CN114555272B - 铝材的电阻点焊方法、铝材的电阻点焊控制装置和电阻点焊机 - Google Patents

铝材的电阻点焊方法、铝材的电阻点焊控制装置和电阻点焊机 Download PDF

Info

Publication number
CN114555272B
CN114555272B CN202080072655.3A CN202080072655A CN114555272B CN 114555272 B CN114555272 B CN 114555272B CN 202080072655 A CN202080072655 A CN 202080072655A CN 114555272 B CN114555272 B CN 114555272B
Authority
CN
China
Prior art keywords
energization
spot welding
current
resistance spot
pulsating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202080072655.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN114555272A (zh
Inventor
松本刚
片山圣二
水野彩香
佐桥贤治
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nagata Long Life Co ltd
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Nagata Long Life Co ltd
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nagata Long Life Co ltd, Kobe Steel Ltd filed Critical Nagata Long Life Co ltd
Publication of CN114555272A publication Critical patent/CN114555272A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114555272B publication Critical patent/CN114555272B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11—Spot welding
    • B23K11/115—Spot welding by means of two electrodes placed opposite one another on both sides of the welded parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/16—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
    • B23K11/18—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded of non-ferrous metals
    • B23K11/185—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded of non-ferrous metals of aluminium or aluminium alloys
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/24—Electric supply or control circuits therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/30—Features relating to electrodes
    • B23K11/3009—Pressure electrodes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)

