申请/专利权人：双叶产业株式会社;丰田自动车株式会社

申请日：2018-08-13

公开（公告）日：2020-10-13

公开（公告）号：CN109382568B

主分类号：B23K9/067(20060101)

分类号：B23K9/067(20060101)

优先权：["20170814 JP 2017-156590"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2020.10.13#授权;2019.03.22#实质审查的生效;2019.02.26#公开

摘要：在多个铝部件的外表面上，设置有从第一端部延伸到第二端部的焊接线以及从第三端部延伸到第四端部的预备线，预备线的第四端部与焊接线的第一端部相连。并且，连续地进行沿着预备线的电弧焊接以及沿着焊接线的电弧焊接。此外，从第四端部朝向第三端部沿着预备线方向延伸的直线和从第一端部朝向第二端部沿着焊接线方向延伸的直线所形成的角度为钝角。

主权项：1.一种制造方法，其为利用电弧焊接对由含有铝的金属制成的多个铝部件进行接合而获得的部件的制造方法，其中，所述电弧焊接通过从焊炬的前端部延伸的焊丝进行电弧放电，所述制造方法的特征在于，所述焊炬构成为朝向进行所述电弧焊接的部位放出保护气体，在所述多个铝部件的外表面上，设置有从第一端部延伸到第二端部的焊接线、以及从第三端部延伸到第四端部的预备线，并且所述预备线的所述第四端部与所述焊接线的所述第一端部相连，在所述焊丝垂直于所述外表面上的进行所述电弧焊接的部位的状态下或在所述焊丝沿着前进角方向延伸的状态下，连续地进行沿着所述预备线从所述第三端部趋向所述第四端部的所述电弧焊接、以及沿着所述焊接线从所述第一端部趋向所述第二端部的所述电弧焊接，所述前进角方向是指，所述焊丝在沿着所述焊接线进行所述电弧焊接时的延伸方向，此时，所述焊丝处于其前端侧位于比其根部侧更靠近所述第二端部侧的位置处的状态，将所述第四端部处的所述预备线的方向定义为预备线方向，将所述第一端部处的所述焊接线的方向定义为焊接线方向，调整所述预备线以使得，从所述第四端部朝向所述第三端部沿着所述预备线方向延伸的直线和从所述第一端部朝向所述第二端部沿着所述焊接线方向延伸的直线所形成的角度之中的较小角度为钝角。

