スポット溶接・精密溶接専門のこだま製作所の「異種金属溶接」技術情報です。

技術情報

異種金属溶接

各種溶接の受託加工承ります!

さまざまな溶接方法による、異種金属溶接


異種金属の溶接は、材質によって融点・硬度・電気抵抗値等の違いがあり、材質によってはその特性を把握できていないと、非常に困難です。まずは、材質の特性の把握を行い、適切な溶接方法の選択が必要です。

◆適応材質
鉄・錫・銅・銀・白金・マグネシウム・アルミ・マンガン・コバルト・タングステン・モリブデン
パナジウム・タンタル・ニオブ・レニウム・ニッケル・ステンレス・パーマロイ・インバー
(組み合わせ、仕様によっては不可になることもあります)

TKO007 (2)-thumb-250x187-14132.jpg銅と電気亜鉛メッキ鋼板の スポット溶接 IMG_094148-1.jpgのサムネイル画像
アルミと鉄のスポット溶接
(画像:強度検査後)
IMG_2388.JPG
リード線と真鍮の マイクロスポット溶接
IMG_03142-3_R.jpg
銅と真鍮の
抵抗ロウ付け
2016-04-16 6614.59.41.jpg
ステンレスとアルミの
電子ビーム溶接
IMG_34566.JPG
銅と鉄の
アークスポット溶接



◆接合工法の異種金属材料の適用性

溶接方法 同種金属 異種金属
溶融溶接 抵抗溶接
ティグ溶接
レーザー溶接
電子ビーム溶接
ロウ付け ガスバーナー
抵抗ロウ付け
真空ロウ付け

接合方法 同種金属 異種金属
その他の接合 超音波接合
摩擦圧接



◆異種金属接合における溶接方法の種類

1)抵抗溶接

①スポット溶接

スポット溶接とは、母材2片の金属の上下を電極で挟み込み、接触部を加圧しながら大電流を流すことで
電気抵抗により材料が局部的に発熱し、溶融して異種金属を溶接する工法で、抵抗溶接としては、ポピュラーな工法です。

詳しくは、こちらから

TKO007 (1).png TKO007 (2).jpg


スポット溶接などの抵抗溶接は、他の溶接とは違い外部からアークやレーザーなどの熱源を加えるのではなく素材自体を発熱させ、接触部のごく限られた部分のみを電極で固定しながら溶接するという特殊な溶接方法であるため、他の溶接方法では難しい異種金属の溶接でも溶接出来る可能性を秘めています。下記は鋼板とアルミ板のスポット溶接事例です。

IMG_094148-1.jpg IMG_20220816_110938.jpg

左の画像がスポット溶接した画像です。板厚が薄く、アルミの幅が狭く柔らかいこともあり歪が大きく出ていますがしっかり溶接できています。右の画像はピールテストで剥離した状態です。スポット溶接した部分でナゲットが形成され、しかっかりと溶接されていることが判ります。

pt weld (2).jpg プラチナキャップと、チタン無垢材のスポット溶接



スポット溶接による、リベッティング

異種金属板や焼結板などを、片側(通電可能材)に突起(円・小判・四角)に施し、片側に穴(円・小判・四角)を開けて、重ね合わせ、もう1ピースの板(異種金属・非通電材)を挟み込み、突起(円・小判・四角)部のみ、スポット溶接、または、プロジェクション溶接で、接合(リベッティング)する工法です。

TKO007 (6).png IMG_216000.jpg



②プロジェクション溶接

プロジェクション溶接とは、部品のどちらか一方に、プロジェクション(突起部)をプレスで設けて、
治具電極に溶接する部品同士をセットして、プロジェクション(突起)部を加圧し 大電流を突起部に流すことによって生じる
発熱でプロジェクション(突起部)を溶かし、異種金属の部品同士の溶接を行 う抵抗溶接の一種です。

詳しくは、こちらから

TKO007 (3).png

IMG_25775.jpg



2)ティグ(アルゴン)溶接 

ティグ溶接とは、電極にタングステンを使用してアークを放出し、不活性ガスと酸素をアーク熱により
燃焼させ、その燃焼熱で溶接する、異種金属の溶接工法です。

詳しくは、こちらから

TKO007 (2).png   IMG_34566.JPG



3)レーザー溶接

レーザー溶接とは、光源をレーザー素子にあて、誘導放出現象を起こし強力なレーザー光化を行い、集光して金属に照射し、
金属を局部的に溶かし固めて、異種金属を溶接する方法です。

詳しくはこちらから

TKO007 (4).png        DSC_08900.JPG



異種金属の組み合わせ事例

※表にない組み合わせは、お問い合わせフォームからご相談ください

  ステンレス 真鍮 プラチナ ニッケル インコネル ハステロイ スーパーインバー イリジウム モリブデン
ステンレス
真鍮
プラチナ
ニッケル
インコネル
ハステロイ
スーパーインバー
イリジウム
モリブデン



4)電子ビーム溶接

電子ビーム溶接とは、真空中でフィラメントを加熱させ、放出された電子を高い電圧で加速させ、
電磁コイルで収束させビームかして、溶接する部品同士の突き合わせ部にビームをあてて、
異種金属の溶接を行う方法です。異種金属同士の溶接で一般的なものは、ステンレス鋼と低炭素鋼、
銅とアルミなどの溶接です。
TKO007 (9).png        2016-04-16 614.59.41.jpg



5)ロウ付け

①ロウ付け

ロウ付けとは、接合する部材(母材)よりも融点の低いロウ(銀・真鍮)を溶かして、
可燃性ガスを燃焼させたり、抵抗溶接機を使用して発熱させて、 ロウを溶かし、
異種金属の部品間にロウを浸透させ、冷却する接合方法です。

詳しくはこちらから

TKO007 (1).jpg        IMG_20778.JPG


②抵抗ロウ付け

溶接させる部品の溶接部に、個体のろう材を挟み込み、部品に電流と加圧を与えることで、部品は発熱をおこし、融点の低いろう材が溶けて溶接される方法です。ブスバー(バスバー)や、電気接点、眼鏡などの溶接に適合します。

詳しくはこちらから

TKO007 (8).png   IMG_03142-3_R.jpg

③真空ロウ付け

真空ろう付けとは、炉の中を真空状態にしてから加熱し、母材を溶かすことなく、ロウ材のみを溶かし、異種材を、
接合する方法です。炉内の温度を高精度に管理調整できるため、精密部品の接合にも適しています。
母材自体を溶融させずに接合が可能なので、複数の部材を接合させることができます。

詳しくはこちらから

TKO007 (5).png  IMG_2155.JPG



5)超音波接合

接合させる部品に、超音波振動と加圧を行い、金属原子間の引力を利用して固相接合状態を作り出し接合する方法。
バッテリー電極や、端子の溶接などに用いられています。

TKO007 (7).png     IMG_2075211.JPG



6)摩擦圧接

材料を回転させ、一定の圧力(摩擦圧)で押付け合うことで、接合面は摩擦熱により高温層となり、その後回転制止して強く加圧することで固相接合させる接合方法。主に自動車をはじめ、航空機、工作機械等の異種金属のシャフトの接合などに用いられていますが、薄板金属の接合の場合は、ツール先端に先端に突起を施したモノを回転させながら、重ね合わせた金属板に押し付け、突起部に接する金属板とに、摩擦熱を発生させて、その後ツールの回転を制止して加圧を行い固相で接合を行います。

TKO007 (10).png      IMG_1145066.jpg



「こだま」は、異種金属溶接をサポートいたします。

1)秘密保持契約
2)各種溶接の受託加工
3)冶具電極の設計・製作
4)部品接合の構想段階からのご相談(接合の方向付け)
5)部品の製作からの一貫対応(試作・量産)
 (部品によって、製作対応不可な場合もあります)
6)試験、溶接条件販売、スポット溶接機の選択・販売支援
7)全国対応


異種金属溶接の受託加工については、お気軽にお問い合わせください!!
担当:技術営業 村川

inq_logo.jpg

代表的な 異種金属溶接 事例紹介

チタンとステンレス 溶接

チタンとステンレス 溶接
材質
純チタン t0.4 、SUS304 ...
製作数量

真鍮とステンレスの溶接

真鍮とステンレスの溶接
材質
真鍮 t2.0 、ステンレス t0....
製作数量
試作から

新幹線の抵抗帯 

新幹線の抵抗帯 
材質
2801 t0.8、SUS304 t...
製作数量
1200個

接点・端子 - スポット溶接

接点・端子 - スポット溶接
材質
Niメッキ処理材(SPCC)×C52...
製作数量
150個

ステンレスパイプ×真鍮パイプの異種金属ス...

ステンレスパイプ×真鍮パイプの異種金属スポット溶接
材質
真鍮パイプ×ステンレスパイプ
製作数量
100本

真鍮と銅合金の、ロウ付け溶接

真鍮と銅合金の、ロウ付け溶接
材質
真鍮、銅タングステン
製作数量
1個

りん青銅×ニッケル 異種金属接合

りん青銅×ニッケル 異種金属接合
材質
りん青銅×ニッケル
製作数量
100個

銅とアルミの異種金属接合

銅とアルミの異種金属接合
材質
アルミ t2.0 , 銅 t2.0
製作数量

銅とモリブデンの、ロウ付け

銅とモリブデンの、ロウ付け
材質
銅×モリブデン
製作数量
3個

真鍮 t1.0とりん青銅 t0.6のスポ...

真鍮 t1.0とりん青銅 t0.6のスポット溶接テスト
材質
真鍮 t1.0、りん青銅 t0.6
製作数量
1個

リチュムイオン組電池

リチュムイオン組電池
材質
リチュムイオン電池
製作数量
700個

チタン6-4合金線材とアルミプレートのス...

チタン6-4合金線材とアルミプレートのスポット溶接
材質
チタン6-4合金φ1.0 と アルミ...
製作数量
30個

ヒーター接点 ステンレスパイプと銅線のス...

ヒーター接点 ステンレスパイプと銅線のスポット溶接
材質
パイプ:SUS304 銅線:C102...
製作数量
1000個

銅リード線ヒュージング加工と真鍮錫メッキ...

銅リード線ヒュージング加工と真鍮錫メッキ端子のスポット溶接
材質
リード線φ2.0と 銅端子(ニッケル...
製作数量
1個から