本發(fā)明涉及異種材料接合用鍛造鉚釘、異種材料接合方法、以及通過所述接合方法而得到的異種材料接合體。

背景技術(shù)：

近年來，針對由廢氣等引起的地球環(huán)境問題，謀求基于機(jī)動車等輸送設(shè)備的車身的輕量化而實(shí)現(xiàn)的燃油消耗率的改善。另外，為了在盡量不阻礙該輕量化的情況下提高機(jī)動車的車身碰撞時(shí)的安全性，針對機(jī)動車的車身構(gòu)造，對以往使用的鋼材的一部分應(yīng)用更輕量且能量吸收性也優(yōu)異的鋁合金材以及鎂材等輕合金材的情況逐漸增加。

機(jī)動車的車身等所使用的鋁合金材存在軋板材、擠壓材、或鍛材等形態(tài)。作為機(jī)動車的頂蓋、機(jī)罩、擋泥板、門、行李箱蓋等大型的板構(gòu)造體的外板以及內(nèi)板等，正在研究使用aa或jis基準(zhǔn)的6000系(al-mg-si系)以及5000系(al-mg系)等鋁合金板。

只要不由鋁合金材構(gòu)成車身的所有的部分，就需要將上述鋁合金材與原本通常使用的鋼板或型鋼等鋼材(鋼構(gòu)件)組合使用，必然地需要將鋁合金材與鋼材接合。

專利文獻(xiàn)1～5公開了如下技術(shù)：在將鋼制的鉚釘預(yù)先接合于鋁合金材等輕合金材之后，利用一對電極夾持所述鉚釘?shù)念^部和鋼材，通過通電而對所述鉚釘?shù)妮S部與鋼材進(jìn)行點(diǎn)焊，由此將輕合金材與鋼材接合。

在專利文獻(xiàn)1中，將鋼制鉚釘釘入輕合金材，在軸部釘穿所述輕合金材的同時(shí)將所述鉚釘與所述輕合金材鉚接接合，接著對所述鉚釘?shù)妮S部與所述鋼材進(jìn)行點(diǎn)焊。在所述鉚釘?shù)念^部形成有凹部(環(huán)狀槽)。

在專利文獻(xiàn)2中也同樣，將鋼制鉚釘釘入輕合金材，在利用軸部釘穿所述輕合金材的同時(shí)將所述鉚釘與所述輕合金材鉚接接合，接著對所述鉚釘?shù)妮S部與所述鋼材進(jìn)行點(diǎn)焊。所述鉚釘在頭部形成有凹部(環(huán)狀槽)，軸部形成為橫截面積朝向前端側(cè)而變大，而且在所述鉚釘?shù)妮S部的前端面形成有突起(鼓起部)。

專利文獻(xiàn)3記載了如下內(nèi)容：在鋼制鉚釘?shù)妮S部的前端的周面形成凹部，并且在將該鉚釘釘入輕合金材時(shí)，在所述輕合金材形成與所述凹部相連的凹部。另外，在專利文獻(xiàn)3中記載了如下內(nèi)容：在所述鉚釘?shù)念^部以及軸部的表面中的、在釘入所述輕合金材之后與所述輕合金材接觸的部分形成具有比所述鋼材高的電阻的皮膜(絕緣層)。

在專利文獻(xiàn)4中，將鋼制鉚釘按入形成于輕合金材的底孔并將所述鉚釘與所述輕合金材鉚接接合，接著對所述鉚釘?shù)妮S部與所述鋼材進(jìn)行點(diǎn)焊。所述鉚釘?shù)妮S部包括直徑比所述底孔的直徑小的前端部、直徑比底孔的直徑大的基端部、以及所述前端部與基端部之間的曲面狀的縮徑部(直徑比所述前端部的直徑小)。

在專利文獻(xiàn)5中，將鋼制鉚釘釘入輕合金材，在利用軸部釘穿所述輕合金材的同時(shí)將所述鉚釘與所述輕合金材鉚接接合，接著對所述鉚釘?shù)妮S部與所述鋼材進(jìn)行點(diǎn)焊。所述鉚釘在頭部和軸部前端具備隆起部。另外，在專利文獻(xiàn)5中記載了：在頭部形成凹部(環(huán)狀槽)，并且在釘入所述輕合金材之后與所述輕合金材接觸的部分形成具有比所述鋼材高的電阻的皮膜(絕緣層)。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009-285678號公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開2010-207898號公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：日本特開2014-580號公報(bào)

專利文獻(xiàn)4：日本特開2014-121710號公報(bào)

專利文獻(xiàn)5：日本特開2014-173683號公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1～5所記載的方法中，為了得到規(guī)定的焊接強(qiáng)度，需要在點(diǎn)焊時(shí)使焊接電流高效地流入被接合材即鋼材而形成規(guī)定的大小的熔核。此時(shí)，需要防止從鉚釘不朝向鋼材而向輕合金材流動的所謂的分流。

因此，在專利文獻(xiàn)2～5中公開了為了使通過鉚釘?shù)碾娏骶奂谥醒攵谳S部的前端設(shè)置有突起部或隆起部的鉚釘，在專利文獻(xiàn)3、5公開了在釘入輕合金材之后與輕合金材接觸的部分設(shè)置有絕緣層的鉚釘。

然而，在將鋼制鉚釘釘入輕合金材且利用軸部釘穿輕合金材的同時(shí)將鉚釘與輕合金材鉚接接合的情況下，在釘入時(shí)鉚釘?shù)妮S部一邊對輕合金材進(jìn)行剪切一邊進(jìn)行釘入。因此，有時(shí)形成于軸部的絕緣層沿著軸向被剝離，鉚釘?shù)幕?鋼材)外露。在該情況下，有時(shí)無法有效地防止焊接電流的分流而使熔核比規(guī)定的尺寸小。

如專利文獻(xiàn)3、5所記載那樣，鋼制鉚釘可以通過切削、磨削等機(jī)械加工或鍛造加工來成形。然而，如專利文獻(xiàn)5所記載那樣，從鉚釘?shù)纳a(chǎn)性、強(qiáng)度、尺寸精度方面出發(fā)，鉚釘優(yōu)選通過鍛造加工而且不同時(shí)使用切削、磨削等機(jī)械加工地成形。因此，專利文獻(xiàn)3、5所記載的鉚釘不具有咬邊部，而形成為僅通過通常的鍛造加工容易成形的剖面形狀。

另一方面，專利文獻(xiàn)1、2所記載的鉚釘形成為軸部的前端部側(cè)(釘入輕合金材時(shí)成為剪切的刃尖的部分)的直徑比基端部側(cè)的直徑大。在該鉚釘形成有專利文獻(xiàn)3、5所記載的絕緣層的情況下，比軸部的前端部靠后方側(cè)(基端部側(cè))的部分在釘入鉚釘時(shí)不直接參與輕合金材的剪切。其結(jié)果是，認(rèn)為能夠防止該部分的絕緣層被剝離。然而，這種異種材料接合用鉚釘通常也存在極其小型(參照后述的實(shí)施例)且厚度極薄的情況，這樣具有深的咬邊部的鉚釘難以僅通過鍛造加工來成形。因此，存在需要僅通過切削、磨削等機(jī)械加工來從原料成形為產(chǎn)品形狀、或需要在將原料鍛造加工成半產(chǎn)品(nearnetshape)之后施加所述機(jī)械加工來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品化這樣的問題。

本發(fā)明的目的在于，以使用通過鍛造加工而從原料成形為產(chǎn)品形狀并在表面形成有絕緣層(具有電阻比鋼材的電阻高的皮膜)的鋼制的異種材料接合用鉚釘為前提，在將所述鉚釘釘入輕合金材時(shí)不使形成于所述鉚釘?shù)慕^緣層剝離，由此防止點(diǎn)焊時(shí)的分流。

用于解決課題的方案

本發(fā)明的鋼制的異種材料接合用鍛造鉚釘包括板狀的頭部和從所述頭部延伸的軸部，在被釘入輕合金材利用所述軸部釘穿所述輕合金材的同時(shí)與所述輕合金材鉚接接合，接著與鋼材進(jìn)行點(diǎn)焊，其特征在于，所述軸部包括：第一軸部，其從所述頭部延伸；環(huán)狀的突出部，其在所述第一軸部的前端部向外周方向突出；以及第二軸部，其截面積比所述第一軸部的截面積小，且從所述突出部進(jìn)一步向前端方向延伸，在所述軸部以及所述頭部中的與所述輕合金材相接的面上形成有電阻比所述鋼材的電阻高的皮膜。

