CN114286734A - 电阻点焊方法以及焊接部件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电阻点焊方法，尤其提供一种即便是在外部干扰的影响较大的情况下，也能够不产生喷溅而稳定地得到所希望的焊点直径的电阻点焊方法。与从正式通电的通电开始至中间通电时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值R_A相对应地，设定该中间通电时间T_a以后的正式通电的加压力F_A。

Description

电阻点焊方法以及焊接部件的制造方法

技术领域

本发明涉及电阻点焊方法，尤其是即便是在外部干扰的影响较大的情况下，也能够不产生喷溅而稳定地确保所希望的焊点直径的电阻点焊方法。

背景技术

通常，对于重叠而成的金属板彼此，尤其是重叠的钢板彼此的接合，使用作为搭接电阻焊接法的一种的电阻点焊法。

该焊接法是夹住重叠的两块以上的钢板并利用一对电极从其上下进行加压，并且向上下电极间以短时间通电高电流的焊接电流而将钢板接合的方法。在该焊接法中，利用通过流过高电流的焊接电流而产生的电阻发热，形成点状的焊接部。该点状的焊接部被称为焊点。焊点是在重叠的钢板中流过有电流时在钢板的接触位置处两钢板熔融、凝固的部分。通过该焊点将钢板彼此以点状接合。

为了得到良好的焊接部品质，重要的是以适当的范围形成焊点直径。焊点直径由焊接电流、通电时间、电极形状以及加压力等焊接条件决定。因此，为了形成适当的焊点直径，需要与被焊接材料的材质、板厚以及重叠块数等被焊接材料条件相对应地适当设定上述焊接条件。

例如在制造汽车时，需要针对每一台汽车实施几千处的点焊，由此将依次到来的被处理材料(工件)焊接。此时，若各焊接位置处的被焊接材料的材质、板厚以及重叠块数等被焊接材料的状态相同，则由于焊接电流、通电时间以及加压力等焊接条件也为相同的条件，所以能够得到相同的焊点直径。然而，在连续焊接中，电极的被焊接材料接触面逐渐磨损而接触面积相比初期状态而逐渐扩大。若在这样接触面积扩大的状态下，流过与初期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。其结果是，焊接部的温度上升降低，焊点直径变小。因此，在每进行几百～几千处的焊接之后，进行电极的研磨或者更换，由此使电极的前端直径不过度扩大。

此外，以往以来使用具备步进功能的电阻焊接装置，该步进功能是若进行预先决定的次数的焊接，则使焊接电流值增加，由此补偿伴随电极磨损而产生的电流密度降低的功能。为了使用该步进功能，需要预先适当设定上述焊接电流变化模式。然而，为了通过试验等导出与多个焊接条件以及多个被焊接材料条件相对应的焊接电流变化模式，需要耗费较多的时间和成本。另外，在实际的施工中，电极磨损的进展状态存在偏差，因此不能说是预先决定的焊接电流变化模式始终适当。

并且，在焊接时存在外部干扰的情况下，例如，在焊接点附近已经存在焊接点(已焊接点)的情况、或在被焊接材料的表面凹凸较大的焊接点附近存在被焊接材料的接触点的情况下，在焊接时电流向已焊接点或接触点分流。在这种状态下，即便是以规定的条件进行焊接，电极正下方的欲焊接的位置处的电流密度也降低。因此，依然无法得到需要的直径的焊点。为了补偿该发热量不足，得到需要的直径的焊点，需要预先设定高焊接电流。

另外，在由于表面凹凸或部件的形状等而焊接点的周围被较强约束的情况、或在焊接点周围的钢板间夹设异物的情况下，钢板间的间隙变大。由此，钢板彼此的接触直径变小，从而也有时变得容易产生喷溅。

作为解决上述问题的方法，提出了以下所述那样的技术。

例如，在专利文献1中，记载了依靠具备通过使向高张力钢板的通电电流渐变地上升而进行焊点生成的第一步骤、在上述第一步骤之后使电流下降的第二步骤、以及在上述第二步骤后使电流上升而进行正式焊接并且渐变地使通电电流下降的第三步骤的工序进行点焊，由此抑制通电初期的贴合性差所引起的喷溅的高张力钢板的点焊方法。

在专利文献2中，记载了在通电时间的初期在规定时间内维持能够抑制产生溅射的程度的电流值而使被焊接物的表面软化，之后在规定时间内维持较高的电流值而抑制产生溅射并使焊点生长的点焊的通电控制方法。

在专利文献3中，记载了比较推算出的焊接部的温度分布和目标焊点而控制焊接机的输出，由此得到所设定的焊点直径的电阻焊接机的控制装置。

在专利文献4中，记载了检测焊接电流和芯片间电压，通过热传导计算进行焊接部的模拟，推断焊接中的焊接部的焊点的形成状态，由此进行良好的焊接的电阻焊接机的焊接条件控制方法。

在专利文献5中，记载了通过使用焊接系统而与被焊接物的种类或电极的磨损状态无关地进行良好的焊接的电阻焊接系统，该焊接系统基于被焊接物的板厚和通电时间，计算能够将该被焊接物良好地焊接的每单位体积的累积发热量，并进行调整为产生计算出的每单位体积·每单位时间的发热量的焊接电流或者电压的处理。

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

然而，适当的焊接条件根据有无外部干扰以及外部干扰的大小而变化。因此，在专利文献1、2所记载的技术中，存在如下问题：在产生预想以上的外部干扰，例如产生成为被焊接材料的金属板间的间隙或分流时，无法不产生喷溅地确保所希望的焊点直径。

另外，在专利文献3、4所记载的技术中，基于热传导模型(热传导模拟)等来推断焊点的温度，因此需要复杂的计算处理，从而存在焊接控制装置的结构变得复杂的问题。另外，存在焊接控制装置本身变得昂贵的问题。

并且，在专利文献5所记载的技术中，认为通过将累积发热量控制为目标值，从而即便电极以恒定量进行了磨损，也能够进行良好的焊接。

然而，也存在所设定的被焊接材料条件与实际的被焊接材料条件大不相同的情况。例如，在成为被焊接材料的金属板间存在较大间隙的情况等下，即便能够使最终的累积发热量与目标值相配合，发热的形态，即焊接部的温度分布的时间变化也与能够得到作为目标的良好的焊接部的热量模式偏离。其结果是，无法得到需要的焊点直径，或产生喷溅。

发明内容

本发明是鉴于上述现状而研发的，目的在于提供一种即便是在外部干扰的影响较大的情况下，也能够不产生喷溅而稳定地得到所希望的焊点直径的电阻点焊方法。

另外，本发明的目的在于提供一种通过上述电阻点焊方法将重叠的多块金属板接合的焊接部件的制造方法。

言归正传，发明人为了实现上述目的，经过反复潜心研究，得到以下见解。

(1)如上述那样，若外部干扰的影响较大，则存在无法不产生喷溅而稳定地得到所希望的焊点直径的情况。

例如，若分流的影响较大，则存在无法得到足够的发热量，焊点直径或焊点厚度变得不充分的情况。

另外，在构成被焊接材料的金属板间的间隙(以下，也称为“板隙”)较大的情况下，若利用电极对被焊接材料过度加压，则金属板大幅度翘曲。由此，金属板与电极之间的接触面积过度增大而促进向电极的排热，结果是，存在焊点直径或焊点厚度变小的情况。

并且，在板隙较大的情况下，构成被焊接材料的金属板(以下，也简称为“金属板”)间的接触面积较小，因此容易产生喷溅。

(2)为了缓和这种板隙或分流之类的外部干扰的影响，有效的作法是，与外部干扰的状态(板隙或分流的程度)相对应地设定适当的加压力。

(3)但是，在汽车的制造工序等实际工作中，将逐个到来的被处理材料连续焊接。外部干扰的状态由于施工条件或被处理材料的尺寸误差等而针对每个焊接位置或每个被处理材料进行变动。因此，在实际开始焊接的时刻，不易准确掌握该被处理材料受外部干扰的状态，从而不易选择最佳的加压力。

基于上述见解，发明人进一步反复研究，得到以下见解：

(4)能够基于从通电开始经过了恒定时间为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值来判断在通电开始时刻设定的加压力是否适当，换言之，在缓和外部干扰的影响这点是否足够，

(5)另外，即便是假设在通电开始时刻设定的加压力在缓和外部干扰的影响方面不充分，也与从通电开始经过了恒定时间为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值相对应地，设定之后的加压力，由此能够恢复，

即，使判定在通电开始时刻设定的加压力是否适当的时机(以下，也称为中间通电时间T_a)变得合理，在此基础上，与从通电开始至中间通电时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值相对应地，设定(变更)中间通电时间T_a以后的加压力，由此能够不受外部干扰，不产生喷溅地得到所希望的焊点直径。

本发明是基于上述见解进一步进行研究而完成的。

即，本发明的主旨结构如下。

1、一种电阻点焊方法，该方法利用一对电极来夹住使多块金属板重叠而成的被焊接材料，一边加压一边通电而将该被焊接材料接合，其中，

与从正式通电的通电开始至中间通电时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值R_A相对应地，设定该中间通电时间T_a以后的正式通电的加压力F_A，

这里，中间通电时间T_a满足0.1×T_m≤T_a≤0.8×T_m，

另外，T_m为正式通电的合计通电时间。

2、根据上述1所述的电阻点焊方法，其中，

将上述中间通电时间T_a以后的正式通电的加压力F_A设定为满足下式(1)～(3)，

·在－0.1≤(R_A－R₀)/R₀≤0.1的情况下

0.9×F₀≤F_A≤1.1×F₀···(1)

·在(R_A－R₀)/R₀＜－0.1的情况下

F₀＜F_A＜F₀×(1－5.0×(R_A－R₀)/R₀)···(2)

·在0.1＜(R_A－R₀)/R₀的情况下

F₀×(1－5.0×(R_A－R₀)/R₀)＜F_A＜F₀···(3)

这里，

F₀：正式通电中的初期设定加压力

R_A：从正式通电的通电开始至中间通电时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值

R₀：在被焊接材料未受外部干扰的情况下以与正式通电相同的条件进行通电时得到的从通电开始至中间加压时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值。

3、根据上述1或2所述的电阻点焊方法，其中，

上述电阻点焊方法具备进行上述正式通电的正式焊接工序、和在该正式焊接工序之前进行的测试焊接工序，

在上述测试焊接工序的正式通电中，将基于通过恒流控制进行通电而形成适当的焊点的情况下的电极间的电气特性来计算出的每单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线及每单位体积的累积发热量、以及电极间电阻的时间积分值存储，

并且，在上述正式焊接工序的正式通电中，将上述测试焊接的正式通电中的每单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线以及每单位体积的累积发热量设定为目标值，并进行根据该目标值来控制通电量的适应控制焊接。

4、一种焊接部件的制造方法，其中，通过上述1～3中的任一项所述的电阻点焊方法将重叠的多块金属板接合。

根据本发明，能够不受外部干扰的影响，不产生喷溅而稳定地得到所希望的焊点直径。

另外，根据本发明，即便是在制造汽车等实际工作中将逐个到来的被处理材料连续焊接(外部干扰的状态针对每个焊接位置或每个被处理材料进行变动)的情况下，也能够有效应对外部干扰的状态的变动而稳定地确保所希望的焊点直径。其结果是，在提高作业效率、成品率这点也极为有利。

附图说明

图1是示意地表示在没有外部干扰的状态下进行焊接的情况的例子的图。

图2是示意地表示对存在板隙的板组进行焊接的情况的例子的图。

图3是示意地表示对存在已焊接点的板组进行焊接的情况的例子的图。

具体实施方式

基于以下的实施方式对本发明进行说明。

本发明的一个实施方式是利用一对电极来夹住重叠多块金属板而成的被焊接材料，一边加压一边通电而将该被焊接材料接合的电阻点焊方法，

与从正式通电的通电开始至中间通电时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值R_A相对应地，设定该中间通电时间T_a以后的正式通电的加压力F_A。

此外，作为本发明的一个实施方式的电阻点焊方法所能够使用的焊接装置，具备上下一对电极，并能够在焊接中对加压力以及焊接电流分别任意进行控制即可，形式(安放式、机械枪等)、电极形状等均不被特别限定。

以下，对本发明的一个实施方式的电阻点焊方法进行说明。

(A)正式通电(为了区别于后述的测试焊接工序中的正式通电，也称为正式焊接(工序)中的正式通电。此外，在简称为“正式通电”的情况下，不是指测试焊接工序中的正式通电，而是指正式焊接工序中的正式通电。这里，“正式通电”是指用于形成焊点的通电。另外，“正式焊接工序”是指实际焊接作为对象的被焊接材料的工序，被用于区别于后述的测试焊接工序。)

如上述那样，为了缓和板隙或分流之类的外部干扰的影响，有效的作法是与外部干扰的状态(板隙或分流的大小)相对应地设定适当的加压力。但是，在实际开始焊接的时刻，难以准确掌握被处理材料受外部干扰的状态，并设定与该外部干扰的状态相对应的适当的加压力。

因此，在本发明的一个实施方式的电阻点焊方法中，重要的是，在进行用于形成焊点的正式通电时，以规定的加压力开始通电，并与从通电开始至中间通电时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值相对应地，设定中间通电时间T_a以后的正式通电的加压力。

例如，优选进行设定以使中间通电时间T_a以后的正式通电的加压力F_A满足下式(1)～(3)：

·在－0.1≤(R_A－R₀)/R₀≤0.1的情况下

0.9×F₀≤F_A≤1.1×F₀···(1)

·在(R_A－R₀)/R₀＜－0.1的情况下

F₀＜F_A＜F₀×(1－5.0×(R_A－R₀)/R₀)···(2)

·在0.1＜(R_A－R₀)/R₀的情况下

F₀×(1－5.0×(R_A－R₀)/R₀)＜F_A＜F₀···(3)

这里，

F₀：正式通电中的初期设定加压力

R_A：从正式通电的通电开始至中间通电时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值

R₀：在被焊接材料未受外部干扰的情况下以与正式通电相同的条件进行通电时得到的从通电开始至中间加压时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值。

此外，在将R_A形成为从正式通电的通电开始至中间通电时间T_a为止的电极间电阻的平均值的情况下，R₀也形成为在被焊接材料未受外部干扰的情况下以与正式通电相同的条件进行通电时得到的从通电开始至中间加压时间T_a为止的电极间电阻的平均值。同样，在将R_A形成为从正式通电的通电开始至中间通电时间T_a为止的电极间电阻的时间积分值的情况下，R₀也形成为在被焊接材料未受外部干扰的情况下以与正式通电相同的条件进行通电时得到的从通电开始至中间加压时间T_a为止的电极间电阻的时间积分值。

这里，在(R_A－R₀)/R₀形成为负(尤其是不足－0.1)的情况下，即，在R_A比R₀减小恒定量的情况下，认为例如处于以下状态。

即，由于板隙的影响而没有充分确保钢板间的接触面积，因此在通电初期焊点快速生长而通电面积快速扩大。由此，认为R_A变得小于R₀，在该程度的加压力下处于容易产生喷溅的状态。

或者，认为由于分流的影响而电极间电阻降低，从而处于焊点直径或焊点厚度容易变小的状态。

在这种状态的情况下，与正式通电中的初期设定加压力F₀相比，使中间通电时间T_a以后的正式通电的加压力F_A增加，尤其有效的是，设定为满足上述式(2)的值。

另一方面，在(R_A－R₀)/R₀形成为正(尤其是超过0.1)的情况下，即，在R_A比R₀增大恒定量的情况下，认为例如处于以下状态。

即，认为在外侧具有镀锌钢板的板组中的连续打点焊接中，通过电极与Zn或Fe进行合金化而表面电阻增加，另一方面，通过电极与钢板间的接触面积增加而电流密度降低，从而处于焊点直径容易变小的状态。

在这种状态的情况下，焊接中的通电路径的扩大较少，R_A变得大于R₀。因此，与正式通电中的初期设定加压力F₀相比，使中间通电时间T_a以后的正式通电的加压力F_A减少，尤其有效的是，设定为满足上述式(3)的值。

其中，若－0.1≤(R_A－R₀)/R₀≤0.1，则外部干扰的影响并不是相当大，因此将中间通电时间T_a以后的正式通电的加压力F_A设定为满足上述式(1)的值即可。

这样，与从正式通电的通电开始至中间通电时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值R_A相对应地，使中间通电时间T_a以后的正式通电的加压力F_A进行各种变化，为了不受外部干扰，不产生喷溅地得到所希望的焊点直径，尤其有效的是满足上述式(1)～(3)。

另外，上述式(1)～(3)分别更优选形成为下式(1)′～(3)′。

·在－0.1≤(R_A－R₀)/R₀≤0.1的情况下

0.95×F₀≤F_A≤1.05×F₀···(1)′

·在(R_A－R₀)/R₀＜－0.1的情况下

1.05×F₀＜F_A＜F₀×(1－5.0×(R_A－R₀)/R₀)···(2)′

·在0.1＜(R_A－R₀)/R₀的情况下

F₀×(1－5.0×(R_A－R₀)/R₀)＜F_A＜0.95×F₀···(3)′

(此外，对于上述式(3)以及(3)′的下限值而言，在F₀×(1－5.0×(R_A－R₀)/R₀)成为F₀×0.1以下的情况下，该式的下限值形成为F₀×0.1。)

此外，正式通电中的初期设定加压力F₀只要与构成被焊接材料的金属板的材质或厚度等相对应地适当设定即可。

例如，在使用通常的重叠两块的板组的情况下，初期设定加压力优选为1.0kN～7.0kN。

另外，在使用重叠三块以上的板组(例如，重叠三块相同的板厚的钢板(厚度为0.5mm～3.0mm的所谓软钢或者490MPa～2000MPa级别的镀锌钢板或无镀层钢板)而成的板组、或重叠两块厚板(厚度为0.8mm～3.0mm的所谓软钢或者490MPa～2000MPa级别的镀锌钢板或无镀层钢板)和一块薄板(厚度为0.5mm～2.0mm的镀锌钢板或者无镀层钢板(软钢))而成的板组)的情况下，初期设定加压力优选为2.0kN～10.0kN。

此外，在进行后述的测试焊接的情况下，也可以将该测试焊接的正式通电中的加压力作为正式焊接的正式通电中的初期设定加压力F₀。

另外，例如，另行准备由与正式通电相同的板厚、材质的金属板构成的未受外部干扰的被焊接材料，并以与正式通电相同的条件进行焊接该被焊接材料的预备焊接试验，由此求出在被焊接材料未受外部干扰的情况下以与正式通电相同的条件进行通电时得到的从通电开始至中间加压时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值R₀即可。

此外，在进行后述的测试焊接的情况下，也可以将该测试焊接的正式通电中的从通电开始至中间加压时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值作为R₀。

另外，中间通电时间T_a(ms)被设定为使用正式通电的合计通电时间T_m(ms)，并满足下式：

0.1×T_m≤T_a≤0.8×T_m

也就是说，若中间通电时间T_a(ms)不足0.1×T_m，则不易准确掌握被处理材料受外部干扰的状态而设定适当的加压力。另一方面，若中间通电时间T_a(ms)超过0.8×T_m，则在无法充分缓和在通电开始时刻设定的加压力受外部干扰的影响的情况下，其恢复变得困难。

因此，中间通电时间T_a(ms)被设定为使用正式通电的合计通电时间T_m(ms)，并满足下式：

0.1×T_m≤T_a≤0.8×T_m

中间通电时间T_a(ms)优选为0.15×T_m以上，更优选为0.2×T_m以上。另外，中间通电时间T_a(ms)优选为0.7×T_m以下，更优选为0.6×T_m以下。

并且，可以通过恒流控制进行正式通电，也可以在进行后述的测试焊接之后，根据该测试焊接中设定的目标值，进行控制通电量的适应控制焊接。

在为恒流控制的情况下，与构成被焊接材料的金属板的材质或厚度等相对应地适当设定焊接电流以及通电时间即可。

例如，在使用通常的重叠两块的板组的情况下，电流值优选形成为4.0kA～12.0kA，通电时间优选形成为80ms～800ms。

另外，在使用上述的重叠三块以上的板组的情况下，电流值优选形成为4.0kA～12.0kA，通电时间优选形成为120ms～1000ms。

除此之外，也可以将正式通电分割为两个以上的多个步骤，针对每个步骤进行恒流控制。在该情况下，各步骤的电流值也可以为不同的值。另外，也可以在各步骤间设置通电停顿时间。此外，在正式通电的各步骤间设置通电停顿时间的情况下，正式通电的合计通电时间也包括该通电停顿时间。

在为适应控制焊接的情况下，以通过后述的测试焊接而得到的目标值(每单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线以及累积发热量)为基准进行焊接，在每单位体积的瞬间发热量的时间变化量沿着作为基准的时间变化曲线的情况下，保持原样地进行焊接并结束焊接。但是，在每单位体积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，为了在剩余的通电时间内补偿其偏离量，而控制通电量以使正式焊接中的每单位体积的累积发热量与作为目标值而设定的每单位体积的累积发热量一致。

并且，也可以将正式通电分割为两个以上的步骤，并针对每个步骤进行适应控制焊接。

即，将正式焊接中的正式通电以及后述的测试焊接的正式通电以相互对应的方式分割为两个以上的步骤。

而且，以通过测试焊接而得到的每个步骤的目标值(每单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线以及累积发热量)为基准进行焊接。而且，在任一个步骤中，在每单位体积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，为了在该步骤的剩余的通电时间内补偿其偏离量，而控制通电量以使该步骤中的每单位体积的累积发热量与测试焊接的该步骤中的每单位体积的累积发热量一致。

此外，虽并不特别限制发热量的计算方法，但在专利文献5中公开了其一个例子，在本发明中也能够采用该方法。基于该方法对每单位体积·每单位时间的发热量q以及每单位体积的累积发热量Q的计算要领如下。

将被焊接材料的合计厚度设为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接触的面积设为S。在该情况下，焊接电流的横截面积为S，在焊接电流厚度t的柱状部分中通过而产生电阻发热。通过下式(4)求出该柱状部分中的每单位体积·每单位时间的发热量q。

q＝(V·I)/(S·t)－－－(4)

另外，通过下式(5)求出该柱状部分的电阻R。

R＝(r·t)/S－－－(5)

若在(5)式中求解S并将其代入至(4)式，则发热量q成为下式(6)

q＝(V·I·R)/(r·t²)

＝(V²)/(r·t²)－－－(6)。

根据上述式(6)可知，能够基于电极间电压V、被焊接物的合计厚度t以及被焊接物的电阻率r计算每单位体积·每单位时间的发热量q，每单位体积·每单位时间的发热量q不受电极与被焊接物接触的面积S的影响。此外，虽(6)式基于电极间电压V计算发热量，但也可以基于电极间电流I计算发热量q，此时也无需使用电极与被焊接物接触的面积S。而且，若遍及通电期间内累积每单位体积·每单位时间的发热量q，则能够得到施加于焊接的每单位体积的累积发热量Q。根据(6)式可知，能够也不使用电极与被焊接材料接触的面积S计算该每单位体积的累积发热量Q。

以上，对通过专利文献5记载的方法计算累积发热量Q的情况进行了说明，但自不必说也可以使用其他计算公式。

(B)测试焊接工序

在通过适应控制焊接进行上述正式焊接的正式通电的情况下，在正式焊接之前，进行测试焊接。在该测试焊接的正式通电中，将基于通过恒流控制进行通电而形成适当的焊点的情况下的电极间的电气特性来计算出的每单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线以及每单位体积的累积发热量存储。

即，在测试焊接中，在不存在向已焊接点的分流或板隙的状态下，通过恒流控制以各种条件进行与在正式焊接中使用的被焊接材料相同的钢种、厚度的预备焊接试验，寻找测试焊接中的最佳条件。

而且，以上述条件进行通电，将基于该通电时的电极间的电气特性计算出的每单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线以及每单位体积的累积发热量作为正式焊接中的目标值进行存储。此外，电极间的电气特性是指电极间电阻或者电极间电压。

另外，如上述那样，也可以将测试焊接中的正式通电分割为两个以上的步骤，在正式焊接中，进行每个步骤的适应控制焊接。

(C)其他

在用于形成焊点的正式通电(正式焊接以及/或者测试焊接的正式通电)之前，也可以进行用于使接触直径稳定的预通电，也可以进行用于后热处理的后通电。也可以通过恒流控制进行上述预通电以及后通电，也可以将上述预通电以及后通电形成为上倾斜状或下倾斜状的通电模式。

另外，也可以在预通电与正式通电之间、以及在正式通电与后通电之间分别设置通电停顿时间。

另外，所使用的被焊接材料并不被特别限制，也能够应用于从软钢至超高张力钢板的具有各种强度的钢板以及电镀钢板、铝合金等轻金属板的焊接，还能够应用于重叠了三块以上的钢板的板组。

而且，通过将使用上述电阻点焊方法重叠的多块金属板接合，能够有效应对外部干扰的状态的变动而稳定地确保所希望的焊点直径的同时，制造各种焊接部件，尤其是汽车部件等焊接部件。

以下，对本发明的实施例进行说明，但实施例中的条件是为了确认本发明的可实施性以及效果而采用的一个条件例，本发明并不限定于该一个条件例。只要不脱离本发明的主旨，能够实现本发明的目的，本发明就能够采用各种条件。

对于表1所示的金属板的板组，在图1～3的状态下，以表2所示的条件进行正式焊接(正式通电)，由此制造焊接接头。

此外，在图2中，向金属板间插入隔离件15，从上下进行夹紧(未图示)，由此设置各种厚度的板隙(在为重叠三块的板组的情况下，金属板11、12之间的板隙厚度tg与金属板12、13之间的板隙厚度tg为相同的值)。此外，在重叠两块的板组中，隔离件间距离为40mm，在重叠三块的板组中，隔离件间距离为60mm。

另外，在图3中，设置两个已焊接点16，并进行调整以使焊接位置(电极间中心)成为已焊接点彼此的中间(与已焊接点之间的距离L彼此相同)。此外，已焊接点的焊点直径形成为

(t′：板组中的最薄的金属板的板厚(mm))。

此外，在No.10－2中，为了模拟(当对在外侧具有镀锌钢板的板组进行连续打点焊接时产生的)电极与Zn的合金化状态，而对另行准备的在外侧具有镀锌钢板的板组在1000点处进行电阻点焊。并且，使用该1000点处的电阻点焊所应用的电极，进行正式焊接。

另外，在一部分实施例中，在正式焊接之前，在不存在图1所示的外部干扰的状态下，以表2所示的条件进行测试焊接，并将测试焊接的正式通电中的每单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线以及每单位体积的累积发热量存储。另外，测定该测试焊接的正式通电中的从通电开始至中间加压时间T_a为止的电极间电阻的平均值，并将该测定值作为R₀。

另外，对于通过恒流控制进行通电这点，另行准备由与在正式通电中使用的板厚、材质相同的板厚、材质的金属板构成的不受外部干扰的被焊接材料，并以与正式焊接相同的条件，进行焊接该被焊接材料的预备焊接试验，求出R₀。

将如上述那样求出的R₀一并记载于表2中。

另外，对于制造出的各焊接接头，切断焊接部，蚀刻截面之后，通过光学显微镜进行观察，基于焊点直径以及有无产生喷溅，并以以下的3个阶段进行评价。此外，在为重叠三块的板组的情况下，基于在最薄的外侧的金属板11与邻接于该金属板11的金属板12之间形成的焊点的直径(焊点直径)，进行评价。

A：不受外部干扰，焊点直径为

以上(t′：板组中的最薄的金属板的板厚(mm))，并且未产生喷溅

B：不受外部干扰，焊点直径为

以上，并且未产生喷溅(除A的情况)

C：不受外部干扰，焊点直径为

以上，并且未产生喷溅(除A以及B的情况)

F：受外部干扰，焊点直径不足

或者产生喷溅

[表1]

[表2]

在发明例中，均不受外部干扰，不产生喷溅，能够得到足够大小的焊点直径。

另一方面，在比较例中，受外部干扰，无法得到足够的焊点直径，或产生喷溅。

此外，在与从正式通电的通电开始至中间通电时间T_a为止的电极间电阻的时间积分值相对应地，设定中间通电时间T_a以后的正式通电的加压力F_A的情况下也能够得到相同的结果。

附图标记说明

11、12、13…金属板；14…电极；15…隔离件；16…已焊接点。

Claims (4)

1.一种电阻点焊方法，该方法利用一对电极来夹住使多块金属板重叠而成的被焊接材料，一边加压一边通电而将所述被焊接材料接合，其中，

与从正式通电的通电开始至中间通电时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值R_A相对应地，设定该中间通电时间T_a以后的正式通电的加压力F_A，

这里，中间通电时间T_a满足0.1×T_m≤T_a≤0.8×T_m，

另外，T_m为正式通电的合计通电时间。

2.根据权利要求1所述的电阻点焊方法，其中，

将所述中间通电时间T_a以后的正式通电的加压力F_A设定为满足下式(1)～(3)，

·在－0.1≤(R_A－R₀)/R₀≤0.1的情况下

0.9×F₀≤F_A≤1.1×F₀···(1)

·在(R_A－R₀)/R₀＜－0.1的情况下

F₀＜F_A＜F₀×(1－5.0×(R_A－R₀)/R₀)···(2)

·在0.1＜(R_A－R₀)/R₀的情况下

F₀×(1－5.0×(R_A－R₀)/R₀)＜F_A＜F₀···(3)

这里，

F₀：正式通电中的初期设定加压力

R_A：从正式通电的通电开始至中间通电时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值

R₀：在被焊接材料未受外部干扰的情况下以与正式通电相同的条件进行通电时得到的从通电开始至中间加压时间T_a为止的电极间电阻的平均值或者时间积分值。

3.根据权利要求1或2所述的电阻点焊方法，其中，

所述电阻点焊方法具备进行所述正式通电的正式焊接工序、和在该正式焊接工序之前进行的测试焊接工序，

在所述测试焊接工序的正式通电中，将根据在利用恒流控制进行通电而形成适当的焊点的情况下的电极间的电气特性来计算出的每单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线及每单位体积的累积发热量、以及电极间电阻的时间积分值存储，

并且，在所述正式焊接工序的正式通电中，将所述测试焊接的正式通电中的每单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线以及每单位体积的累积发热量设定为目标值，并进行根据该目标值来控制通电量的适应控制焊接。

4.一种焊接部件的制造方法，其中，

通过权利要求1～3中的任一项所述的电阻点焊方法将重叠的多块金属板接合。

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