全文数据：部件的制造方法技术领域本公开涉及利用电弧焊接制造部件的制造方法。背景技术铝部件在其外表面上具有熔点高的氧化皮膜。因此，当开始对多个铝部件进行焊接时，需要对这些铝部件进行预热，使得氧化皮膜易于熔化。此外，日本特开2005-40812号公报中记载了一种用于改善铝部件的焊接质量的方法。具体而言，该文献中记载了，当开始对多个铝部件进行MIG焊接时，根据氧化皮膜的状态对输出电压以及电弧长度进行控制。发明内容发明要解决的问题但是，上述文献所记载的方法使得对多个铝部件进行焊接的工序变得复杂。期望以简单的方法良好地进行对铝或铝合金的电弧焊接。解决问题的技术方案在本公开的一个方面的制造方法中，制造如下部件，即，利用电弧焊接对由含有铝的金属制成的多个铝部件进行接合而获得的部件，其中，电弧焊接通过从焊炬的前端部延伸的焊丝进行电弧放电。焊炬构成为朝向进行电弧焊接的部位放出保护气体。此外，在多个铝部件的外表面上，设置有从第一端部延伸到第二端部的焊接线、以及从第三端部延伸到第四端部的预备线，并且预备线的第四端部与焊接线的第一端部相连。并且，在焊丝垂直于外表面上的进行电弧焊接的部位的状态下或在焊丝沿着前进角方向延伸的状态下，连续地进行沿着预备线从第三端部趋向第四端部的电弧焊接、以及沿着焊接线从第一端部趋向第二端部的电弧焊接。另外，前进角方向是指，焊丝在沿着焊接线进行电弧焊接时的延伸方向，此时，焊丝处于其前端侧位于比其根部侧更靠近第二端部侧的位置处的状态。在此，将第四端部处的预备线的方向定义为预备线方向，且将第一端部处的焊接线的方向定义为焊接线方向。调整预备线以使得，从第四端部朝向第三端部沿着预备线方向延伸的直线和从第一端部朝向第二端部沿着焊接线方向延伸的直线所形成的角度之中的较小角度为钝角。根据上述构成，在沿着焊接线进行电弧焊接之前，先沿着预备线进行电弧焊接，由此，对多个铝部件进行预热。因此，能够良好地沿着焊接线进行焊接。此外，焊丝处于垂直于进行电弧焊接的部位的状态或处于沿着前进角方向延伸的状态。因此，在沿着焊接线进行电弧焊接时，会朝向焊接的行进方向侧放出保护气体。其结果为，从进行电弧焊接之前就能够有效地用保护气体覆盖焊接线上的各个位置。由此，能够抑制因大气进入焊接部位且该焊接部位的温度升高而导致在焊接部位处产生气孔的情况。此外，预备线和焊接线相交的角度为钝角。因此，能够抑制当沿着预备线的电弧焊接结束后沿着焊接线的电弧焊接开始时焊接的行进方向发生大幅变化的情况。由此，即使当沿着焊接线的电弧焊接开始时，也能够从进行电弧焊接之前有效地用保护气体覆盖焊接线上的各个位置。因此，能够抑制因大气进入焊接部位且该焊接部位的温度升高而导致在焊接部位处产生气孔的情况。此外，由于当沿着焊接线的电弧焊接开始时焊接的行进方向所改变的角度为钝角，所以能够抑制焊接行进的速度的降低。即，当沿着焊接线的电弧焊接开始时，能够更迅速地改变焊接的行进方向。因此，能够抑制焊接线和预备线的交点附近被过度加热，从而能够以稳定的质量进行电弧焊接。因此，能够以简单的方法对铝或铝合金良好地进行电弧焊接。另外，对多个铝部件进行接合而获得部件可以是安装在车辆上的部件。根据上述构成，当制造安装在车辆上的部件时，能够容易且良好地对铝或铝合金进行电弧焊接。此外，电弧焊接可以是MIG焊接、MAG焊接、TIG焊接、或等离子焊接。根据上述构成，能够容易且良好地对铝或铝合金进行MIG焊接、MAG焊接、TIG焊接、或等离子焊接。此外，焊丝可以呈直线状延伸。根据上述构成，能够更良好地进行电弧焊接。此外，焊丝可以相对于竖直方向倾斜，焊丝相对于竖直方向的角度可以大于0°且小于20°。根据上述构成，当沿着焊接线进行电弧焊接时，能够使焊丝良好地处于沿着前进角方向延伸的状态。此外，保护气体可以沿着焊丝从前端部放出。根据上述构成，能够朝向进行电弧焊接的部位良好地放出保护气体。此外，在沿着焊接线进行电弧焊接时，能够朝向焊接的行进方向侧良好地放出保护气体。此外，焊接线可以呈直线状。此外，焊接线可以呈曲线状。此外，预备线可以呈直线状。此外，预备线可以呈曲线状。即使在具有上述构成的情况下，也可以获得同样的效果。附图说明图1A是焊炬的说明图。图1B是示出预备线以及焊接线的一个示例的立体图。图2A是示出预备线以及焊接线的一个示例的俯视图。图2B是示出预备线以及焊接线的一个示例的俯视图。具体实施方式以下参照附图对本公开的实施方式进行说明。本公开的实施的方式不限于以下实施方式，也可以采用属于本公开的技术范围内的各种方式。[制造方法的说明]在本实施方式的制造方法中，如图1A所示，通过电弧焊接制造接合部件100。另外，接合部件100可以是例如用于汽车等的车辆的部件。电弧焊接是指一种利用由电流引起的电弧放电所产生的热量的焊接方法。在本实施方式中，使用熔化极惰性气体保护焊MetalInertGasWelding，以下称为“MIG焊接”作为示例。但是，也可以使用例如熔化极活性气体保护电弧焊MetalActiveGasArcWelding，以下称为“MAG焊接”、非熔化极惰性气体钨极保护焊TungstenInertGasWelding，以下称为“TIG焊接”、或等离子焊接等使用保护气体的其他类型的电弧焊接。在本实施方式的电弧焊接中，使用图1A中的焊炬10。焊炬10具有主体部13、前端部12、以及焊丝11。主体部13具有细长形状，并以前端部分相对于竖直方向倾斜的方式而弯折。前端部12是从主体部13的前端突出的细长部位。前端部12沿着相对于竖直方向倾斜的方向而延伸。此外，前端部12构成为在进行电弧焊接时从其前端放出保护气体14。所放出的保护气体14朝向母材中的焊接部位。另外，保护气体14可以沿着焊丝11从前端部12的前端延伸的方向而从该前端放出。焊丝11作为在进行电弧焊接时进行电弧放电的电极而使用。焊丝11以沿着主体部13以及前端部12贯穿焊炬10内部的状态而配置。此外，作为示例，焊丝11从前端部12的前端沿着前端部12的延伸方向呈直线状延伸。更具体地，如图1A、1B所示，从前端部12的前端延伸的焊丝11以相对于竖直方向的角度11a为X°的方式倾斜。另外，作为示例，X°可以是大于0°且小于90°的角度。此外，作为示例，X°也可以是大于0°且小于20°的角度。此外，作为示例，X°还可以是10°或大致10°。另外，可以使焊丝11中的从前端部12的前端延伸的部分例如弯折或弯曲。并且，在接合部件100的制造工序中，由含有铝的金属制成的多个铝部件110、120通过电弧焊接而接合。接合部件100通过接合多个铝部件110、120而获得。多个铝部件110、120中的每一个铝部件可以是例如由铝制成的部件，也可以是例如由含有铝的合金制成的部件。更具体地，沿着设置在多个铝部件110、120的外表面上的焊接线进行电弧焊接。作为示例，焊接线设置在该外表面中供多个铝部件110、120相互接触的部分处，并且从第一端部延伸到第二端部。此外，在该外表面上还设置有预备线。预备线从第三端部延伸到第四端部，并且，第四端部与焊接线的第一端部相连。作为示例，在本实施方式中，如图1A、1B所示，多个铝部件110、120包括层叠的板状上侧铝部件120以及板状下侧铝部件110。并且，如图1B、2A所示，可以在为下侧铝部件110外表面的焊接面111中例如与上侧铝部件120的缘部相接触的部分处，设置直线状的焊接线20。另外，如图2B所示，上侧铝部件120的缘部可以呈曲线状。在这种情况下，可以在例如焊接面111中的与上侧铝部件120的缘部相接触的部分处设置曲线状的焊接线50。除此之外，也可以在例如焊接面111中的与上侧铝部件120的缘部相接触的部分的附近设置直线状或曲线状的焊接线50。此外，作为示例，如图1B、2A所示，可以在焊接面111上设置与直线状的焊接线20相连的直线状的预备线30。此外，作为示例，如图2B所示，也可以在焊接面111上设置与曲线状的焊接线50相连的曲线状的预备线60。当然，既可以设置与直线状的焊接线20相连的曲线状的预备线，也可以设置与曲线状的焊接线50相连的直线状的预备线。另外，可以跨越多个铝部件的外表面而设置预备线。