接合部件的制造方法及接合部件制造装置与流程

文档序号:15747249发布日期:2018-10-23 23:30阅读:142来源:国知局

本发明涉及接合部件的制造方法及接合部件制造装置,特别涉及能够得到焊接部分具有适当的硬度的接合部件的接合部件的制造方法及接合部件制造装置。



背景技术:

特别是在渗碳件的接合中,存在渗碳层因接合时的热被淬火而成为非常硬且脆的组织的情况。在这样的情况下,也可以通过基于电容式电阻焊接机进行的2次放电来进行回火(例如特许No.3648092)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特许3648092号



技术实现要素:

发明要解决的课题

如果通过由电容式电阻焊接机实施的2次放电进行回火,则为了使接合部的中央部成为被要求的硬度,在回火时需要较大的电流,有电流容易集中的部位再次被淬火的情况。

本发明鉴于上述课题,目的是提供一种在将2个部件接合时在接合部分带有淬火的情况下、也能够做成制造出的接合部件的接合部分具有适当的硬度的接合部件的接合部件的制造方法及接合部件制造装置。

用来解决课题的手段

为了达到上述目的,有关本发明的第1技术方案的接合部件的制造方法在例如参照图3、图4、图5、图8来表示时,是制造将由可淬火的金属材料形成的第1部件D与由金属材料形成的第2部件E接合的接合部件C的方法;具备:接触配置工序S1,使第1部件D的接合对象部分与第2部件E的接合对象部分接触,配置第1部件D及第2部件E;接合工序S2,使接合用的脉冲状焊接电流A1流到第1部件D及第2部件E的接合对象部分J中,将第1部件D与第2部件E接合;第一回火工序S3,使第一回火电流A2流到将第1部件D与第2部件E接合的接合部分F中,进行回火;以及第二回火工序S4,使比第一回火电流A2小的第二回火电流A3流到接合部分F中,进行回火。这里,回火电流典型的与接合用的接合电流同样,是脉冲状焊接电流。

如果这样构成,则在通过接合工序而在接合部分带有淬火的情况下,能够在第一回火工序和第二回火工序中遍及接合部分整体进行回火,能够制造出接合部分具有适当的硬度的接合部件。

此外,有关本发明的第2技术方案的接合部件的制造方法在例如参照图5表示时,接合工序S2是一边对第1部件D及第2部件E的接合对象部分进行加压P、一边使脉冲状焊接电流A流过的电阻焊接工序。

如果这样构成,则由于施加加压力,所以容易塑性流动,能够可靠地接合。此外,通过维持加压,能够抑制破裂的发生。

此外,有关本发明的第3技术方案的接合部件的制造方法,在上述有关本发明的第1或第2技术方案的接合部件的制造方法中,上述脉冲状焊接电流也可以比上述第一回火电流小。

如果这样构成,则能够将在接合工序中被淬火的接合部分回火。

此外,有关本发明的第4技术方案的接合部件的制造方法例如如图6、图8所示,在有关第1技术方案至第3技术方案的任一项技术方案的接合部件的制造方法中,也可以是,接合部分具有长度方向和比上述长度短的宽度方向w;在第一回火工序S3中,进行宽度方向w的中央部F1的回火;在第二回火工序S4中,进行夹着中央部F1的两端部F2、F3的回火。

如果这样构成,则能够使宽度方向的端部成为适当的硬度。

此外,有关本发明的第5技术方案的接合部件的制造方法,在有关第1技术方案至第4技术方案的任一项技术方案的接合部件的制造方法中,具备使比上述第二回火电流A3小的第三回火电流流到接合部分F中而进行回火的第三回火工序。

如果这样构成,则由于使比上述第二回火电流小的第三回火电流流过而进行回火,所以能够制造出接合部分整体的硬度差较小的接合部件。另外,也可以一边逐渐降低电流值,一边进行4次以上的回火。通过反复进行多次放电而进行回火,能够使接合部分的端部与中央部的硬度差变小,成为更均匀的硬度。

