CN105121087A - 单面点焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明目的在于提供一种能够更稳定地获得棋子形的熔核的单面点焊方法。在单面点焊中，焊接电极的电极顶端部(30)为由曲率半径r₁(mm)的第1曲面(31)和曲率半径r₂(mm)的第2曲面(32)构成的2段式的穹顶形状，第1曲面(31)包含所述焊接电极的最顶端且在从该最顶端侧观察时该第1曲面(31)位于以该最顶端为中心的半径R(mm)的圆的范围内，其特征在于，该焊接电极的电极顶端部(30)满足后述的(1)式～(3)式，(1)式为2√t≤R≤6√t，(2)式为30≤r₁，(3)式为6≤r₂≤12，其中，t为较薄一方的金属板的板厚(mm)。

Description

单面点焊方法

技术领域

本发明涉及一种单面点焊方法(indirectspotweldingmethod)，其是针对将2片金属板重合而成的构件，将焊接电极向一面侧的金属板加压并使该焊接电极抵接于该一面侧的金属板，在另一面侧的金属板处将供电端子安装于离开焊接电极的位置，在该焊接电极和供电端子之间通电而进行焊接。本发明尤其涉及即使在重合而成的构件的焊接部以外的金属板间的通电、所谓的分流大的情况下，也能够获得合适的熔核(nugget)的单面点焊方法。

背景技术

在焊接汽车车身、汽车部件时，以往使用电阻点焊，主要是使用双面点焊(directspotwelding)，但是最近逐渐使用起单面点焊等。

使用图1说明上述的双面点焊及单面点焊的特征。

任意的点焊均是通过焊接来接合重合的至少2片金属板，这一点是不变的。

图1的(A)示出了双面点焊法。如该图所示，该焊接是夹住重合的2片金属板1、2并在从其上下对一对电极3、4加压的同时流过电流、利用金属板的电阻发热获得焊接部5的方法。其中，电极3、4均形成为具有加压控制装置6、7及电流控制装置8并能够利用这些装置控制加压力和通电的电流值的结构。

图1的(B)所示的单面点焊法是针对重合的2片金属板21、22，将电极23向一金属板21加压并使该电极23抵接于一金属板21，在另一金属板22处将供电端子24安装于离开电极23位置，在该电极23和供电端子24之间通电，从而在金属板21、22上形成焊接部25。

在此，在运输设备制造商现在的利用电阻点焊形成焊接部的管理基准中，多要求焊接部是像利用双面点焊所获得的那样的、在金属板间经过完全地熔融了的状态而形成的棋子形的熔核。因此，在上述的焊接法中，在空间上存有余地、可获得将金属板从上下夹住的开口部的情况下，采用双面点焊法。

然而，在实际的焊接时，没有足够的空间或在闭合界面构造中无法将金属板从上下夹住的情况也较多，在这样的情况下，采用单面点焊法。

在此，在将单面点焊法用于上述那样的用途时，重合的金属板被电极仅从一方向加压，其相反侧处于没有支承的中空状态。因而，无法像从两侧用电极来夹住的双面点焊法那样在电极正下方局部地施加高的加压力。另外，通电过程中电极会向金属板沉入，因此电极－金属板间、金属板－金属板间的接触状态发生变化。

基于这样的原因，公认为在以往的单面点焊中，重合的金属板间电流的通电路径不稳定，因此难以稳定地获得在金属板间经过熔融了的状态而形成的棋子形的熔核。尤其是，在重合的金属板被电极仅从一方向加压、其相反侧为没有支承的中空状态且金属板的两端被约束的情况等中，焊接部以外的金属板间的通电、所谓的分流变大，更加难以稳定地获得棋子形的熔核。

在此，在专利文献1中，作为能够应用于单面点焊的、能够获得规定强度焊接部的焊接电极，记载有“具有大致圆锥状的顶端形状的电阻焊接用电极，该电阻焊接用电极具有圆锥的顶端角度为120度～165度的圆锥面和位于所述圆锥的顶端中心部且直径为1.5～3mm的平坦部”。

专利文献

专利文献1：日本特开2006－198676号公报

发明内容

然而，在专利文献1中，对于按照该文献所公开的技术焊接而成的焊接部，存在如下记载，“也存在以下情况：当观察金属板11、12的重合部的金相组织时，发现金属板11、12的重合部的金属形成了许多比以往的通常的熔核细的、局部地熔融并再结晶而成的部分的现象，在所谓的扩散接合(diffusionbonding)的状态下接合起来的情况，即在与以往的通常的熔核不同的现象下接合起来的情况”(该文献1的[0038]段)。即，存在如下问题，使用专利文献1中记载的焊接电极获得的焊接部不一定是双面点焊中所观察到的熔核那样的、经过完全地熔融了的状态而形成的棋子形的熔核。

如上所述，在运输设备制造商现在的点焊部的管理基准中，多要求焊接部是棋子形的熔核。因此，即使是获得了规定接合强度的焊接部，若未获得经过完全地熔融了的状态而形成的棋子形的熔核就不满足管理基准。因而，正在寻求一种即使在焊接部以外的金属板间的通电、所谓的分流大的情况下，也能够更稳定地获得棋子形的熔核的单面点焊方法。

因此，本发明的目的是提供一种单面点焊方法，该单面点焊方法即使在焊接部以外的金属板间的通电、所谓的分流大的情况下，也能够更稳定地获得在金属板间经过熔融了的状态而形成的棋子形的熔核。

本申请发明人反复潜心进行了解决上述的课题所需要的研究，结果获得了以下所述的见解。

a)如上所述，在单面点焊中，难以像双面点焊那样获得用于在电极正下方的重合的金属板间形成焊接部的足够的发热，难以形成熔核。尤其是，在焊接部以外的金属板间的通电、所谓的分流大的情况下，形成熔核更加困难。

b)为了解决上述的问题，需要采用电极顶端部设为合适形状的焊接电极，使得即使在通电过程中发生电极向金属板沉入的现象，也能够在电极正下方的重合的金属板间维持高的电流密度。

c)上述焊接电极的电极顶端部的形状与供焊接的重合的金属板有关，与成为熔核直径(nuggetdiameter)的基准的金属板的板厚相关。即成为熔核直径的基准的金属板的板厚为将2片金属板重合而成的构件的、较薄一方的金属板的板厚。

d)在采用形成为上述形状的焊接电极的基础上，通过微细地控制通电过程中的电流值及其时间，或者微细地控制通电过程中的电极的加压力及其时间，或者进一步地微细地控制通电过程中的电流值和电极的加压力及其时间，更加有效。

本发明是立足于上述见解而做成的。

即，本发明的主要结构如下。

(1)一种单面点焊方法，其是针对将2片金属板重合而成的构件，将焊接电极向所述构件的一面侧的金属板加压并使该焊接电极抵接于该一面侧的金属板，在所述构件的另一面侧的金属板处将供电端子安装于离开所述焊接电极的位置，在所述焊接电极和所述供电端子之间通电而进行焊接，其特征在于，

所述焊接电极的电极顶端部为由曲率半径r₁(mm)的第1曲面和曲率半径r₂(mm)的第2曲面构成的2段式的穹顶形状，上述第1曲面包含所述焊接电极的最顶端且在从该最顶端侧观察时所述第1曲面位于以该最顶端为中心的半径R(mm)的圆的范围内，上述第2曲面位于该第1曲面的周围，该焊接电极的电极顶端部满足下述(1)式～(3)式，

2√t≤R≤6√t(1)

30≤r₁(2)

6≤r₂≤12(3)

