CN109195737A

CN109195737A - 电阻点焊方法

Info

Publication number: CN109195737A
Application number: CN201780032921.8A
Authority: CN
Inventors: 泽西央海; 松田广志; 池田伦正
Original assignee: NKK Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; JFE Engineering Corp
Priority date: 2016-06-09
Filing date: 2017-05-23
Publication date: 2019-01-11
Anticipated expiration: 2037-05-23
Also published as: WO2017212916A1; EP3470161B1; MX2018015129A; KR20190014073A; CN109195737B; US11065712B2; KR102215856B1; EP3470161A1; US20190344376A1; EP3470161A4

Abstract

电阻点焊方法，其为利用一对电极将叠合了多张金属板的被焊接材料夹持、一边加压一边通电而进行接合的电阻点焊方法，其具备以下的阶段：第1阶段，其中，将上述金属板之中最薄的金属板的板厚设为t(mm)时，按照在各金属板间形成具有2√t(mm)以上的直径的熔融部的方式利用恒定电流控制进行通电；第2阶段，其中，将在上述第1阶段中形成的熔融部的直径设为D(mm)时，按照使得上述熔融部的直径成为D的80％以下的方式将上述熔融部暂时冷却；第3阶段，其中，接着根据设定的目标值对通电量进行控制而进行适应控制焊接。

Description

电阻点焊方法

技术领域

本发明涉及一种电阻点焊方法，特别地，即使在分流、板隙等干扰的影响大的情况下，也可以在不发生离散的状态下稳定地确保熔核(nugget)直径。

背景技术

一般而言，在叠合了的钢板彼此的接合中，使用了作为搭接电阻焊接法之一的电阻点焊法。

此焊接法是将叠合了的2张以上的钢板进行夹持、从其上下由一对电极进行加压、并且在上下电极之间将高电流的焊接电流进行短时间通电从而进行接合的方法，利用通过使得高电流的焊接电流进行流动而产生的电阻发热，获得点状的焊接部。此点状的焊接部被称为熔核，其是使得电流流过叠合了的钢板之时两钢板在钢板的接触部位发生熔融、凝固而得到的部分。利用此熔核，将钢板彼此点状地接合。

为了获得良好的焊接部品质，重要的是以适当的范围形成熔核直径。熔核直径根据焊接电流、通电时间、电极形状以及加压力等焊接条件进行确定。因此，为了形成合适的熔核直径，需要根据被焊接材料的材质、板厚以及重叠张数等被焊接材料条件来适当地设定上述的焊接条件。

例如，在制造汽车时，在每一台汽车上就实施了数千点的点焊，另外，需要将依次输送过来的被处理材料(工件)进行焊接。此时，如果各焊接部位处的被焊接材料的材质、板厚以及重叠张数等被焊接材料的状态是相同的，则可在焊接电流、通电时间以及加压力等焊接条件都相同的条件下获得相同的熔核直径。但是，就连续进行的焊接而言，电极的被焊接材料接触面逐渐磨耗而使得接触面积较之初始状态而言逐渐变大。在接触面积这样地变大的状态下，若流过与初始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，焊接部的温度升高量变低，因而熔核直径变小。因此，每经过数百～数千点的焊接后，进行电极的研磨或者更换，以使得电极的前端直径不过于扩大。

此外，以往使用了具备下述功能(步进功能(stepper function))的电阻焊接装置，所述功能是：进行预先确定的次数的焊接时，通过增加焊接电流值来补偿随着电极的磨耗而发生的电流密度的降低。为了使用此步进功能，需要预先适当地设定上述的焊接电流变化模式。但是，由此，为了通过试验等而提供与数量众多的焊接条件以及被焊接材料条件相对应的焊接电流变化模式，需要花费很多的时间与成本。另外，在实际的施工中，在电极磨耗的发展状态上存在偏差，因而不能说预先确定的焊接电流变化模式总是合适的。

此外，在焊接时存在干扰的情况下，例如，在要焊接的点的附近存在已经焊接了的点(已焊接点)的情况下、在被焊接材料的表面凹凸大而在要焊接的点的附近存在被焊接材料的接触点的情况下，在焊接时电流会分流到已焊接点、接触点。在这样的状态下，即使在规定的条件下焊接，电极正下方的待焊接位置处的电流密度也会降低，因而仍然无法获得所需直径的熔核。为了补偿此发热量不足、获得所需直径的熔核，需要预先设定高焊接电流。

另外，在因表面凹凸、构件的形状等而使得要焊接的点的周围被牢固地束缚的情况下、在焊接点周围的钢板间夹持有异物的情况下，有时也会因钢板间的板隙变大而导致钢板彼此的接触直径变窄，容易发生离散。

作为解决上述问题的方案，提出了以下所述的技术。

例如，在专利文献1中，记载了一种高张力钢板的点焊方法，其通过利用下述工序进行点焊，从而抑制由通电初期的融合性不良引起的离散，所述工序具备以下的步骤：通过将施加至高张力钢板的通电电流渐变性地升高从而生成熔核的第1步骤；在上述第1步骤之后降低电流的第2步骤；在上述第2步骤后升高电流而进行正式焊接、并且渐变性地降低通电电流的第3步骤。

专利文献2中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为可抑制溅射发生的程度的电流值从而使被焊接物的表面软化，之后，一边以规定时间较高地维持电流值而抑制溅射的发生，一边使熔核生长。

专利文献3中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，从而获得所设定的熔核直径。

专利文献4中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片材间电压，利用热传导计算而进行焊接部的模拟，推定焊接中的焊接部的熔核的形成状态，从而进行良好的焊接。

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，从而不管被焊接物的种类、电极的磨耗状态如何，都可进行良好的焊接，所述处理是：根据被焊接物的板厚和通电时间，从而计算可良好地焊接该被焊接物的单位体积的累积发热量，调整为可产生所计算出的单位体积·单位时间的发热量的焊接电流或者电压。

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2006-43731号公报

专利文献3：日本特开平9-216071号公报

专利文献4：日本特开平10-94883号公报

专利文献5：日本特开平11-33743号公报

专利文献6：国际公开2014/136507号

发明内容

发明想要解决的课题

但是，在专利文献1和2中记载的技术中存在下述问题：认为因干扰的有无以及大小而导致合适的焊接条件发生变化，因此，在产生了预想以上的板隙、分流之时，无法在不发生离散的状态下确保所期望的熔核直径。

另外，在专利文献3和4中记载的技术中存在下述问题：为了基于热传导模型(热传导模拟)等而推定熔核的温度，因而需要进行复杂的计算处理，不仅使得焊接控制装置的结构变复杂，而且焊接控制装置自身变得昂贵。

此外，在专利文献5中记载的技术中，认为通过将累积发热量控制为目标值，从而即使电极发生了一定量磨耗，也可进行良好的焊接。但是，在所设定的被焊接材料条件与实际的被焊接材料条件大为不同的情况下(例如在附近存在前述的已焊接点等干扰的情况下)、在发热量的时间变化模式在短时间大幅变化的情况下(例如在单位面积重量大的熔融镀锌钢板的焊接的情况下)等等，适应控制(adaptive control)无法追随，即使可使得最终的累积发热量与目标值相符，也会使得发热的形态、即焊接部的温度分布的时间变化偏离目标热量模式(所述热量模式可得到良好的焊接部)，得不到必需的熔核直径、或者发生离散。

例如，在想要在分流的影响大的情况下使累积发热量与目标值相符时，存在下述问题：电极-钢板间(而不是钢板间)附近处的发热变显著，容易发生从钢板表面的离散。

此外，关于专利文献3～5的技术，虽然均针对电极前端发生了磨耗的情况下的变化而在某种程度上是有效的，但未对分流的影响大的情况(与已焊接点的距离短的情况等)进行任何研究，存在实际上适应控制不起作用的情况。

因此，作为解决上述问题的方案，本申请发明人之前开发了以下方案，并且公开在专利文献6中，所述方案为：

“电阻点焊方法，其为利用一对电极将叠合了多张金属板的被焊接材料夹持、一边加压一边通电而进行接合的电阻点焊方法，其特征在于，

将通电模式分为两阶段以上的多阶段步骤来实施焊接，

首先，在正式焊接之前进行试焊接，其中，将在各个步骤根据利用恒定电流控制而进行通电从而形成适当的熔核时的电极间的电特性而算出的、单位体积的瞬间发热量的时间变化以及单位体积的累积发热量作为目标值而存储，

