电阻点焊方法技术

本发明专利技术提供即便是在通过连续数百点的打点来进行焊接的情况下，也能够稳定地形成直径大的熔核，确保充分的十字拉伸强度的电阻点焊方法。本发明专利技术为对重合钢板而得到的板组进行电阻点焊的方法，进行主通电、在主通电之前进行预备通电、和在主通电之后进行后通电，在上述各通电之间设置停止通电的不通电时间，当将主通电的电流值设为Im[kA]、将通电时间设为Tm[ms]，将预备通电的电流值设为Ip[kA]、将通电时间设为Tp[ms]，将预备通电与主通电之间的不通电时间设为Tcp[ms]，将后通电的电流值设为Ir[kA]、将通电时间设为Tr[ms]，将主通电与后通电之间的不通电时间设为Tcr[ms]时，将每一个控制在规定的范围内。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电阻点焊方法
本专利技术涉及作为搭接电阻焊接(lapresistancewelding)法的一种的电阻点焊方法，特别涉及谋求实现不发生喷溅等且形成大直径熔核(熔融部)的技术。
技术介绍
近年来，为了同时实现车身的可靠性提高、和为了削减大气污染物质而减轻车身重量，正推进钢板的高强度化。通过采用高强度钢板，与以往的钢相比，即便进行薄壁化、轻量化也能得到同等程度的车身刚性。但是，人们还指出了若干课题。上述课题之一是车身组装过程中的焊接部的品质随着高强度化而降低。电阻点焊是如下技术：如图1所示，用上下一对电极(下电极4和上电极5)夹持经重合后的2张以上钢板(这里，下钢板1和上钢板2的2张组合)的板组3，在加压的同时进行通电，从而使夹持部分熔融，形成必要尺寸的熔核(熔融部)6，从而得到焊接接头。对于由此得到的焊接接头的品质而言，通过熔核直径的大小、或剪切拉伸强度(在接头的剪切方向上实施拉伸试验时的强度)、十字拉伸强度(在接头的剥离方向上实施拉伸试验时的强度)、疲劳强度的大小等来评价。特别的，在确保钢板的强度和延展性的方面，钢板中的C量具有增加的倾向，但已知的是，对于C的含有成分量多的高强度钢板而言，十字拉伸强度降低。作为确保将包含高强度钢板的板组焊接所得的焊接接头的十字拉伸强度的方法，可考虑形成与以往相比直径更大的熔核。以往，当将板厚设为t时，认为熔核直径为5√t是充分的，但若考虑车身组装时的稳定性，则认为需要更大的熔核直径。特别的，已知下述现象：当车身组装时，通过连续数百点的打点而进行焊接，但是，在这其中，电极前端发生损耗，所得的熔核直径逐渐减小。上述问题可通过设定更大的熔核直径来解决。此外，对于将包含高强度钢板的板组焊接而得到的焊接接头的熔核而言，还指出如下课题：即便确保了规定的熔核直径，相对于剥离方向载荷而脆性地断裂，十字拉伸强度变低。这是由于，高强度钢板的熔核经淬火而发生硬质化，韧性降低。对于如上所述的课题，迄今为止，提出了各种各样的电阻点焊方法。专利文献1中公开了如下方法：将焊接分为3步，在进行熔核生成的第1步中，通过使电流值渐变地增加，从而抑制由急剧的发热而引起的喷溅的发生。专利文献2及3中公开了如下方法：具有通电工序，所述通电工序包含形成熔核的第1工序、使焊接电流比第1工序降低的第2工序、和使熔核扩大的第3工序，通过使第1工序及第2工序的电流值相对于第3工序的电流值降低，从而抑制第3工序的通电时的喷溅，在第3工序中，通过使电流脉动(pulsation)，从而在抑制喷溅发生的同时进一步使熔核扩大。专利文献4的焊接方法为2阶段或3阶段的通电方式，相对于形成熔核的主通电即第2通电工序，将作为前通电的第1通电工序设为低电流，从而实现喷溅的抑制，通过将作为后通电的第3通电工序设为低电流，从而实现十字拉伸强度的提高。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2003－236674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項公报专利文献4：日本专利第5418726号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献1至4中记载的电阻点焊方法中，不能稳定地形成直径大的熔核从而确保充分的十字拉伸强度，特别的，在通过连续数百点的打点进行焊接的情况下，这种问题变得显著。本专利技术鉴于如上所述的问题点而做出，其目的在于，提供一种即便是在通过连续数百点的打点而进行焊接的情况下，也能稳定地形成直径大的熔核、确保充分的十字拉伸强度的电阻点焊方法。用于解决课题的手段本申请的专利技术人为解决上述课题，对包含高强度钢板的板组的电阻点焊接头进行了深入研究。本申请的专利技术人着眼于构成焊接接头的高强度钢板的硬度分布与喷溅的发生之间的关系。即，考察了图2所示的电极侧表面附近A的硬度分布与板组中央附近B的硬度分布，并研究了其与喷溅的发生之间的关系。需要说明的是，A表示距钢板2的电极侧表面0.2mm以内的区域，B表示钢板2中的距板组3的中央0.2mm以内的区域。结果发现，在构成焊接接头的高强度钢板的电极侧表面附近A的硬度分布与板组中央附近B的硬度分布的关系、与喷溅的发生电流值之间存在相关。