其中，t为所述构件中的、较薄一方的金属板的板厚(mm)。

(2)根据上述(1)所述的单面点焊方法，关于所述通电的电流值，从通电开始至结束为恒定的，

对于所述焊接电极的加压力，从通电开始起划分为2个时间带t₁、t₂，在最初的时间带t₁中以加压力F₁进行加压，之后，在接下来的时间带t₂中，以比加压力F₁低的加压力F₂进行加压。

(3)根据上述(1)所述的单面点焊方法，对于所述焊接电极的加压力及所述通电的电流值，从通电开始起划分为2个时间带t₁、t₂，在最初的时间带t₁中以加压力F₁进行加压，并且以电流值C₁进行通电，之后，在接下来的时间带t₂中，以比加压力F₁低的加压力F₂进行加压，并且以比电流值C₁高的电流值C₂进行通电。

(4)根据上述(1)所述的单面点焊方法，对于所述焊接电极的加压力，从通电开始起划分为2个时间带t_F1、t_F2，在最初的时间带t_F1中，以加压力F₁进行加压，之后，在接下来的时间带t_F2中，以比加压力F₁低的加压力F₂进行加压，

对于所述通电的电流值，独立于时间带t_F1、t_F2，从通电开始起划分为2个时间带t_C1、t_C2，在最初的时间带t_C1中，以电流值C₁进行通电，之后，在接下来的时间带t_C2中，以比电流值C₁高的电流值C₂进行通电。

发明效果

根据本发明，采用了将电极顶端部设为合适形状的焊接电极，因此，即使在焊接部以外的金属板间的通电、所谓的分流大的情况下，也能够更稳定地获得在金属板间经过熔融了的状态而形成的棋子形的熔核。

附图说明

图1为作为现有技术的、双面点焊法(A)及单面点焊法(B)的焊接要领的说明图。

图2为示出了本发明的一实施方式中焊接电极的电极顶端部的形状的图。

图3为示出了本发明的其他实施方式中的通电时间与加压力的关系(A)以及通电时间与电流值的关系(B)的图。

图4为实施例1及实施例2的焊接要领的说明图。

具体实施方式

以下，根据附图具体说明本发明。

在根据本发明的单面点焊方法中，针对将2片金属板重合而成的构件，将焊接电极向该构件的一面侧的金属板加压并使该焊接电极抵接于该一面侧的金属板，在上述构件的另一面侧的金属板处将供电端子安装于离开上述焊接电极的位置，在上述焊接电极和上述供电端子之间通电而进行焊接。如后面采用图4所述的实施例那样，将将金属板重合而成的构件配置在凹形状的金属制治具(jig)之上，在治具下部安装接地电极，在重合的金属板被焊接电极仅从一方向加压、其相反侧为没有支承的中空状态的情况下，金属制治具及接地电极的组合相当于供电端子。

本发明的技术特征之一为焊接电极的电极顶端部的形状，图2示出本发明方法的一实施方式中焊接电极的电极顶端部的形状。焊接电极的电极顶端部30为由曲率半径r₁(mm)的第1曲面31和曲率半径r₂(mm)的第2曲面32构成的2段式的穹顶形状(two-stepdomeshape)，第1曲面31包含焊接电极的最顶端且在从最顶端侧观察时该第1曲面31位于以最顶端为中心的半径R(mm)的圆的范围内，第2曲面32位于第1曲面的周围，焊接电极的电极顶端部30满足后述的(1)式～(3)式。

通过将电极顶端部30设为2段式的穹顶形状并将第1曲面31设为曲率半径比第2曲面32大的曲面，即使在通电过程中发生了电极向金属板沉入的现象，也能够在电极正下方的重合的金属板间维持高的电流密度。另外，通过将第1曲面31设为曲率半径比第2曲面32大的曲面，能够在通电开始时充分地确保电极－金属板间的接触面积，能够消除电流密度变得过大而熔融金属从电极所接触的一侧的金属板飞溅等不良。另外，第2曲面32为曲率半径比第1曲面31小的曲面。因此，能够抑制在通电过程中电极向金属板沉入从而除第1曲面31之外第2曲面32也开始与金属板接触时的、电极－金属板间的接触面积的增大。

在此，本发明的技术特征之一为，用将供焊接的金属板重合而成的构件中的、成为熔核直径的基准的金属板的板厚t(mm)的平方根的整数倍来限定用于确定第1曲面31与第2曲面32的交界的半径R(mm)。在此，关于成为熔核直径的基准的金属板的板厚t，在将2片金属板重合而成的构件的点焊中，为较薄的金属板的板厚。在2片为相同板厚的情况下为该板厚。

通常，由将2片金属板重合而成的构件形成的板组(sheetcombination)中，由较薄一方的板的板厚的平方根的整数倍来规定熔核直径的要求值。另一方面，在半径R为恰当大小的情况下，能够抑制在焊接时电极与金属板的接触面积增大的过程中熔核直径向超过半径R的范围增大，能够获得良好的熔核直径。另外，此时，半径R与熔核直径存在相关关系，因此在任意的板组中获得要求的熔核直径时，为了设定恰当的半径R，以较薄的板的板厚的平方根的整数倍来限定半径R即可。

在半径R小于2√t(mm)的范围中，在通电开始时，电极－金属板间的接触面积被抑制为极小的范围，因此会发生电流密度变得过大、熔融金属从电极所接触的一侧的金属板飞溅等不良。另一方面，若半径R大于6√t(mm)，则在上述的、通电过程中电极向金属板沉入从而除第1曲面31之外第2曲面32也开始与金属板接触时，无法充分地获得抑制电极－金属板间的接触面积的增大的效果。因而，将半径R(mm)限定在下(1)式的范围内。

2√t≤R≤6√t(mm)(1)

在此，t是上述的较薄一方的金属板的板厚(mm)。

另外，为了更可靠地获得上述作用效果，更优选的是，半径R为3√t≤R≤5√t(mm)的范围。

关于第1曲面31的曲率半径r₁(mm)，通过将r₁设为30mm以上，能够在通电开始时充分地确保电极－金属板间的接触面积，能够消除电流密度变得过大而熔融金属从电极所接触的一侧的金属板飞溅等不良。因而，将曲率半径r₁(mm)限定在下(2)式的范围内。

30≤r₁(2)

另外，为了更可靠地获得上述作用效果，更优选的是，将r₁设为40mm以上。也能够将曲率半径视为无限大而将第1曲面设为平坦面。

关于第2曲面32的曲率半径r₂(mm)，若r₂小于6mm，则通电过程中电极过于向金属板沉入，从而金属板间的焊接部无用地变形，并成为破裂的原因，因此不优选。另一方面，若r₂大于12mm，则无法获得对在通电过程中电极向金属板沉入从而除第1曲面31之外第2曲面32也开始与金属板接触时的、接触面积的增大进行抑制的效果。因而，将曲率半径r₂(mm)限定在下(3)式的范围内。

6≤r₂≤12(3)

另外，为了更可靠地获得上述作用效果，更优选的是，将曲率半径r₂(mm)设为8≤r₂≤10的范围。

关于焊接电极的电极顶端部30下端的电极半径，如图2所示，例如能够设为8mm，能够在4.0mm～12.5mm左右适当地设定。

如上所述，在本发明的单面点焊方法中，构成焊接电极的顶端部30的第1曲面31及第2曲面32满足上述的(1)式～(3)式，因此，能够使金属板间的电流密度恰当。因此，即使在焊接部以外的金属板间的通电、所谓的分流大的情况下，也能够更稳定地获得在金属板间经过熔融了的状态而形成的棋子形的熔核。

另外，本发明中采用的金属板并无特别限定，例如能够采用钢铁制的金属板。另外，作为本发明的对象的较薄一方的金属板的板厚t在0.5mm～1.8mm左右，将金属板重合而成的构件的总板厚为1mm～4mm左右。

在此，根据本发明的单面点焊中，从通电开始至通电结束的时间带、加压力F及电流值C的控制并无特别限定，能够适当地选择。例如，即使从通电开始至通电结束将加压力F及电流值C设为恒定，也能够稳定地获得合适的熔核。在该情况下，能够分别设为，通电时间：0.06s～0.60s左右、加压力F：100N～1500N左右、电流值C：4kA～12kA左右。

如上所述，在本发明中，从通电开始至通电结束的时间带、加压力F及电流值C的控制并无限定。但是，更优选的是，在采用电极顶端部的形状满足上述的(1)式～(3)式的焊接电极的基础上，划分通电时间，控制焊接电极的加压力及电流值。在图3的(A)、(B)中分别示出根据本发明的其他优选实施方式中的、通电时间与加压力之间以及通电时间与电流值之间的基本关系。通过进行相关控制，能够获得更显著的效果。以下说明上述实施方式中优选的通电时间与加压力之间的关系以及通电时间与电流值之间的关系。

在上述实施方式中，优选的是，对于焊接电极的加压力、通电的电流值，同时或者各自独立地将从通电开始起的时间带划分为2个，在各自的时间带中控制焊接电极的加压力F或者通电的电流值C之中的一者，或者是控制加压力F及电流值C双方。在此，在同时控制加压力F和/或电流值C的情况下，将划分出的各时间带设为t₁、t₂，另外在独立地控制加压力F和电流值C双方的情况下，将用于划分加压力F的时间带设为t_F1、t_F2、将用于划分电流值C的时间带设为t_C1、t_C2，各时间带下的加压力以F₁、F₂表示，各时间带下的电流值以C₁、C₂表示。

在上述实施方式中，在时间带t₁中，以加压力F₁进行加压，以电流值C₁通电。

该时间带t₁为如下的时间带：将焊接电极向重合的金属板加压并使该焊接电极抵接于该金属板，同时开始通电，通过因金属板间的接触电阻产生的发热而开始形成熔融部。在重合的金属板被焊接电极仅从一方向加压、其相反侧为没有支承的中空状态下进行单面点焊时，无法将加压力F₁设为从两侧以电极来夹住的双面点焊法那样的高的加压力。但是，若加压力F₁过低，则会发生电极与金属板之间的接触面积变得极小、电流密度过度地上升而金属板表面熔融飞溅、表面形状显著地受损的不良。因而，优选的是，适当地选择加压力F₁，以使这样的不良不会发生。

另外，为了通过来自金属板间的发热而使得熔融开始，电流值C₁需要设为足够高的电流值，但是若电流值C₁过高，则如上所述地金属板表面熔融飞溅，从而产生不但成为凹陷形状而外观显著受损而且接头强度也会降低的不良，因此，优选的是，适当地选择电流值C₁，以使这样的不良不会发生。

在上述实施方式中，在接着时间带t₁的接下来的时间带t₂中，以加压力F₂进行加压，以电流值C₂通电。

该时间带t₂为在时间带t₁中开始形成的熔融部进一步成长的阶段。然而，在电极周边的金属板因通电的发热而软化、且电极的相反侧为没有支承的中空状态下进行单面点焊时，当金属板软化时电极顶端部会向金属板沉入，电极－金属板间、金属板－金属板间的接触面积增大而电流密度降低。因此，无法获得使熔核成长所需的足够的发热。因而，在该时间带t₂中，优选的是，将加压力F₂设为低于加压力F₁的加压力，抑制电极顶端部向金属板沉入。

另一方面，关于电流值C₂，优选的是，设为比电流值C₁高的电流值，从而抑制上述的由于电极沉入造成的接触面积的增大引起的电流密度降低。然而，若电流值过高，则熔融金属从电极的相反侧的金属板表面飞溅并烧穿，从而产生不但外观显著受损而且接头强度也会降低的不良。因而，优选的是，适当地选择电流值C₂，以使这样的不良不会发生。