接着，作为正式焊接，以通过该试焊接而获得的单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线为基准而开始焊接，在任一个步骤中，在瞬间发热量的时间变化量偏离作为基准的时间变化曲线的情况下，为了在该步骤的剩余的通电时间内对其偏差进行补偿，进行下述适应控制焊接，即，对通电量进行控制，以使得正式焊接的累积发热量与在试焊接中预先求出的累积发热量相一致。”。

利用专利文献6的技术，即使在电极前端发生磨耗、或者存在干扰那样的情况下，也可获得良好直径的熔核。

但是，在干扰的影响特别大的情况下，例如，在需要确保大的熔核直径的情况下，在最近处存在已焊接点、或者在焊接点的周围存在多个已焊接点的情况下，在钢板间的板隙大的情况下等等，有时会使得电极附近处的发热变得过大而发生离散，存在仍然无法获得令人满意的熔核直径。

本发明涉及上述专利文献6的改良发明，目的在于提供一种电阻点焊方法，其即使在如上所述那样干扰的影响特别大的情况下，也可在不发生离散、不增加通电时间的情况下获得合适直径的熔核。

用于解决课题的方案

本申请发明人为了实现上述目的，反复进行了深入研究。

如前文所述，在干扰的影响大、或者进一步在电极前端发生了磨耗的情况下，按照专利文献6的技术，即使将通过试焊接而得到的累积发热量设定为目标值而进行所谓的适应控制焊接，也仍然存在发热的形态、即焊接部的温度分布的时间变化(以下，亦称为热量模式)与目标条件(即，利用试焊接而得到良好焊接部时的焊接部的温度分布的时间变化)不同的情况，由此，得不到所需要的熔核直径、或者发生离散。

关于该方面，本申请发明人进一步详细地进行了研究，结果得到以下见解。即，在电阻点焊开始前以及焊接初期，要焊接的点的钢板间的电阻高，为通电直径未被确保的状态。因此，在存在干扰的情况下(例如在分流的影响大的情况下)，若将通过试焊接得到的累积发热量设定为目标值而进行适应控制焊接，则在焊接初期的钢板间的通电直径未被确保的状态下焊接电流大幅增加。因此，电极-钢板间(而不是钢板-钢板间)附近处的发热变显著，从而发热形态与试焊接大为不同。

另外，特别是在钢板间的板隙大的情况下，由于钢板沿着电极的形状而大幅翘曲，因而较之不存在板隙的情况而言，电极-钢板间的接触面积变大。由此，电极附近的电流密度降低，而且向电极的排热也被促进，因而熔核在板厚方向上的生长受到阻碍，容易形成薄壁的熔核。

此外，有时会发生因熔融部的体积减少而使得焊接部的固有电阻降低、电极间电压降低这样的现象。若电极间电压降低，则在将单位体积的瞬间发热量的时间变化以及单位体积的累积发热量设为目标值而进行适应控制焊接的情况下，焊接控制装置会识别为发热量降低，因而即使实际上得到了合适的熔核直径，也仍然会急剧地增加焊接电流，从而招致离散的发生。

考虑到上述情况，本申请发明人进一步反复进行了研究，结果得到下述见解：首先形成一定大小以上的熔融部，然后暂时将熔融部进行冷却(凝固)，其后进行适应控制焊接(其中，按照根据在形成预先设定的适当的熔核的情况下的电极间的电特性而算出的目标值，对通电量进行控制)，由此，即使在干扰的影响特别大的情况下，也可使得适应控制焊接时的焊接部的热量模式遵循试焊接中的热量模式，可在不增加通电时间、不发生离散的情况下获得合适直径的熔核。

本发明是基于上述的见解，进一步进行研究而完成的。

即，本发明的主旨构成如下所述。

1、电阻点焊方法，其为利用一对电极将叠合了多张金属板的被焊接材料夹持、一边加压一边通电而进行接合的电阻点焊方法，其具备以下的阶段：

第1阶段，其中，将上述金属板之中最薄的金属板的板厚设为t(mm)时，按照在各金属板间形成具有2√t(mm)以上的直径的熔融部的方式利用恒定电流控制进行通电；

第2阶段，其中，将在上述第1阶段中形成的熔融部的直径设为D(mm)时，按照使得上述熔融部的直径成为D的80％以下的方式将上述熔融部暂时冷却；以及

第3阶段，其中，接着进行根据设定的目标值而对通电量进行控制的适应控制焊接。

2、根据前述1所述的电阻点焊方法，其中，

预先进行用于设定前述目标值的试焊接，

在该试焊接中，利用恒定电流控制按照对应于前述第1阶段～第3阶段的方式进行焊接，由此，导出至少与前述第3阶段相对应的该试焊接的第3阶段中的、单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线以及单位体积的累积发热量，

