点焊方法技术

本发明专利技术的点焊方法具有预通电、第一通电、第二通电、第三通电的各工序。·预通电是以改善钢板间的接触面的适应性并减少板隙为目的，使焊接电流慢慢增加(例如，上行斜率状)的通电方法。其是这样的通电方法：若急剧地载荷电流则形成局部通电，此部分熔融，由此产生喷溅，因此，慢慢(例如上行斜率状)通电来避免局部加热。·第一通电是这样的通电方法：通过预通电，钢板间的接触面相适应，在接触面适应后通电固定的焊接电流，通过由钢板间的电接触电阻引起的发热来生成焊点。·第二通电是这样的通电方法：采用比第一通电低的电流，在抑制板间喷溅的同时，使焊点在径向成长。·第三通电是这样的通电方法：在第二通电工序，焊点直径达到某一程度的大小后，采用比第二通电高的电流，使焊点不仅在径向，主要向板厚方向成长。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使多个钢板重合地接合的点焊方法。
技术介绍
以往，汽车领域的主要焊接法是点焊，通过点焊来将钢板之间接合，进行车体的组装和零部件的制造。例如，在汽车车体，成形性、涂装性优良的软钢板用作外侧的设计性高的面板零部件，高张力钢板用作确保内部的强度/刚性的骨架零部件。通常，板厚比较薄的钢板适用于软钢板，板厚比较厚的钢板适用于高张力钢板。因此，会产生通过点焊将薄的软钢板和厚的高张力钢钢板接合的部位。此时，有时在薄板和厚板的界面，焊点(焊接金属)形成得不充分。在专利文献1中提出以下方案：在通过电阻点焊将多张钢板接合时，以两阶段来进行电阻点焊，与第一阶段的焊接相比，以高加压力、低电流或相同的电流、长通电时间或相同的通电时间来进行第二阶段的焊接。但是，在专利文献1的方法中，由于第一阶段的焊接时的加压力低，因此，在钢板间存在板隙(钢板间的间隙)，而且，在板厚比(＝总板厚(mm)/最薄板厚(mm))大的情况下，在薄板与厚板的界面，焊点形成得不充分，有时无法获得所希望的接头强度。在专利文献2中提出了将包含至少一张高张力钢板的多个钢板重合地进行电阻焊接的高张力钢板的电阻焊接方法。具体地讲，提出了具有以下工序的高张力钢板的电阻焊接方法：通过通电来形成具有以上且以下(t：钢板的最小板厚(mm))的焊点直径的焊点的第一工序；之后降低焊接电流的第二工序；再之后通电比第一工序的焊接电流大的焊接电流来扩大上述焊点的第三工序。专利文献2的方法中在第二工序增大加压力，但在存在板隙且板厚比高的情况下，难以确保所希望的焊点直径。在专利文献3中提出了将包含至少一张高张力钢板的多个钢板重合地进行电阻焊接的高张力钢板的电阻焊接方法。具体地讲，提出了具有以下工序的高张力钢板的电阻焊接方法：第一工序，通过通电来形成具有规定的焊点直径的焊点；第二工序，之后，降低焊接电流；第三工序，再之后，通电比第一工序的焊接电流大的焊接电流并赋予比第一工序的加压力大的加压力来扩大焊点。专利文献3的方法中，为了扩大焊点，在第三工序，赋予比第一工序的加压力大的加压力，但与专利文献2的方法相同，在存在板隙且板厚比高的情况下，难以确保所希望的焊点直径。在专利文献4中提出了通过多级通电来对在各钢板间具有间隙G(≤2(mm))的三张以上的钢板进行点焊的方法，该方法通过上行斜率通电来进行第一通电，接着，以所需要的通电时间以及电流值来进行第二通电。专利文献4的方法中，由于使第二阶段的电流比第一阶段的最大电流小，因此，薄板与厚板的界面的熔融不充分，有时不能获得所需要的形状的焊点，不能获得所希望的接头强度。像这样，在存在板隙、且板厚比高的多个钢板重合的情况下，难以使薄钢板与厚钢板的接触界面充分熔融并充分地形成焊点，因此，有时不能获得所希望的接头强度。现有技术文献专利文献专利文献1日本特开2005－262259号公报专利文献2日本特开2010－207909号公报专利文献3日本特开2010－247215号公报专利文献4日本特开2013－188752号公报专利技术所要解决的问题在汽车部件中，将不仅板厚不同、而且像涂装性和加工性良好的软钢和高张力钢这样强度不同的钢板重合来进行点焊(电阻焊接)的情况增多。(将重合的多个钢板称为板组。)即，薄板和厚板、软钢和高张力钢被复杂地组合并焊接。在汽车部件中，使用被冲压成各种形状的钢板。但是，在冲压成形后会产生被称为回弹的弹性变形。特别是在高张力钢中，回弹大，钢板重叠时板隙变大。在将钢板重叠地进行组合的情况下，有时会产生最大2mm左右的板隙。点焊中，在板隙大、加压力不足的情况下，通电前的钢板的接触面积变小。该情况下，通电路线狭，即电流密度变高，因此，存在熔融在局部急剧进行而产生喷溅的问题。另一方面，在将多张钢板重叠地进行点焊的情况下，通常，在板厚方向的大致中心形成焊点。其主要原因是通过点焊电极排热，越接近电极温度越下降。因此，在将板厚薄的钢板配置于电极侧的情况下，难以在薄板和与其邻接的钢板的界面形成焊点。在汽车部件的情况下，在表面存在配置薄的软钢的部位，与在其旁边配置的高张力钢的点焊性成为问题所在。即，板厚比(重合的钢板的板厚的总和/最薄的钢板的板厚)大、且板厚最薄的钢板配置于点焊的电极侧的情况成为最大的问题。专利文献2、3在高张力钢的点焊时，提出三工序的通电模式。即，通过预通电(第一工序)来确保钢板的接触面，由此消除通电初期的喷溅，通过降低了焊接电流的通电(第二工序)、进而相对于第一工序提高了焊接电流的通电(第三工序)，抑制从通电中期至后期所产生的板间喷溅。但是，缺乏对关于板厚的课题的认识，不能解决板厚比大的情况下的问题。专利文献4提出具有板隙、并将板厚薄的钢板配置于电极侧的情况的点焊方法，由于降低了第二通电中的焊接电流，因此，不能确保适当的焊点直径，此外，由于焊接时间也变长，因此，并不实用。
技术实现思路
本专利技术以解决这些问题作为课题。即，其课题是：在使多个钢板重合的点焊中，即使是在钢板间存在最大2mm左右的间隙(板隙)，而且板厚比(重合的钢板的板厚的总和/最薄的钢板的板厚)大的情况下，也会获得适当的焊接接头。其目的在于：提供一种特别是以适用于汽车部件为目的，并且即使是在最外层(最接近电极侧)配置有比较薄的钢板的情况下也能够适用的点焊。用于解决问题的方案本专利技术者们对解决上述课题的手法进行了锐意探讨。结果，得到以下见解。(a)考察点焊中焊点生成机理，发现了不产生喷溅并适当地生成焊点并使之成长的通电模式。·预通电：其是以促进钢板间的接触并减少板隙为目的，使焊接电流慢慢增加(例如，上行斜率状)的通电方法。其是这样的通电方法：若急剧地载荷电流则形成局部通电，此部分急速地熔融，由此产生喷溅，因此，预通电是慢慢(例如上行斜率状)通电来避免局部加热。·第一通电：其是这样的通电方法：通过预通电，在钢板间确保一定的接触面，且在残留接触电阻的条件下，较高地通过固定的焊接电流，在抑制喷溅的同时，通过由钢板间的电接触电阻引起的发热来使薄板―厚板间熔融。·第二通电：其是这样的通电方法：采用比第一通电低的电流，在抑制板间喷溅的同时，使焊点主要在径向成长。·第三通电：其是这样的通电方法：在第二通电工序，焊点直径达到某一程度的大小后，采用比第二通电高的电流，使焊点不仅在径向，特别是在板厚方向也成长。(b)本专利技术者们通过许多实验，尝试了将钢板的板厚、板隙作为参数来规定各通电的通电时间和电流值。结果，在钢板的点焊中，能够规定适当的通电时间、焊接电流量。另外，通电时间是由与交流电源频率对应的周期数规定的。热输入量与输入电流值的积分成比例，因为这些依赖于交流电源频率。例如，如果是50Hz的交流电源，则相当于1周期＝1/50秒。·预通电tu≥2×Ta2×Tg其中，Ta：平均板厚(mm)(平均板厚Ta是由板厚的总和除以2而求得的值来定义的。)Tg：板隙的最大值(mm)tu：预通电时间(周期)。板厚、板隙的单位是mm(以下相同。)。电流值最大与第一通电的电流量相同。·第一通电1≤t1≤7×Ta其中，t1：第一通电的固定通电时间(周期)其中，I1是第一通电中的电流值，单位是kA。·第二通电1≤t2其中，t2：第二通电时间(周期)其中，I2是第二通电中的电流值，单位是kA。·第三通电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种将多个钢板重叠地接合的点焊方法，其特征在于，具有：慢慢地载荷电流的预通电工序；以电流值I1进行固定通电的第一通电工序；然后以电流值I2进行通电的第二通电工序；以及再然后以电流值I3进行通电的第三通电工序，满足的关系是：I1＞I2以及I2＜I3，其中，I1、I2、I3的单位设为kA。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.07 JP 2014-096097;2014.10.16 JP 2014-211771.一种将多个钢板重叠地接合的点焊方法，其特征在于，具有：慢慢地载荷电流的预通电工序；以电流值I1进行固定通电的第一通电工序；然后以电流值I2进行通电的第二通电工序；以及再然后以电流值I3进行通电的第三通电工序，满足的关系是：I1＞I2以及I2＜I3，其中，I1、I2、I3的单位设为kA。2.根据权利要求1所述的点焊方法，其特征在于，上述多个钢板的板厚的合计与上述多个钢板中板厚最薄的钢板的板厚的比即板厚比为大于等于4.5。3.根据权利要求1或2所述的点焊方法，其特征在于，上述多个钢板以板厚最薄的钢板处于最外侧的方式重合。4.根据权利要求1～3中的任一项所述的点焊方法，其特征在于，上述预通电工序使焊接电流呈上行斜率状地增加。5.根据权利要求1～3中的任一项所述的点焊方法，其特征在于，上述预通电工序为脉冲通电。6.根据权利要求4所述的点焊方法，其特征在于，上述预通电工序的上行斜率通电的通电时间为1～30周期。7.根据权利要求5所述的点焊方法，其特征在于，上述预通电工序的脉冲通电的通电时间为1～10周期，休止时间为1～5周期。8.根据权利要求1～7中的任一项所述的点焊方法，其特征在于，在将上述预通电工序的通电时间设为tu，将上...

【专利技术属性】
技术研发人员：古迫诚司，宫崎康信，西畑瞳，高桥靖雄，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP