CN110325313A - 电阻点焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种电阻点焊方法，无论钢种如何都能够根据错位角而抑制焊接部的破裂发生并能够充分确保接头强度。在通过一对电极夹持将多张钢板叠合而成的板组并一边加压一边通电而进行接合的电阻点焊方法中，所叠合的多张钢板中的至少一张是在表面具有金属镀层的表面处理钢板，作为通电而具有：进行形成熔核部的通电的主通电工序、在主通电工序之后在通电暂停时间Tc(周期)的期间使通电暂停的无通电工序及在无通电工序之后进行以不使熔核部生长的方式再加热的通电的后通电工序，当将电极的错位角设为A(度)、将主通电工序的电流值设为Im(kA)、将后通电工序的电流值设为Ip(kA)、将1+0.1·Tc设为变量B、将1+0.2·Tc设为变量C时，通电满足下述式(I)的关系。式(I)为，在0<A<3的情况下，(22+A)·B/100<Ip/Im<C，在3≤A<7的情况下，(17+A)·B/80<Ip/Im<C，在7≤A<15的情况下，(11+A)·B/60<Ip/Im<C。

Description

电阻点焊方法

技术领域

本发明涉及电阻点焊方法。

背景技术

通常，所叠合的钢板彼此的接合使用作为搭接电阻焊法的一种的电阻点焊方法。该焊接法是如图1所示将所叠合的2张以上的钢板1、2夹持而从其上下利用一对电极3、4加压，并在上下电极间将高电流的焊接电流进行短时间通电而接合的方法。利用通过使高电流的焊接电流流动而产生的电阻发热，得到点状的焊接部5。该点状的焊接部5称为熔核，是在使电流向所叠合的钢板流动时在钢板的接触部位处两钢板1、2熔融、凝固的部分，由此将钢板彼此点状地接合。

然而，在将包含表面处理钢板的多张钢板叠合而成的板组的点焊中，存在焊接部产生破裂的问题。在此，表面处理钢板是指在母材(基底钢板)的表面具有以电镀锌、熔融镀锌(包含合金化熔融镀锌)为代表的镀锌、除了锌之外包括铝、镁等元素在内的锌合金镀等金属镀层的钢板。镀锌、镀锌合金的熔点比表面处理钢板的母材的熔点低，因此存在以下那样的问题。

即，上述焊接部的破裂可考虑为在焊接过程中，钢板表面的低熔点的金属镀层熔融，在电极的加压力、钢板的热膨胀、收缩产生的拉伸应力向焊接部施加时，熔融后的低熔点金属向表面处理钢板的母材的结晶粒界侵入而使粒界强度下降，从而引起破裂，是所谓以液体金属脆性为起因的破裂。破裂的发生位置为图1那样的与电极3、4相接一侧的钢板1、2的表面、钢板彼此相接一侧的钢板1、2的表面等各种。

作为这样的破裂的对策，例如在专利文献1中，提出了将作为板组的钢板的组成形成为特定范围的组成的方案，具体而言，该组成被设为：以重量％计，C：0.003～0.01％，Mn：0.05～0.5％，P：0.02％以下，sol.Al：0.1％以下，Ti：48×(N/14)～48×{(N/14)+(S/32)}％，Nb：93×(C/12)～0.1％，B：0.0005～0.003％，N：0.01％以下，Ni：0.05％以下，其余部分由Fe及不可避免的杂质构成。

专利文献2提出了在高强度镀敷钢板的点焊中，特征在于以满足下述条件(1)及(2)的方式设定焊接通电时间及焊接通电后的保持时间进行点焊的高强度镀敷钢板的点焊方法。而且，在专利文献2中，也提出了根据钢板的板厚而适当设定通电时间及通电后的电极的保持时间，使用钢板中的合金元素量成为一定以下的高张力镀锌钢板进行焊接的方案。

0.25·(10·t+2)/50≤WT≤0.50·(10·t+2)/50··(1)

300-500·t+250·t²≤HT··(2)

其中，t：板厚(mm)，WT：焊接通电时间(ms)，HT：焊接通电后的保持时间(ms)。

在专利文献3中，提出了将通电模式设为3级以上的多级通电，以适当电流范围(ΔI：能够稳定地形成所希望的熔核径以上且熔融残余厚度为0.05mm以上的熔核的电流范围)为1.0kA以上，优选为2.0kA以上的方式，调整通电时间、焊接电流等焊接条件，并在各级之间设置冷却时间的方法。

另外，通过电阻点焊得到的接头也要求十字抗拉强度(向接头的剥离方向进行了拉伸试验时的强度)等的接头强度高的情况。

作为用于实现这样的高接头强度的技术，在专利文献4中示出了：将通电模式设为2级以上的多级通电，在熔核形成后，以比主通电高的电流值进行不使熔核增加的后通电，由此能够提高十字抗拉强度。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平10-195597号公报

专利文献2：日本特开2003-103377号公报

专利文献3：日本特开2003-236676号公报

专利文献4：日本特开2010-115706号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1中，由于需要限定钢板的合金元素量，因此存在满足要求性能的钢板的使用受到限制等课题。特别是最近的钢板中的伴随着高强度化而高合金化进展的状况下，其适用极其受到限制。在专利文献2中，仅提出了设定发生飞溅那样的过大的焊接电流时的破裂抑制方法，关于飞溅未发生的状态下的破裂并未提及。在专利文献3中，存在焊接条件的适当化需要较多的工时，而且无法适用于难以确保适当电流范围的钢板及板组的课题。而且，在专利文献4中，关于上述那样的破裂并未提及，关于破裂的抑制和十字抗拉强度的能够同时成立的条件并未记载。并且，在专利文献1～4中，关于电极的错位角产生的影响并未研讨，因此如果考虑汽车组装时的实际的施工，则对策有时不充分。

本发明鉴于上述那样的情况而作出，目的在于提出一种无论钢种如何都能够根据错位角而抑制焊接部的破裂发生并充分确保接头强度的电阻点焊方法。

用于解决课题的方案

发明者们为了实现上述的目的，反复进行了仔细研讨。在焊接时发生的破裂在飞溅未发生的焊接条件范围内也会发生。该发生受到各种主要原因的影响，但是得到了特别是受到焊接时的错位角A(度)(错位角是指电极的轴芯相对于钢板的表面的垂直方向而倾斜的角度，参照图2)的较大影响的见解。并且，依次具有形成熔核部的主通电、使通电暂停预定时间的无通电、不使熔核部生长地进行再加热的后通电，并根据错位角的大小等而以特定条件进行通电。由此，得到了能够抑制破裂并能够充分地确保接头强度的见解。

本发明对于在焊接时发生的破裂的效果受到各种因子的复杂影响，因此无法单纯地说明，但是基本的机理可考虑为如下那样。作为焊接部的破裂发生的原因，可列举在成为高温的表面处理钢板的镀敷金属与表面处理钢板的母材(基底钢板)相接的状态下，发生以下说明的拉伸应力的情况。存在有由于在焊接结束后电极从钢板分离而该拉伸应力局部性地增大的区域。

在通电中由于焊接部5的膨胀而在焊接部周围产生了压缩变形之后，由于通电结束后的冷却而产生凝固收缩，但是在向电极3、4加压的期间，由于受到该加压力的限制而即使应力为压缩状态或拉伸状态也能缓和应力。然而，当从电极加压力的限制中释放时，产生拉伸应力局部性地增大的区域，可认为在该区域会发生破裂。

另外在各种干扰存在的状态下进行了破裂的评价的结果是，可知在错位角A(度)存在的情况下，特别是在错位角A(度)大的情况下，破裂容易发生。其原因可考虑为，当错位角存在时，向焊接部施加弯曲应力，产生局部性大的压缩塑性变形，由此电极释放后的拉伸应力变得非常大。如前所述，在向焊接部施加拉伸应力时，熔融后的低熔点金属侵入钢板的结晶粒界而使粒界强度下降，引起破裂。

此时，通过适当地进行再加热，使钢板表面的锌等金属与金属镀层或钢板的其他元素进行合金化而使熔点上升，促进再加热后的冷却时的凝固，减少向钢板的结晶粒界侵入而使粒界强度下降的熔融锌等熔融金属。由此得到了能够抑制破裂的见解。此外，得到了通过控制此时的再加热条件能够对熔核进行改质而提高十字抗拉强度(CTS)的见解。

本发明立足于以上那样的见解，主旨如以下所述。

[1]一种电阻点焊方法，通过一对电极夹持将多张钢板叠合而成的板组，一边加压一边通电而进行接合，其中，所叠合的多张钢板中的至少一张是在表面具有金属镀层的表面处理钢板，作为通电而具有：进行形成熔核部的通电的主通电工序；在主通电工序之后在通电暂停时间Tc(周期)的期间使通电暂停的无通电工序；及在无通电工序之后进行以不使熔核部生长的方式再加热的通电的后通电工序，当将电极的错位角设为A(度)、将主通电工序的电流值设为Im(kA)、将后通电工序的电流值设为Ip(kA)、将1+0.1·Tc设为变量B、将1+0.2·Tc设为变量C时，所述通电满足下述式(I)的关系。

式(I)

在0<A<3的情况下，(22+A)·B/100<Ip/Im<C

在3≤A<7的情况下，(17+A)·B/80<Ip/Im<C

在7≤A<15的情况下，(11+A)·B/60<Ip/Im<C

[2]根据[1]记载的电阻点焊方法，其中，当将所叠合的多张钢板的总板厚设为t(mm)、将电极的前端直径设为D(mm)时，所述无通电工序满足下述式(II)的关系。

式(II)

在0<A<3的情况下，0<Tc<(103-A)·t/D

在3≤A<7的情况下，0<Tc<5·(23-A)·t/D

在7≤A<15的情况下，0<Tc<8·(17-A)·t/D

[3]根据[1]或[2]记载的电阻点焊方法，其中，在所述主通电工序之后，将所述无通电工序和所述后通电工序按该顺序反复进行两次以上。

[4]根据[1]～[3]中任一记载的电阻点焊方法，其中，所叠合的多张钢板中的至少一张的抗拉强度为590MPa以上。

发明效果

根据本发明，能够提供一种无论钢种如何都能够抑制焊接部的破裂发生而得到高接头强度的电阻点焊方法。

附图说明

图1是示意性地表示电阻点焊方法的一例的图。

图2是表示电阻点焊方法中的错位角的图。

具体实施方式

以下，具体说明本发明。

本发明在通过一对电极夹持将多张钢板叠合而成的板组，一边加压一边进行通电而接合的电阻点焊方法中，所叠合的多张钢板中的至少1张是在表面具有金属镀层的表面处理钢板，作为通电，具有进行形成熔核部的通电的主通电工序、在主通电工序之后在通电暂停时间Tc(周期(cyc))的期间使通电暂停的无通电工序及在无通电工序之后进行以不使熔核部生长的方式再加热的通电的后通电工序，在将电极的错位角设为A(度)、将主通电工序的电流值设为Im(kA)、将后通电工序的电流值设为Ip(kA)、将1+0.1·Tc设为变量B、将1+0.2·Tc设为变量C时，所述通电满足下述式(I)的关系。

式(I)

在0<A<3的情况下，(22+A)·B/100<Ip/Im<C

在3≤A<7的情况下，(17+A)·B/80<Ip/Im<C

在7≤A<15的情况下，(11+A)·B/60<Ip/Im<C

以下，使用图1及图2，具体说明本发明。图1是示意性地表示电阻点焊方法的一例的图，示出进行2张钢板的电阻点焊的例子。图2是表示电阻点焊方法中的错位角的图。

本发明是通过一对电极夹持将多张钢板叠合而成的板组，一边加压一边进行通电而接合的电阻点焊方法。首先，如图2所示，将多张钢板(钢板1、钢板2)叠合而作为板组。

在本发明中进行电阻点焊的钢板是至少1张在表面具有金属镀层的表面处理钢板。优选以金属镀层的熔点比表面处理钢板的母材的熔点低的结构为对象。如果是一般的金属镀层，则熔点比钢板低。例如，母材(基底钢板)的熔点为1400～1570℃，金属镀层的熔点为300～1200℃。金属镀层没有特别限定，但是可列举例如Zn系镀层、Al系镀层。在需要耐蚀性的构件中，与Al系镀层相比，Zn系镀层优异。这是因为，通过锌(Zn)的牺牲防蚀作用能够使基底钢板的腐蚀速度下降。作为Zn系镀层，可以例示一般的熔融镀锌(GI)、合金化熔融镀锌(GA)、电镀锌(EG)、Zn-Ni系镀敷(例如，包含10～25质量％的Ni的Zn-Ni系镀敷)、Zn-Al系镀敷、Zn-Mg系镀敷、Zn-Al-Mg系镀敷等。而且，作为Al系镀层，可以例示Al-Si系镀敷(例如，包含10～20质量％的Si的Al-Si系镀敷)等。金属镀层只要设置于表面处理钢板的单面即可，但是也可以设置于两面。而且，也可以在成为钢板彼此的接合面(对合面)的一侧的表面设置金属镀层，也可以在与电极相接的一侧的表面设置金属镀层，而且，还可以在成为钢板彼此的接合面的一侧的表面及与电极相接的一侧的表面设置金属镀层。金属镀层的附着量也任意，但是从焊接性的观点出发而每一面优选为120g/m²以下。在本发明中进行电阻点焊的钢板的钢种(成分组成)没有特别限定，而且，钢板的制造方法可以为冷轧、热轧等任意，钢板的组织也同样任意。而且，即便使用热冲压后的钢板也没有任何问题。而且，关于钢板的板厚也没有特别限定，但是优选为一般的汽车车身可使用的范围(0.5～4.0mm左右)。

另外，钢板中的至少一张优选抗拉强度为590MPa以上、进而为780MPa以上的高强度钢板。如果抗拉强度增大则破裂容易发生，因此通过对于板组的钢板中的至少1张钢板的抗拉强度：590MPa以上的板组适用本发明，能显著地得到本发明的效果。特别是板组的钢板中的至少1张的抗拉强度为780MPa以上的情况下，能够得到更大的效果。

所叠合的多张钢板可以相同，也可以不同，可以将同种钢板重叠多张，或者可以将异种钢板重叠多张。而且，即使各钢板的板厚不同也没有任何问题，可以使具有金属镀层的表面处理钢板与不具有金属镀层的钢板叠合。需要说明的是，在图2中，示出了将2张钢板叠合的例子，但是也可以将3张以上的钢板叠合。

接下来，利用一对焊接电极(电极3及电极4)夹持将多张钢板叠合而成的板组，一边加压一边通电之后，将电极从钢板释放。作为在本发明的电阻点焊方法中能够使用的焊接装置，可以使用具备上下一对电极并在焊接中分别能够任意地控制加压力及焊接电流的焊接装置。焊接装置的加压机构(气缸、伺服电动机等)、形式(定置式、机器人枪等)及电极形状等没有特别限定。而且，在直流、交流中都可以适用本发明，电源的种类(单相交流、交流逆变器、直流逆变器)等没有特别限定。在此，交流的情况下，“电流”是指“有效电流”。电极的形状等也没有特别限定。电极前端的形式为例如JIS C 9304：1999记载的DR形(半径圆顶(dome radius)形)、R形(半径(radius)形)、D形(圆顶(dome)形)等。电极的前端直径为例如4mm～16mm，而且，电极的前端的曲率半径为例如10mm～100mm。需要说明的是，以电极始终被水冷的状态进行电阻点焊。

这样，通过一对焊接电极(电极3及电极4)夹持将多张钢板(钢板1及钢板2)叠合而成的板组，一边加压一边通电，通过电阻发热形成熔核并将所叠合的钢板接合，由此得到接头。

在本发明中，将该通电设为具有特定模式即主通电工序、主通电工序之后的无通电工序、无通电工序之后的后通电工序的通电。需要说明的是，在后通电工序结束后，停止通电。

主通电工序是形成当凝固时成为熔核5的熔核部的工序。用于形成该熔核部的通电条件、加压条件没有特别限定，可以采用以往使用的焊接条件。需要说明的是，“熔核”是在搭接电阻焊中在焊接部产生的熔融凝固的部分，“熔核部”是当凝固时成为熔核的熔融部(即凝固之前的熔融部)。

无通电工序是紧接着主通电工序之后进行而在通电暂停时间Tc(周期)的期间使通电暂停的工序。通过使通电暂停而将熔核部冷却。需要说明的是，1周期为20ms(50Hz)。

后通电工序是紧接着无通电工序之后进行而以不使熔核部生长的方式进行再加热的工序。

并且，在本发明中，在将电极的错位角设为A(度)、将主通电工序的电流值设为Im(kA)、将后通电工序的电流值设为Ip(kA)、将1+0.1·Tc设为变量B、将1+0.2·Tc设为变量C时，设为满足上述式(I)的关系的焊接条件。在此，如上所述，错位角A是指电极3的轴芯相对于图2所示的钢板1的表面的垂直方向而倾斜的角度，即，“电极加压力方向与钢板板厚方向所成的角度”。需要说明的是，电极加压力方向在JIS Z 3001-6：2013的4.2.1记载的点焊的图中由箭头表示，在图2中也由箭头记载。这样，依次具有形成熔核部的主通电工序、使通电暂停预定时间的无通电工序、以不使熔核部生长的方式进行再加热的后通电工序，并根据错位角A的大小等而以特定条件进行通电，由此，即使错位角A大于0度的情况下，例如错位角A为0.2(度)以上的情况下，也能够抑制破裂，并能够充分地确保接头强度。

如前所述，当错位角存在时，向焊接部施加弯曲应力，产生局部性大的压缩塑性变形，电极释放后的拉伸应力变得非常大，产生破裂。为了抑制该破裂，在错位角大的情况下，促进钢板表层的镀敷层的合金化，使熔融锌等金属进一步减少，因此有效。

错位角A从焊接部确保的观点出发而优选为15度以下。这是因为，在超过15度的情况下，焊接部形成其本身变得困难。

即，在错位角A超过0度且小于3度的范围内，因错位角而向焊接部施加的弯曲应力比较小，因此在电极释放后在焊接部产生的拉伸应力也不太大。即，可以限定钢板表面的镀敷层即熔融锌等金属的合金化。

在错位角A为3度以上且小于7度的范围内，随着错位角的增大而在电极释放后在焊接部产生的拉伸应力的增加余量(增加量)变得显著。因此，需要通过进行更高电流的后通电工序来促进合金化。

在错位角A为7度以上且小于15度的范围内，在焊接部产生的拉伸应力变得非常大，因此需要通过进行更高电流的后通电工序来促进合金化。需要说明的是，通过缩短后通电工序前的无通电工序中的通电暂停时间(冷却时间)，能够有效地得到基于后通电(再加热)的合金化的作用，其在后文进行叙述。

在错位角A为15度以上的情况下，焊接其本身变得困难。因此，在上述式(I)中，在错位角A为15度以上的情况下，优选进行焊接方法的重新评估。

另外，在后通电工序中的后通电电流显著升高的情况下发生飞溅，成为使接头强度下降的主要原因。后通电产生的发热通过利用正式通电而形成的熔核径来规定，因此通过与正式通电的关系能够决定其上限。另一方面，通过使通电暂停工序增加而接头的温度下降，由此固有电阻减少。因此，后通电工序中的后通电电流通过与正式通电的比率来规定，通过与Tc的关系来决定上限。

对上述情况等进行综合研讨，发现了上述式(I)所示的关系式。关于关系式中的系数，通过实验求出了最佳的系数。

在本发明中，进行满足上述式(I)的关系的通电，由此无论钢种如何，都能抑制焊接部的破裂发生，得到高接头强度。需要说明的是，从得到断裂方式的稳定性的观点出发，上述式(I)优选满足下述所示的关系。在此，断裂方式的稳定性是指是否能稳定地得到十字拉伸试验时的插头断裂。

在0<A<3的情况下，(22+A)·B/80<Ip/Im<1+0.15·Tc

在3≤A<7的情况下，(17+A)·B/64<Ip/Im<1+0.15·Tc

在7≤A<15的情况下，(11+A)·B/48<Ip/Im<1+0.15·Tc

并且，在本发明中，除了上述式(I)的关系之外，在将所叠合的多张钢板的总板厚(所叠合的多张钢板的板厚的合计)设为t(mm)、将电极的前端直径(电极前端的直径)设为D(mm)时，优选满足下述式(II)的关系。通过满足式(II)，能够进一步抑制破裂的发生及确保充分的接头强度。

式(II)

在0<A<3的情况下，0<Tc<(103-A)·t/D

在3≤A<7的情况下，0<Tc<5·(23-A)·t/D

在7≤A<15的情况下，0<Tc<8·(17-A)·t/D

如上所述，在错位角A超过0度且小于3度的范围内，通过错位角向焊接部施加的弯曲应力比较小，因此在电极释放后在焊接部产生的拉伸应力也不太大。由此，可以限定钢板表面的镀敷层即熔融锌等金属的合金化。由此，即使延长无通电工序中的通电暂停时间Tc(周期)也能够得到后通电工序产生的破裂抑制的效果。

在错位角A为3度以上且小于7度的范围内，随着错位角的增大而在电极释放后在焊接部产生的拉伸应力的增加余量(增加量)变得显著。因此，进行更高电流的后通电工序，且后通电工序前的无通电工序中的通电暂停与上述的错位角A超过0度且小于3度的范围的情况相比限制得更短，由此促进合金化，因此优选。由此，能够有效地得到合金化的作用。

在错位角A为7度以上且小于15度的范围内，在焊接部产生的拉伸应力变得非常大，但是后通电工序前的无通电工序中的通电暂停时间与上述的错位角A为7度以上且小于15度的范围的情况相比限制得更短，由此能够有效地得到后通电(再加热)产生的合金化的作用。

此外，在无通电工序中的通电暂停时间(冷却时间)Tc长且后通电工序的电流值Ip比预定的值小的情况下，熔核急冷、硬化，韧性有时会下降，但是通过满足上述式(II)，能抑制该熔核的急冷、硬化。

需要说明的是，在进行焊接的钢板的总板厚t(mm)增大的情况、电极的前端直径D(mm)减小的情况下，向电极的脱热不充分，因此焊接部的冷却速度下降。因此，无通电工序中的通电暂停时间Tc(周期)优选取得较长。优选为4周期(50Hz)以上。

但是，在无通电工序过长的情况下，焊接部过度冷却，固有电阻下降，由此难以得到后通电工序的效果。而且，过长的无通电工序也存在使焊接节拍增加的影响。因此，无通电工序最长优选为20周期(50Hz)以下。

电极的前端直径D(mm)没有特别限定，例如优选为6mm～8mm。在小于6mm的情况下，可能得不到充分的熔核。另一方面，在超过8mm的情况下，在工序焊接时存在电极容易损耗的可能性。

如以上所述，在本发明中，以满足上述的式(I)或满足式(I)及式(II)的方式进行焊接，例如，根据电极的错位角A(度)而分情况地使用上述各式来决定焊接条件，在该焊接条件下进行焊接，由此能够容易地抑制破裂的发生及确保充分的接头强度。

另外，在本发明中，在上述的主通电工序之后，可以将上述的通电暂停工序及后通电工序依次反复进行2次以上。通过将通电暂停工序及后通电工序反复进行2次以上，而促进钢板表面的合金化，能够进一步提高破裂的抑制效果。需要说明的是，反复次数越增加则越优选，但是制造成本增加。因此，从施工效率的观点出发而优选设为1～9次。

需要说明的是，在本说明书中，上述各式(I)及(II)仅规定了数值的关系。

本发明中的焊接电流值(通电时的电流值)没有特别限定，焊接电流为例如4～18kA。但是，在施工上需要得到预定的熔核径，过大的电流值成为飞溅发生的原因，因此主通电工序的电流值Im(kA)为例如4～11kA，后通电工序的电流值Ip(kA)为例如5～12kA。

另外，加压力优选为例如2000N～7000N(2kN～7kN)。

另外，从通电开始至通电结束为止的时间(通电时间)没有特别限定，在主通电工序中优选为8周期～30周期(50Hz)，在后通电工序中优选为3周期～10周期(50Hz)。

另外，在本发明中，即便使用对于焊接中的电阻值及电压值这样的参数进行监控并根据其变动而使电流值、通电时间变化的控制方法也没有任何问题。

使用上述本发明的电阻点焊方法，能够得到将至少包含一张表面具有金属镀层的表面处理钢板的多张钢板焊接后的焊接接头。具体而言，通过包括将至少包含一张表面具有金属镀层的表面处理钢板的多张钢板叠合而得到板组的工序、将得到的板组通过上述电阻点焊方法进行焊接的工序的制造方法，能够制造出焊接接头。当使用上述电阻点焊方法进行焊接时，能够抑制焊接部的破裂发生并充分地确保接头强度，因此能够制造出焊接部的破裂减少且接头强度高的焊接接头。

实施例

以下，为了本发明的进一步的理解而使用实施例进行说明，但是实施例没有对本发明进行任何限定。

(本发明例及比较例)

以下示出本发明的实施例。本发明能够将2张以上的钢板叠合而成为板组。关于一部分的实施例，如图1所示，将钢板1及钢板2这2张叠合而通过一对电极3、4夹持，以预定的焊接条件进行电阻点焊，制成了焊接接头。关于除此以外的实施例，使用将3张钢板(钢板1、钢板2及钢板3)叠合而成的板组，同样地制作了焊接接头。需要说明的是，这种情况的板组例如在图1所示的钢板2的下层叠合钢板3。

使用的钢板的抗拉强度TS、板厚、镀敷种类如表1所示。而且，焊接条件如表2-1、表2-2及表2-3所示。

焊接机使用变频直流电阻点焊机，2个电极3、4使用了相同形状的电极。使用的电极3、4是表2所示的前端直径D(mm)、曲率半径40mm的DR形的铬铜制电极。电阻点焊在室温(20℃)下进行，以电极始终为水冷的状态进行。而且，加压力(kN)遍及主通电工序、无通电工序、后通电工序而恒定。关于后通电工序结束后的保持时间，在全部的焊接条件下设定了5ms。

另外，本实施例及比较例中的各钢板的母材的熔点为1400～1570℃的范围，熔融镀锌(GI)及合金化熔融镀锌(GA)的熔点分别为400～500℃、600～950℃的范围。而且，表1所示的抗拉强度TS(MPa)是由各钢板沿着轧制方向的平行方向制作JIS5号拉伸试验片、并遵照JIS Z 2241：2011的规定实施拉伸试验而求出的抗拉强度。

关于得到的各焊接接头，分别评价了(1)焊接部的破裂的有无、(2)十字拉伸试验(CTS)中的断裂方式。关于一部分的焊接接头，还评价了(3)CTS下的断裂方式的稳定性。

(1)焊接部的破裂的有无的评价

关于得到的各焊接接头，将焊接部切断而对截面进行镜面研磨，通过扫描型电子显微镜(倍率2000倍)观察了焊接部周围的钢板表层整面的破裂的有无。将焊接部未观察到破裂的情况评价为记号○，将观察到破裂的情况评价为记号×。

(2)十字拉伸试验(CTS)中的断裂方式的评价

关于得到的各焊接接头，遵照JIS Z 3137，进行十字拉伸试验，利用游标卡尺计测了该断裂部径。进而将截面切断而进行苦味酸蚀刻，从截面测定了熔融部径。此时，断裂方式在插头断裂中的向母材的断裂进展，将由断裂部径/熔融部径表示的比例为110％以上的情况评价为记号◎，将由断裂部径/熔融部径表示的比例为100％以上且小于110％的情况评价为记号○，将由断裂部径/熔融部径表示的比例小于100％的局部插头断裂或熔核中的界面断裂的情况评价为记号×。

(3)CTS中的断裂方式的稳定性的评价

在上述(2)的评价结果中，以由断裂部径/熔融部径表示的比例为110％以上的结构为对象，进而关于CTS时的断裂方式的稳定性进行了评价。该评价使用的焊接接头以表1、表2-1、表2-2及表2-3所示的条件，各制作了10个焊接接头。关于得到的各焊接接头，利用与上述(2)所示的方法相同的方法，分别求出了断裂部径及熔融部径。在此，参照以下所示的基准，标注各记号进行了评价。将记号A、B的情况评价为优异，将记号C的情况评价为良好。

评价A：10个中的10个的由断裂部径/熔融部径表示的比例为115％以上

评价B：10个中的5个以上且9个以下的由断裂部径/熔融部径表示的比例为115％以上

评价C：10个中的1个以上且4个以下的由断裂部径/熔融部径表示的比例为115％以上

通过以上得到的结果由表2-1、表2-2及表2-3表示。

如表2-1、表2-2及表2-3所示，在以满足本发明的焊接条件进行的本发明例中，焊接接头全部为良好(记号○或◎)的评价。即，可知能抑制焊接部的破裂发生，得到更高的接头强度。

[表1]

钢板No	抗拉强度TS(MPa)	板厚(mm)	镀敷种类
				a	1020	1.0	合金化熔融镀锌(GA)
b	1012	1.4	合金化熔融镀锌(GA)
				c	1032	1.4	熔融镀锌(GI)
d	992	2.3	合金化熔融镀锌(GA)
				e	1502	1.4	合金化熔融镀锌(GA)
f	1992	1.4	合金化熔融镀锌(GA)
				g	1230	1.6	合金化熔融镀锌(GA)
h	781	2.0	合金化熔融镀锌(GA)
				I	1344	2.0	冷轧钢板
J	601	1.6	合金化熔融镀锌(GA)
				K	1223	1.5	电镀锌(EA)
l	1241	1.8	铝系镀敷钢板

[表2-1]

*1)○：满足各式。

×：不满足各式。

*2)○：在焊接部观察到破裂。

×：在焊接部未观察到破裂。

*3)◎：断裂部径为熔融部径的110％以上

○：断裂部径为熔融部径的100％以上且小于110％

×：断裂部径小于熔融部径的100％或界面断裂

*4)A：10个中的10个的由断裂部径/熔融部径表示的比例为115％以上

B：10个中的5个以上且9个以下的由断裂部径/熔融部径表示的比例为115％以上

C：10个中的1个以上且4个以下的由断裂部径/熔融部径表示的比例为115％以上

*5)B值：B＝1+0.1·Tc

C值：C＝1+0.1·Tc

*6)Ip/Im的优选下限：0<A<3的情况下为(22+A)·B/80，在3≤A<7的情况下为(17+A)·B/64，在7≤A<15的情况下为(11+A)·B/48

Ip/Im的优选上限：在0<A<3、3≤A<7、7≤A<15的情况下都为1+0.15·Tc

[表2-2]

*1)○：满足各式。

×：不满足各式。

*2)○：在焊接部观察到破裂。

×：在焊接部未观察到破裂。

*3)◎：断裂部径为熔融部径的110％以上

○：断裂部径为熔融部径的100％以上且小于110％

×：断裂部径小于熔融部径的100％或界面断裂

*4)A：10个中的10个的由断裂部径/熔融部径表示的比例为115％以上

B：10个中的5个以上且9个以下的由断裂部径/熔融部径表示的比例为115％以上

C：10个中的1个以上且4个以下的由断裂部径/熔融部径表示的比例为115％以上

*5)B值：B＝1+0.1·Tc

C值：C＝1+0.1·Tc

*6)Ip/Im的优选下限：0<A<3的情况下为(22+A)·B/80，在3≤A<7的情况下为(17+A)·B/64，在7≤A<15的情况下为(11+A)·B/48

Ip/Im的优选上限：在0<A<3、3≤A<7、7≤A<15的情况下都为1+0.15·Tc

[表2-3]

*1)○：满足各式。

×：不满足各式。

*2)○：在焊接部观察到破裂。

×：在焊接部未观察到破裂。

*3)◎：断裂部径为熔融部径的110％以上

○：断裂部径为熔融部径的100％以上且小于110％

×：断裂部径小于熔融部径的100％或界面断裂

*4)A：10个中的10个的由断裂部径/熔融部径表示的比例为115％以上

B：10个中的5个以上且9个以下的由断裂部径/熔融部径表示的比例为115％以上

C：10个中的1个以上且4个以下的由断裂部径/熔融部径表示的比例为115％以上

*5)B值：B＝1+0.1·Tc

C值：C＝1+0.1·Tc

*6)Ip/Im的优选下限：0<A<3的情况下为(22+A)·B/80，在3≤A<7的情况下为(17+A)·B/64，在7≤A<15的情况下为(11+A)·B/48

Ip/Im的优选上限：在0<A<3、3≤A<7、7≤A<15的情况下都为1+0.15·Tc

附图标记说明

1、2 钢板

3、4 电极

5 焊接部(熔核)。

Claims (4)

1.一种电阻点焊方法，通过一对电极夹持将多张钢板叠合而成的板组，一边加压一边通电而进行接合，其中，

所叠合的多张钢板中的至少一张是在表面具有金属镀层的表面处理钢板，

作为通电而具有：

主通电工序，进行形成熔核部的通电；

无通电工序，在主通电工序之后在通电暂停时间Tc(周期)的期间使通电暂停；及

后通电工序，在无通电工序之后进行以不使熔核部生长的方式再加热的通电，

当将电极的错位角设为A(度)、将主通电工序的电流值设为Im(kA)、将后通电工序的电流值设为Ip(kA)、将1+0.1·Tc设为变量B、将1+0.2·Tc设为变量C时，所述通电满足下述式(I)的关系，

式(I)为，

在0<A<3的情况下，(22+A)·B/100<Ip/Im<C，

在3≤A<7的情况下，(17+A)·B/80<Ip/Im<C，

在7≤A<15的情况下，(11+A)·B/60<Ip/Im<C。

2.根据权利要求1所述的电阻点焊方法，其中，

当将所叠合的多张钢板的总板厚设为t(mm)、将电极的前端直径设为D(mm)时，所述无通电工序满足下述式(II)的关系，

式(II)为，

在0<A<3的情况下，0<Tc<(103-A)·t/D，

在3≤A<7的情况下，0<Tc<5·(23-A)·t/D，

在7≤A<15的情况下，0<Tc<8·(17-A)·t/D。

3.根据权利要求1或2所述的电阻点焊方法，其中，

在所述主通电工序之后，将所述无通电工序和所述后通电工序按该顺序反复进行两次以上。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的电阻点焊方法，其中，

所叠合的多张钢板中的至少一张的抗拉强度为590MPa以上。