Abstract

铝材的电阻点焊方法，重叠多个铝材夹入点焊用的电极间。在电极间的铝材彼此之间形成熔核的主通电之后，进行将电极间的通电和中止通电重复多次的脉动通电。使脉动通电的电流值高于主通电的电流值，在脉动通电中，重复通电和中止通电3次以上，从脉动通电的前半部到后半部使中止通电时间增加。

Description

铝材的电阻点焊方法、铝材的电阻点焊控制装置和电阻点 焊机
技术领域
本发明涉及铝材的电阻点焊方法、铝材的电阻点焊控制装置和电阻点焊机。
背景技术
铝材与钢材相比较，因为电阻小，导热率高，所以进行电阻点焊时，必须使焊接电流提高到钢材时的约3～4倍，使点焊的电极加压力提高到约1.5倍。因此，在铝材的电阻点焊中，适用钢材的电阻点焊的焊接条件并应用非常困难，需要重新找到最适合铝材的焊接条件。
作为铝材的电阻点焊方法，例如在专利文献1中公开有一种技术，使电极的加压力分两个阶段变化，依照该加压力使电流值分两个阶段(大电流到小电流)变化。
另外，在专利文献2中公开有一种技术，在焊接的主通电后设置冷却时间，在冷却时间之后进行比主通电的电流弱的回火通电。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3862640号公报
专利文献2：日本特开平5－383号公报
发明内容
发明所要解决的问题
附带一句，电阻点焊铝材时，在作为熔核的熔融铝内，由于板表面的氧化被膜、锈、水分、有机物等附着物，或材料内的蒸气压高的成分的蒸发，会形成气孔。
一般来说，若在铝材的接头部存在气孔，则接头部的延伸率减小，可知接头的延展性丧失，容易发生脆性断裂。特别是在铝材中作为需要高强度的结构构件使用时，气孔的存在将严重影响作为结构构件的可靠性。
在上述的现有技术文献中，提出对于铝材的各种电阻点焊方法，但是到形成熔核为止的现象没有详细阐明的方面很多，气孔控制依然不能达到实用上充分的水平。
另外，伴随焊接打点数的增加造成的电极劣化，该气孔的发生率变高。因此，为了抑制气孔的发生，不得不频繁进行电极的修整。
本发明的目的在于，提供一种既可以降低电极修整的频度，又可以控制熔核内的气孔的发生分布和大小，从而能够提高焊接部品质的铝材的电阻点焊方法、铝材的电阻点焊控制装置和电阻点焊机。
解决问题的手段
本发明由下述构成组成。
(1)一种铝材的电阻点焊方法，是按顺序实施如下工序的铝材的电阻点焊方法：
重叠多个铝材并夹入点焊用的电极间的第1工序；
进行在所述电极间的所述铝材彼此之间形成熔核的主通电的第2工序；
在所述熔核完全凝固之前，进行多次重复所述电极间的通电与中止通电的脉动通电，在所述熔核的内部，使凝固组织与所述铝材的凝固部不同的壳体，在所述铝材的重叠方向的截面中从所述熔核的外缘部朝向熔核中心部，与所述凝固部交替形成的第3工序，
其中，在所述第3工序中，
使所述脉动通电的电流值，处于所述主通电的电流值以上，
在所述脉动通电中，重复3次以上所述通电和所述中止通电，
从所述脉动通电的前半部到后半部，使中止通电时间逐渐增加。
(2)一种铝材的电阻点焊的控制装置，是对于被重叠的多个铝材进行焊接的电阻点焊的控制装置，其中，所述控制装置进行如下控制：
进行形成点焊熔核的主通电，
在所述主通电结束后，进行在所述熔核内使凝固组织与所述铝材的凝固部不同的壳体，在所述铝材的重叠方向的截面中从所述熔核的外缘部朝向熔核中心部，与所述凝固部交替地形成的脉动通电，
使所述脉动通电的电流值，处于所述主通电的电流值以上，
在所述脉动通电中，重复3次以上所述通电与中止通电，
从所述脉动通电的前半部到后半部，使中止通电时间逐渐增加。
(3)一种铝材的电阻点焊机，其具备(2)所述的控制装置。
发明的效果
根据本发明，能够降低电极的修整频度，同时控制熔核内的气孔的发生分布和大小，使焊接部的品质提高。
附图说明
图1是焊接铝材的点焊机的概略结构图。
图2是表示进行主通电和脉动通电的本实施方式的电阻点焊方法中，焊接电流的波形的一例的时序图。
图3的(A)、(B)是示意性地说明从主通电到脉动通电的熔核形态的工序说明图。
图4的(A)～(D)是示意性地表示熔核在形成途中的形态的说明图。
图5是表示进行主通电和脉动通电的参考例的电阻点焊方法中，焊接电流的波形的一例的时序图。