当对电极侧表面附近A与板组中央附近B的硬度分布进行比较时可知，若着眼于受焊接的热影响的区域(热影响区)、与在上述热影响区之中由于焊接的热影响从而较之母材发生软化的区域(以下，软化部)，则如果较之板组中央附近B而言、电极侧表面附近A的热影响区直径(热影响区的板面方向的宽度)扩展的话，则能够在不发生喷溅的情况下确保大的熔核直径。若电极侧表面附近A的热影响区直径比板组中央附近B的热影响区直径更大地形成，则认为可得到以下这样的作用效果。在形成熔核之前，若能够较之板组中央附近B而言而使相对于电极侧表面附近A的热影响扩大、即较之板组中央附近B而言而更广泛地对电极侧表面附近A进行加热的话，则与电极接触的钢板表面充分地软化。由此，电极4与钢板1、及电极5与钢板2充分接触，加压力广泛地传导至钢板1、2间，结果认为，当形成熔核6时，喷溅的发生得以抑制。此外，与电极接触的钢板表面充分软化、电极与钢板的接触范围变宽，电极打开时的电极(铜电极)与钢板表面的镀层的接触部处的温度也向低温侧变化。当电极与钢板的接触范围窄时，焊接结束后的冷却不充分，上述镀层与铜电极以化学的方式发生反应，从而当电极打开时成为铜电极磨损的原因，但通过使与电极接触的钢板表面充分软化、使电极与钢板的接触范围变宽，认为上述反应被抑制、能够保持良好的电极状态。由此推测，即便是在连续打点试验中，也能够保持良好的电极状态。上述为焊接中的变化，但关于所形成的接头的断裂强度，本申请的专利技术人发现了上述软化部的影响。即，通过使软化部扩大、使软化部的板面方向的宽度(以下，软化宽度)增大，能够抑制十字拉伸试验中的断裂。在如十字拉伸试验那样的、接头的剥离方向为载荷方向的情况下，软化部发生屈服，由此，熔核端部所承受的开口应力减轻。由此，通过使软化宽度扩大，能够抑制熔核处的断裂，结果，能够提高十字拉伸强度。发现上述软化宽度的扩大可通过在熔核形成后适当地进行后通电而实现。另外，当熔核形成后的后通电时，通过高温加热，从而使熔核端部的P偏析扩散从而使其减少，能够提高十字拉伸强度。如上述那样通过在抑制喷溅的发生的同时稳定地形成熔核，发现即便在通过连续数百点的打点来进行焊接的情况下，也能够确保充分的熔核直径。如上所述那样，通过使电极侧表面附近A与板组中央附近B相比更广泛地软化、在抑制喷溅的发生的同时稳定地形成熔核，由此，即便是在通过连续数百点的打点从而进行焊接这样的情况下，也能够确保充分的熔核直径。因此，通过使熔核形成前的预备通电高电流化，从而使电极近旁高电流密度化。结果，在电极近旁得到规定的发热量，能够在熔核形成前使电极侧表面附近A充分软化。此外，为了使软化部扩大，需要在各通电之间设定适当的不通电(冷却)时间。这是由于，在不通电时间的期间，借助传热而周围的温度升温，由此，远离电极的部分被软化、软化部扩大。另外，在熔核形成后，通过以比形成熔核6的电流值高的电流值进行后通电，同样地，电极近旁发生高电流密度化，结果，在电极近旁得到规定的发热量，在熔核形成后，也能够使电极侧表面附近A软化。需要说明的是，当在利本文档来自技高网...

【技术保护点】
电阻点焊方法，其为对重合钢板而得到的板组进行电阻点焊的方法，进行主通电、在主通电之前的预备通电、和在主通电之后的后通电，在上述各通电之间设置停止通电的不通电时间，当将主通电的电流值设为Im[kA]、将通电时间设为Tm[ms]，将预备通电的电流值设为Ip[kA]、将通电时间设为Tp[ms]，将预备通电与主通电之间的不通电时间设为Tcp[ms]，将后通电的电流值设为Ir[kA]、将通电时间设为Tr[ms]，将主通电与后通电之间的不通电时间设为Tcr[ms]时，满足以下的式(1)～(6)，1.05×Im≤Ip≤2.0×Im  (1)1.05×Im≤Ir≤2.0×Im  (2)40ms≤Tp≤100ms  (3)40ms≤Tr≤100ms  (4)10ms≤Tcp≤60ms  (5)80ms≤Tcr≤300ms  (6)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.10 JP 2015-1384271.电阻点焊方法，其为对重合钢板而得到的板组进行电阻点焊的方法，进行主通电、在主通电之前的预备通电、和在主通电之后的后通电，在上述各通电之间设置停止通电的不通电时间，当将主通电的电流值设为Im[kA]、将通电时间设为Tm[ms]，将预备通电的电流值设为Ip[kA]、将通电时间设为Tp[ms]，将预备通电与主通电之间的不通电时间设为Tcp[ms]，将后通电的电流值设为Ir[kA]、将通电时间设为Tr[ms]，将主通电与后通电之间的不通电时间设为Tcr[ms]时，满足以下的式(1)～(6)，1.05×Im≤Ip≤2.0×Im(1)1.05×Im≤Ir≤2.0×Im(2)40ms≤Tp≤100ms(3)40ms≤Tr≤100ms(4)10ms≤Tcp≤60ms(5)80ms≤Tcr≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：谷口公一，冲田泰明，池田伦正，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP