CN112955271A

CN112955271A - 点焊方法

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Publication number: CN112955271A
Application number: CN201980071537.8A
Authority: CN
Inventors: 渡边信也; 齐藤仁; 谭锡昊
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2018-11-26
Filing date: 2019-08-29
Publication date: 2021-06-11
Anticipated expiration: 2039-08-29
Also published as: WO2020110394A1; JP7297788B2; CN112955271B; US20220097164A1; JPWO2020110394A1

Abstract

本发明提供在抑制喷溅的发生的同时能够确实地进行焊接的点焊方法。将总厚度相对于第1金属板W1的厚度的比例为7的第1～第3金属板W1～W3进行焊接。实施例1中，峰电流值A1为14.6kA、有效电流值A2为7.8kA、峰持续时间T1为0ms、无峰持续时间T2为5.9ms。其结果，实施例1中，下限电流值A3为6.9kA、上限电流值A4为8.42kA、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.52kA、峰持续时间T1/无峰持续时间T2为0、有效电流值A2/峰电流值A1为0.53、上升沿时间T3/下降沿时间T4为0.79，并且无喷溅发生，焊接结果判定为OK。

Description

点焊方法

技术领域

本发明涉及点焊方法。

背景技术

在将2个以上的金属板进行焊接的情况下，使用点焊装置进行点焊。在点焊中，在将2个以上的金属板夹持在一对电极芯片之间的状态下，在一对电极芯片间通电，由此使2个以上的金属板间产生熔核，将2个以上的金属板进行焊接。

专利文献1中，在利用2个电极夹持2个以上的金属板的状态下，利用一对电极将2个以上的直流微脉冲施加至2个以上的金属板，由此将2个以上的金属板进行焊接。

在点焊中，在向一对电极芯片间的通电短的情况下，熔核不能生长至焊接所需要的尺寸，有时不能进行焊接。另一方面，若向一对电极芯片间继续通电，则熔核过度生长，可能会从形成于2个以上的金属板之间的塑性金属环区(在熔核的外侧形成的未熔融压接部)突出，其结果熔核露出，可能会发生喷溅(溅射)。根据这样的情况，要求在点焊中在抑制喷溅的发生的同时确实地进行焊接。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特表2013-501628号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明人对于发生喷溅的原因进行了深入研究。其结果得到了下述结论：在汽车车体之类的将3片以上的金属板重叠来构成、3片以上的金属板中的至少1片金属板按照与其他金属板的厚度不同的方式形成且与3片以上的金属板的总厚度的板厚比例为3.5～10这样的高板厚比的板组条件的层积体中，在利用专利文献1所记载的焊接方法进行焊接的情况下，若提高电流值，则能够进行焊接，但容易发生喷溅；另一方面，若降低电流值，则不会发生喷溅，但不会进行熔核的生长，无法进行焊接。

上述这样的高板厚比的板组条件的情况下，与由比较薄的板构成的薄板侧交界面的熔核相比，由比较厚的板构成的厚板侧交界面的熔核开始生长得快，并且生长速度本身也更迅速。因此，薄板侧交界面的熔核开始生长且到充分生长之前的期间，厚板侧交界面的熔核过度生长，可能会发生喷溅。

另外，在上述这样的高板厚比的板组条件的情况下，若使厚板侧交界面的熔核不会过度生长，则薄板侧交界面的熔核不能生长至充分的尺寸，有时无法进行焊接。

本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供能够在抑制喷溅的发生的同时确实地进行焊接的点焊方法。

用于解决课题的手段

本发明的点焊方法是使用脉冲电流将层积体进行接合的点焊方法，该层积体是将3片以上的金属板重叠而构成的，上述3片以上的金属板中的至少1片金属板按照与其他金属板的厚度不同的方式形成，上述3片以上的金属板的总厚度相对于上述至少1片金属板的厚度的板厚比例为3.5～10，该方法的特征在于，上述脉冲电流具有下述脉冲状波形：在从低于所设定的峰电流值的值达到上述峰电流值之后，重复设定从上述峰电流值降低至所设定的底电流、再次上升至上述峰电流值的无峰状态；上述峰电流值被设定为10.6kA以上，上述无峰状态的持续时间即无峰持续时间被设定为4ms～13.6ms，为上述峰电流值的状态的持续时间即峰持续时间为0.9ms以下、并且被设定为上述无峰持续时间的1/5以下。

本发明人进行了深入研究，结果得到了下述结论：在将峰电流范围的上限值设定为10.6kA以上，并且将峰持续时间设定为0.9ms以下，进而将无峰状态的持续时间即无峰持续时间设定为4ms～13.6ms、为峰电流值的状态的持续时间即峰持续时间设定为0.9ms以下且设定为无峰持续时间的1/5以下的情况(第1情况)下，能够在维持熔核生长的同时确保冷却时间，能够兼顾进行焊接和抑制喷溅的发生。进一步得到了下述结论：在上述第1情况下，焊接电流范围(其为形成焊接所需要的尺寸的熔核的下限电流值与不会发生喷溅的上限电流值的范围)为宽范围(例如为1.0kA以上)。

因此，根据本发明，能够在抑制喷溅的发生的同时确实地进行焊接，进而能够确保焊接电流范围宽。在确保焊接电流范围宽时，即使在所设定的电流值与实际电流值产生误差的情况下，该误差也能够被容许。由此能够实施于利用相同焊接方法连续进行焊接的情况、例如量产车体的连续焊接中。