图6的(A)～(F)是由实施例1的焊接条件形成的各打点数下的熔核的截面照片。
图7的(A)～(F)是由实施例2的焊接条件形成的各打点数下的熔核的截面照片。
图8的(A)～(F)是由实施例3的焊接条件形成的各打点数下的熔核的截面照片。
图9的(A)～(F)是由比较例的焊接条件形成的各打点数下的熔核的截面照片。
具体实施方式
以下，对于本发明的实施方式，参照附图详细说明。
图1是焊接铝材的点焊机的概略结构图。
如图1所示，点焊机11具备：一对电极13、15；连接于一对电极13、15的焊接变压器部17；电源部18；向焊接变压器部17供给来自电源部18的焊接电功率的控制部19；使一对电极13、15在轴向移动的电极驱动部20。控制部19统一控制焊接电流、通电时间、电极的加压力、通电时机，加压时机、保持时间等。
点焊机11，使作为铝材的第1铝板21和第2铝板23的至少2张板材重叠而夹入一对电极13、15之间。而后，通过由电极驱动部20对电极13、15的驱动，在板厚方向上对于第1铝板21和第2铝板23加压。在此加压状态下，焊接变压器部17基于来自控制部19的指令，在电极13、15间通电。由此，在被电极13、15夹住的第1铝板21和第2铝板23之间形成熔核(点焊部)25，得到第1铝板21和第2铝板23被一体化的铝材的电阻点焊接头(接合体)27。
在上述例中，接合2张铝板而得到铝材的电阻点焊接头27，但本发明不限于接合2张铝板的情况，也适用于接合3张以上铝板的情况。
在以后的说明中，第1铝板21与第2铝板23的重叠方向，也称为板厚方向、熔核的厚度方向(熔深的深度方向)。关于熔核，与上述的重叠方向正交而从熔核中心放射状地延伸的方向作为熔核径向，与熔核的厚度方向正交的方向的最大直径作为熔核直径。还有，熔核的厚度方向，因为在铝板的板厚方向上最大，所以也称为熔核熔深方向。
＜铝材＞
作为第1铝板21和第2铝板23的铝材、以及使用3张以上时构成各铝板的铝材，能够使用任意材质的铝或铝合金。具体来说，除了5000系、6000系、7000系、2000系、4000系的铝合金以外，还能够采用3000系、8000系的铝合金或1000系(纯铝)的铝。各铝板可以是相同的材质，也要以是不同材质组合的板组。
第1铝板21与第2铝板23(还使用其他铝板时则包括该铝板)的板厚，在汽车骨架构件等的结构构件的用途中优选为0.5mm以上，更优选为2.0mm以上。各铝板的板厚可以相等，也可以任意一方比另一方厚。另外，铝材的形态，不限于上述铝板(轧制板)，也可以是挤压材、锻造材或铸造材。
＜焊接条件＞
控制部19，以规定的时机从焊接变压器部17向一对电极13、15间通电。图2是表示焊接电流的波形的一例的时序图。
图示例的焊接电流的波形具有：连续通电31的主通电工序(通电时间Tm)；将通电时间短的脉冲(通电时间TPs)32的电流重复接通的脉动通电工序(总通电时间Tp)。
在脉动通电工序中，将中止通电和脉冲32的通电重复3次以上。本例中，脉动通电是将中止通电和脉冲32的通电重复7次。另外，使脉动通电工序中的电流值，从第1次脉冲32的电流值Ips1，逐渐增加至第7次脉冲32的电流值Ips2。而且，使该脉动通电的各脉冲32的电流值Ips1～Ips2，高于连续通电31的主通电的电流值Im。
此外，在脉动通电中，使中止通电时间，从脉动通电的前半部到后半部逐渐增加。例如，在脉动通电中，第1～3次的中止通电时间为相同的中止通电时间Tc1，第4、5次的中止通电时间为相同的中止通电时间Tc2，进一步使第6、7次的中止通电时间为相同的中止通电时间Tc3。而且，使第4、5次的中止通电时间Tc2比第1～3次的中止通电时间Tc1增加，进一步使第6、7次的中止通电时间Tc3比第4、5次的中止通电时间Tc2增加。
还有，主通电工序中的连续通电31和脉动通电工序中的脉冲32的通电波形可以是矩形，也可以是三角波或正弦波等其他波形，或者是受到缓降、缓升控制的波形。在图示例中，连续通电31是一定电流，脉冲32为对于矩形脉冲进行了缓降控制的波形。还有，脉动通电中的脉冲32的通电波形是缓降、缓升等的矩形以外的波形时，将各脉冲32的最大电流值作为脉冲32的电流值。
主通电工序的连续通电31的电流值Im、和脉动通电工序的脉冲32的电流值Ips1～Ips2，均在15～60kA的范围设定。由连续通电31的电流值Im进行的通电，决定大致最终的熔核尺寸。因此，根据焊接目的来决定最佳的电流值Im即可。
