CN111511497A - 电阻点焊接接头的制造方法 - Google Patents

Abstract

有关本发明的电阻点焊接接头的制造方法对于在表层存在电阻高的物质的钢板的点焊接，能够抑制飞溅而稳定地确保熔核径。有关本发明的焊接接头的制造方法的特征在于，面积与电极的前端表面的曲率半径为40mm以上的表面区域被向相对于上述电极的加压方向垂直的面投影所得到的区域的面积等同的圆的直径即电极前端部直径是8.0mm以上；具备：预通电工序，一边以5.5kN以上将电极加压，一边将直流电流Ia(t)(kA)以满足以下的式(1)、(2)的方式在ta秒的期间通电；以及正式通电工序，一边以5.0kN以上将上述电极加压一边通电直流电；上述电流Ia(t)在上述ta的80％以上是连续通电。

Description

电阻点焊接接头的制造方法

技术领域

本发明涉及钢板的电阻点焊接接头的制造方法。

背景技术

汽车的车体通过将压力成形的钢板主要用基于电阻焊接的点焊接来接合从而组装。在点焊接中，要求兼顾确保与板厚对应的熔核径和抑制飞溅(喷溅)的发生。

近年来，在汽车的领域，为了确保车体的轻量化和碰撞安全性，在骨架零件中正在扩大高强度钢板的采用。其中，使用高强度钢板而热成形的热冲压(hot stamping)钢板能够兼顾较高的成形精度和较低的压力载荷，所以正在被逐渐采用。

但是，在将高强度钢板通过1段通电方式点焊接的情况下，容易发生飞溅，对于合适电流范围的确保变得困难。此外，如果在热冲压用钢板的表层有锌镀覆或铝镀覆，则在加热中由于镀覆的氧化发展而形成氧化锌或氧化铝等。如果这些氧化物成长，则钢板的接触电阻上升。结果，也有在车体的点组装焊接中容易发生飞溅、熔核径的稳定确保变得困难的问题。

对于这样的问题，在专利文献1中，公开了一种采用在用预通电使钢板的接触面彼此的融合度提高后进行正式通电的两阶段通电方法、由此抑制高强度钢板的点焊接中的飞溅的发生的点焊接方法。

在专利文献2中，公开了如下的点焊接方法：采用在用预通电形成具有

的直径的熔核后降低电流值、然后再次提高电流值而进行一定电流的正式通电或脉冲状的正式通电的通电方式，从而抑制高强度钢板的点焊接中的飞溅的发生。

此外，作为将这样的由预通电、正式通电构成的两阶段通电方法适用于热冲压钢板的点焊接的例子，在专利文献3中，公开了一种如下的点焊接方法：对被氧化锌等的电阻较高的皮膜(保护膜)覆盖的热冲压钢板进行点焊接时，通过以一边用电极将钢板加压一边反复进行通电和通电休止的脉动(pulsation)通电来进行预通电、然后以比脉动通电时的最大通电时间长时间连续地进行正式通电。

进而，在专利文献4中，公开了一种对与专利文献3同样的钢板进行点焊接时、以脉动通电进行预通电和正式通电、并且使正式通电的最大电流比预通电的最大电流高而通电的点焊接方法。

在该专利文献3、4所公开的方法中，在预通电的脉动通电时反复进行通电和通电休止，从而对钢板的电极接触面赋予由热膨胀、收缩带来的振动，能够将高熔点的氧化物层有效地向焊接部的外侧排除，并且通过脉动通电的通电休止而使电极的冷却效果充分地发挥作用，能够抑制焊接部的急剧的温度上升。因此，能够得到在抑制飞溅的发生的同时在短时间中使钢板的接触面彼此的融合度提高的效果，能够抑制接触界面处的电流密度的上升而抑制急剧的熔核成长。结果，能够抑制热冲压钢板的点焊接中的飞溅的发生。

在专利文献5中，公开了一种将电极的加压力设为与钢板的板厚对应的合适的范围、进而将通电模式设为合适范围，从而在抑制压痕(indentation)的发生的同时确保熔核径、并且防止飞溅的发生的点焊接方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2010－188408号公报

专利文献2：日本特开2010－207909号公报

专利文献3：国际公开第2015/005134号

专利文献4：国际公开第2015/093568号

专利文献5：国际公开第2014/045431号

发明内容

发明要解决的课题

在热冲压中使用的钢板为了防止在加热为高温时铁氧化皮的发生而被实施锌类镀覆、铝类镀覆等的表面处理的情况较多。如果将这样的表面处理钢板进行热冲压，则在加热中由于镀覆的氧化发展而形成氧化锌或氧化铝等的氧化物层。如果这些氧化物层成长，则在热冲压后的钢板(热冲压钢板)中，接触电阻上升到1mΩ以上。在使用这样的热冲压钢板的车体等的点组装焊接中，也存在飞溅的发生变得容易、熔核径的稳定确保变得困难的问题。

专利文献3、4所公开的技术，通过使用了逆变器直流的焊接电源的脉动通电(在短时间中反复进行通电及通电休止的通电)的作用将高熔点的氧化物层排除到焊接部的外侧，由此使预通电时的钢板的接触面彼此的融合度提高。但是，在氧化物层较厚的情况下等存在效果不充分的情况，希望在这样的情况下也能够进一步抑制飞溅的发生。此外，由于电源有较小等的优点，所以在最近正在成为主流的逆变器直流中，如在专利文献4中公开那样，有合适电流范围相比交流变窄的问题。并且，希望有在是逆变器直流、并且几乎不使用脉动通电而主要为连续通电或没有短时间的通电休止的反复的通电的情况下也能得到更宽的合适电流范围的焊接方法。

专利文献5所公开的技术，根据板厚改变加压力、进而将通电模式设为合适的范围，由此来确保熔核径、还抑制飞溅的发生，但是在氧化物层较厚的情况下等有效果不充分的情况，希望在这样的情况下也能够进一步抑制飞溅的发生。

在本发明中，鉴于这样的情况，以提供一种在包括至少一片热冲压钢板在内的钢板的点焊接时能够抑制飞溅的发生的点焊接技术为课题。

用来解决课题的手段

进行了如下研究：对于即使是使用逆变器直流的焊接电源、几乎不使用脉动通电而以连续通电为主体的情况，在将在表层中形成有氧化锌等的电阻较高的物质的接触电阻较高的钢板彼此组合而点焊接的情况下，也使表层的电阻较高的物质分散或移动而抑制飞溅、稳定地确保熔核径的方法。

结果发现，在使用前端径较大的电极提高了向钢板的加压力的条件下，如果如专利文献1～4那样在正式通电之前实施预通电，则能够使表层的电阻较高的物质有效地分散或移动，因此正式通电中的飞溅的发生电流上升，能够扩大合适的焊接电流范围。

并且，还对电极的前端径、向钢板的加压力、预通电的通电条件进行了研究，结果发现了能够使表层的电阻较高的物质分散或移动而抑制飞溅、能够稳定地确保熔核径的条件。

这样做出的本发明的主旨如以下所述。

(1)一种电阻点焊接接头的制造方法，将两片以上的钢板叠合，将其叠合部通过电极加压并通电，作为面积与上述电极的前端表面的曲率半径为40mm以上的表面区域被向相对于上述电极的加压方向垂直的面投影而得到的区域的面积等同的圆的直径的电极的前端部直径是8.0mm以上；上述电阻点焊接接头的制造方法具备：预通电工序，一边以5.5kN以上的加压力将上述电极加压，一边将电流Ia(t)(kA)以满足以下的式(1)、(2)的方式在通电时间ta秒的期间中通电；以及正式通电工序，在上述预通电工序后，一边以5.0kN以上将上述电极加压一边通电；上述预通电工序及上述正式通电工序的电流均是直流电流；上述预通电时间ta及正式通电工序的通电时间的各自的80％以上的通电方式是连续地通电的连续通电。

Ia(t)≤6.0(kA)…式(1)

[数式1]

(2)如上述(1)所记载的电阻点焊接接头的制造方法，其特征在于，在上述预通电工序中使电流增大。

(3)如上述(1)或(2)所记载的电阻点焊接接头的制造方法，其特征在于，在上述正式通电工序中使电流增大。

(4)如上述(1)～(3)中任一项所记载的电阻点焊接接头的制造方法，其特征在于，上述预通电工序的通电方式是连续通电。

(5)如上述(1)～(4)中任一项所记载的电阻点焊接接头的制造方法，其特征在于，上述正式通电工序的通电方式是连续通电。

(6)如上述(1)～(5)中任一项所记载的电阻点焊接接头的制造方法，其特征在于，上述钢板的至少1片钢板的接触电阻是1mΩ以上。

发明效果

根据本发明，提供一种焊接方法：对于将如热冲压钢板那样在表层中存在电阻较高的物质的钢板以直流主要通过连续通电的点焊接，能够抑制飞溅而稳定地确保熔核径。

附图说明

图1是表示将板厚1.4mm的1800MPa级热冲压件通过使用逆变器直流的焊接电源的连续通电，由此使通电模式、电极径、加压力变化而进行点焊接的情况下的熔核成长动态的图。

图2是表示点焊接的通电模式的一例的图。

图3是用来说明电极的前端部直径的图。

图4是用来说明点焊接的通电模式的一例的图。

图5是用来说明在正式通电中使用脉动通电的情况下的通电模式的图。

图6是用来说明接触电阻的测量方法的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

对于将被进行了熔融镀覆等的表面处理的钢板进行热冲压后的热冲压钢板(表面处理热冲压钢板)进行电阻点焊接，则与中飞溅同时也容易出现表飞溅，合适电流范围显著变窄，飞溅发生的电流变低。因此，如果用合适电流范围内(但是，除了合适电流范围的上限附近的电流以外)的电流值不产生飞溅地进行焊接，则得到的熔核径也变小。

这里，所述的“合适电流范围”，是指一点点地将电流提高，当设点焊接的钢板的板厚的平均值为t时，从熔核径为

以上的最初的电流(以下称作“

电流”)到最初发生飞溅的电流的范围。

对表面处理热冲压钢板进行电阻点焊接，则容易出现飞溅，关于合适电流范围变窄的原因如以下这样考虑。

表面处理热冲压钢板通过镀覆金属与基材的钢的合金化反应，在其表面上形成金属间化合物及铁基的固溶体，进而在其外表面上具有以来源于镀覆的金属(例如Zn)为主成分的氧化皮膜(氧化保护膜)。因此，表面处理热冲压钢板与冷压力处理的钢板相比，钢板彼此的接触部处的电阻较高，发热量较大。

另一方面，在热冲压工序中，镀覆金属与钢的合金化发展，表面附近的熔点也成为接近于铁的较高的值，所以与热冲压前的镀覆钢板相比，钢板彼此的接触部不易软化，通电路径的扩大被抑制。特别是，在(逆变器)直流方式的通电中，由于发热效率比单相交流高，所以通电初期的熔核的形成变得非常急剧。因此，推断熔核的周围的压接部的成长赶不上而不能将熔融金属封入，会发生中飞溅。

此外，由于直流没有单相交流那样的电流休止时间，所以难以得到由电极带来的冷却效果。因此，熔核容易在板厚方向上成长，推断熔融部达到钢板的最表层而发生表飞溅。在本发明中，所述的“直流”，是指即使随着时间而大小变化、流动的方向(正/负)也不变化的电流，也包括随着时间而大小成为0安培的情况。因此，不仅是如连续通电那样总是流过电流的通电，将通电及通电休止在短时间中反复多次的脉动通电也只要正/负不逆转，就判定为直流。

本发明者们，首先，对于在基于直流的连续通电方式的两阶段通电进行的点焊接的预通电工序时，不论氧化物层的厚度等如何都将氧化物层分断而可靠地排除到焊接部的外侧的方法进行了研究。

结果发现，如果通过前端部的直径较大的电极使高加压力作用于热冲压钢板，则电极前端部与钢板的接触面积增大，能够将氧化物分散/移动的范围扩大，此外，加压力的增加带来表面压力的增加，氧化物的分散/移动(排除)效果增加。进而，由于通过电极的冷却效果而钢板表层的冷却效果较高，所以特别是表飞溅的发生被抑制。

在图1中表示得到了这样的认识的试验结果的一例。

在试验中，在将热冲压后的板厚1.4mm的锌镀覆钢板(热冲压钢板)叠合两片、用仅正式通电的1阶段通电进行点焊接的情况、和用预通电工序及正式通电工序的两阶段通电进行点焊接的情况下，调查了使电极的前端部直径和电极向上述钢板的叠合部的加压力分别变化、进而使正式通电的电流值增加直到发生飞溅时的熔核的扩大动态。

两阶段通电如图2所示，采用以电流值Ia：3.5kA进行通电时间ta(＝0.4s)的预通电、接着以各种电流值Ib进行通电时间tb的正式通电(正式通电的通电时间是0.28s)的通电模式。

电极，是图3所示那样的DR(圆顶径向放射)型，使用后述的电极前端部直径d(初期接触部)为6.0mm(通常电极)和8.0mm(粗电极)的结构。在使用电极前端部直径6.0mm的电极的情况下，通电中的加压力设为5.5kN(低加压)；在使用电极前端部直径8.0mm的电极的情况下，通电中的加压力设为6.9kN(高加压)。

在图1中，表示低加压+通常电极+仅正式通电、低加压+通常电极+有预通电、高加压+粗电极+仅正式通电、高加压+粗电极+有预通电的4种模式下的点焊接结果。图1中的E点表示发生了飞溅的实验点。

如图1所示，相对于以仅进行正式通电、不进行预通电的通电模式进行点焊接的情况，通过以两阶段通电进行焊接，发生飞溅的上限电流值上升。特别是确认了：除了预通电以外还组合有高加压和粗电极来实施，则与通常条件(低加压+通常电极+仅正式通电)或虽然有预通电但低加压+通常电极的情况相比，发生飞溅的上限电流值较大地增大，合适的焊接电流范围扩大。

基于以上的认识，本发明者还以将通电以预通电和正式通电的两阶段通电来进行为前提，研究了：使电极的前端部直径、电极的加压力及预通电的通电条件变化，抑制飞溅而得到需要的熔核径的条件，结果发现，通过为由上述式(1)及(2)规定的条件，不发生飞溅而得到需要的熔核径的合适的焊接电流范围扩大。

本发明是基于这样的研究结果做出的，以下进一步对本发明所需要的要件及优选的要件进行说明。

(作为点焊接的对象的钢板)

本发明是以热冲压钢板为点焊接的主要的对象，所述热冲压钢板是将由高强度钢构成的坯料钢板(例如，包括电镀覆钢板或熔融镀覆钢板的薄钢板)加热到可淬火的温度而奥氏体化后、用金属模进行压力成形的同时进行冷却淬火的热冲压的钢板(以下，称作热冲压钢板)，且是使用在表面上被实施了用来防止在加热到高温时铁氧化皮的发生的锌类镀覆、铝类镀覆等的表面处理的坯料钢板并进行热冲压而成的热冲压钢板。本发明对于热冲压钢板以外的钢板也能够应用，并不需要特别限定于热冲压钢板。

另外，热冲压钢板在许多情况下不是平板而是被成形加工的成形体，但总之只要被叠合的部分是板状就可以，所以在本发明中，也包括是成形体的情况，也被称作“热冲压钢板”。此外，对于将锌类镀覆钢板或铝类镀覆钢板进行热冲压而得到的热冲压钢板，在以下的说明中有称作“表面处理热冲压钢板”的情况。

热冲压钢板通过锌类或铝类的镀覆皮膜与基材的钢的合金化反应，在其表面上形成有金属间化合物及铁基的固溶体，进而在其外表面上具有以来源于镀覆的金属(例如，如果在锌类镀覆的情况下是指锌)为主成分的氧化物层。因此，表面处理热冲压钢板与裸钢板相比，接触电阻较高为1mΩ以上，由通电带来的发热量较大。此外，热冲压钢板由于在热冲压工序中镀覆与钢的合金化发展，表面附近的熔点也成为接近于铁的较高的值，所以与具备加热前的镀覆皮膜的钢板相比，钢板彼此的接触部不易软化。本发明通过应用于这样的接触电阻为1mΩ以上的钢板的点焊接，尤其发挥效果。另外，关于接触电阻的测量方法在后面叙述。

关于钢板的板厚没有特别限制。通常，在汽车用零件或车体中使用的钢板的板厚是0.6～3.2mm，本发明的点焊接接头的制造方法在该范围中具有充分的效果。

(板组)

将两片以上的钢板叠合时的板组优选的是电极碰抵的一侧的钢板的至少1片包括表面处理热冲压钢板。作为与表面处理热冲压钢板组合的钢板，优选的是包括表面处理热冲压钢板或590MPa级以上的高强度钢板的组合。在通常的汽车车体的组装中，对将这些钢板叠合了两片或3片钢板得到的板组进行电阻点焊接。

(电极)

在本发明中，将面积与电极的前端表面的曲率半径为40mm以上的表面区域(其中，设为包括电极的最前端部的表面区域)被向相对于电极的加压方向(通常与电极的长度方法相同)垂直的面投影得到的区域的面积A等同的圆的直径(所谓的等价圆对应直径)定义为电极的前端部直径d。即，计算电极的前端部直径d作为

根据该定义，例如如图3那样，在曲率半径为40mm以上的表面区域被向相对于电极向钢板的叠合部的加压方向(通常与电极的长度方法相同)垂直的面投影得到的区域是圆形的情况下，该圆的直径为电极的前端部直径d。

在本发明中，电极的前端部直径d为8.0mm以上。优选的是超过8.0mm。也可以为8.5mm以上、9.0mm以上、9.5mm以上或10.0mm以上。上限没有被特别限定，但受焊接部的形状及焊接机的电极安装部的构造制约，通常是12.0mm左右。根据需要，也可以为11.0mm以下或10.5mm以下。

通过使用这样的前端部直径大的电极、即前端部直径粗的电极，由此与钢板的接触面积增大，能够将氧化物排除的范围扩大。此外，通过做成前端部直径粗的电极，由电极带来的钢板表层的冷却效果变高，所以特别抑制了表飞溅的发生。

作为电极，可以使用例如由JIS C9304：1999规定的电极。其中，由于将电极前端部直径d设为8.0mm以上，所以可以使用前端部曲率半径为40mm以上的DR型的电极、或电极前端的圆锥台的直径大的CR型的电极。例如，例示了DR型前端曲面部的曲率R为40～60mm的电极。

作为电极的材质，优选的是铬铜或氧化铝分散铜，但从防止熔粘及表飞溅的观点看，优选的是氧化铝分散铜。

(焊接电源)

点焊接中的通电使用逆变器直流方式等的直流的焊接电源进行通电。逆变器直流方式具有能够使变压器变小，能够搭载到可移动重量较小的机器人上的优点，所以特别在自动化产线中被较多使用。

逆变器直流方式由于没有以往使用的单相交流方式那样的电流的开启关闭而连续地赋予电流，所以发热效率较高。

(加压－通电条件)

在图2中，用时间图表示点焊接的通电模式的基本的例子。在该通电模式中，首先，一边将规定的加压力向钢板的叠合部施加一边进行以电流值Ia通电的预通电，接着，以电流值Ib通电，进行正式通电，以使得熔核成为规定的直径。这里，Ib优选的是比Ia高。并且，在正式通电的通电结束后，在规定的保持时间经过后的时点，使电极从钢板离开，将加压力释放。

此时，在如上述那样使用电极前端部直径为8.0mm以上的电极的方面，使电极加压力、预通电的通电条件成为特定的条件。

在预通电中，在使电极和钢板表面以较大的面积接触的状态下，使加压力增大，使钢板表面的氧化物层分散，再使氧化物的一部分移动(排除)到电极的接触范围之外，使表面的接触电阻下降。此外，降低电流值，在接触初期抑制熔核的急速的成长，使得不发生飞溅。

为此，将加压力设为5.5kN以上。加压力优选的是5.9kN以上。更优选的是6.0kN以上、6.3kN以上、6.5kN以上或6.9kN以上。如果加压力超过合适的范围而变大，则例如有电极加压部的凹陷变大(局部地形成板厚较薄的部分)而接头强度下降、或电流密度极度下降而正式通电时的熔核形成变得困难的情况。因此，加压力优选的是设为10.0kN以下、9.5kN以下或9.0kN以下。

进而，预通电是一边用上述加压力将上述电极加压一边通电ta秒，以满足以下的式(1)、(2)。

Ia(t)≤6.0(kA)…式(1)

[数式2]

其中，式(1)及式(2)中的Ia(t)(kA)是从预通电开始起经过t时间时的预通电的电流值，上述电流Ia(t)在上述ta的80％以上为连续通电。

为了呈现预通电的效果，由以下的式(3)定义的预通电中的电流积分值S如式(2)所示，为0.5kA·s以上。根据需要，也可以将上述电流积分值S的下限设为0.6kA·s、0.8kA·s、1.0kA·s或1.2kA·s。不需要特别设定预通电的通电时间，但设为0.05～1s的情况较多。根据需要，也可以将其通电时间的下限设为0.1s、0.15s或0.2s。也可以将其上限设为0.9s、0.8s、0.7s或0.8s。

[数式3]

另外，如上述那样，在本发明的实施方式中，预通电中的电流(在预通电时电流变动的情况下，预通电时的电流的最大值)是6.0kA以下。不需要特别设定预通电的电流的下限，但如果也考虑脉动通电，则其下限是0kA。根据需要，也可以设为1.0kA或2.0kA。

在预通电中，由于以将钢板表面的与电极接触的部分的氧化层破坏、将一部分排除到接触范围外为主要的目的，所以也可以在预通电时不形成熔核。

预通电中的通电时间是能够将钢板表面的氧化物层分离、排除的时间以上，在与电流值Ia(t)的关系中满足上述关系而进行通电。

预通电中的通电如上述那样，将预通电的时间中的80％以上设为连续通电。这里所述的连续通电，是进行通电以使直流电流的大小不成为0安培，也可以不但是指使一定的大小的电流持续地流过，还可以是指使直流电流的大小随着时间的经过而增加，此外，也可以是指以使直流电流的大小不成为0安培的方式使直流电流的大小随着时间的经过而增减。其中，设连续通电不包含具有不是通常的脉动通电的长时间的通电休止(例如1s以上的通电休止)的通电。此外，预通电中的通电优选的是预通电的时间中的85％以上是连续通电，也可以是100％连续通电。另外，在通电时间中包含脉动通电那样的短时间(例如0.01～0.1s左右)的通电休止时间，但从通电时间排除了1s以上的通电休止时间。

在接着预通电的正式通电中，一边以5.0kN以上将电极加压一边通电。在本发明的实施方式中，合适电流范围也充分变宽。因此，除了如上述那样提高加压力以外，还能够进行与非热冲压钢板同样的条件下的点焊接。因此，除了一边以5.0kN以上将电极加压一边通电以外，不需要对关于正式通电的条件设定细节。只要根据需要而进行以往认知的范围内的预试验来决定正式通电的焊接条件就可以。不需要特别设定正式通电的通电时间，但为0.05～1s(秒)的情况较多。根据需要，也可以将其通电时间的下限设为0.1s、0.15s或0.2s。也可以将其上限设为0.9s、0.8s、0.7s或0.8s。

虽然不需要特别设定正式通电时的电流值的时间积分的范围(相当于预通电时的式(2)的左边)，但为1.0～20.0kA·s的情况较多。根据需要，也可以将其下限设为2.0kA·s、3.0kA·s或5.0kA·s。也可以将其上限设为15.0kA·s、12.0kA·s、10.0kA·s或9.0kA·s。正式通电的电流值的时间积分通常比预通电的电流值的时间积分大。

另外，虽然不需要特别设定正式通电的电流的范围，但也可以除了脉动通电的情况以外，设为1.0～10.0kA。也可以将其下限设为2.0kA、3.0kA、5.5kA、6.0kA、6.5kA。也可以将其上限设为12.0kA、11.5kA、11.0kA、10.5kA或10.0kA。如果也考虑脉动通电，则电流的下限是0kA。正式通电的电流值的最大值通常比预通电的最大值大。

通常，

以上的熔核径被设为生产管理上的基准的情况较多。在本发明中，如图1所示，能够不发生飞溅地得到具有更大的熔核径(例如

以上)的焊接接头。

以上，作为通电模式，以图2所示那样的、将预通电和正式通电以一定的电流值连续通电的模式为例进行了说明，但也可以不是一定的电流值，而使电流值逐渐增加或阶段性地增加。

图4中(a)表示在预通电的开始初期进行使电流逐渐增大的通电即缓升(upslope)通电的例子。实线表示从最初、虚线表示从途中的电流值进行缓升通电的例子。通过以缓升通电开始预通电，能够抑制通电初期的接触电阻较高的时期的熔核的生成及急成长。

此外，图4中(b)表示在正式通电的开始初期进行使电流逐渐增大的缓升通电的例子，图4中(c)表示在正式通电的途中使电流阶段性地增加的例子。但是，如上述那样，在上述电流Ia(t)从预通电开始起超过了6.0kA的时点判断为开始了正式通电。

通过以缓升通电开始正式通电，能够抑制熔核的急成长。此外，通过在途中使电流增加，能够缩短通电时间。

正式通电其通电时间的80％以上以连续通电进行。因而，在本发明中，不包括图5那样的正式通电以全部为脉动通电那样的通电方式进行的实施方式。优选的是，将正式通电的通电时间的85％以上通过连续通电的通电方式进行，也可以是100％连续通电。另外，假设在脉动通电那样的短时间(例如，通常的脉动通电的通电休止时间多为0.01～0.1s左右)的通电休止的情况下，通电休止时间也包含在通电时间中。但是，在有1s以上的通电休止时间的情况下，将该通电休止时间从通电时间排除，只要预通电的通电时间的80％以上是连续通电就可以。

在本发明中，假设预通电和正式通电的定义如下所述。

首先，在以一定电流的通电进行1阶段通电的情况下(不管是连续通电还是脉动通电，此外也不论通电休止时间的有无及通电休止时间的长度如何)，都没有预通电而仅为正式通电。在一定电流的通电后进行不同的一定电流的通电的阶段的通电的情况下(不管是连续通电还是脉动通电，此外也不论通电休止时间的有无及通电休止时间的长度如何)，都将第1阶段设为预通电，将第2阶段设为正式通电。

在前后的阶段中虽然电流不同但在各阶段中是一定电流的通电、并且是3阶段以上的通电的情况下(不管是连续通电还是脉动通电，此外也不论通电休止时间的有无及通电休止时间的长度如何)，都将最初超过6.0kA的阶段以后的通电全部设为正式通电，将正式通电以前的通电全部设为预通电(但是，在各阶段的电流全部不到6.0kA的情况下，将最后的阶段的通电设为正式通电，将正式通电以前的通电设为预通电)。

在如缓升通电那样有通电中的电流的增减的情况下(不管是连续通电还是脉动通电，此外也不论通电休止时间的有无及通电休止时间的长度如何)，都将最初超过6.0kA的时点以后的通电全部设为正式通电，将正式通电以前的通电全部设为预通电。因而，在是如这样的缓升通电那样有通电中的电流的增减的情况、并且电流全部不到6.0kA的情况下，不判断为本发明的实施方式。

(接触电阻)

在图6中表示接触电阻的测量方法。将钢板2(也可以不是镀层3)用1片点焊接用电极1a、1b夹着。将1A的电流I向上述焊接用电极1a、1b通电。测量上侧电极1a与钢板2之间的电压V1、下侧电极1b与钢板2之间的电压V2。

设上侧电极1a与钢板间的电阻为R1，设下侧电极1b与钢板间的电阻为R3，设起因于钢板主体(母材)本身的固有电阻的电阻为R2。R2可以近似为零。此外，上下的电极1a、1b的电阻也可以近似为零。由此，测量出的电压V1、V2与电阻R1、R3之间的关系可以如以下这样近似。

V1＝(R1+R2)×I≒R1×I＝R1×1(A)＝R1

V2＝(R2+R3)×I≒R3×I＝R3×1(A)＝R3

将R1、R3的某个较大的电阻值设为本发明中的接触电阻。

在本发明中，将接触电阻为1mΩ以上的钢板设为主要的应用对象，但对于接触电阻不到1mΩ的钢板也能够应用，不需要限定于接触电阻为1mΩ以上的钢板。根据需要，也可以将接触电阻的下限限定于2mΩ、5mΩ、8mΩ或10mΩ。不需要特别设定接触电阻的上限，但也可以将其上限设为100mΩ、50mΩ、30mΩ或20mΩ。

本发明是如以上说明那样构成的，以下使用实施例对本发明的实施可能性及效果进一步说明。

实施例1

使用具备多个种类的电极前端部直径的DR型电极(铬铜)的伺服加压式逆变器直流点焊接机，除了后述的处理号24以外，将板厚2.0mm的强度(拉伸强度)为1500MPa级的GA镀覆热冲压钢板(热冲压前的镀覆附着量：每单侧55g/m²，加热条件：在900℃下进行4分钟炉加热)两片叠合，实施电阻点焊接试验，测量合适电流范围。其中，一部分是将非热冲压钢板两片叠合而进行同样的试验。通电全部在Ia(t)<Ib的条件下进行。除了供试钢板的板厚、强度(拉伸强度)及接触电阻以外，还将焊接条件及试验结果(合适电流范围)表示在表1中。实施电阻点焊接的试验片的形状做成了宽度30mm、长度100mm的短条状。将钢板的接触电阻用上述的方法测量，除了非热冲压钢板以外，全部是12mΩ。

在用表1所示的电流值实施预通电工序后，使正式通电工序中的电流值变化，进行熔核径及飞溅发生状况的调查。将各试验号的正式通电工序的合适电流范围表示在表1中。全部的电源为逆变器直流的电源。

根据表1可知，本发明例由于能够使正式通电工序中的上限电流上升，所以与进行了1阶段通电的比较例相比，能够以试验片水平得到宽度宽、1.5kA以上的合适电流范围。由此，在本发明中，通过将正式通电工序的电流值设定为

电流以上且飞溅发生电流以下的值，在实际零件的焊接中也不发生飞溅，并且即使有因分流、电极损耗带来的干扰，也能够稳定地确保熔核径为

以上的点焊接部。另一方面，在比较例中，合适电流范围不满足目标的1.5kA以上。

[表1]

表1的Ia的项目，Ia在预通电时间内变动的情况下，将其平均值设为Ia(表1的*1)。处理号10的Ia(kA)从3.0kA直线性地增加到5.0kA(表1的*5)。表1的项目“预通电的电流积分值S(kA·s)”是由上述式(3)定义的预通电的电流积分值S的值。

此外，表1的“Ib的波形”的项目，Ib在正式通电时间内变动的情况下，将其平均值设为Ib，合适电流范围由该Ib进行评价(表1的*2)。在该项目中，将以一定的电流连续通电记作“一定”。处理号11的Ib是缓升方式的通电模式，从正式通电开始时起以使结束时的电流差成为1.0kA的方式使电流直线地增加(表1的*7)。由于电流Ib直线地增加，所以表1中的处理号11的合适电流范围也是正式通电开始时电流、正式通电结束时电流或平均电流的合适范围。处理号12的Ib在以一定的电流连续通电后，最后的0.11秒间设为反复进行2次0.04s通电和0.015秒的通电休止的脉动通电(表1的*8)。

此外，表1的“t(b)”的项目，在如脉动通电那样反复进行通电和休止的情况下，在tb中包括通电和休止的时间双方，但在预通电与正式通电之间进行的通电休止时间从ta及tb的各时间中除外(表1的*3)。

在处理号13中，ta中的以一定的电流连续通电后，最后的0.11秒设为脉动方式(反复进行两次0.04s的通电和0.015s的通电休止(表1的*6))。

此外，表1的处理号29是仅本钢种被合金化熔融锌镀覆的非热冲压钢板。由于没有进行热冲压，所以可以认为在表层不存在ZnO等的氧化物层，接触电阻是1mΩ以下(表1的*4)。

以上，说明了本发明的实施方式。但是，上述的实施方式只不过是用来实施本发明的例示。因而，本发明并不限定于上述的实施方式，在不脱离其主旨的范围内能够将上述的实施方式适当变更而实施。

产业上的可利用性

根据本发明，对于如热冲压钢板那样在表层存在电阻高的物质的钢板的点焊接，能够抑制飞溅而稳定地确保熔核径。

标号说明

1 点焊接用电极

1a 上侧电极

1b 下侧电极

2 钢板

3 镀层

Claims (6)

1.一种电阻点焊接接头的制造方法，将两片以上的钢板叠合，将其叠合部通过电极加压并通电，上述电阻点焊接接头的制造方法的特征在于，

作为面积与下述区域的面积等同的圆的直径的电极的前端部直径是8.0mm以上，所述区域是上述电极的前端表面的曲率半径为40mm以上的表面区域被向相对于上述电极的加压方向垂直的面投影所得到的区域；

上述电阻点焊接接头的制造方法具备：

预通电工序，一边以5.5kN以上的加压力将上述电极加压，一边将电流Ia(t)(kA)以满足以下的式(1)、(2)的方式在通电时间ta秒的期间通电；以及

正式通电工序，在上述预通电工序后，一边以5.0kN以上将上述电极加压一边通电；

上述预通电工序及上述正式通电工序的电流均是直流电流；

上述通电时间ta及正式通电工序的通电时间的各自的80％以上的通电方式是连续地通电的连续通电，

Ia(t)≤6.0(kA)…式(1)

[数式1]

2.如权利要求1所述的电阻点焊接接头的制造方法，其特征在于，

在上述预通电工序中使电流增大。

3.如权利要求1或2所述的电阻点焊接接头的制造方法，其特征在于，

在上述正式通电工序中使电流增大。

4.如权利要求1～3中任一项所述的电阻点焊接接头的制造方法，其特征在于，

上述预通电工序是连续通电。

5.如权利要求1～4中任一项所述的电阻点焊接接头的制造方法，其特征在于，

上述正式通电工序是连续通电。

6.如权利要求1～5中任一项所述的电阻点焊接接头的制造方法，其特征在于，

上述钢板的至少1片钢板的接触电阻是1mΩ以上。

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