此外，焊接面111可以是例如平面或曲面，也可以具有凹凸。在此，将第四端部处的预备线延伸的方向定义为预备线方向。如图2A所示，在预备线30呈直线状情况下，预备线30的延伸方向为预备线方向。另一方面，如图2B所示，在预备线60呈曲线状情况下，预备线60在第四端部61处的切线61a延伸的方向为预备线方向。此外，将第一端部处的焊接线的方向定义为焊接线方向。如图2A所示，在焊接线20呈直线状情况下，焊接线20的延伸方向为焊接线方向。另一方面，如图2B所示，在焊接线50呈曲线状情况下，焊接线50在第一端部51处的切线51a延伸的方向为焊接线方向。并且，预备线被调整为使其相对于焊接线的进入角为钝角。其中，钝角是指大于90°且小于180°的角度。此外，进入角是指由第一直线和第二直线所形成的角度之中的较小角度。其中，第一直线是指，从预备线的第四端部朝向预备线的第三端部且沿着预备线方向延伸的直线。此外，第二直线是指，从焊接线的第一端部朝向焊接线的第二端部且沿着焊接线方向延伸的直线。具体而言，如图2A所示，在焊接线20和预备线30都是直线的情况下，在第一端部21换言之，第四端部31处由焊接线20和预备线30形成的角度之中的较小角度为进入角度40。此外，如图2B所示，在焊接线50和预备线60都是曲线的情况下，由焊接线50在第一端部51处的切线51a和预备线60在第四端部61处的切线61a形成的角度之中的较小角度为进入角度70。另外，焊接线50的切线51a从第一端部51朝向第二端部52侧延伸。此外，预备线60的切线61a从第四端部61朝向第三端部62侧延伸。并且，当对多个铝部件110、120进行接合时，连续地进行沿着预备线30、60从第三端部32、62趋向第四端部31、61的电弧焊接和沿着焊接线20、50从第一端部21、51趋向第二端部22、52的电弧焊接。更具体地，首先，沿着预备线30、60从第三端部32、62朝向第四端部31、61进行电弧焊接。并且，当沿着预备线30、60的电弧焊接到达第四端部31、61时，直接改变焊接的行进方向，而沿着焊接线20、50从第一端部21、51朝向第二端部22、52进行电弧焊接。在沿着预备线以及焊接线进行电弧焊接时，至少对焊炬10中的前端部12的方向进行调整以维持从前端部12延伸的焊丝11沿着前进角方向或垂直方向延伸的状态。另外，图1B示出了通过沿着预备线30以及焊接线20的电弧焊接而产生的焊道111a。此外，在沿着焊接线进行电弧焊接时，可以调整前端部12的方向等以使得保护气体不断地从前端部12朝向前进角方向放出。另外，前进角方向是指，焊丝11在沿着焊接线进行电弧焊接时的延伸方向，此时，焊丝11处于其前端侧位于比其根部侧更靠近第二端部侧的位置处的状态。换言之，前进角方向是指，如图1A、1B所示，焊丝11处于其前端侧位于比其根部侧更靠近焊接的行进方向15侧的位置处的状态下的延伸方向。此外，垂直方向是指，垂直于在多个铝部件110、120的外表面上进行电弧焊接的部位的方向。在本实施方式中，从前端部12延伸的焊丝11处于相对于竖直方向倾斜上述X°的状态。因此，例如，在焊接面为平面状，并且，当进行电弧焊接时焊接面被水平配置的情况下，焊丝11处于相对于焊接面的垂线倾斜X°的状态。并且，在沿着焊接线进行电弧焊接时，例如，对焊接的行进方向或多个铝部件110、120的方向等进行调整，以维持焊丝11沿着前进角方向或垂直方向延伸的状态。此外，例如，即使当呈平面状的焊接面并非水平时或当焊接面呈曲面状时，在沿着焊接线进行电弧焊接时，也进行同样的调整以维持该状态。[效果]1根据上述实施方式，在沿着焊接线进行电弧焊接之前，先沿着预备线进行电弧焊接，由此，对多个铝部件110、120进行预热。因此，能够良好地沿着焊接线进行焊接。此外，焊丝11处于沿着前进角方向或垂直方向延伸的状态。因此，在沿着焊接线进行电弧焊接时，会朝向焊接的行进方向侧放出保护气体。其结果为，从进行电弧焊接之前就能够有效地用保护气体覆盖焊接线上的各个位置。