连续通电31的电流值Im优选为15～60kA，更优选为30～40kA，通电时间Tm为100～400ms，优选为150～250ms，更优选为180～220ms。
脉冲32的电流值Ips1～Ips2优选为15～60kA，更优选为30～40kA，通电时间Tps为10～40ms，优选为15～29ms，更优选为18～22ms。
中止通电时间Tc1、Tc2、Tc3的电流值，在图示例中为使电极13、15间的通电停止的0A，但也不一定非要是0A，只要相比通电时能够降低对第1铝板21与第2铝板23的线能量，则也可以是高于0A的电流。
中止通电时间Tc1优选为6～20ms，更优选为10～14ms。中止通电时间Tc2优选为10～40ms，更优选为16～20ms。另外，中止通电时间Tc3优选为20～50ms，更优选为20～28ms。
脉动通电的脉冲32的重复通电次数(脉冲数N)为3次以上，优选为5次以上，更优选为7次以上。
＜伴随脉动通电工序的电阻点焊＞
图3的(A)、(B)是示意性地表示从主通电到脉动通电的熔核的形态的工序说明图。
如图3的(A)所示，若对于被夹在一对电极13、15间的第1铝板21和第2铝板23，经主通电通电电流值Im，则以板面彼此的接合面为中心形成熔核25。
其次，如图3的(B)所示，若实施多个短脉冲的脉动通电，则在熔核25的内部，形成多个截面为环状的壳(以下称为壳体)26。若沿板厚方向切断熔核25进行截面观察，则在熔核25内，能够观察到从熔核25的中心部同心状地壳体26的条纹花样。
对于该熔核25的形成进一步详述。
图4的(A)～(D)是示意性地表示熔核25的形成途中的形态的说明图。
首先，在主通电中，如图4的(A)所示，形成熔融状态的熔核(熔融焊点33)25。在熔融焊点33形成后，通过停止主通电的连续通电31，熔融焊点33从外周开始冷却。若是这样，则如图4的(B)所示，柱状晶组织从熔融焊点33的外周朝向熔核中心部生长而凝固，形成凝固部(凝固组织)35。
在该凝固部35的柱状晶组织还没有在熔核内完全生长之前，开始脉动通电。在脉动通电中，进行第1次脉冲32的通电，如图4的(C)所示，使凝固部35的熔核中心部一侧的一部分37再熔融，停止该第1次脉冲32的通电。上述的柱状晶组织熔融后的一部分37，在第1次脉冲32的通电停止后被冷却并再次凝固。由此，如图4的(D)所示，熔融后的一部分37成为与柱状晶组织不同的组织而凝固。该不同组织形成上述的壳体26。
另外，随着熔融焊点33的冷却进展，柱状晶组织从壳体26的内侧朝向熔核中心再次生长，形成壳体内侧的第2层凝固部39。接着，若进行第2次脉冲32的通电，则在凝固部39形成柱状晶组织再熔融后的部分，该熔融后的部分成为第3层凝固部。
如此，通过在主通电后以脉动通电多次重复脉冲32的通电和中止通电，朝向熔核中心交替形成作为柱状晶组织的凝固部35、39、……，和壳体26。若在板厚方向截面中观察脉动通电后的熔核25，则如图3的(B)示意性所示，观察到壳体26成为多重的环而同心状地形成的条纹花样。还有，在壳体26与凝固部39，由于偏析或反偏析导致Mg等的浓度以各不相同的状态分布。
如此，通过进行脉动通电而形成的熔核内的凝固壳体，冷却速度极高，能够使作为气孔源的Mg等在溶解度高的状态下凝固完毕。进一步通过阶段性地形成直至熔核中央部的环状壳体而抑制气孔的生长，另外，即使气孔发生，也能够使之配置在不会对接头性能造成影响的熔核中央部分。
＜打点数增加造成的气孔发生＞
附带一句，由脉动通电形成壳体26时，在脉冲32的通电间需要适当的冷却，在中止通电时通过电极13、15进行的冷却是必须的。因此，在主通电后即使进行脉动通电，若连续进行点焊，则伴随打点数的增加，金属间化合物层附着在电极前端部，该金属间化合物层带来的电阻发热蓄积，电极13、15的温度上升，通过电极13、15进行的冷却性能降低。
＜参考例的电阻点焊方法＞
在此，对于参考例的电阻点焊方法进行说明。
图5是表示进行主通电和脉动通电的参考例的电阻点焊方法中，焊接电流的波形的一例的时序图。
如图5所示，在参考例中，使脉动通电的脉冲32的电流值Ips1～Ips2，高于作为主通电的连续通电31的电流值Im，将脉冲32的通电与中止通电重复7次以上。但是，在此脉动通电中，使第1次至第7次的各中止通电时间为固定的中止时间。具体来说，就是使中止通电时间Tc为12ms。
