电阻点焊方法和焊接构件的制造方法技术

作为进行正式焊接和该正式焊接之前的试焊接的发明专利技术，在正式焊接的主通电中，进行所谓的适应控制焊接，在正式焊接的焊后通电中，以将试焊接的主通电和正式焊接的主通电中的电极间的电特性为基础决定出的电流值，进行基于恒定电流控制的通电。恒定电流控制的通电。恒定电流控制的通电。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电阻点焊方法和焊接构件的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种电阻点焊方法，目的在于尤其是在分流、板隙等扰动的影响较大的情况下，也能够在包括高强度钢板的板组条件下稳定地确保熔核直径，并且能够提高接头强度。

技术介绍

[0002]通常，重叠起来的钢板彼此的接合中，使用作为搭接电阻焊接法之一的电阻点焊法。
[0003]该焊接法是将重叠起来的两张以上钢板夹持并从其上下用一对电极进行加压，并且使高电流的焊接电流在上下电极间进行短时间通电来进行接合的方法，利用通过流过高电流的焊接电流所产生的电阻发热而得到点状的焊接部。该点状的焊接部被称为熔核，是使电流流过重叠起来的钢板时两钢板在钢板的接触部位熔融并凝固的部分。通过该熔核，钢板彼此以点状接合。
[0004]为了得到良好的焊接部件品质，熔核直径以适当范围形成较为重要。熔核直径受焊接电流、通电时间、电极形状和加压力等焊接条件决定。因此，为了形成适当的熔核直径，需要根据被焊接材料的材质、板厚和重叠张数等被焊接材料条件而适当地设定上述的焊接条件。
[0005]例如，在制造汽车时，对每一台汽车实施多达数千点的点焊，另外需要对依次输送来的被处理材料(工件)进行焊接。此时，若各焊接部位的被焊接材料的材质、板厚和重叠张数等被焊接材料的状态相同，则在焊接电流、通电时间和加压力等焊接条件相同的条件下也能够得到相同的熔核直径。然而，在连续的焊接中，电极的被焊接材料接触面逐渐磨损而接触面积比初期状态逐渐扩大。若在像这样接触面积出现了扩大的状态下流过与初期状态相同的值的焊接电流，则被焊接材料中的电流密度降低，焊接部的温度上升变低，因此，熔核直径变小。因此，每当进行数百～数千点的焊接时，进行电极的研磨或者更换，以防止电极的末端直径过度扩大。
[0006]除此之外，一直以来使用具备如下功能(步进功能)的电阻焊接装置，即，若进行预先决定的次数的焊接则使焊接电流值增加而补偿与电极的磨损相伴的电流密度的降低。为了使用该步进功能，需要预先适当地设定上述的焊接电流变化模式。然而，为了通过试验等导出与多个焊接条件和被焊接材料条件对应的适当的焊接电流变化模式，需要大量的时间和成本。另外，在实际的施工中，由于电极磨损的进行状态上存在偏差，所以预先决定的焊接电流变化模式谈不上总是适当的。
[0007]而且，在焊接时存在扰动的情况下，例如，在进行焊接的点的附近已经存在焊接过的点(已焊接点)的情况下、被焊接材料的表面凹凸大且进行焊接的点的附近存在被焊接材料的接触点的情况下，在焊接时电流向已焊接点(以下，也称为已打点)、接触点分流。在这样的状态下，即便以规定的条件焊接，电极正下方的要焊接的位置的电流密度也降低，因此，仍然无法得到所需直径的熔核。为了补偿该发热量不足而得到所需直径的熔核，需要预
先设定较高的焊接电流。
[0008]另外，在因表面凹凸、构件的形状等而使焊接的点的周围被强烈限制的情况下，或者在焊接点周围的钢板间夹有异物的情况下，钢板间的板隙变大，使钢板彼此的接触直径变小，有时也容易发生溅点。
[0009]为了解决上述问题，提出了以下所述的技术。
[0010]例如，专利文献1中记载了一种高张力钢板的点焊方法，通过以下工序进行点焊，从而抑制由通电初期的融合性不良引起的溅点，上述工序具备：第1阶段，通过使向高张力钢板的通电电流渐变地上升而进行熔核生成；第2阶段，在上述第1阶段之后，使电流下降；及第3阶段，在上述第2阶段之后，使电流上升而进行正式焊接，并且使通电电流渐变地下降。
[0011]专利文献2记载了一种点焊的通电控制方法，其中，在通电时间的初期以规定时间维持在可抑制溅射发生的程度的电流值而使被焊接物的表面软化，其后，将电流值以规定时间维持得较高而一边抑制溅射发生一边使熔核生长。
[0012]专利文献3记载了一种电阻焊接机的控制装置，其中，通过将推算出的焊接部的温度分布与目标熔核进行比较而控制焊接机的输出，从而获得设定好的熔核直径。
[0013]专利文献4记载了一种电阻焊接机的焊接条件控制方法，其中，通过检测焊接电流和焊嘴间电压，并利用热传导计算进行焊接部的模拟，推断焊接中的焊接部的熔核的形成状态，从而进行良好的焊接。
[0014]专利文献5中记载了一种电阻焊接系统，其中，通过使用进行下述处理的焊接系统，从而与被焊接物的种类、电极的磨损状态无关地进行良好的焊接，上述处理是根据被焊接物的板厚和通电时间，来计算能良好地焊接该被焊接物的每单位体积的累积发热量，并调整为可产生计算出的每单位体积、每单位时间的发热量的焊接电流或者电压。
[0015]专利文献1:日本特开2003-236674号公报
[0016]专利文献2:日本特开2006-43731号公报
[0017]专利文献3:日本特开平9-216071号公报
[0018]专利文献4:日本特开平10-94883号公报
[0019]专利文献5:日本特开平11-33743号公报
[0020]然而，在专利文献1和2所述的技术中，因扰动的有无和大小不同而使适当的焊接条件变化。因此，存在如下问题：在产生了预想以上的板隙、分流时，无法在不发生溅点的条件下确保所希望的熔核直径。
[0021]另外，专利文献3和4记载的技术中存在如下问题：为了基于热传导模型(热传导模拟)等来推断熔核的温度，需要进行复杂的计算处理，不仅使焊接控制装置的结构变复杂，而且焊接控制装置自身变高价。
[0022]并且，专利文献1～5记载的技术中存在以下问题：针对包括高强度钢板的板组的焊接的接头强度的提高方法，没有作任何讨论。

技术实现思路

[0023]本专利技术是为了解决上述问题而完成的，其无论有无扰动均能够得到适当的直径的熔核，并且能够提高包括高强度钢板(特别是，拉伸强度为590MPa以上，进一步而言为
980MPa以上的钢板)的板组的焊接中的接头强度(以下，也称为高强度钢板的接头强度)。
[0024]另外，本专利技术目的在于提供通过上述的电阻点焊方法使重叠起来的多张金属板接合的焊接构件的制造方法。
[0025]为此，专利技术人等为了实现上述目的而反复进行深入研究，得到以下的见解。
[0026]如前述那样，若存在分流、板隙之类的扰动，则即便在与没有扰动的情况相同的条件下进行了基于恒定电流控制的焊接，得到的熔核直径也会变动。
[0027]在这一点上，通过预先进行试焊接，对于正式焊接，进行将该试焊接中得到的累积发热量设定为目标值来控制通电量(电流和电极间电压)的所谓的适应控制焊接，从而能够进行进一步考虑到扰动的影响的适当的通电，作为其结果，能够与扰动无关地得到恒定的熔核直径。
[0028]另外，为了在包括高强度钢板的板组中确保所需的接头强度，在用于熔核形成的主通电之后，进行用于焊接部热处理的焊后通电较为有效。
[0029]但是，若在存在扰动条件下，进行基于适应控制的焊后通电，则存在由于扰动而使焊接部的电流密度分布乃至发热形式变化，无法得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电阻点焊方法，将重叠有多张金属板的被焊接材料用一对电极夹持，一边加压一边通电而进行接合，所述电阻点焊方法的特征在于，进行正式焊接和该正式焊接之前的试焊接，(a)在所述试焊接中，进行用于形成熔核的主通电和用于焊后热处理的焊后通电，在所述试焊接的主通电中，存储根据通过恒定电流控制进行通电而形成适当的熔核的情况下的电极间的电特性计算出的每单位体积的瞬时发热量的时间变化曲线和每单位体积的累积发热量，在所述试焊接的焊后通电中，通过恒定电流控制进行通电，(b)接着，在所述正式焊接中，进行用于形成熔核的主通电和用于焊后热处理的焊后通电，在所述正式焊接的主通电中，进行适应控制焊接，所述适应控制焊接中，将所述试焊接的主通电的每单位体积的瞬时发热量的时间变化曲线和每单位体积的累积发热量设定为目标值，并根据该目标值控制通电量，在所述正式焊接的焊后通电中，以将所述试焊接的主通电和所述正式焊接的主通电中的电极间的电特性为基础决定出的电流值，进行基于恒定电流控制的通电。2.根据权利要求1所述的电阻点焊方法，其特征在于，在分别将所述试焊接的主通电和所述正式焊接的主通电中的电极间电阻的平均值设为RBt...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽西央海，松田广志，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：