本发明的点焊方法是使用脉冲电流将层积体进行接合的点焊方法，该层积体是将3片以上的金属板重叠而构成的，上述3片以上的金属板中的至少1片金属板按照与其他金属板的厚度不同的方式形成，上述3片以上的金属板的总厚度相对于上述至少1片金属板的厚度的板厚比例为3.5～10，该方法的特征在于，上述脉冲电流具有交替地设定峰状态和无峰状态的脉冲状波形，该峰状态在从低于所设定的峰电流范围的下限值的值达到上述峰电流范围的上限值即峰电流值的时刻开始、至从上述峰电流值下降至上述峰电流范围的下限值为止；该无峰状态在上述峰状态后，从上述峰电流范围的下限值下降至所设定的底电流、再次上升至上述峰电流值；上述峰电流值被设定为10.6kA以上，上述无峰状态的持续时间即无峰持续时间被设定为4ms～13.6ms，上述峰状态的持续时间即峰持续时间为0.9ms以下，并且被设定为上述无峰持续时间的1/5以下、被设定为上述峰持续时间的5倍～87倍。

根据本发明，能够在抑制喷溅的发生的同时确实地进行焊接，进而能够确保焊接电流范围宽。在确保焊接电流范围宽时，即使在所设定的电流值与实际电流值产生误差的情况下，该误差也能够被容许。由此能够实施于利用相同焊接方法连续进行焊接的情况、例如量产车体的连续焊接。

另外，上述峰持续时间优选被设定为0～0.9ms。上述峰持续时间为0是指，脉冲电流在从比峰电流值低的值达到峰电流值后立即从峰电流值下降至底电流。

根据该构成，在峰持续时间为0的情况下，由于脉冲电流在从比峰电流值低的值达到峰电流值后立即从峰电流值下降至底电流，因此与峰持续时间大于0的情况相比，能够缩短焊接时间。另外，在峰持续时间为0的情况下，容易进行脉冲电流的控制。本发明人进一步进行了深入研究，结果得到了下述结论：即使在峰电流范围的上限值为10.6kA以上、无峰持续时间为4ms～13.6ms、峰持续时间为0(无峰持续时间的1/5以下)的情况下，也能够在抑制喷溅的发生的同时确实地进行焊接，进而能够确保焊接电流范围宽。

此外，上述峰电流范围的上限值优选被设定为10.6kA～20kA。

根据该构成，能够更进一步确实地在抑制喷溅的发生的同时确实地进行焊接，进而能够确保焊接电流范围宽。

另外，上述层积体的上述板厚比例优选被设定为4～7。

根据该构成，能够更进一步在抑制喷溅的发生的同时确实地进行焊接。

此外，将上述层积体进行接合时的上述脉冲电流的有效电流优选被设定为上述峰电流值的0.5倍～0.75倍。

将层积体接合时的脉冲电流的有效电流被设定为小于峰电流范围的上限值的0.5倍、或者大于0.75倍的情况下，将层积体冷却的冷却时间短，与熔核形成时间的平衡差。若冷却时间一定程度地延长，则在3片以上的金属板中，由较厚的金属板构成的厚板侧交界面(熔核容易生长)的热被传递至由较薄的板构成的薄板侧交界面(熔核不容易生长)，能够促进薄板侧交界面的熔核的生长。

根据上述构成，与将层积体接合时的脉冲电流的有效电流被设定为小于峰电流范围的上限值的0.5倍、或者大于0.75倍的情况相比，熔核形成时间增长，与冷却时间的平衡变好。由此，厚板侧交界面的热传递至薄板侧交界面，能够促进薄板侧交界面的熔核的生长，因此容易兼顾进行抑制喷溅发生和确实地焊接。

另外，优选将上述层积体接合时的上述脉冲电流的有效电流值被设定为上述峰电流值的0.5倍～0.6倍，上述无峰持续时间被设定为6ms～13ms，上述峰持续时间被设定为上述无峰持续时间的1/15～1/10。

根据该构成，更进一步使熔核形成时间与冷却时间的平衡良好，容易兼顾进行抑制喷溅发生和确实地焊接。其结果，能够确保焊接电流范围宽。

此外，上述无峰状态中的从上述底电流上升至上述峰电流值为止的上升沿时间优选被设定为比上述无峰状态中的从上述峰电流值下降至上述底电流为止的下降沿时间短的时间。

若上升沿时间增长，则将层积体接合时的脉冲电流的有效电流值增高，因此不能够确保焊接电流范围宽。

根据上述构成，从底电流到峰电流范围的上限值为止的上升比下降更急剧地进行，因此与缓慢地上升相比，能够抑制将层积体接合时的脉冲电流的有效电流值、确保焊接电流范围宽。

另外，上述上升沿时间优选被设定为上述下降沿时间的0.1倍～0.8倍。

根据该构成，能够更进一步确保焊接电流范围宽。

附图说明

图1是示出本发明的点焊装置和机器人的正面图。

图2是示出上电极芯片和上电极芯片支撑部的端面图。

图3是示出下电极芯片和下电极芯片支撑部的端面图。

图4是示出将第1～第3金属板夹持在上电极芯片与下电极芯片之间的状态下的上电极芯片、下电极芯片和第1～第3金属板的侧视图。

图5是示出在上电极芯片与下电极芯片之间流动的电流的脉冲状波形的图。

图6是示出第1～第8实施例和第1～第5比较例中执行焊接时的各数值的图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的实施方式进行说明。

如图1所示，执行本实施方式的点焊方法的点焊装置10由焊枪构成，具备枪主体11、上电极芯片12、以及支撑上电极芯片12的上电极芯片支撑部13。点焊装置10将车辆中使用的由第1金属板W1、第2金属板W2和第3金属板W3形成的层积体15进行接合。

枪主体11被安装于机器人17的第1臂17a。机器人17例如为多轴多关节型的机器人，从前端起依次设有第1～第4臂17a～17d。机器人17设有驱动各臂17a～17d的2个以上的电动机(未图示)，利用机器人控制装置18控制驱动。需要说明的是，机器人17的根部被地面或者固定于地面的底座(未图示)等支撑。

机器人控制装置18通过驱动机器人17的2个以上的电动机而驱动各臂17a～17d，对安装于臂17a的枪主体11的位置和方向进行控制，使枪主体11移动至第1～第3金属板W1～W3的接合部的部分。

枪臂21被安装于枪主体11。在枪臂21的下部的前端部经由下电极芯片支撑部23安装有下电极芯片22。上电极芯片12和下电极芯片22在上下方向相互对置。

在枪主体11设有使上电极芯片支撑部13沿上下方向移动的上电极芯片支撑部移动机构26、以及总括地控制点焊装置10的焊接控制装置27。在焊接控制装置27设有用于使电流流经上电极芯片12和下电极芯片22之间(通电)的电流开关28。在电流开关28为ON的情况下，电流在上电极芯片12与下电极芯片22之间流动。上电极芯片12、下电极芯片22、上电极芯片支撑部移动机构26和电流开关28等被焊接控制装置27控制驱动。

如图1和图2所示，上电极芯片支撑部13具备安装于枪主体11的上适配器主体31、安装于上适配器主体31的上螺纹适配器32、以及安装于上螺纹适配器32的上柄部33。上适配器主体31通过设于枪主体11的上电极芯片支撑部移动机构26沿上下方向移动。

上适配器主体31具备圆柱状的上适配器主体部35、以及从上适配器主体部35的下表面向下方突出的圆柱状的上适配器凸部36。

在上适配器凸部36的下表面的中心部形成有按照连续至上适配器主体部35的内部的方式进行车螺纹而成的上螺纹孔39。

上螺纹适配器32具备外周被车螺纹而成的上螺纹部32a、以及上螺纹凸缘部32b，形成有沿上下方向贯通的上柄部安装孔32c。上柄部安装孔32c按照直径随着朝向上方而减小的方式形成为锥形。

上螺纹适配器32的上螺纹部32a与上适配器主体31的上螺纹孔39螺合，上螺纹适配器32被安装于上适配器主体31。

上柄部33具备上柄部主体部33a、压入到上柄部安装孔32c中的上柄部安装部33b、以及上电极芯片安装部33c。在上柄部33，在上电极芯片安装部33c和上柄部主体部33a连续地形成有上柄部凹部33d。

上柄部安装部33b沿着锥形的上柄部安装孔32c形成为锥形。

上柄部33的上柄部安装部33b被压入到上螺纹适配器32的上柄部安装孔32c中，上柄部33被安装于上螺纹适配器32。

上电极芯片安装部33c按照直径随着朝向下方而减小的方式形成为锥形。上电极芯片12形成有具有沿着锥形的上电极芯片安装部33c的锥形部的上电极芯片凹部12a。

上柄部33的上电极芯片安装部33c被压入上电极芯片12的上电极芯片凹部12a，上电极芯片12被安装于上柄部33。

如图3所示，下电极芯片支撑部23具备下适配器主体41、下螺纹适配器42、以及下柄部43。下适配器主体41与上适配器主体31同样地具备圆柱状的下适配器主体部45、以及从下适配器主体部45的上表面向上方突出的圆柱状的下适配器凸部46。

在下适配器凸部46的下表面的中心部形成有按照连续至下适配器主体部45的内部的方式进行车螺纹而成的下螺纹孔49。

下螺纹适配器42形成为与上螺纹适配器32同样的形状，具备下螺纹部42a、以及下螺纹凸缘部42b，形成有锥形的下柄部安装孔42c。

下螺纹适配器42的下螺纹部42a与下适配器主体41的下螺纹孔49螺合，下螺纹适配器42被安装于下适配器主体41。

下柄部43形成为与上柄部33相同的形状，具备下柄部主体部43a、锥形的下柄部安装部43b、以及锥形的下电极芯片安装部43c。在下柄部43，在下电极芯片安装部43c和下柄部主体部43a连续地形成有下柄部凹部43d。

下柄部43的下柄部安装部43b被压入下螺纹适配器42的下柄部安装孔42c，下柄部43被安装于下螺纹适配器42。

下电极芯片22形成有具有沿着锥形的下电极芯片安装部43c的锥形部的下电极芯片凹部22a。

下柄部43的下电极芯片安装部43c被压入到下电极芯片22的下电极芯片凹部22a中，下电极芯片22被安装于下柄部43。

[金属板焊接]

接着对于利用点焊装置10进行的第1～第3金属板W1～W3的点焊方法进行说明。

首先，如图1所示，机器人控制装置18通过驱动机器人17的2个以上的电动机而驱动各臂17a～17d，使点焊装置10移动至在上电极芯片12和下电极芯片22之间配置有第1～第3金属板W1～W3的位置。此时，下电极芯片22抵接至第3金属板W3的下表面。

接着，如图4所示，点焊装置10的焊接控制装置27驱动上电极芯片支撑部移动机构26，使上电极芯片支撑部13向下方移动。

上电极芯片12向下方移动而抵接至第1金属板W1的上表面时，第1～第3金属板W1～W3被加压夹持在上电极芯片12与下电极芯片22之间。

接着，在利用上电极芯片12与下电极芯片22加压夹持第1～第3金属板W1～W3的状态下，焊接控制装置27使电流开关28为ON，使电流在上电极芯片12和下电极芯片22之间流动(通电)。通过该通电，在第1金属板W1和第2金属板W2之间形成第1熔核N1，在第2金属板W2和第3金属板W3之间形成第2熔核N2，将第1～第3金属板W1～W3进行焊接。

[实施例]

使用点焊装置10进行下述实验：使具有图5所示的脉冲状波形的DC截断脉冲电流(以下简称为脉冲电流)在上电极芯片12与下电极芯片22之间流动，对夹持在上电极芯片12与下电极芯片22之间的第1～第3金属板W1～W3进行焊接(实施例1～8和比较例1～5)。

上述实验中，第1金属板W1由厚度0.6mm、拉伸强度270MPa的镀锌钢板构成，第2金属板W2由厚度1.6mm、拉伸强度780MPa的无镀覆钢板构成，第3金属板W3由厚度2.0mm、拉伸强度980MPa的无镀覆钢板构成。第1～第3金属板W1～W3的板厚不同，第1～第3金属板W1～W3的总厚度(4.2mm)相对于第1金属板W1的厚度(0.6mm)的比例为7。

作为上述实验，改变目标峰电流值A1(kA)(峰电流范围的上限值)、有效电流值A2(执行焊接时的有效电流值)(kA)、峰持续时间T1(ms)、无峰持续时间T2(ms)的条件进行实验(实施例1～8和比较例1～5)。

并且，在实施例1～8和比较例1～5中，进行了下述判定：下限电流值A3(kA)、不发生喷溅的上限电流值A4(喷溅电流值)、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5、峰持续时间T1/无峰持续时间T2、有效电流值A2/峰电流值A1、上升沿时间T3/下降沿时间T4、目视有无喷溅发生、焊接结果的可否(OK、NG)。需要说明的是，关于焊接结果的OK/NG，将形成了焊接所需要的直径的熔核的情况作为OK。另外，下限电流值A3为形成由4√t计算出的熔核(焊接所需要的尺寸的熔核)的下限电流值。

本实施方式中，焊接控制装置27通过用于使脉冲电流流动的电流开关28的ON/OFF来进行脉冲电流值的限位控制。

利用焊接控制装置27，在脉冲电流值为零(底电流)的状态使电流开关28为ON，在上电极芯片12与下电极芯片22之间通电，使限位控制为ON(开始)。

利用焊接控制装置27，在限位控制ON期间在脉冲电流值从零上升至峰电流值A1时，详细地说，开始后述的峰维持控制。峰维持控制作为限位控制ON的一部分来进行。

在峰维持控制中，利用焊接控制装置27，使电流开关28为OFF，停止通电(通电停止控制)。通过停止通电，脉冲电流值从峰电流值A1下降至作为峰电流值A1的90％的下限峰电流值A6(峰电流范围的下限值)。

在峰维持控制中，利用焊接控制装置27，在脉冲电流值从峰电流值A1下降至下限峰电流值A6时，使电流开关28为ON，开始通电(通电开始控制)。通过开始通电，脉冲电流值从下限峰电流值A6上升至峰电流值A1。

利用焊接控制装置27，在峰持续时间T1的期间例如进行1次由通电停止控制和通电开始控制构成的峰维持控制。通过这样的峰维持控制，脉冲电流值维持在作为下限峰电流值A6与峰电流值A1之间的峰电流范围。

本实施方式中，峰状态的起点是脉冲电流值从零上升至峰电流值A1的时刻，峰状态的终点是进行1次峰维持控制，脉冲电流值从下限峰电流值A6上升至峰电流值A1的时刻。

峰持续时间T1是维持峰状态的持续时间，是进行峰维持控制的时间。本实施方式中，1次的峰维持控制例如为0.9ms，峰持续时间T1的期间可以进行2次以上的峰维持控制。例如，在进行1次峰维持控制的情况下，峰持续时间T1为0.9ms，在进行2次峰维持控制的情况下，峰持续时间T1为1.8ms，在进行3次峰维持控制的情况下，峰持续时间T1为2.7ms。

无峰状态的起点为峰持续时间T1(峰维持控制)结束的时刻，无峰状态的终点为脉冲电流值下降至零、再次上升至峰电流值A1的时刻。无峰持续时间T2是指无峰状态的持续时间。

利用焊接控制装置27，在峰持续时间T1(ms)结束时，使限位控制为OFF(停止)，使ON电流开关28为OFF，停止通电。之后，在脉冲电流值下降至零时，使限位控制为ON，再次进行上述的限位控制和峰维持控制。需要说明的是，限位控制OFF在利用定时器(未图示)进行了设定时间计数后结束，自动切换成限位控制ON。限位控制ON的时间可根据峰电流值A1等而变化。

本实施方式中，将1次基于限位控制ON的控制和1次基于限位控制OFF的控制作为1脉冲，在相同部位的焊接中反复进行多次(例如100脉冲)。

上升沿时间T3是指从在脉冲电流值为零(底电流)的状态成为限位控制ON、脉冲电流开始流动起，到脉冲电流值达到峰电流值A1为止的时间。下降沿时间T4是指从峰持续时间T1(ms)结束起到脉冲电流值成为零为止的时间。

实施例1、2、5、6中，峰持续时间T1(ms)为0(零)是不进行上述峰维持控制的情况下的实施例。这种情况下，上升沿时间T3是指从在脉冲电流值为零(底电流)的状态成为限位控制ON、脉冲电流开始流动起，到脉冲电流值达到峰电流值A1为止的时间，下降沿时间T4是指从脉冲电流值达到峰电流值A1起到脉冲电流值成为零为止的时间。另外，峰持续时间T1(ms)为0的情况下，脉冲电流在从比峰电流值A1低的值达到峰电流值A1后立即从峰电流值A1下降至0(底电流)，因此与峰持续时间T1大于0的情况相比，能够缩短焊接时间，并且容易进行脉冲电流的控制。

[实施例1]

在实施例1中，峰电流值A1为14.6kA、有效电流值A2为7.8kA、峰持续时间T1为0ms、无峰持续时间T2为5.9ms。其结果，实施例1中，下限电流值A3为6.9kA、上限电流值A4为8.42kA、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.52kA、峰持续时间T1/无峰持续时间T2为0、有效电流值A2/峰电流值A1为0.53、上升沿时间T3/下降沿时间T4为0.79，并且无喷溅发生，焊接结果判定为OK。

实施例1～8和比较例1～5中，判定是否满足下述条件1～10。

[条件1]

为层积体15，其将3片以上的金属板(第1～第3金属板W1～W3)重叠而构成，3片以上的金属板(第1～第3金属板W1～W3)中的至少1片金属板(第1金属板W1)按照与其他金属板(第2、第3金属板W2、W3)的厚度不同的方式形成，至少1片金属板(第1金属板W1)的厚度与3片以上的金属板(第1～第3金属板W1～W3)的总厚度的板厚比例为3.5～10。

[条件2]

峰电流值A1被设定为10.6kA～20kA。

[条件3]

峰状态的持续时间即峰持续时间T1被设定为0～0.9ms。

[条件4]

无峰状态的持续时间即无峰持续时间T2被设定为4ms～13.6ms，并且峰持续时间T1被设定为无峰持续时间T2的1/5以下。

[条件5]

为层积体15，其中，至少1片金属板(第1金属板W1)的厚度与3片以上的金属板(第1～第3金属板W1～W3)的总厚度的板厚比例为4～7。

[条件6]

有效电流值A2被设定为峰电流范围(下限峰电流值A6与峰电流值A1之间)的上限(峰电流值A1)的0.5倍～0.75倍。

[条件7]

有效电流值A2被设定为峰电流范围(下限峰电流值A6与峰电流值A1之间)的上限(峰电流值A1)的0.5倍～0.6倍，无峰持续时间T2被设定为6ms～13.6ms，并且峰持续时间T1被设定为无峰持续时间T2的1/15～1/10。

[条件8]

上升沿时间T3被设定为比下降沿时间T4短的时间。

[条件9]

上升沿时间T3被设定为下降沿时间T4的0.1～0.8的时间。

实施例1中，满足上述条件1～6、8、9。另外，实施例1中，不满足有效电流值A2被设定为峰电流值A1的0.5倍～0.6倍，无峰持续时间T2被设定为6ms～13.6ms，并且峰持续时间T1被设定为无峰持续时间T2的1/15(0.066)～1/10(0.1)的条件7的一部分(实施例1中为0.53倍、5.9ms、0)。但是，即使在稍微偏离上述条件7的下限的实施例1中，也未发生喷溅，焊接结果也被判定为OK，因此具有上述条件7的有效性。

需要说明的是，即使在峰电流值A1为上述条件2的上限值的20kA的情况下，也得到了与实施例1相同的结果。另外，即使在有效电流值A2为峰电流值A1的0.5倍、0.75倍的情况下，也得到了与实施例1相同的结果。

在使用点焊装置10利用相同的焊接方法连续地进行焊接的情况下、例如连续地进行量产的车体的焊接的情况下，在所设定的脉冲电流值与执行焊接时的实际脉冲电流值之间产生误差。因此，上限电流值A4与下限电流值A3之差A5小于1kA的情况下，在上限电流值A4和下限电流值A3由于误差而发生变化时，可能无法进行焊接。因此无法实施于量产的车体的焊接中。于是，本发明人进行了深入研究，结果可知，若上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1kA以上，则即使产生了误差，也能够实施于量产的车体的焊接中。

实施例1中，由于上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.52kA，因此能够实施于量产的车体的焊接中。

[实施例2]

在实施例2中，峰电流值A1为14.6kA、有效电流值A2为7.8kA、峰持续时间T1为0ms、无峰持续时间T2为8.7ms。其结果，实施例2中，下限电流值A3为6.9kA、上限电流值A4为8.42kA、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.52kA、峰持续时间T1/无峰持续时间T2为0、上升沿时间T3/下降沿时间T4为0.42，并且无喷溅发生，焊接结果判定为OK。

实施例2中，满足上述条件1～6、8、9。另外，实施例2中，不满足有效电流值A2被设定为峰电流值A1的0.5倍～0.6倍，无峰持续时间T2被设定为6ms～13.6ms，并且峰持续时间T1被设定为无峰持续时间T2的1/15(0.066)～1/10(0.1)的条件7的一部分(实施例7中为0.53倍、8.7ms、0)。但是，即使在稍微偏离上述条件7的下限的实施例2中，也未发生喷溅，焊接结果也被判定为OK，因此具有上述条件7的有效性。

[实施例3]

在实施例3中，峰电流值A1为14.6kA、有效电流值A2为7.8kA、峰持续时间T1为0.9ms、无峰持续时间T2为8.6ms。其结果，实施例3中，下限电流值A3为6.5kA、上限电流值A4为7.9kA、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.4kA、峰持续时间T1/无峰持续时间T2为0.105、上升沿时间T3/下降沿时间T4为0.43，并且无喷溅发生，焊接结果判定为OK。

实施例3中，满足上述条件1～6、8、9。另外，实施例1中，不满足有效电流值A2被设定为峰电流值A1的0.5倍～0.6倍，无峰持续时间T2被设定为6ms～13.6ms，并且峰持续时间T1被设定为无峰持续时间T2的1/15(0.066)～1/10(0.1)的条件7的一部分(实施例7中为0.53倍、8.6ms、0.105)。但是，即使在稍微偏离上述条件7的上限的实施例3中，也未发生喷溅，焊接结果也被判定为OK，因此具有上述条件7的有效性。

[实施例4]

实施例4中，峰电流值A1为14.6kA、有效电流值A2为7.8kA、峰持续时间T1为0.9ms、无峰持续时间T2为13.6ms。其结果，实施例4中，下限电流值A3为6.5kA、上限电流值A4为7.9kA、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.4kA、峰持续时间T1/无峰持续时间T2为0.066、上升沿时间T3/下降沿时间T4为0.24，并且无喷溅发生，焊接结果判定为OK。

实施例4中，满足上述条件1～9。另外，实施例4中，上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.4kA，因此能够实施于量产的车体的焊接中。

[实施例5]

实施例5中，峰电流值A1为14.6kA、有效电流值A2为7.8kA、峰持续时间T1为0ms、无峰持续时间T2为6.1ms。其结果，实施例4中，下限电流值A3为7.23kA、上限电流值A4为8.27kA、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.04kA、峰持续时间T1/无峰持续时间T2为0、上升沿时间T3/下降沿时间T4为0.74，并且无喷溅发生，焊接结果判定为OK。

实施例5中满足上述条件1～9。另外，实施例5中，上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.04kA，因此能够实施于量产的车体的焊接。

[实施例6]

实施例6中，峰电流值A1为14.6kA、有效电流值A2为7.8kA、峰持续时间T1为0ms、无峰持续时间T2为8.1ms。其结果，实施例4中，下限电流值A3为7.23kA、上限电流值A4为8.27kA、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.04kA、峰持续时间T1/无峰持续时间T2为0、上升沿时间T3/下降沿时间T4为0.47，并且无喷溅发生，焊接结果判定为OK。

实施例6中满足上述条件1～9。另外，实施例6中，上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.04kA，因此能够实施于量产的车体的焊接中。

[实施例7]

实施例7中，峰电流值A1为10.6kA、有效电流值A2为8.0kA、峰持续时间T1为0.9ms、无峰持续时间T2为3.85ms。其结果，实施例7中，下限电流值A3为7.5kA、上限电流值A4为8.57kA、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.07kA、峰持续时间T1/无峰持续时间T2为0.234、上升沿时间T3/下降沿时间T4为2.08，并且无喷溅发生，焊接结果判定为OK。

实施例7中，满足上述条件1～3、5、6。另外，实施例7中，峰持续时间T1不满足被设定为无峰持续时间T2的1/5(0.2)以下的条件4(实施例7中为0.234)。但是，即使在稍微偏离上述条件4的上限的实施例7中，也未发生喷溅，焊接结果判定为OK，因此具有上述条件4的有效性。

实施例7中，上升沿时间T3不满足为比下降沿时间T4短的时间且被设定为下降沿时间T4的0.1～0.8倍的时间的条件8和9(实施例7中为2.08倍)。但是，即使在稍微偏离上述条件8和9的上限的实施例7中，也未发生喷溅，焊接结果判定为OK，因此具有上述条件8和9的有效性。

实施例7中，不满足有效电流值A2被设定为峰电流值A1的0.5倍～0.6倍，无峰持续时间T2被设定为6ms～13.6ms，并且峰持续时间T1被设定为无峰持续时间T2的1/15(0.066)～1/10(0.1)的条件7(实施例7中为0.75倍、3.85ms、0.234)。但是，即使在稍微偏离上述条件7的上限和下限的实施例7中，也未发生喷溅，焊接结果判定为OK，因此具有上述条件7的有效性。

实施例7中，上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.07kA，因此能够实施于量产的车体的焊接中。

[实施例8]

实施例8中，峰电流值A1为10.6kA、有效电流值A2为8.0kA、峰持续时间T1为0.9ms、无峰持续时间T2为4.6ms。其结果，实施例8中，下限电流值A3为7.5kA、上限电流值A4为8.57kA、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.07kA、峰持续时间T1/无峰持续时间T2为0.196、上升沿时间T3/下降沿时间T4为1.3，并且无喷溅发生，焊接结果判定为OK。

实施例8中满足上述条件1～6。另外，实施例8中，上升沿时间T3不满足为比下降沿时间T4短的时间且被设定为下降沿时间T4的0.1～0.8的时间的条件8和9(实施例8中为1.3倍)。但是，即使在稍微偏离上述条件8和9的上限的实施例8中，也未发生喷溅，焊接结果判定为OK，因此具有上述条件8和9的有效性。

实施例8中，不满足有效电流值A2被设定为峰电流值A1的0.5倍～0.6倍，无峰持续时间T2被设定为6ms～13.6ms，并且峰持续时间T1被设定为无峰持续时间T2的1/15(0.066)～1/10(0.1)的条件7的一部分(实施例7中为0.75倍、4.6ms、0.196)。但是，即使在稍微偏离上述条件7的上限的实施例6中也未发生喷溅，焊接结果判定为OK，因此具有上述条件7的有效性。

实施例8中，上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1.07kA，因此能够实施于量产的车体的焊接中。

这样，在实施例1～8中，未发生喷溅，焊接结果判定为OK。此外，由实施例1～8可知具有上述条件1～9的有效性。另外，实施例1～8中，上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为1kA以上，因此能够所实施量产的车体的焊接中。

另外，实施例1～6中，将层积体15进行接合时的脉冲电流的有效电流值A2被设定为峰电流值A1的0.5～0.75，因此与该比例被设定为小于0.5倍、或者大于0.75倍的情况相比，第1熔核N1和第2熔核N2的形成时间变长，与冷却时间的平衡变得良好。由此，第2金属板W2与第3金属板W3的交界面(厚板侧交界面)的热传递至第1金属板W1与第2金属板W2的交界面(薄板侧交界面)，能够促进薄板侧交界面的第1熔核N1的生长，因此容易兼顾进行抑制喷溅发生和确实地焊接。

此外，实施例1～6中，上升沿时间T3为下降沿时间T4的0.1～0.8倍的范围内，因此上升时的上升比下降更急剧地进行。由此，与上升时的上升以比下降缓慢的方式上升的情况相比，能够抑制将层积体15接合时的有效电流值A2，确保焊接电流范围宽。

需要说明的是，通过满足上述条件1～9中的至少上述条件1～4，得到了未发生喷溅、焊接结果判定为OK的实验结果。

另外，在第1～第3金属板W1～W3的总厚度相对于第1金属板W1的厚度的比例为3.5～10的范围内，得到了与上述实施例1～8同样的结果。

[比较例1]

在比较例1中，峰电流值A1为14.6kA、有效电流值A2为7.8kA、峰持续时间T1为1.8ms、无峰持续时间T2为13.6ms。其结果，比较例1中，下限电流值A3为6.3kA、上限电流值A4为7.15kA、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为0.85kA、峰持续时间T1/无峰持续时间T2/为0.132、上升沿时间T3/下降沿时间T4为0.24，并且有喷溅发生，焊接结果判定为NG。

比较例1中，满足上述条件1、2、4～6、8、9，但峰持续时间T1不满足被设定为0～0.9ms的条件3(比较例1中为1.8ms)，上述条件7中，峰持续时间T1不满足被设定为无峰持续时间T2的1/15(0.066)～1/10(0.1)的条件(比较例1中为0.132ms)。

比较例1中，由于不满足条件3、以及条件7的一部分，因此发生喷溅，焊接结果也为NG。具体地说，比较例1中，峰持续时间T1比条件3(0～0.9ms)长(1.8ms)，因此第1熔核N1和第2熔核N2过度生长，从塑性金属环区(在第1熔核N1和第2熔核N2的外侧形成的未熔融压接部)突出，其结果，第1熔核N1和第2熔核N2露出，发生喷溅。

此外，比较例1中，上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为0.85kA，因此不能实施于量产的车体的焊接中。

[比较例2]

比较例2中，峰电流值A1为14.6kA、有效电流值A2为7.8kA、峰持续时间T1为1.8ms、无峰持续时间T2为18.6ms。其结果，比较例2中，下限电流值A3为6.3kA、上限电流值A4为7.15kA、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为0.85kA、峰持续时间T1/无峰持续时间T2为0.097、上升沿时间T3/下降沿时间T4为0.16，并且有喷溅发生，焊接结果判定为NG。

比较例2中，满足上述条件1、2、5、6、8、9，但峰持续时间T1不满足被设定为0～0.9ms的条件3(比较例2中为1.8ms)，不满足上述条件4中的无峰持续时间T2被设定为4ms～13.6ms的条件、以及上述条件7中的无峰持续时间T2被设定为6ms～13.6ms的条件(比较例2中为18.6ms)。

比较例2中不满足条件3、以及条件4和条件7的一部分，因此发生喷溅，焊接结果也为NG。具体地说，比较例1中，峰持续时间T1比条件3(0～0.9ms)长(1.8ms)，因此第1熔核N1和第2熔核N2过度生长，从塑性金属环区(在第1熔核N1和第2熔核N2的外侧形成的未熔融压接部)突出，其结果，第1熔核N1和第2熔核N2露出，发生喷溅。

另外，比较例2中，无峰持续时间T2比条件4和条件7(4ms～13.6ms、6ms～13.6ms)长(18.6ms)，因此循环周期变长，工时增加。

[比较例3]

比较例3中，峰电流值A1为14.6kA、有效电流值A2为7.8kA、峰持续时间T1为2.7ms、无峰持续时间T2为18.1ms。其结果，比较例1中，下限电流值A3为6.25kA、上限电流值A4为6.85kA、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为0.6kA、峰持续时间T1/无峰持续时间T2/为0.149、上升沿时间T3/下降沿时间T4为0.17，并且有喷溅发生，焊接结果判定为NG。

比较例3中，满足上述条件1、2、5、6、8、9，但峰持续时间T1不满足被设定为0～0.9ms的条件3(比较例3为2.7ms)，不满足上述条件4中的无峰持续时间T2被设定为4ms～13.6ms的条件、以及上述条件7中的无峰持续时间T2被设定为6ms～13.6ms的条件以及峰持续时间T1被设定为无峰持续时间T2的1/15(0.066)～1/10(0.1)的条件(比较例3中为18.1ms、0.149)。

比较例3中，由于不满足条件3、以及条件4和条件7的一部分，因此发生喷溅，焊接结果也为NG。具体地说，比较例3中，峰持续时间T1比条件3(0～0.9ms)长(2.7ms)，因此第1熔核N1和第2熔核N2过度生长，从塑性金属环区(在第1熔核N1和第2熔核N2的外侧形成的未熔融压接部)突出，其结果，第1熔核N1和第2熔核N2露出，发生喷溅。

另外，比较例3中，无峰持续时间T2比条件4和条件7(4ms～13.6ms、6ms～13.6ms)长(18.1ms)，因此循环周期变长，工时增加。

此外，比较例3中，上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为0.6kA，因此不能实施于量产的车体的焊接中。

[比较例4]

比较例4中，峰电流值A1为14.6kA、有效电流值A2为7.8kA、峰持续时间T1为2.7ms、无峰持续时间T2为22.6ms。其结果，比较例1中，下限电流值A3为6.25kA、上限电流值A4为6.85kA、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为0.6kA、峰持续时间T1/无峰持续时间T2/为0.119、上升沿时间T3/下降沿时间T4为0.13，并且有喷溅发生，焊接结果判定为NG。

比较例4中，满足上述条件1、2、5、6、8、9，但峰持续时间T1不满足被设定为0～0.9ms的条件3(比较例4为2.7ms)，不满足上述条件4中的无峰持续时间T2被设定为4ms～13.6ms的条件、以及上述条件7中的无峰持续时间T2被设定为6ms～13.6ms的条件以及峰持续时间T1被设定为无峰持续时间T2的1/15(0.066)～1/10(0.1)的条件(比较例4为22.6ms、0.119)。

比较例4中不满足条件3、以及条件4和条件7的一部分，因此发生喷溅，焊接结果也为NG。具体地说，比较例4中，峰持续时间T1比条件3(0～0.9ms)长(2.7ms)，因此第1熔核N1和第2熔核N2过度生长，从塑性金属环区(在第1熔核N1和第2熔核N2的外侧形成的未熔融压接部)突出，其结果，第1熔核N1和第2熔核N2露出，发生喷溅。

另外，比较例4中，无峰持续时间T2比条件4和条件7(4ms～13.6ms、6ms～13.6ms)长(22.6ms)，因此循环周期变长，工时增加。

此外，比较例4中，上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为0.6kA，因此不能实施于量产的车体的焊接中。

[比较例5]

比较例5中，峰电流值A1为7.8kA、有效电流值A2为7.8kA、峰持续时间T1为597.4ms、无峰持续时间T2为2.6ms。其结果，比较例2中，下限电流值A3为7.8kA、上限电流值A4为7.8kA、上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为0kA、峰持续时间T1/无峰持续时间T2为229.77、上升沿时间T3/下降沿时间T4为*，并且有喷溅发生，焊接结果判定为NG。

比较例5中，满足上述条件1、5、8、9。但是，比较例5中，峰电流值A1不满足被设定为10.6kA～20kA的条件2(比较例5为7.8kA)，峰持续时间T1不满足被设定为0～0.9ms的条件3(比较例5为597.4ms)。

另外，比较例5中，不满足无峰持续时间T2被设定为4ms～13.6ms、并且峰持续时间T1被设定为无峰持续时间T2的1/5以下的条件4(比较例5为2.6ms、229.77)，不满足有效电流值A2被设定为峰电流值A1的0.5倍～0.75倍的条件6(比较例5为1.0倍)。

此外，比较例5中，不满足有效电流值A2被设定为峰电流范围(下限峰电流值A6与峰电流值A1之间)的上限(峰电流值A1)的0.5倍～0.6倍、无峰持续时间T2被设定为6ms～13.6ms、并且峰持续时间T1被设定为无峰持续时间T2的1/15～1/10的条件7(比较例4为1.0倍、2.6ms、229.77)。

比较例5中，由于不满足条件2～4、条件6和条件7，因此发生喷溅，焊接结果也为NG。具体地说，比较例5中，峰电流值A1比条件2(10,6kA～20kA)低(7.8kA)，因此在比第2熔核N2的生长迟缓的第1熔核N1生长至焊接所需要的尺寸时，第2熔核N2过度生长，从塑性金属环区突出，其结果，第2熔核N2露出，发生喷溅。

另外，比较例5中，峰持续时间T1比条件3(0～0.9ms)长(597.4ms)，因此第1熔核N1和第2熔核N2过度生长，从塑性金属环区(在第1熔核N1和第2熔核N2的外侧形成的未熔融压接部)突出，其结果，第1熔核N1和第2熔核N2露出，发生喷溅。

此外，比较例4中，上限电流值A4与下限电流值A3之差A5为0kA，因此不能实施于量产的车体的焊接中。

这样，在不满足上述条件1～4中的至少一者的比较例1～5中，有喷溅发生，焊接结果判定为NG。

由实施例1～8和比较例1～5的实验结果可知，通过满足上述条件1～9(至少上述条件1～4)，能够按照不发生喷溅、焊接结果OK的方式进行焊接。

需要说明的是，即使在第1金属板W1由厚度0.65mm且拉伸强度270MPa的镀锌钢板构成、第2金属板W2由厚度1.6mm且拉伸强度980MPa的镀锌钢板构成、第3金属板W3由厚度2.3mm且拉伸强度780MPa的无镀覆钢板构成的情况下(板厚比例：7)，也得到了与上述实施例1～8和比较例1～5同样的结果。

上述实施方式中，在第1～第5实施例中对第1～第3金属板W1～W3进行了焊接，但即使是在对于由4片以上的金属板形成的金属板进行焊接的点焊方法中也能够应用本发明。这种情况下，通过至少满足上述条件1～4(优选上述1～9)，也能够按照不发生喷溅、焊接结果为OK的方式进行焊接。

另外，上述实施方式所示的构成要素未必全是必须的，可在不脱离本发明宗旨的范围内适宜地取舍选择。

符号的说明

10…点焊装置

Claims

1.一种点焊方法，其是使用脉冲电流将层积体进行接合的点焊方法，该层积体是将3片以上的金属板重叠而构成的，所述3片以上的金属板中的至少1片金属板按照与其他金属板的厚度不同的方式形成，所述3片以上的金属板的总厚度相对于所述至少1片金属板的厚度的板厚比例为3.5～10，该方法的特征在于，

所述脉冲电流具有下述脉冲状波形：在从低于所设定的峰电流值的值达到所述峰电流值之后，重复设定从所述峰电流值降低至所设定的底电流、再次上升至所述峰电流值的无峰状态，

所述峰电流值被设定为10.6kA以上，

所述无峰状态的持续时间即无峰持续时间被设定为4ms～13.6ms，

为所述峰电流值的状态的持续时间即峰持续时间为0.9ms以下、并且被设定为所述无峰持续时间的1/5以下。

2.一种点焊方法，其是使用脉冲电流将层积体进行接合的点焊方法，该层积体是将3片以上的金属板重叠而构成的，所述3片以上的金属板中的至少1片金属板按照与其他金属板的厚度不同的方式形成，所述3片以上的金属板的总厚度相对于所述至少1片金属板的厚度的板厚比例为3.5～10，该方法的特征在于，

所述脉冲电流具有交替地设定峰状态和无峰状态的脉冲状波形；该峰状态在从低于所设定的峰电流范围的下限值的值达到所述峰电流范围的上限值即峰电流值的时刻开始、至从所述峰电流值下降至所述峰电流范围的下限值为止；该无峰状态在所述峰状态后，从所述峰电流范围的下限值下降至所设定的底电流、再次上升至所述峰电流值；

所述峰电流值被设定为10.6kA以上，

所述峰状态的持续时间即峰持续时间为0.9ms以下，并且被设定为所述无峰持续时间的1/5以下、被设定为所述峰持续时间的5倍～87倍。

3.如权利要求1所述的点焊方法，其特征在于，所述峰持续时间被设定为0ms～0.9ms。

4.如权利要求1所述的点焊方法，其特征在于，所述峰电流值被设定为10.6kA～20kA。

5.如权利要求1所述的点焊方法，其特征在于，所述层积体的所述板厚比例被设定为4～7。

6.如权利要求1所述的点焊方法，其特征在于，将所述层积体接合时的所述脉冲电流的有效电流被设定为所述峰电流值的0.5倍～0.75倍。

7.如权利要求1所述的点焊方法，其特征在于，

将所述层积体接合时的所述脉冲电流的有效电流值被设定为所述峰电流值的0.5倍～0.6倍，

所述无峰持续时间被设定为6ms～13ms，

所述峰持续时间被设定为所述无峰持续时间的1/15～1/10。

8.如权利要求1所述的点焊方法，其特征在于，所述无峰状态中的从所述底电流上升至所述峰电流值为止的上升沿时间被设定为比所述无峰状态中的从所述峰电流值下降至所述底电流为止的下降沿时间短的时间。

9.如权利要求8所述的点焊方法，其特征在于，所述上升沿时间被设定为所述下降沿时间的0.1倍～0.8倍。