由此，能够抑制因大气进入焊接部位且该焊接部位的温度升高而导致在焊接部位处产生气孔的情况。然而，在预备线与焊接线之间的进入角度是锐角的情况下，当沿着预备线的电弧焊接结束后且沿着焊接线的电弧焊接开始时，焊接的行进方向会发生大幅变化。因此，当沿着焊接线的电弧焊接开始时，不能充分地朝向焊接的行进方向侧放出保护气体。由此，难以从进行电弧焊接之前有效地用保护气体覆盖焊接线上的各个位置。其结果为，大气进入焊接部位且该焊接部位的温度升高，从而导致在焊接部位处容易产生气孔。而且，难以在短时间内改变焊接的行进方向，从而导致焊接线和预备线的交点附近被过度加热。相对于此，在上述实施方式中，预备线与焊接线之间的进入角度为钝角。因此，能够抑制当沿着预备线的电弧焊接结束后且沿着焊接线的电弧焊接开始时，焊接的行进方向发生大幅变化。由此，即使当沿着焊接线的电弧焊接开始时，也能够从进行电弧焊接之前有效地用保护气体覆盖焊接线上的各个位置。因此，能够抑制因大气进入焊接部位且该焊接部位的温度升高而导致在焊接部位处产生气孔的情况。此外，由于当沿着焊接线的电弧焊接开始时焊接的行进方向所改变的角度为钝角，所以能够抑制焊接行进的速度的降低。即，当沿着焊接线的电弧焊接开始时，能够在短时间内改变焊接的行进方向。因此，能够抑制焊接线和预备线的交点附近被过度加热，从而能够以稳定的质量进行电弧焊接。因此，例如，无需把握多个铝部件110、120的氧化皮膜的状态，也无需调整电弧焊接中的输出电压或电弧长度等，就能够以简单的方法对多个铝部件110、120良好地进行电弧焊接。2此外，在焊丝11相对于竖直方向的角度11a为大于0°且小于20°的情况下，当沿着焊接线进行电弧焊接时，能够使焊丝11良好地处于沿着前进角方向延伸的状态。3此外，保护气体从焊炬10的前端部12沿着焊丝11放出。由此，能够朝向进行电弧焊接的部位良好地放出保护气体。此外，在沿着焊接线进行电弧焊接时，能够朝向焊接的行进方向15侧良好地放出保护气体。[其他实施方式]1在上述实施方式中，对焊接线以及预备线的双方均呈直线状的情况以及均呈曲线状的情况进行了例示。不过，也可以使焊接线以及预备线中的一方呈直线状，使另一方呈曲线状。2上述实施方式中的一个构成元素所具有的功能可以由多个构成元素来分担，也可以由一个构成元素来实现多个构成元素所具有的功能。此外，在能够解决技术问题的前提下，可以省略上述实施方式中的构成的一部分。此外，由记载在权利要求书中的语句所确定的技术思想所包含的所有方式均为本公开的实施方式。3上述实施方式中的接合部件100的制造方法也可以通过如下方式实现。即，在该制造方法中，制造利用电弧焊接对由含有铝的金属制成的多个铝部件110、120进行接合而获得的接合部件100，其中，电弧焊接通过从焊炬10的前端部12延伸的焊丝11进行电弧放电，并且，焊炬10的前端部12构成为朝向进行电弧焊接的部位放出保护气体。首先，在第一工序中，在多个铝部件110、120的外表面设定从第一端部21、51延伸到第二端部22、52的焊接线20、50、以及从第三端部32、62延伸到第四端部31、61的预备线30、60。另外，预备线的第四端部31、61与焊接线的第一端部21、51相连。另外，与上述实施方式相同，调整预备线30、60以使得，从第四端部31、61朝向第三端部32、62沿着预备线方向延伸的直线和从第一端部21、51朝向第二端部22、52沿着焊接线方向延伸的直线所形成的角度之中的较小角度40、70为钝角。在随后的第二工序中，调整焊丝11的方向以使得焊丝11处于垂直于外表面上的进行电弧焊接的部位的状态或沿着上述前进角方向延伸的状态。另外，可适当地确定实施第一步骤和第二步骤的顺序。此外，在焊丝11的方向已经调整完毕的情况下，可以省略第二工序。在随后的第三工序中，在维持着于第二工序中已做调整的焊丝11的方向的同时，连续地进行沿着预备线30、60从第三端部32、62趋向第四端部31、61的电弧焊接、以及沿着焊接线20、50从第一端部21、51趋向第二端部22、52的电弧焊接。