另外，在进行前述第3阶段的焊接之时，将前述目标值设定为在上述试焊接的第3阶段中导出的单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线以及单位体积的累积发热量，以该时间变化曲线为基准而进行焊接，在前述第3阶段的单位体积的瞬间发热量的时间变化量偏离作为基准的该时间变化曲线的情况下，为了在前述第3阶段的剩余的通电时间内对其偏离量进行补偿，进行下述适应控制焊接，即，对通电量进行控制，以使得前述第3阶段的累积发热量与在上述试焊接的第3阶段中预先求出的累积发热量相一致。

3、根据前述1或2所述的电阻点焊方法，其中，将在前述第1阶段在各金属板间形成的熔融部的总厚度设为tx(mm)时，在与前述被焊接材料的总厚度t0(mm)的关系上，按照满足tx/t0≤0.95的关系的方式进行前述第1阶段的通电。

发明效果

根据本发明，即使在需要大的熔核直径、在最近处存在已焊接点、在焊接点的周围存在多个已焊接点、或者钢板间的板厚大这样的、干扰的影响特别大的情况下，也可在不发生离散、不增加通电时间的情况下获得良好的熔核。

附图说明

图1是在本发明的一个实施方式中示意性地示出对具有板隙的板组进行焊接的情况下的一个例子的图。

图2是在本发明的一个实施方式中示意性地示出对具有板隙的板组进行焊接的情况下的另一例子的图。

具体实施方式

基于以下的实施方式来说明本发明。

本发明的一个实施方式是一种电阻点焊方法，其为利用一对电极将叠合了多张金属板的被焊接材料夹持、一边加压一边通电而进行接合的电阻点焊方法，其具备以下的阶段：

第2阶段，其中，将在上述第1阶段中形成的熔融部的直径设为D(mm)时，按照上述熔融部的直径成为D的80％以下的方式将上述熔融部暂时冷却；以及

第3阶段，其中，接着根据设定的目标值而对通电量进行控制从而进行适应控制焊接。

予以说明的是，关于在本发明的一个实施方式中涉及的电阻点焊方法中可使用的焊接装置，具备上下一对电极、可在焊接中分别对加压力以及焊接电流任意进行控制即可，加压机构(气缸、伺服电机等)、形式(定置式、机器人焊枪等)、电极形状等没有特别限定。

以下，针对本发明的一个实施方式涉及的电阻点焊方法的基本构成，对于每个阶段进行说明。

·第1阶段

在第1阶段，将被焊接材料之中最薄的金属板的板厚设为t(mm)时，按照在各金属板间形成具有2√t(mm)以上的直径的熔融部的方式利用恒定电流控制进行通电。

即，通过在第1阶段在各金属板间形成具有2√t(mm)以上的直径的熔融部，从而使得钢板通过熔融而膨胀，并且使得钢板因电极附近的升温而软化。由此，电极-钢板间的接触面积增加。其结果，后述的第3阶段、即适应控制焊接的开始时间点的、由板隙的有无或板隙的大小所引起的与试焊接形态之间的接触面积之差变小，从而即使在干扰的影响特别大的情况下，也可使得适应控制焊接时的焊接部的热量模式遵循试焊接中的热量模式，可有效地防止离散的发生，从而获得所期望的熔核直径。

此处，关于在第1阶段进行通电以使得在被焊接材料的各金属板间形成具有2√t(mm)以上的直径的熔融部的条件，例如可如下求出。

即，针对使用了与在正式焊接中使用的被焊接材料相同的钢种、厚度的金属板的预焊接试验，在不存在向已焊接点的分流、板隙这样的干扰的状态下或者在模拟了预想的干扰的状态下，利用恒定电流控制在各种的条件下进行。