以上，对从通电开始起划分为2个时间带并同时控制加压力F和电流值C双方的优选实施方式进行了说明，根据本发明的实施方式也可以仅控制加压力，更优选的是，独立地控制加压力F和电流值C双方。

即，即使是在上述的时间带t₁、t₂中将电流值C₁、C₂设为恒定、将加压力F₂设为低于加压力F₁的方法，也能够获得同样的效果。然而，如上所述，通过在上述的时间带t₁、t₂中将加压力F₂设为低于加压力F₁、并且将电流值C₂设为高于电流值C₁，能够获得更好的效果。

另外，优选的是，对于加压力F，从通电开始起划分为时间带t_F1、t_F2，将加压力F₂设为低于加压力F₁，另一方面，对于电流值C，另外独立于时间带t_F1、t_F2而从通电开始起划分为时间带t_C1、t_C2，将电流值C₂设为高于电流值C₁。通过像这样在独立的时间带中最佳地进行加压力的变化、电流的变化，能够获得更好的效果。

在此，优选的是，在从通电开始起划分为2个时间带t₁、t₂并同时控制加压力F和电流值C双方的情况下，时间带t₁、t₂中的通电时间分别设为，t₁：0.02s～0.30s、t₂：0.10s～0.60s左右。另外，优选的是，各时间带t₁、t₂中加压力分别为，F₁：300N～2000N、F₂：100N～1500N左右，电流值分别为，C₁：2.0kA～10.0kA、C₂：2.5kA～12.0kA左右。

另外，优选的是，在时间带t₁、t₂中，在将电流值C₁、C₂设为恒定、将加压力F₂设为低于加压力F₁的情况下，恒定电流值为2.5kA～10kA左右。

另外，在独立地控制加压力F和电流值C双方的情况下，对于加压力F，优选的是，t_F1：0.02s～0.30s、t_F2：0.10s～0.60s左右，各时间带t_F1、t_F2中分别设为，F₁：300N～2000N、F₂：100N～1500N左右，另外对于电流值C，优选的是，t_C1：0.02s～0.30s、t_C2：0.10s～0.60s左右，各时间带t_C1、t_C2中分别设为，C₁：2.0kA～10.0kA、C₂：2.5kA～12.0kA左右。

实施例1

以图4所示的结构实施了单面点焊法。

将成为表1所示的化学成分的拉伸强度为270MPA以上的SPC270钢板作为上钢板、下钢板并组合起来，从而制作出由重合的2片钢板形成的构件。上钢板的板厚为1.0mm，下钢板的板厚为1.2mm。将该构件配置于图4所示的凹形状的金属制治具之上，将支承间隔设为30mm，在治具下部安装接地电极，用焊接电极从上方进行加压，进行了上述构件的焊接。另外，将上述那样地重叠的上钢板、下钢板的两端用夹具约束在治具上，使上钢板、下钢板间紧密接触，由此使通电时钢板间易于产生分流，从而设定成有意地使电极正下方不易形成熔核的条件。

在进行焊接时，使用了直流逆变式的电源(direct-currentinverterpower)。另外，焊接中使用的电极的材质设为铬铜合金，焊接电极的电极顶端部为由曲率半径r₁(mm)的第1曲面和曲率半径r₂(mm)的第2曲面构成的2段式的穹顶形状，第1曲面包含焊接电极的最顶端且在从最顶端侧观察时该第1曲面在以最顶端为中心的半径R(mm)的圆的范围内延伸，第2曲面在第1曲面的周围延伸。表2中分别示出该R、r₁、r₂的尺寸。另外，焊接电极的电极顶端部下端的电极半径也分别在表2中示出。另外，在焊接时的、从通电开始至通电结束的时间带、各时间带中的加压力及电流值的条件在表2中示出。在表2记载的条件下从No.1～No.16试行单面点焊。