权利要求：1.一种制造方法，其为利用电弧焊接对由含有铝的金属制成的多个铝部件进行接合而获得的部件的制造方法，其中，所述电弧焊接通过从焊炬的前端部延伸的焊丝进行电弧放电，所述制造方法的特征在于，所述焊炬构成为朝向进行所述电弧焊接的部位放出保护气体，在所述多个铝部件的外表面上，设置有从第一端部延伸到第二端部的焊接线、以及从第三端部延伸到第四端部的预备线，并且所述预备线的所述第四端部与所述焊接线的所述第一端部相连，在所述焊丝垂直于所述外表面上的进行所述电弧焊接的部位的状态下或在所述焊丝沿着前进角方向延伸的状态下，连续地进行沿着所述预备线从所述第三端部趋向所述第四端部的所述电弧焊接、以及沿着所述焊接线从所述第一端部趋向所述第二端部的所述电弧焊接，所述前进角方向是指，所述焊丝在沿着所述焊接线进行所述电弧焊接时的延伸方向，此时，所述焊丝处于其前端侧位于比其根部侧更靠近所述第二端部侧的位置处的状态，将所述第四端部处的所述预备线的方向定义为预备线方向，将所述第一端部处的所述焊接线的方向定义为焊接线方向，调整所述预备线以使得，从所述第四端部朝向所述第三端部沿着所述预备线方向延伸的直线和从所述第一端部朝向所述第二端部沿着所述焊接线方向延伸的直线所形成的角度之中的较小角度为钝角。2.根据权利要求1所述的部件的制造方法，其特征在于，对所述多个铝部件进行接合而获得部件是安装在车辆上的部件。3.根据权利要求1或2所述的部件的制造方法，其特征在于，所述电弧焊接是MIG焊接、MAG焊接、TIG焊接、或等离子焊接。4.根据权利要求1至3中任一项所述的部件的制造方法，其特征在于，所述焊丝呈直线状延伸。5.根据权利要求4所述的部件的制造方法，其特征在于，所述焊丝相对于竖直方向倾斜，所述焊丝相对于竖直方向的角度大于0°目小于20°。6.根据权利要求1至5中任一项所述的部件的制造方法，其特征在于，所述保护气体沿着所述焊丝从所述前端部放出。7.根据权利要求1至6中任一项所述的部件的制造方法，其特征在于，所述焊接线呈直线状。8.根据权利要求1至6中任一项所述的部件的制造方法，其特征在于，所述焊接线呈曲线状。9.根据权利要求1至8中任一项所述的部件的制造方法，其特征在于，所述预备线呈直线状。10.根据权利要求1至8中任一项所述的部件的制造方法，其特征在于，所述预备线呈曲线状。

百度查询： 双叶产业株式会社;丰田自动车株式会社 部件的制造方法

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