而且，在不存在干扰的状态以及存在干扰的状态中的任意状态下，均求出在被焊接材料的各金属板间形成具有目标的熔融部的直径(2√t(mm)以上)的熔融部的条件(焊接电流、通电时间、加压力)，在此条件下利用恒定电流控制而进行通电即可。予以说明的是，关于熔融部的形成状态，可在凝固后利用剥除试验、熔核中央的剖面观察(利用苦味酸饱和水溶液而蚀刻)进行确认。予以说明的是，对于此时的熔融部的直径而言，其为在将焊接部在板宽度方向的中心切断而得到的剖面上、在各金属板间形成的熔融部的在金属板的重叠线上的长度。

另外，在干扰的影响特别大的情况下、例如在下述(1)～(3)的情况下，优选在被焊接材料的各金属板间形成具有2.5√t(mm)以上的直径的熔融部的条件下进行通电，

(1)在需要确保大的熔核直径的情况下(例如，在目标熔核直径为4.5√t以上的情况下)，

(2)在最近处存在已焊接点(例如在焊接点与已焊接点之间的距离为7mm以下的情况下)，或者在焊接点的周围存在多个已焊接点的(例如在焊接点的周围存在3个以上的已焊接点)情况下，

(3)在板隙的影响显著的情况下(在金属板间的至少1个部位存在2.5mm以上的板隙的情况、或者在板隙间距离不足40mm的情况下，等等)。

予以说明的是，关于在第1阶段中形成的熔融部的直径，从防止在第1阶段中发生离散这样的观点考虑，优选设为最终目标熔核直径的80％以下。更优选为70％以下。

此外，将在第1阶段在各金属板间形成的熔融部的总厚度设为tx(mm)、将被焊接材料的总厚度(焊接开始前)设为t0(mm)时，优选按照满足tx/t0≤0.95的关系的方式进行第1阶段的通电。

这是因为，通过后述的第2阶段的冷却，使得熔融部的厚度减少，因而可进一步减小适应控制焊接开始时间点的、由板隙的有无、板隙的大小所引起的与试焊接形态之间的熔融部厚度之差。这是因为，由此可更有利地防止适应控制焊接中的离散的发生，从而获得合适直径的熔核。另外，在干扰的影响特别大的情况下，更优选满足tx/t0≤0.90的关系。予以说明的是，关于tx/t0，与上述同样，从减小适应控制焊接开始时间点的、由板隙的有无、板隙的大小所引起的与试焊接形态之间的熔融部厚度之差这样的观点考虑，优选设为0.10以上。更优选为0.30以上。

另外，为了按照满足tx/t0≤0.95的关系的方式形成熔融部，例如，进行与上述同样的预焊接试验，求出形成满足tx/t0≤0.95的关系的熔融部的条件即可。

予以说明的是，将熔融部的总厚度设为在将焊接部在板宽度方向的中心切断而得到的剖面上、在各金属板间形成的熔融部的总厚度的最大值。这可根据熔核中央的剖面观察(利用苦味酸饱和水溶液而蚀刻)等进行确认。

·第2阶段

接着，将在上述第1阶段中形成的熔融部的直径设为D(mm)时，按照使得上述熔融部的直径成为D的80％以下的方式将上述熔融部暂时冷却。此处，熔融部是指处于熔融状态的部分，熔融部的直径可根据熔融状态而适宜变化。

予以说明的是，第2阶段的冷却中的熔融部的直径的下限值没有特别限定，可设为0％(完全凝固了的状态)。

另外，关于熔融部的冷却方法，例如，可举出设置停止通电的冷却时间C2(ms)的方法。予以说明的是，关于此时的冷却时间C2，根据板组和/或熔核直径而是各种各样的，例如，进行与上述同样的预备焊接试验，求出熔融部的直径成为D的80％以下的冷却时间即可。

另外，特别是，将t0设为被焊接材料的总厚度(mm)、将R设为电极前端直径(mm)时，优选满足C2≥20·t0/R的关系。进一步，在干扰的影响特别大的情况下，更优选满足C2≥30·t0/R的关系。

予以说明的是，对冷却时间C2的上限没有特别限定，但是从生产率的观点考虑优选设为1000ms以下。

·第3阶段

在第3阶段，按照所设定的目标值，对通电量进行控制而进行适应控制焊接。

例如，预先进行用于设定目标值的试焊接，将此目标值设定为在试焊接的第3阶段中导出的单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线以及单位体积的累积发热量，以时间变化曲线为基准而进行焊接，在该第3阶段的瞬间发热量的时间变化量偏离作为基准的时间变化曲线的情况下，为了在该第3阶段的剩余的通电时间内对其偏离量进行补偿，进行下述适应控制焊接，即，对通电量进行控制，以使得该第3阶段的累积发热量与在试焊接的第3阶段中预先求出的累积发热量相一致。