[表1]

化学成分	C	Si	Mn	P	S
						(质量％)	0.003	tr	0.09	0.016	0.004

[表2]

在表2中，No.2～No.6、No.14～No.16中采用的焊接电极的电极形状满足本发明要件。另一方面，No.1、No.7～No.13中采用的焊接电极的电极形状不满足本发明要件。另外，在表2中，针对No.1～No.11，将加压力F及电流值C设为恒定的。针对No.12、No.14，将通电的时间带划分为t₁、t₂，将电流值设为恒定，另一方面，控制了加压力F。针对No.13、No.15，将时间带划分为t₁、t₂，同时控制了加压力F和电流值C。针对No.16，对于电极的加压力，从通电开始起划分为2个时间带t_F1、t_F2，另一方面，对于通电的电流值，独立于时间带t_F1、t_F2，从通电开始起划分为2个时间带t_C1、t_C2，独立地控制了加压力F和电流值C。

在表3中示出针对在表2所示的电极形状及通电模式下进行了焊接时的各接头的熔核直径、熔核厚度、熔核厚度/熔核直径及外观不良进行调查的结果。

另外，表3中熔核直径设为以焊接部为中心剖切的截面中在上钢板、下钢板间形成的熔融部的重合线(matingline)上的长度。熔核厚度设为以焊接部为中心剖切的截面中在上钢板、下钢板间形成的熔融部的最大厚度。另外，熔核厚度/熔核直径是上述的熔核厚度除以熔核直径而得到的。在此，当熔核直径为4mm以上且熔核厚度/熔核直径为0.22以上时，能够判断为合适的熔核。

另外，对于焊接部发生熔融飞溅的外观不良，将焊接部的下钢板处发生的熔融金属的飞溅、脱落的发生在表3中用“烧穿”来表示。

另外，按以下的基准进行了综合评价。

○：熔核直径为4mm以上、熔核厚度/熔核直径为0.22以上且没有外观不良

×：满足熔核直径小于4mm、熔核厚度/熔核直径小于0.22或者存在外观不良中的、至少1个条件

[表3]

如表3所示，相对于较薄一方的钢板的板厚1.0mm，采用满足本发明要件的焊接电极进行了单面点焊的No.2～No.6、No.14～No.16，即使在有意地设定的在电极正下方不易形成熔核的条件下，也都能够获得具有足够的熔核直径和相对于该熔核直径足够的厚度的熔融熔核，另外完全没有观察到外观不良。

相对于此，在采用了不满足本发明要件的焊接电极的No.7中，熔核厚度/熔核直径小于0.22。另外，在No.9、No.11中，熔核直径不足。此外，在No.1、No.8、No.10、No.12、No.13中，均未观察到熔核的形成，另外还发生了烧穿。

实施例2

将上钢板的板厚设为1.0mm，将下钢板的板厚设为0.7mm，且焊接电极的电极形状及从通电开始至通电结束的时间带、各时间带中的加压力、电流值的条件设为如表4所示那样，除此之外，在与实施例1相同的条件下进行单面点焊，试行了No.1～No.6。

[表4]

在表4中，No.2～No.5中采用的焊接电极的电极形状满足本发明要件。另一方面，No.1、No.6中采用的焊接电极的电极形状不满足本发明要件。另外，在表4中，针对No.1～No.6，加压力F及电流值C设为恒定的。

在表5中示出针对表4所示的电极形状及通电模式下进行了焊接时的各接头的熔核直径、熔核厚度、熔核厚度/熔核直径及外观不良进行调查的结果。另外，表5中熔核直径及熔核厚度如实施例1中所述。在此，当熔核直径为3.4mm以上且熔核厚度/熔核直径为0.20以上时，能够判断为合适的熔核。