为了达到上述目的,有关本发明的第6技术方案的接合部件制造装置在例如参照图1表示时,是制造将由可淬火的金属材料形成的第1部件D与由金属材料形成的第2部件E接合的接合部件C(图3)的装置;具备:第1电极11,与第1部件D接触;第2电极12,与第2部件E接触;加压装置,将第1部件D及第2部件E的接合对象部分加压P(施加加压的力)(图5);电源15,使电流流到接触在第1电极11上的第1部件D的接合对象部分与接触在第2电极12上的第2部件E的接合对象部分接触的部分中,进行加热;以及控制装置50,控制电源15,以使在通过上述加热而接合的第1部件D与第2部件E的接合部分中流过第一回火电流A2、在经过规定时间t1后流过比第一回火电流A2小的第二回火电流A3。

如果这样构成,则由于能够由控制装置控制通过加热而被接合的接合部分的回火电流的大小,所以能够制造接合部分为适当的硬度的接合部件。

为了达到上述目的,有关本发明的第7技术方案的接合部件的制造方法例如如图1、图4、图8所示,是通过有关第5技术方案的接合部件制造装置制造接合部件的方法;具备:部件配置工序S1,将第1部件D和第2部件E配置到接合部件制造装置1中;接合工序S2,使脉冲状焊接电流A1流到第1电极11与第2电极12之间,将上述第1部件与上述第2部件接合;第1回火工序S3,使第1回火电流A2流到第1电极11与第2电极12之间,将在接合工序S2中被接合的接合部分F回火;以及第2回火工序S4,使比第1回火电流A2小的第2回火电流A3流到第1电极11与第2电极12之间,将接合部分F回火。

如果这样构成,则在通过接合工序而在接合部分带有淬火的情况下,能够用第一回火工序和第二回火工序遍及接合部分整体进行回火,能够制造出接合部分具有适当的硬度的接合部件。

发明效果

根据本发明,能够得到即使在将2个部件接合时在接合部分带有淬火的情况下、接合部分也具有适当的硬度的接合部件。

附图说明

图1是有关本发明的实施方式的接合部件制造装置的概略结构图。

图2是表示用来实现有关本发明的实施方式的接合部件的制造方法的电源装置的图,图2(A)是电源电路的图,图2(B)是电源电路中的开关电路的图。

图3是说明有关本发明的实施方式的部件D与部件E的接合的图,图3(A)是部件D及部件E的立体图,图3(B)是部件D及部件E的剖视图,图3(C)是接合部件C的剖视图。

图4是表示有关本发明的实施方式的接合部件的制造方法的次序的流程图。

图5是环形凸焊(Ring Mash)(注册商标)接合的情况下的放电的说明图。图5(A)是包括2个电极和2个部件的整体图,图5(B)是作为向第2电极施加加压力的加压装置的流体压力缸-活塞的部分剖视图。

图6是相当于图5所示的接触部的部分的放大图。这里表示已经被接合的焊接完成部。

图7是环形凸起接合的情况下的部件的剖视图。

图8是说明接合工序、回火工序中的接合部的变化、动态的线图。

具体实施方式

本申请基于在日本于2016年8月29日提出的专利申请第2016-166598号主张优先权,这里引用其内容作为本申请的内容形成其一部分。本发明通过以下的详细的说明应该能够更完全地理解。本发明的进一步的应用范围根据以下的详细的说明会变得清楚。但是,详细的说明及特定的实例是本发明的优选的实施方式,是仅为了说明的目的而记载的。这是因为,根据该详细的说明,对于本领域技术人员而言,各种各样的变更、改变在本发明的主旨和范围内是显而易见的。

本申请人并没有将所记载的实施方式的全部都提供给公众的意思,改变、替代方案中的、在权利要求书中可能在文本上没有包含者,也作为等价理论下的发明的一部分。

以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。另外,在各图中对于相互相同或对应的部件赋予相同或类似的标号,并省略重复的说明。