予以说明的是，在瞬间发热量的时间变化量遵循作为基准的时间变化曲线的情况下，直接进行焊接并结束焊接。

通过在以上所述那样的条件下进行第1～第3阶段的焊接，从而即使在干扰的影响特别大的情况下、以及在电极前端发生了磨耗的情况下，也可减小第3阶段、即适应控制焊接中的通电开始时间点的、由板隙的有无、板隙的大小所引起的与试焊接形态之间的电极-钢板间的接触面积之差，进而可减小熔融部的厚度之差。

其结果，可使得适应控制焊接中的焊接部的热量模式遵循试焊接中的热量模式，避免局部的发热量的增大、热量不足这样的误识别，可有效地防止离散的发生，并且可获得所期望的熔核直径。

下面，对试焊接进行说明。

(试焊接)

优选的是，在试焊接中，利用恒定电流控制按照对应于上述第1～第3阶段的方式进行焊接，由此，导出至少与上述第3阶段相对应的试焊接的第3阶段中的、单位体积的瞬间发热量的时间变化以及单位体积的累积发热量。

例如，在此试焊接中，在第1以及第2阶段中设定的条件之下，针对与被焊接材料相同的钢种、厚度下的焊接试验，在不存在向已焊接点的分流、板隙的状态下、即没有干扰的状态下，利用恒定电流控制在各种的条件下进行，发现试焊接中的最优条件(与第3阶段相对应的阶段的最优条件)。

而且，在上述的条件下，利用恒定电流控制按照对应于第1～第3阶段的方式进行焊接，由此，求出在没有干扰的状态下形成适当的熔核的情况下的电极间的电特性，根据此电极间的电特性导出至少与第3阶段相对应的试焊接的第3阶段中的、单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线以及单位体积的累积发热量，将它们设定为上述的第3阶段中的目标值。予以说明的是，熔核直径处于基本上不变化的范围时，即使在存在板隙、分流等干扰的状态下实施试焊接也没有问题。

此处，电极间的电特性是指电极间电阻或者电极间电压。

予以说明的是，对发热量的计算方法没有特别限制，专利文献5中公开了其一个例子，在本发明中也可采用此方法。基于此方法的单位体积·单位时间的发热量q以及单位体积的累积发热量Q的计算要点如下所述。

将被焊接材料的总厚度设为t，将被焊接材料的电阻率设为r，将电极间电压设为V，将焊接电流设为I，将电极与被焊接材料相接触的面积设为S。在此情况下，焊接电流从横截面积为S并且厚度为t的柱状部分中通过而产生电阻发热。此柱状部分的单位体积·单位时间的发热量q由下式(1)求出。

q＝(V·I)/(S·t)...(1)

另外，此柱状部分的电阻R由下式(2)求出。

R＝(r·t)/S...(2)

针对S解开(2)式，将其代入于(1)式时，发热量q为下式(3)

q＝(V·I·R)/(r·t²)＝(V²)/(r·t²)...(3)。

根据上述式(3)可知，单位体积·单位时间的发热量q可根据电极间电压V、被焊接物的总厚度t和被焊接物的电阻率r而算出，不受电极与被焊接物相接触的面积S的影响。予以说明的是，(3)式中，根据电极间电压V而计算了发热量，但是也可根据电极间电流I而计算发热量q，此时也不需要使用电极与被焊接物相接触的面积S。并且，如果将单位体积·单位时间的发热量q在整个通电期间进行累积，则可获得焊接中所施加的单位体积的累积发热量Q。根据(3)式可知，此单位体积的累积发热量Q仍能够在不使用电极与被焊接材料相接触的面积S的情况下算出。

以上，对利用专利文献5中记载的方法算出累积发热量Q的情况进行了说明，但当然也可使用其它的计算式。

予以说明的是，本发明的电阻点焊方法中使用的被焊接材料没有特别限制，可适用于从软钢至超高张力钢板的具有各种强度的钢板以及镀敷钢板、铝合金等轻金属板的焊接，也可适用于将3张以上的钢板进行重叠而得到的板组。

另外，也可将上述的第1阶段以及第3阶段进一步分为多个通电步骤，或者施加上坡焊、下坡焊。此外，在用于形成熔核的通电之后，也可施加用于焊接部的热处理的后续通电。在此情况下，通电条件没有特别限定，与其以前的步骤的焊接电流的大小关系也没有特别限定。

予以说明的是，加压力不需要是一定的，也可与焊接电流同样地分为多个阶段。

实施例

对于表1以及图1和2所示那样的2张重叠或3张重叠的金属板的板组，在表2所示的条件下进行电阻点焊，制作焊接接头。予以说明的是，如图1以及图2所示，此处，通过在各金属板11～13间插入间隔物(spacer)15，从上下进行夹持(未图示)，从而设置了各种板隙厚度tg以及板隙间距离Lg的板隙(在重叠3张的板组的情况下，金属板11、12之间的板隙厚度tg以及板隙间距离Lg、与金属板12、13之间的板隙厚度tg以及板隙间距离Lg是相同的值)。予以说明的是，图中，符号14为电极。

表2中，在控制模式是“恒定电流”的情况下，示出在表2所示的焊接条件下通过恒定电流控制而进行了焊接时的结果。另一方面，在控制模式是“适应控制”的情况下，示出了进行适应控制焊接(在表2所示的焊接条件下，在没有板隙等干扰的状态下利用恒定电流控制而进行试焊接，导出单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线以及单位体积的累积发热量，将它们设为目标值而追随电流值)时的结果(“适应控制”的情况下的表2的电流值是试焊接时的电流值)。另外，关于通电时间、加压力、冷却时间等这样的条件，在试焊接与正式焊接中是相同的。

予以说明的是，焊接机使用了逆变直流电阻点焊机，电极使用了DR形前端直径为6mm的铬铜电极。

关于得到的各接头，将焊接部切断并且将剖面蚀刻后，利用光学显微镜进行观察，将在各金属板间形成的熔核直径均为目标直径4.5√t′以上(t′：相邻的2张金属板之中较薄的金属板的板厚(mm))、且没有发生离散的情况评价为○。另一方面，将熔核直径不足4.5√t′、或者发生了离散的情况评价为×。

[表1]

在发明例中，不管板隙厚度tg以及板隙间距离Lg如何，均不发生离散，可得到具有4.5√t′以上的直径的熔核。

另一方面，比较例中均发生了离散、或者没有形成足够直径的熔核。

附图标记说明

11、12、13：金属板

14：电极

15：间隔物

Claims

1.电阻点焊方法，其为利用一对电极将叠合了多张金属板的被焊接材料夹持、一边加压一边通电而进行接合的电阻点焊方法，其具备以下的阶段：

第1阶段，其中，将上述金属板之中最薄的金属板的板厚设为t(mm)时，按照在各金属板间形成具有2√t(mm)以上的直径的熔融部的方式利用恒定电流控制来进行通电；

第3阶段，其中，接着进行根据设定的目标值对通电量进行控制的适应控制焊接。

2.根据权利要求1所述的电阻点焊方法，其中，

预先进行用于设定所述目标值的试焊接，

在所述试焊接中，利用恒定电流控制按照对应于所述第1阶段～第3阶段的方式进行焊接，由此，导出至少与所述第3阶段相对应的所述试焊接的第3阶段中的、单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线以及单位体积的累积发热量，

另外，在进行所述第3阶段的焊接之时，通过将所述目标值设定为在上述试焊接的第3阶段中导出的单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线以及单位体积的累积发热量，以所述时间变化曲线为基准而进行焊接，在所述第3阶段的单位体积的瞬间发热量的时间变化量偏离作为基准的所述时间变化曲线的情况下，为了在所述第3阶段的剩余的通电时间内对其偏离量进行补偿，进行下述适应控制焊接，即，对通电量进行控制，以使得所述第3阶段的累积发热量与在上述试焊接的第3阶段中预先求出的累积发热量相一致。

3.根据权利要求1或2所述的电阻点焊方法，其中，

将在所述第1阶段在各金属板间形成的熔融部的总厚度设为tx(mm)时，在与所述被焊接材料的总厚度t0(mm)的关系上，按照满足tx/t0≤0.95的关系的方式进行所述第1阶段的通电。