在本發(fā)明中，鍛造鉚釘是指僅通過鍛造加工而由原料成形為最終產(chǎn)品形狀(netshape)的鉚釘。

在本發(fā)明中，輕合金材除了包含鋁、鎂以外，還包含鈦。所述鉚釘優(yōu)選在所述頭部形成有環(huán)繞所述第一軸部的環(huán)狀的槽，和/或在所述第二軸部的前端形成有突起。

本發(fā)明的異種材料接合方法使用上述異種材料接合用鍛造鉚釘對鋼材與輕合金材進(jìn)行接合，其特征在于，將所述異種材料接合用鍛造鉚釘釘入所述輕合金材，在利用所述軸部釘穿所述輕合金材的同時(shí)與所述輕合金材鉚接接合，接著將所述輕合金材與鋼材重疊，利用一對電極夾持所述異種材料接合用鍛造鉚釘?shù)念^部和所述鋼材，利用所述電極對所述異種材料接合用鍛造鉚釘以及所述鋼材進(jìn)行加壓并對所述電極通電，對所述異種材料接合用鍛造鉚釘?shù)妮S部與所述鋼材進(jìn)行點(diǎn)焊。

本發(fā)明的異種材料接合體通過將所述異種材料接合用鍛造鉚釘與輕合金材鉚接接合，使所述輕合金材重疊于鋼材，并利用點(diǎn)焊將所述異種材料接合用鍛造鉚釘?shù)妮S部與所述鋼材接合而成，其特征在于，所述異種材料接合用鍛造鉚釘被釘入所述輕合金材，且在所述頭部與突出部之間與所述輕合金材鉚接接合，在所述輕合金材與所述第二軸部之間形成有間隙。

發(fā)明效果

本發(fā)明的異種材料接合用鍛造鉚釘?shù)妮S部包括從頭部延伸的第一軸部、在所述第一軸部的前端部向外周方向突出的環(huán)狀的突出部、以及截面積比所述第一軸部的截面積小且從所述突出部進(jìn)一步向前端方向延伸的第二軸部?；谠撎卣餍缘男螤?，本發(fā)明的異種材料接合用鍛造鉚釘盡管具有咬邊部，但也能夠如后所述僅通過通常的鍛造加工而成形為產(chǎn)品形狀。

在將所述異種材料接合用鍛造鉚釘釘入輕合金材時(shí)，所述輕合金材被所述軸部釘穿，同時(shí)釘穿孔的周圍的材料在所述頭部與所述突出部之間進(jìn)行塑性流動，所述異種材料接合用鍛造鉚釘與所述輕合金材鉚接接合。進(jìn)行塑性流動的輕合金材的材料向所述頭部與所述突出部之間的凹處(第一軸部)流動并填充，因此容易進(jìn)行鉚接接合。因此，與不存在所述突出部的情況相比，即便使所述頭部薄壁化，也能夠確保鉚接接合的強(qiáng)度。需要說明的是，若所述異種材料接合用鍛造鉚釘?shù)念^部薄壁化，則頭部的從輕合金材突出的突出高度減少，從而提高異種材料接合體的外觀性。

在將本發(fā)明的異種材料接合用鍛造鉚釘釘入輕合金材時(shí)，形成于所述第一軸部的前端部的環(huán)狀的突出部成為刃尖而釘穿所述輕合金材。此時(shí)，所述第一軸部(比所述突出部靠基端部側(cè))的輪廓在沿軸向觀察時(shí)位于所述突出部的輪廓的內(nèi)側(cè)，因此所述第一軸部不直接參與所述輕合金材的剪切。由此，能夠防止絕緣層從所述第一軸部(比所述突出部靠基端部側(cè)的部分)的表面剝離。其結(jié)果是，在使所述異種材料接合用鍛造鉚釘與所述輕合金材鉚接接合之后，也能夠?qū)㈦娮璞人鲣摬牡碾娮韪叩钠つぞS持在與所述輕合金材相接的面上，能夠防止點(diǎn)焊時(shí)的分流。以上所說明的本發(fā)明的效果除了對于鋼材與鋁的接合奏效以外，還對鋼材與鎂以及鋼材與鈦的接合奏效。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的鉚釘?shù)囊焕牧Ⅲw圖。

圖2是圖1所示的鉚釘?shù)膇-i剖視圖。

圖3a是說明圖1所示的鉚釘?shù)腻懺旆椒ǖ钠室晥D。

圖3b是示出鉚釘?shù)漠a(chǎn)品的剖視圖。

圖4a是示出本發(fā)明的鉚釘?shù)尼斎牍ば虻氖疽鈭D。

圖4b是示出本發(fā)明的鉚釘?shù)尼斎牍ば虻氖疽鈭D。

圖5是示出本發(fā)明的電阻點(diǎn)焊工序的縱剖視圖。

圖6a是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的異種材料接合體的縱剖視圖。

圖6b是示出本發(fā)明的實(shí)施方式的異種材料接合體的縱剖視圖。

圖7a是示出本發(fā)明的鉚釘?shù)牧硪焕钠室晥D。

圖7b是示出本發(fā)明的鉚釘?shù)牧硪焕钠室晥D。

圖7c是示出本發(fā)明的鉚釘?shù)牧硪焕钠室晥D。

圖8a是通過實(shí)施例制造的本發(fā)明的鉚釘?shù)钠拭媸疽鈭D。

圖8b是通過實(shí)施例制造的本發(fā)明的鉚釘?shù)钠拭媸疽鈭D。

圖8c是比較例的鉚釘?shù)钠拭媸疽鈭D。

圖8d是比較例的鉚釘?shù)钠拭媸疽鈭D。

具體實(shí)施方式

以下，參照圖1～8來更具體地說明本發(fā)明的異種材料接合用鍛造鉚釘(以下，簡稱作鉚釘)、使用所述鉚釘?shù)漠惙N材料接合方法、以及通過所述接合方法而得到的異種材料接合體。

圖1、2所示的鉚釘1包括板狀的頭部2和從頭部2延伸的軸部3，實(shí)質(zhì)上具有旋轉(zhuǎn)體(與軸垂直的剖面呈圓形或環(huán)形)的立體形狀。軸部3包括從頭部2直接延伸的第一軸部4、在第一軸部4的前端部向外周方向突出的環(huán)狀的突出部5、以及截面積比第一軸部4的截面積小且從突出部5進(jìn)一步向前端方向延伸的第二軸部6，在第二軸部6的前端形成有低的圓錐形的突起7。在頭部2的第一軸部4側(cè)形成有環(huán)繞第一軸部4的環(huán)狀的槽8。

另外，鉚釘1在除了頭部2的端面2a和第二軸部6的端面(包括突起7的端面)6a以外的表面整體形成有絕緣層(電阻比鋼材的電阻高的皮膜)9。絕緣層9例如通過disgo(注冊商標(biāo))、lafre(注冊商標(biāo))、geomet(注冊商標(biāo))、聚酯系樹脂預(yù)涂覆(precoat)、硅酮彈性體等具有比鋼材高的電阻率(電阻)的涂料形成。需要說明的是，絕緣層9至少形成在將鉚釘1釘入后述的輕合金材時(shí)鉚釘1與所述輕合金材相接的部位即可。

鉚釘1的主體部分(除絕緣層9以外的部分)通過鍛造加工由原料成形。參照圖3a、圖3b、圖3c、圖3d說明鍛造加工的一例，首先從原料(鋼板)通過單個(gè)工序或多個(gè)工序的鍛造加工，成形出圖3a所示的鉚釘中間產(chǎn)品11。鉚釘中間產(chǎn)品11包括頭部12、軸部13以及軸部13的前端的突起14。頭部12以及突起14分別形成為與鉚釘1的頭部2以及突起7實(shí)質(zhì)相同的形狀，軸部13具有與鉚釘1的第一軸部4實(shí)質(zhì)相同的直徑，長度稍長。需要說明的是，軸部13在全長的范圍實(shí)質(zhì)上為相同的直徑，但具有些許的起模斜度。

接著，由上下模具15、16進(jìn)行沿著軸向?qū)︺T釘中間產(chǎn)品11的軸部13的前端外周部13a(圖3a中用點(diǎn)標(biāo)記出的部位)進(jìn)行加壓的鍛造加工(一種鐓頂加工)。通過該鍛造加工，軸部13的外周部的材料沿著橫向流動(擴(kuò)展)而形成環(huán)狀的突出部5，形成所述第二軸部6，如圖3b所示，形成產(chǎn)品即鉚釘1。第一軸部4的輪廓在沿軸向觀察時(shí)位于突出部5的輪廓的內(nèi)側(cè)，第二軸部6的輪廓在沿軸向觀察時(shí)位于第一軸部的輪廓的內(nèi)側(cè)。對鉚釘中間產(chǎn)品11進(jìn)行的該鍛造加工能夠通過自由鍛造進(jìn)行，因此在鍛造加工后的鉚釘1存在咬邊部，但無需復(fù)雜的模具構(gòu)造(僅上下模具15、16)就能夠成形。

接著，參照圖4a、圖4b、圖4c、圖4d、圖5來說明本發(fā)明的異種材料接合方法。

首先，如圖4a所示，將輕合金材22載置在圓筒狀的下模具21上，將鉚釘1配置于下模具21的上方，通過上模具(沖頭)23將鉚釘1釘入輕合金材22。鉚釘1也可以在由適當(dāng)?shù)闹С醒b置支承的狀態(tài)下配置于輕合金材22上，也可以使沖頭23磁化，使鉚釘1磁附著于沖頭23而將鉚釘1配置于輕合金材22上。

在使沖頭23朝向輕合金材22下降并將鉚釘1釘入輕合金材22時(shí)，如圖4b所示，輕合金材被軸部3釘穿，落料24向下模具21內(nèi)落下，軸部3的前端部(第二軸部6和突出部5)貫通輕合金材22。同時(shí)，形成于輕合金材22的釘穿孔的周圍的材料夾持于鉚釘1的頭部2與下模具21之間并進(jìn)行塑性流動，進(jìn)入形成于鉚釘1的頭部2的槽8內(nèi)，并進(jìn)一步進(jìn)入頭部2與突出部5之間，緊貼于第一軸部4的周圍。通過該釘入，鉚釘1與輕合金材22鉚接接合。

第一軸部4的直徑比突出部5的直徑小，其輪廓在沿軸向觀察時(shí)位于突出部5的輪廓的內(nèi)側(cè)。因此，能夠防止在軸部3釘穿輕合金材時(shí)形成于第一軸部4的表面絕緣層9被輕合金材22的釘穿孔的內(nèi)周刮去。

鉚接接合有鉚釘1的輕合金材22被搬入電阻點(diǎn)焊裝置，如圖5所示重疊于鋼材25上。此時(shí)，以鉚釘1位于點(diǎn)電極26、27之間的方式配置輕合金材22和鋼材25。由于鉚釘1的第二軸部6貫通輕合金材22，因此第二軸部6的前端的突起7與鋼材25接觸。

接下來，使上下的電極26、27彼此接近，夾持鉚釘1的頭部2與鋼材25并作用加壓力。并且，向電極26、27之間施加脈沖電流，對鉚釘1與鋼材25進(jìn)行電阻點(diǎn)焊。

在點(diǎn)焊時(shí)，在鉚釘1的與輕合金材22相接的面上，絕緣層9(參照圖2)不被剝離而存在于該面。因此，通電電流不會從鉚釘1向輕合金材22流動(分流)，而在鉚釘1內(nèi)流向鋼材25。另外，第二軸部6的前端的突起7與鋼材25接觸，因此通電電流在以所述突起7為中心的區(qū)域中流動，在該區(qū)域中鉚釘1的第二軸部6與鋼材25熔融，并彼此接合。

圖6a中將鉚釘接合以及點(diǎn)焊后的輕合金材22和鋼材25(異種材料接合體)與上下的電極26、27一并示出。在鉚釘1的與輕合金材22相接的面存在有絕緣層9(參照圖2)，且在第二軸部6形成有突起7，由此焊接電流集中在以突起7為中心的區(qū)域。因而，熔核28容易以規(guī)定的大小形成于第二軸部6的中心。

通過在第二軸部6與輕合金材22之間存在有突出部5，從而在輕合金材22與第二軸部6之間形成間隙29。由于存在該間隙29，因此焊接時(shí)的熱量不容易從形成有熔核28的第二軸部6傳遞至軸部3周邊的輕合金材22，軸部3的周邊的輕合金材22不會過度地軟化或熔融。其結(jié)果是，能夠防止鉚釘接合強(qiáng)度降低。

在圖6a中，鉚釘1的軸與電極26、27的軸一致，但在圖6b中鉚釘1的軸與電極26、27的軸偏移。在圖6b的情況下，電極26、27與鉚釘1以及鋼材25接觸的接觸位置相對地從鉚釘1的軸偏移而成為周緣部，通電電流經(jīng)由鉚釘1的周緣部而流動。因此，熔核31容易形成于與鉚釘1的第二軸部6的軸偏移的位置(第二軸部6的周緣部)。然而，在該情況下，也在輕合金材22與第二軸部6之間形成有間隙32，因此軸部3的周邊的輕合金材22不會過度軟化或者熔融，能夠防止鉚釘接合強(qiáng)度降低。

需要說明的是，點(diǎn)焊的條件能夠直接應(yīng)用通常的鋼材-鋼材的同種材料彼此的接合所通常使用的條件。換言之，本發(fā)明不限于輕合金材-鐵材的異種材料接合，也能夠應(yīng)用通常的鋼材-鋼材的同種材料彼此的點(diǎn)接合所通常使用的條件。作為點(diǎn)焊的優(yōu)選的條件，優(yōu)選將一對電極之間的加壓力設(shè)為1.0～5.0kn的范圍。另外，將電極間電流設(shè)為5～15ka的范圍，優(yōu)選設(shè)為7～8ka的范圍，從與接合部處的輕合金材的厚度t(mm)的關(guān)系出發(fā)優(yōu)選通電200×t(msec)以下的時(shí)間。需要說明的是，使該通電時(shí)間與輕合金材的厚度t成比例是為了對經(jīng)由與鉚釘1鉚接接合的輕合金材(熱傳導(dǎo)率高)散溢的熱量進(jìn)行補(bǔ)償，在接合部形成恒定尺寸的熔核。

圖7a、圖7b、圖7c中示出本發(fā)明的鉚釘?shù)牧硪焕?/p>

圖7a的鉚釘33與鉚釘1的不同之處在于，第一軸部34的直徑越趨于前端部則越大且形成有淺的咬邊，其他方面與鉚釘1相同。由于第一軸部34的表面稍微傾斜，從而鉚釘33與輕合金材的鉚接接合被強(qiáng)化。

為了制造鉚釘33，首先，作為第一工序，由在內(nèi)表面帶有斜度的分割模具對原料的軸部的周圍進(jìn)行保持，在該狀態(tài)下進(jìn)行頭部的鐓鍛，成形出軸部傾斜的鉚釘中間產(chǎn)品(參照圖3a所示的鉚釘中間產(chǎn)品11)。接著，作為第二工序，對所述鉚釘中間產(chǎn)品的軸部的前端外周部施加自由鍛造(參照圖3a)，成形出突出部35以及第二軸部36。

圖7b的鉚釘37與鉚釘1的不同之處在于，頭部38的上部外周部38a向軸部39側(cè)傾斜且頭部38整體薄壁化。其他方面與鉚釘1相同。由于頭部38薄壁化，從而鉚釘37輕量化，由于頭部38的上部外周部38a傾斜，從而與鉚接接合后的輕合金材的臺階變小。

圖7c的鉚釘41是本發(fā)明的鉚釘?shù)幕拘?，與鉚釘1的不同之處在于，在頭部42不存在環(huán)繞第一軸部43的環(huán)狀的槽，在第二軸部44的前端未形成突起。其他方面與鉚釘1相同。需要說明的是，形成于鉚釘1的頭部2的槽8具備在鉚釘釘入時(shí)輕合金材供材料流入從而提高鉚接接合的強(qiáng)度的作用。另外，形成于鉚釘?shù)牡诙S部6的突起7具有使點(diǎn)焊時(shí)的焊接電流集中在以突起7為中心的區(qū)域從而使熔核容易形成于鉚釘中心部的作用。

實(shí)施例

接著，與脫離本發(fā)明的范圍的比較例相比較地說明本發(fā)明的實(shí)施例的效果。

<鉚釘?shù)腻懺旒庸ば?gt;

嘗試僅通過鍛造加工來成形通過軸中心的剖面的輪廓為圖8a、圖8b、圖8c、圖8d所示的形狀的鉚釘(均為旋轉(zhuǎn)體)。這些鉚釘均是：頭部的直徑為10mm，從頭部上端到軸部前端(除了突起以外)的高度為3.5mm。圖8a的鉚釘是本發(fā)明的鉚釘，第一軸部的直徑為5.8mm，第二軸部的直徑為4.8mm。在圖8b的鉚釘中，軸部的直徑為5.8mm，直徑沿著軸向?qū)嵸|(zhì)上未變化。在圖8c的鉚釘中，軸部的直徑形成為越趨于前端部則越大，軸部的前端部的直徑(最大徑)為5.8mm。該鉚釘?shù)钠拭嫘螤钆c專利文獻(xiàn)1、2所記載的鉚釘?shù)钠拭嫘螤铑愃啤Ｔ趫D8d的鉚釘中，軸部的中心部向內(nèi)彎曲而縮徑，下端的直徑為5.8mm。

上述圖8a、圖8b的鉚釘能夠僅通過鍛造加工而無問題地成形。另外，在頭部的厚度(th)為0.8mm～1.5mm的范圍內(nèi)，能夠僅通過鍛造加工而成形。另一方面，圖8c、圖8d的鉚釘均在軸部存在深的咬邊部，僅通過鍛造加工無法得到目標(biāo)形狀。

<接合強(qiáng)度試驗(yàn)>

接著，使用能夠通過鍛造加工形成的上述圖8a、圖8b的鉚釘進(jìn)行了接合試驗(yàn)。準(zhǔn)備鉚釘頭部的厚度(th)分別為0.8mm、1.2mm的鉚釘。另外，在上述圖8a、圖8b的各鉚釘?shù)谋砻?，如圖2所示由lafre(注冊商標(biāo))形成了絕緣層。

向板厚1.2mm的6000系鋁合金材釘入上述圖8a、圖8b的各鉚釘，并將其與鋁合金材鉚接接合。

接著，將鉚釘以重疊余量30mm重疊于板厚1.0mm的冷軋鋼板(spcc)并對鉚釘與鋼板進(jìn)行點(diǎn)焊，制作出鋁合金材-鋼材的異種材料接合體。作為焊接條件，電極使用鉻銅合金(直徑16mm、前端面的曲率半徑80mm)的dr形電極，在由一對電極夾持鉚釘和鋼板之后，設(shè)為加壓力為3kn、焊接電流為7000a、通電時(shí)間為200msec這樣的條件。

接著，從該點(diǎn)焊后的異種材料接合體以點(diǎn)焊部中心切出寬度30mm×長度200mm的接頭試驗(yàn)片，把持鋼板和鋁合金板而進(jìn)行拉伸試驗(yàn)直到斷裂為止，測定出拉伸強(qiáng)度。在點(diǎn)焊部產(chǎn)生了斷裂。

而且，使用與拉伸試驗(yàn)同樣地獲取的試驗(yàn)片，由夾具夾持鋁合金板并扭轉(zhuǎn)直到與鉚釘之間產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)為止，測定出轉(zhuǎn)矩(鉚接力)。

表1中示出制作出的圖8a、圖8b的各鉚釘?shù)念^部的厚度、點(diǎn)焊的熔核直徑、拉伸強(qiáng)度(接合強(qiáng)度)、以及轉(zhuǎn)矩(鉚接力)。

[表1]

如表1所示，在使用了圖8a的鉚釘?shù)那闆r下，即使頭部薄壁化也呈現(xiàn)出高的拉伸強(qiáng)度(接合強(qiáng)度)，鉚接力(轉(zhuǎn)矩)幾乎未降低。

另一方面，在使用了圖8b的鉚釘?shù)那闆r下，發(fā)現(xiàn)了認(rèn)為因點(diǎn)焊時(shí)的分流而引起的熔核直徑的減小。拉伸強(qiáng)度(接合強(qiáng)度)也大幅降低，對于使頭部薄壁化的鉚釘，發(fā)現(xiàn)了鉚接力(轉(zhuǎn)矩)的降低。

本申請以2015年1月20日申請的日本專利申請(特愿2015-8435)為基礎(chǔ)，將其內(nèi)容作為參照而援引于此。

附圖標(biāo)記說明

1異種材料接合用鍛造鉚釘

2頭部

3軸部

4第一軸部

5突出部

6第二軸部

7突起

8槽

9絕緣層