本发明中所述的“接合”,典型的是固相接合。所谓固相接合,是在焊接技术的领域中使用的技术用语之一,是将接合面以固相面彼此接合的焊接方法的总称。在该方法中,在固相面的接合中不使用钎料等熔融的材料,在母材的熔点以下的温度进行接合部(焊接接头)的焊接。这样,虽然称作焊接,但接合对象的部件没有熔融而被接合。或者,即使有部分性地熔融的情况,接合强度也由在熔点以下被接合的部分带来。为了方便,在本说明书中称作固相接合时,也包括这样部分性地熔融的情况,特别是以下说明的环形凸焊接合的边缘部、或凸起接合的凸起的前端部局部熔融的情况。这样的局部熔融典型的是仅在通电刚开始后发生。

作为将两个被接合部件以较大的接合强度通过电气接合的一个方法,已知有环形凸焊(注册商标)接合。在该方法中,使一方的被接合部的外径比另一方的被接合部件的孔部的被接合部的内径稍大,作为重合带。将上述一方的被接合部件的被接合部相对于另一方的被接合部件的孔部的被接合部以稍稍重叠的方式对位,在此状态下一边将两被接合部件加压一边通电。通过这样做,使被接合部塑性流动,将一方的被接合部件推入到另一方的被接合部件的孔部中而进行固相接合。在同样的接合方法中,有凸起接合。关于环形凸焊接合和凸起接合,具体地在后面叙述。

首先,参照图1,说明有关本发明的实施方式的接合部件制造装置1。图1是接合部件制造装置1的概略结构图。接合部件制造装置1具备与作为第1部件的部件D接触的作为第1电极的电极11、与作为第2部件的部件E接触的作为第2电极的电极12、焊接电源15、容纳它们的箱体30和控制装置50。这里,在接合部件制造装置1的详细的说明之前,例示由接合部件制造装置1制造的接合部件的结构。

接合部件制造装置1构成为,对于部件D及部件E,能够使用电极11及电极12进行电阻焊接。电极11在上表面上形成有部件D接触的第1接触面11t。第1接触面11t典型的是平坦地形成。电极11典型的是第1接触面11t为水平而被配置在箱体30的底面上。电极12被配置在电极11的上方,在下表面形成有部件E接触的第2接触面12t。第2接触面12t典型的是平坦地形成。电极12使第2接触面12t为水平而被电极支承件(未图示)支承。被电极支承件(未图示)支承的电极12构成为,能够上下移动,此外能够对电极11推压。电极11及电极12被电气地连接在焊接电源15上。

焊接电源15是向电极11及电极12供给电流的装置。焊接电源15在本实施方式中被连接在商用交流电源或交流发电机等交流电源上,具有将从交流电源受电的交流电力升压并整流的电源单元、将电能蓄电及放电的电容器、将从电源单元及电容器供给的电流变换为大电流的焊接变压器、和设置在焊接变压器的上游侧的开关零件。焊接电源15构成为,能够将充电在电容器中的能量瞬间地放电。因此,在使用焊接电源15的焊接中,能够在短时间中得到大电流,能够进行热影响较少的焊接。此外,在焊接电源15中,输入电源(交流电源)以比较小的容量就足够。焊接电源15构成为,能够适当设定向第1电极11及第2电极12供给的电流的大小。具体的焊接电源15在后面叙述。

箱体30容纳着电极11、电极12、焊接电源15等构成接合部件制造装置1的设备。通过这样构成,容易将接合部件制造装置1作为1个单元搬运。在箱体30上,形成有将部件D及部件E、以及接合部件C放入/取出的开口31。

控制装置50是对接合部件制造装置1的动作进行控制的装置。控制装置50构成为,分别用信号电缆与电极支承件(未图示)及线圈支承件(未图示)连接,能够使电极12单独地上下移动。此外,控制装置50构成为,用信号电缆与焊接电源15连接,能够控制向电极11及电极12的电流的供给的有无及供给的电流的大小。控制装置50典型的是在箱体30的内部或外侧被安装在箱体30上,但也可以构成为,被设置在从箱体30离开的地方并能够在远程操作接合部件制造装置1。

接着,通过图2说明用来实现上述焊接方法的电路例。在图2(A)中,151是商用交流电源,152是二极管电桥型整流器与闸流晶体管那样的控制型开关的组合、或由包括IGBT那样的控制型开关的电桥型整流器等构成的充电电路,153是将多个电解电容器串并联地连接成的电容器,154是具有1次绕线N和2次绕线S的通常的焊接变压器,155是串联连接在焊接变压器154的1次绕线N上的闸流晶体管、IGBT或晶体管那样的开关,156是开关5的驱动电路,157、158分别是焊接电极,159是被焊接的两个被焊接物。

接着,对焊接动作进行说明。首先,充电电路152将商用电力整流,从而变换为直流电力,将电容器153充电到第1设定电压。该第1设定电压例如是400V。如果电容器153的充电电压达到第1设定电压,则开关155通过来自驱动电路156的驱动信号而开启,将电容器153的充电电荷放电,使脉冲状电流流到变压器154的1次绕线N中。随之,脉冲状焊接电流I从变压器154的2次绕线S从流到被加压保持在焊接电极157与158间的被焊接物159中,进行电阻焊接。

接着,开关155关闭,如果由充电电路152将电容器153充电到第2设定电压、例如420V,则开关155再次通过来自驱动电路156的驱动信号而开启,将电容器153的充电电荷放电,使脉冲状电流流到变压器154的1次绕线N中。在比该脉冲状电流靠2次侧,流过峰值比脉冲状焊接电流I大的脉冲状后热用电流i,如上述那样进行被焊接后的被焊接物159的回火。通过对电容器153的充电电压的值进行控制,能够调整脉冲状电流的峰值。这里,脉冲状后热用电流i与脉冲状焊接电流I相比电能较大,并且电流波形与其相似。

另外,图2(A)的电路使脉冲状焊接电流I和脉冲状后热用电流i以同极性流到变压器154的1次绕线N中,但为了缓和变压器的磁芯被向一方向较强地励磁的偏磁,如图2(B)所示,设置与极性转换电路同样的由开关155A~155D构成的开关电路,通过使开关155A和155B、开关155C和155D分别成对地开启,能够使交替的方向的脉冲状电流流到变压器154的1次绕线N中。进而,通过采用开关155A和155B、开关155C和155D以2次轮流交替地开启的顺序,能够消除变压器的偏磁,此外不需要每1个循环就将变压器的磁芯的磁束降低到大致零或固定值的重置电路。

这里,脉冲状电流典型的是单一的脉冲状电流。该脉冲状电流具有例如几万到几十万安培的电流峰值,脉冲宽度是10毫秒~100毫秒。通过该脉冲状电流,能够可靠地进行被接合部件间的接合。脉冲状电流例如与电磁感应电流相比,施加的时间较短。此外,在电磁感应电流中,成为从材料的表面的通电,而根据脉冲状电流,由于能够对材料的内部直接通电,所以能够进行局部性的加热。即,将不想要的部分加热的可能性较低。

图3(A)是作为第1部件的部件D及作为第2部件的部件E的立体图。图3(B)是部件D及部件E的剖视图。图3(C)是接合部件C的剖视图。接合部件C是焊接了部件D和部件E的零件。在本实施方式中,假设部件D形成为环状、部件E形成为圆柱状而进行说明。部件D在较厚的圆板状的中心形成有圆柱状的中空部分Dh。部件D的圆板的外周和中空部分Dh的圆周为同心圆。部件D的端面Ds和中空部分Dh的角部被倒角而形成第1接合面Df。第1接合面Df相当于部件D的接合对象部分。部件D在本实施方式中,由对形成为环状的低碳钢将表面进行了渗碳处理的渗碳钢构成。因此,部件D是内部较软而粘性较强的组织,为表面较硬且被加热时可淬火的部件。这里,所谓可淬火,是含有当满足规定的条件时淬火程度的碳,典型的是通过焊接时的加热而淬火,但也可以在焊接前(例如在渗碳钢制造工厂中)被加热而已经淬火。规定的条件根据例如焊接机的规格及作为部件D的材料种类而不同。

部件E的外径被形成为比部件D的中空部分Dh的直径大一圈。部件E其端面和侧面的角部被倒角而形成第2接合面Ef。第2接合面Ef相当于部件E的接合对象部分。第2接合面Ef被形成为,与部件D的第1接合面Df以面进行接触。部件E在本实施方式中由铸铁构成。接合部件C在本实施方式中通过将第1接合面Df与第2接合面Ef固相接合而构成。固相接合如上述那样,是在熔点以下的温度下进行的焊接,在本实施方式中通过电阻焊接来进行。在本实施方式中,形成为环状的第1接合面Df与第2接合面Ef的接合遍及整周被大致均匀地进行。如果例示这样的包括环形的部件的接合的特征,可以举出定位容易、夹具简单、接合面的形状简单、加工成本便宜、接合在短时间完成而循环时间较短、热应变较少而容易得到接合后的尺寸精度。接合部件C可以作为齿轮或轴杆等大型驱动类零件利用。

接着,参照图4对有关本发明的实施方式的接合部件的制造方法简单地进行说明。关于标号,适当参照图1及图3。假设这里说明的接合部件C的制造方法由到此为止说明的接合部件制造装置1进行。即,以下的说明兼作为接合部件制造装置1的作用的说明。另外,接合部件C的制造也可以通过使接合部件制造装置1动作以外的方法来进行。

这里说明的方法,是制造将作为第1部件的由可淬火的金属材料即例如渗碳材形成的部件D、与同样作为第2部件的部件E接合而成的接合部件C的方法。首先,在接触配置工序中,使部件D的接合对象部分与部件E的接合对象部分接触,配置上述第1部件及上述第2部件(工序S1)。使接合用的接合电流流到被接触、配置的部件D和部件E的接合对象部分中,将两部件接合。是接合工序(工序S2)。在经过第1规定的时间后,使第一回火电流流到被接合后的部件D和部件E的接合部分中。是第一回火工序(步骤S3)。进而,在第2规定的时间中,使比第一回火电流小的第二回火电流流到接合部分中。是第二回火工序(S4)。这里,假设部件D是可淬火的金属材料,但部件E是可淬火的金属材料也可以,进而两者都是可淬火的金属材料也可以。

在接合工序中,优选的是一边将部件D和部件E的接合对象部分加压一边使接合电流流过。通过加压,容易发生塑性流动。接合工序典型的是通过由金属材料形成的部件D与部件E的接触电阻产生的焦耳热进行接合的电阻焊接。这里,将电阻焊接称作焊接,但如上述那样,典型的是不伴随熔融的固相接合。

在接触配置工序中使部件E与部件D接触时的部件E的下降、接合工序、两次回火工序中的电流的大小的控制、规定的时间的调整、加压,由控制装置50进行。

关于接合电流,第一回火电流及第二回火电流的相对的大小关系的具体例在后面叙述。

参照图5及图6,说明本发明的实施方式的接合时的电流的流动和接合部分。

图5是环形凸焊(注册商标)接合的情况下的放电的说明图。一边对电极12通过作为加压装置的流体压力缸-活塞12P施加加压力P,一边使电流A从接触在部件E上的电极12朝向接触在部件D上的电极11流动。对于流体压力缸-活塞12P,供给加压流体PA。加压流体PA典型的是空气,但也可以是液体(油或水)。电流经过两部件的接触部J而流动,将接触部J加热接合,成为接合部。在本实施方式中,由于如上述那样在焊接电源15中包含电容器,将电能瞬间地释放,所以能在短时间(例如几十毫秒)得到比较大的电流,将第1接合面Df与第2接合面Ef固相接合(以下,将第1接合面Df与第2接合面Ef的焊接完成后的接合部称作“焊接完成部F”)。这里,在部件D由可淬火的金属材料形成的情况下,焊接完成部F的第1接合面Df侧通过焊接时的加热而成为淬火的状态。如果淬火则硬度上升(例如维氏硬度800左右),对于冲击的耐受性变弱,所以有可能发生破裂。另外,作为加压装置,也可以使用肘节机构。

以往,为了将因淬火而发生破裂的可能性排除,仅对接合的部分及其周边将可淬火的渗碳层除去。但是,由于渗碳层非常硬,所以在渗碳层的除去中花费大量的工夫。作为用来防止接合部的淬火的替代的方法,有使得在渗碳时不形成渗碳层的防碳处理,但在防碳处理中也花费大量的工时。这样,为了使在接合的部分不形成渗碳层而花费大量的工夫,所以如果考虑在接合的部分处形成渗碳层的原状下进行焊接后,抑制因淬火造成的破裂的发生,则可以举出在通过焊接接合后再次使电流流到接合部中而进行回火。但是,即使再次使电流流到接合部中而进行回火,也有维氏硬度下降不到作为制品的接合部件C要求的硬度的情况。本发明者们发现,即使是在接合的部分处形成有渗碳层的原状下焊接而带有淬火的情况,通过进行以下的处理,也能够将接合部降低到作为制品的接合部件C要求的硬度,或至少使得在接合部处不残留被淬火的部分。以下,说明有关本实施方式的接合部件的制造方法中的接着焊接的工序。

图6是包括图5所示的接触部J的部分X的放大图。这里,已经被接合而成为焊接完成部F。本实施方式是环形凸焊(注册商标)接合的情况,部件D是形成有圆形的孔的被接合部件。部件E是向该孔中推入的圆形的被接合部件。因而,接触部J或焊接完成部F呈以环状连续的带状。由于是环状,所以在长度方向上没有端部。宽度方向是带的宽度方向,其宽度在本实施方式中是焊接完成部F的宽度w,其大小通常是1~10mm,典型的是1.5~8mm,更典型的是2~6mm。另外,在其他实施方式中,也可以是长度方向为有限长度的细长形状。

这里,焊接完成部F可以划分为其中央部F1、和夹着该中央部F1的两端部F2、F3。焊接完成部F在接合工序S2、第1回火工序S3、第2回火工序S4的各工序中,如以下说明那样硬度变化。

另外,如图7所示,也可以是凸起接合。在作为第一部件的部件D2上接合作为第二部件的部件E2。部件E2形成有圆环状的凸起(突起)E2f,将凸起(突起)E2f用加压力推压在部件D2上而接合。在此情况下,焊接完成部F被形成在平面上,但可以划分为中央部F1、夹着中央部F1的两端部F2、F3这一点与环形凸焊(注册商标)接合的情况是同样的。

参照图8的线图,说明接合工序、回火工序中的接合部的变化、动态。

图8(A)是表示各工序中的电流、各工序中的接合部中央部的温度、各工序中的端部的温度的线图。图8(B)是表示各工序中的接触部、焊接完成部的对应的图。

首先,在接合工序S2中,将电流值A1放电,将接触部J接合。电流值A1设定为接触部J的中央部J1的温度成为比相变点(成为奥氏体的温度)(淬火温度下限值)TQ高的T11的值。在接合工序S2中,两端部J2、J3由于电流密度比中央部J1高,所以由焦耳热(Ri2)带来的发热较大,进而散热(热传导)较小,热闷在其中,所以成为比中央部J1高的温度T21(T11<T21)。在本实施方式中,温度T11不仅比温度TQ高,而且为比被接合部件的熔点低的温度。典型地,温度T21也比熔点低。

在接合工序S2中,由于接触部J整体(J1、J2、J3)为比TQ高的温度,所以随着冷却,接触部J整体成为淬火状态。该部分被接合,成为焊接完成部F(中央部F1、两端部F2、F3)。

接着,进行第一回火工序S3。此时的电流值A2设定为中央部F1的温度成为作为回火温度(比相变点TQ稍低的温度)的T12的值。电流A2在电流A1之后,在经过规定时间t1后流过。该规定时间t1是足够焊接完成部F被冷却而整体成为淬火状态的时间,在一实施方式中是1~10sec,优选的是1.5至8sec,更优选的是2~6sec。如果该时间比1sec短,则冷却没有被充分进行,如果过长则生产性下降。该规定的时间t1基于被接合部件的材质、形状、电流值A1等而适当决定。优选的是事前用试料进行测量,决定适当的时间间隔而保存到控制部50中。时间间隔如果设为电流A1和A2开始流过的时间点彼此的间隔则容易理解。但是,也可以设为峰值彼此的间隔。

在第一回火工序S3中,与接合工序S2时同样,两端部F2、F3的温度T22成为比中央部F1的温度T12高的温度(T12<T22)。温度T22有超过温度TQ的情况。因而,随着冷却而中央部F1被回火,但两端部F2、F3再次成为被淬火的状态。

接着,进行第二回火工序S4。此时的电流值A3设定为两端部F2、F3的温度T23成为回火温度(比相变点TQ稍低的温度)的值。电流A3在电流A2之后,在经过规定时间t2后流过。该规定时间t2是足够焊接完成部F的中央部F1被冷却而成为回火状态的时间,比时间t1短,但为了方便,也可以设定为与时间t1相同的值。

在第二回火工序S4中,由于中央部F1的温度T13比两端部F2、F3的温度T23低,所以维持在第一回火工序S3中被回火的状态(T13<T23)。随着冷却而中央部F1成为充分的回火状态,两端部F2、F3成为较轻的回火状态。

这样,能够使焊接完成部F整体(中央部F1、两端部F2、F3)成为回火状态。换言之,接合部中心(中央部)硬度充分地下降,端部成为硬度比接合部中心高的渗碳回火组织(通常的渗碳处理的组织)。根据有关本实施方式的接合部件制造装置1及接合部件的制造方法,能够在将焊接完成部F降低到作为制品的接合部件要求的硬度的同时,抑制破裂的发生。

进而,也可以具备使比第二回火电流A3小的第三回火电流流到接合完成部F中而进行回火的第三回火工序(未图示)。此外,也可以一边逐渐降低电流值,一边进行4次以上的回火。通过这样做,能够制造接合部分整体的硬度差较小且具有均匀的硬度的接合部的接合部件。

电流值A1、A2、A3按照被接合材料使用试料事先测量,作为设定值存储到控制装置50中。控制装置50将电流值控制为适合于各工序的设定值。在一实施例中,设为A1=247kA,A2=298kA,A3=256kA,得到了良好的结果。

根据本发明的实施方式,能够不使用感应加热装置等、而通过简便地使用与接合工序相同的电阻焊接机、以同样的工序改变电流值来进行第一回火工序、第二回火工序。这样,能够得到焊接部分具有适当的硬度的接合部件。接合部件制造装置通过具备进行控制以使用相同的电极适当地改变电流值的控制装置,能够得到能得到焊接部分具有适当的硬度的接合部件的简便的装置。

在以上的说明中,构成为,焊接电源15能够将充电到电容器中的能量瞬间地放电,但也可以是在电容式以外的焊接机中使用的电源结构。

在以上的说明中,假设部件D被形成为环状,部件E被形成为实心的圆柱状,但部件E不仅可以是实心的,也可以是中空的,或者,部件D及/或部件E的形状也可以是它们以外的形状。此外,假设部件D是渗碳钢,但也可以由虽然没有被渗碳处理但通过焊接而带有淬火的高碳钢构成。此外,假设部件D通过焊接而淬火,但也可以使用从焊接前就带有淬火的材料来制造接合部件C。此外,部件D和部件E既可以是不同种金属,也可以是同种金属。

将在本说明书中引用的包括刊物、专利申请及专利的全部的文献,以分别具体地表示各文献并参照而引用者、和将其内容的全部在这里叙述者以相同的限度在这里参照而引用。

与本发明的说明关联(特别是与以下的权利要求关联)而使用的单个表现的名词及同样的指示语的使用,只要在本说明书中没有特别指出、或明显不与上下文矛盾,就被解释为涉及单个及多个这两种。语句“具备”、“具有”、“包括”及“包含”,只要没有特别否定,就被解释为开放术语(即“包括但不限于~”的意思)。本说明书中的数值范围的具体陈述,只要在本说明书中没有特别指出,就单单仅指起到用来分别言及符合其范围内的各值的略记法的作用,各值如在本说明书中被分别列举那样被包含在说明书中。在本说明书中说明的全部方法,只要在本说明书中没有特别指出,或不明显与上下文矛盾,就能够以所有的适当的顺序来进行。在本说明书中使用的所有的例子或例示性的措辞(例如“等”),只要没有特别主张,就单单是为了更好地说明本发明,不是设置对于本发明的范围的限制。说明书中的任何措辞,都不要解释为将在权利要求书中没有记载的要素表示为对于本发明的实施不可或缺者。

在本说明书中,包含为了实施本发明而本发明者知道的最好的形态,对本发明的优选的实施方式进行了说明。对于本领域技术人员而言,只要阅读上述说明,这些优选的实施方式的变形就应该显而易见。本发明者预期到本领域熟练者会适当应用这样的变形,预计会用在本说明书中具体说明的以外的方法实施本发明。因而,本发明如由适用法律允许的那样,包含本说明书所附带的权利要求书中记载的全部内容的变更及等价物。进而,只要在本说明书中没有特别指出,或明显不与上下文矛盾,全部的变形中的上述要素的任一组合都包含在本发明中。

标号说明

1 接合部件制造装置

11 第1电极

11t 第1接触面

12t 第2接触面

12 第2电极

12P 加压装置

15 电源

30 箱体

31 开口

50 控制装置

151 商用交流电源

152 充电电路

153 电容器

154 变压器

155 开关

156 开关5的驱动电路

157、158 电极

159 接合对象部件(被焊接物)

A 接合电流

A1 接合电流

A2 第一回火电流

A3 第二回火电流

C 接合部件

D 第1部件

D2 凸起接合用的第一部件

Dh 中空部分

Ds 部件D的端面

Df 第1接合面

E 第2部件

Ef 第2接合面

E2 凸起接合用的第二部件

E3f 凸起

F 接合部分(焊接完成部)

F1 焊接完成部的中央部

F2、F3 焊接完成部的端部

J 接合对象部分(接触部)

J1 接触部的中央部

J2、J3 接触部的端部

Jf 对置边侧区域

Jn 一边侧区域

P 加压(加压力)

PA 加压流体

Sf 对置边

Sn 一边

S1 接触配置工序

S2 接合工序

S3 第一回火工序

S4 第二回火工序

t1、t2 规定时间

TQ 相变点(成为奥氏体的温度)(淬火温度下限值)

T11 接合工序中的接触部的中央部的温度

T21 接合工序中的两端部的温度

T22 第一回火工序中的中央部的温度

T12 第一回火工序中的两端部的温度

T13 第二回火工序中的中央部的温度

T23 第二回火工序中的两端部的温度

w 焊接完成部的宽度

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