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アルミニウム合金のスポット溶接について

アルミニウム合金のスポット溶接について

 
アルミニウム合金を溶接するスポット溶接機
アルミニウム合金は、熱伝導率及び導電率が高いので、「加圧力→大、電流→大・通電時間→短」にする必要があります。大電流短時間通電という原則に基づいてアルミニウム合金を溶接するスポット溶接機には、加圧の追従が良い・短時間大電流制御が可能(コンデンサ・インバータ)などを選定する必要があります。
 
アルミニウム合金を溶接する電極チップの先端形状
Rタイプ(球面形)または、Cタイプ(円すい台形)のチップを使用します。R形電極チップの先端Rは50mm以上とし、板厚が増すとともに大きくしなければなりません。特に表面のくぼみを小さくしたい場合は、先端Rを200mm以上にすることが望ましいとされています。

Rタイプ(球面形)
アルミニウム合金を溶接する電極チップの先端形状
Cタイプ(円すい台形)
アルミニウム合金を溶接する電極チップの先端形状
 
アルミニウム合金を溶接する電極チップの先端形状

アルミニウム合金を溶接する電極チップの材質
導電率の高いクロム銅、ジリコ二ウム銅などが一般的に使用されています。

アルミニウム合金を溶接する電極チップの水冷
冷却用パイプの先端は斜めに切り、電極水冷穴の先端近くまで挿入します。冷却水量は毎分3~10リットルを目安とし、入口と出口の温度差は5℃以内とすることが望ましいとされています。
なお、入口における水温は30℃以下とします。

冷却用パイプの先端は斜めに切ります

アルミニウム合金を溶接する電極チップのドレッシング
アルミニウム合金の溶接条件範囲は、鋼などより狭いので、より厳重な管理が必要です。特に、電極チップ先端は汚れやすく、また変形に伴う通電面積の増大により溶接電流密度が減少して溶 接強さが低下するので、注意しなければなりません。したがって一般には、20~50打点ごとに電極チップ先端のドレッシングを行なっています。
 
アルミニウム合金 溶接前処理
電極チップと接する被溶接部の表面は、電極チップのピックアップを防ぐため、前処理を施すことが必要です。ただし、被溶接部の組み合わせ板間の接触面に対する前処理を行なわなくても溶接は可能ですが、高品質の溶接部を得るには脱脂および、表面の酸化皮膜の除去のための前処理が必要です。

アルミニウム合金の溶接条件

溶接条件(単相交流式)

アルミニウム合金の溶接条件(単相交流式)の表

溶接条件(三相低周波式)

アルミニウム合金の溶接条件(三相低周波式)の表

溶接条件(三相整流式)

アルミニウム合金の溶接条件(三相整流式)の表

溶接条件(コンデンサ式)

アルミニウム合金の溶接条件(コンデンサ式)の表