另外，对于焊接部发生熔融飞溅的外观不良，将在焊接部的下钢板处发生的熔融金属的飞溅、脱落的发生在表5中用“烧穿”来表示。

另外，按以下的基准进行了综合评价。

○：熔核直径为3.4mm以上、熔核厚度/熔核直径为0.20以上且没有外观不良

×：满足熔核直径小于3.4mm、熔核厚度/熔核直径小于0.20或者存在外观不良中的、至少1个条件

[表5]

如表5所示，相对于较薄一方的钢板的板厚0.7mm，采用满足本发明要件的焊接电极进行了单面点焊的No.2～No.5，即使在有意地设定的在电极正下方不易形成熔核的条件下，也都能够获得具有足够的熔核直径和相对于该径足够的厚度的熔融熔核，另外完全没有观察到外观不良。

相对于此，在采用了不满足本发明要件的焊接电极的No.6中，熔核直径不足且熔核厚度/熔核直径小于0.20。另外，在No.1中，未观察到熔核的形成，另外还发生了烧穿。

产业上的可利用性

根据本发明，采用了将电极顶端部设为合适形状的焊接电极，因此，即使在焊接部以外的金属板间的通电、所谓的分流大的情况下，也能够更稳定地获得在金属板间经过熔融了的状态而形成的棋子形的熔核。

附图标记说明

1、2金属板

3、4电极

5焊接部

6、7加压控制装置

8电流控制装置

21、22金属板

23焊接电极

24供电端子

25焊接部

30电极顶端部

31第1曲面

32第2曲面

Claims (4)

1.一种单面点焊方法，其是针对将2片金属板重合而成的构件，将焊接电极向所述构件的一面侧的金属板加压并使该焊接电极抵接于该一面侧的金属板，在所述构件的另一面侧的金属板处将供电端子安装于离开所述焊接电极的位置，在所述焊接电极和所述供电端子之间通电而进行焊接，其特征在于，

所述焊接电极的电极顶端部为由曲率半径r₁的第1曲面和曲率半径r₂的第2曲面构成的2段式的穹顶形状，所述第1曲面包含所述焊接电极的最顶端且在从该最顶端侧观察时该第1曲面位于以该最顶端为中心的半径R的圆的范围内，所述第2曲面位于该第1曲面的周围，其中，所述曲率半径r₁、所述曲率半径r₂、所述半径R的单位均为mm，该焊接电极的电极顶端部满足下述(1)式～(3)式，

2√t≤R≤6√t(1)

30≤r₁(2)

6≤r₂≤12(3)

其中，t为所述构件中的、较薄一方的金属板的板厚，单位为mm。

2.根据权利要求1所述的单面点焊方法，其中，

关于所述通电的电流值，从通电开始至结束为恒定的，

对于所述焊接电极的加压力，从通电开始起划分为2个时间带t₁、t₂，在最初的时间带t₁中以加压力F₁进行加压，之后，在接下来的时间带t₂中，以比加压力F₁低的加压力F₂进行加压。

3.根据权利要求1所述的单面点焊方法，其中，

对于所述焊接电极的加压力及所述通电的电流值，从通电开始起划分为2个时间带t₁、t₂，在最初的时间带t₁中以加压力F₁进行加压，并且以电流值C₁进行通电，之后，在接下来的时间带t₂中，以比加压力F₁低的加压力F₂进行加压，并且以比电流值C₁高的电流值C₂进行通电。

4.根据权利要求1所述的单面点焊方法，其中，

对于所述焊接电极的加压力，从通电开始起划分为2个时间带t_F1、t_F2，在最初的时间带t_F1中，以加压力F₁进行加压，之后，在接下来的时间带t_F2中，以比加压力F₁低的加压力F₂进行加压，

对于所述通电的电流值，独立于时间带t_F1、t_F2，从通电开始起划分为2个时间带t_C1、t_C2，在最初的时间带t_C1中，以电流值C₁进行通电，之后，在接下来的时间带t_C2中，以比电流值C₁高的电流值C₂进行通电。