疊步驟，將所述鋁合金板與所述鍍層鋼板隔著所述粘合劑重疊；預(yù)加熱步驟，在用一對點(diǎn)焊用電極夾著且加壓于所述層疊步驟所重疊的所述鋁合金板 和所述鍍層鋼板亦即兩金屬板的情況下，在所述一對電極間流通電流；冷卻步驟，所述預(yù)加熱步驟后，在停止所述一對電極間的通電的狀態(tài)下，以比所述預(yù)加 熱步驟開始時更高的加壓力對所述兩金屬板進(jìn)行加壓，并使該加壓持續(xù)指定的冷卻時間；焊接步驟，所述冷卻步驟后，在以比所述預(yù)加熱步驟開始時更高的加壓力對所述兩金 屬板進(jìn)行加壓的情況下，在所述一對電極間流通比所述預(yù)加熱工序中的通電電流值更高的 電流，以焊接所述兩金屬板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的異種金屬板的接合方法，其特征在于在從所述預(yù)加熱步驟開始經(jīng)過指定時期的期間，將所述電極的加壓力設(shè)定為第一加壓 力，在所述預(yù)加熱步驟的中途或者結(jié)束時，使所述加壓力增大至大于所述第一加壓力的第 二加壓力，并使所述第二加壓力下的加壓持續(xù)至所述焊接步驟結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的異種金屬板的接合方法，其特征在于還包括以下步驟預(yù)加壓步驟，位于所述預(yù)加熱步驟前，用所述一對電極夾著所述鋁合金板及所述鍍層 鋼板并進(jìn)行加壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的異種金屬板的接合方法，其特征在于所述預(yù)加壓步驟中的加壓力設(shè)定為大于所述第一加壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的異種金屬板的接合方法，其特征在于在所述層疊步驟中，還將與所述鍍層鋼板不同的其它鋼板重疊于所述鍍層鋼板的所述 鋁合金板側(cè)的相反側(cè)的面上，并且，在該狀態(tài)下實施包含所述預(yù)加熱步驟、所述冷卻步驟及所述焊接步驟的各步驟， 以將所述鋁合金板和所述鍍層鋼板互相接合且將該鍍層鋼板和所述其它鋼板互相接合。
6.一種異種金屬接合體，接合有鋁合金板與鍍層鋼板，其特征在于在所述鋁合金板與所述鍍層鋼板之間形成有由點(diǎn)焊焊接而成的第一接合部、以及由粘 合劑粘接而成的第二接合部，所述第一接合部俯視呈圓環(huán)狀。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的異種金屬接合體，其特征在于所述第一接合部的周圍被所述第二接合部包圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的異種金屬接合體，其特征在于在比圓環(huán)狀的所述第一接合部更靠中心處形成有弱接合部，該弱接合部中殘留有所述 粘合劑的熱分解物。
9.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的異種金屬接合體，其特征在于在所述鍍層鋼板的所述鋁合金板側(cè)的相反側(cè)的面上，接合有與所述鍍層鋼板不同的其 它鋼板。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的異種金屬接合體，其特征在于在所述鍍層鋼板與所述其它鋼板之間形成有熔核部，該熔核部形成于與所述鋁合金板 不接觸且與所述第一接合部相對的位置。
全文摘要
本發(fā)明提供異種金屬板的接合方法及異種金屬接合體。所述接合方法包括層疊工序，將鋁合金板(1)與鍍層鋼板(2)隔著粘合劑(5)重疊；預(yù)加熱工序，用點(diǎn)焊用的一對電極夾著在層疊工序中重疊的所述兩金屬板進(jìn)行加壓，并且在該一對電極間流通電流；冷卻工序，預(yù)加熱工序之后，在停止所述一對電極間的通電的狀態(tài)下，以比預(yù)加熱工序開始時更高的加壓力對兩金屬板進(jìn)行加壓，并使該加壓持續(xù)指定的冷卻時間；焊接工序，冷卻工序之后，在以比預(yù)加熱工序開始時更高的加壓力對兩金屬板進(jìn)行加壓的情況下，在所述一對電極間流通比預(yù)加熱工序中的通電電流值更高的電流，以將兩金屬板彼此焊接。由此，并用粘合劑粘接和點(diǎn)焊，可以將異種金屬板彼此牢固接合。
文檔編號B23K11/20GK102059439SQ20101053294
公開日2011年5月18日 申請日期2010年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者田中耕二郎, 笹部誠二, 西口勝也 申請人:株式會社神戶制鋼所, 馬自達(dá)汽車株式會社