在进行此脉动通电的焊接方法中，随着打点数的增加，电极13、15受到金属间化合物层造成的电阻发热蓄积的影响变大，因此使脉动中止通电的时间固定时，电极13、15的冷却性能得不到充分发挥，电极13、15的前端形状变化。因此，伴随打点数的增加，有可能无法达成充分的壳体26的形成。由此，壳体26的凝固过程中，作为气孔源的Mg等的溶解度降低而气孔变大，焊接品质下降。
＜本实施方式的电阻点焊方法＞
在本实施方式中，使脉动通电时的脉冲32的电流值Ips1～Ips2，高于作为主通电的连续通电31的电流值Im，将脉动通电的脉冲32的通电和中止通电重复3次以上，此外，从脉动通电的前半部到后半部使中止通电时间Tc1、Tc2、Tc3逐渐增加(参照图2)。
若是如此，则即使打点数增加，也能够抑制电极13、15受到金属间化合物层带来的电阻发热蓄积的影响，能够抑制电极13、15的前端形状在很少的打点数就发生变化。因此，能够缩减电极13、15的修整的频度，也能够增加直到下次修整的连续打点数，能够提高生产率。而且，即使可焊接的打点数增加，气孔也会得到抑制，维持熔核25的条纹花样(脉动形态)。由此，能够进行焊接部的力学特性(以下，称为焊接品质)优异的焊接。
＜其他电阻点焊方法＞
另外，如上述进行伴随从前半部到后半部使中止通电时间Tc1、Tc2、Tc3逐渐增加的脉动通电的电阻点焊时，可以根据电阻点焊的打点数的增加而延长中止通电时间Tc1、Tc2、Tc3。
具体来说，到第20个打点为止的中止通电时间Tc1、Tc2、Tc3设定为12ms、16ms、20ms时，第20个打点以后的中止通电时间Tc1、Tc2、Tc3设定为12ms。20ms、28ms，进一步将第40个打点以后的中止通电时间Tc1、Tc2、Tc3设定为12ms、24ms、36ms。
如此，若根据电阻点焊的打点数的增加而延长中止通电时间Tc1、Tc2、Tc3，则能够更恰当地抑制电极13、15受到金属间化合物层带来的电阻发热蓄积的影响。因此，能够进一步缩减电极13、15的修整频度，并能够进一步增加到下次修整为止的连续打点数，因此能够提高生产率。而且，即使可焊接的打点数增加，也能够实现气孔得到抑制，维持条纹花样(脉动形态)的焊接品质良好的焊接。
另外，设第n次脉动通电的脉冲电流值为Ip(n)时，以Ip(n+1)＞Ip(n)的方式，使脉冲电流值阶段性地增加，从而能够朝向熔核25的内部(中心部)阶段性地施加线能量，能够直到更靠近熔核25中心部的位置使壳体26形成。还有，在使脉冲电流值阶段性增加的途中，也可以是Ip(n+1)＝Ip(n)这样相同电流值的脉冲电流。
另外，通过使脉动通电中的脉冲波形为缓降波形，能够更有效地抑制熔核25中发生气孔，其结果是，能够进一步抑制因气孔等造成的焊接品质降低。
＜脉动通电的总体通电时间＞
在此，在进行脉动通电的电阻点焊中，通过增加延长了中止通电时间的脉动通电的次数，焊接部(熔核)的品质提高。但是，主通电的时间和脉动通电的时间的合计即总体通电时间高于800ms时，点焊的生产率降低。因此，总体通电时间优选为800ms以内。
实施例
接下来，说明本发明的铝材的电阻点焊方法的实施例。
在此，使用重叠的相同材料、相同尺寸的2张铝板，分别进行焊接条件不同的电阻点焊合计32个打点，观察各打点数下的焊接状态。焊接状态在2个打点、7个打点、12个打点、22个打点、27个打点、32个打点下观察。
＜试验条件＞
(铝板)
材质：A5182材(Al－Mg系铝合金)
板厚：2.3mm
(电极)
类别：铬铜R形电极
前端曲率半径：100mm
电极直径(原始直径)：19mm
(焊接条件)
(实施例1)
1)电极间加压力：5kN
2)焊接电流
·主通电
电流值Im：31kA
通电时间Tm：200ms
通电波形：矩形波
·脉动通电
初始电流值Ips1：32.4kA
最终电流值Ips2：40.8kA
总通电时间Tp：388ms
单脉冲的通电时间Tps：40ms
脉冲数N：7次
脉冲波形：对矩形波进行缓降控制
中止通电时间：第1～3次的中止通电时间Tc1：12ms
第4、5次的中止通电时间Tc2：16ms
第6、7次的中止通电时间Tc3：20ms
(实施例2)
1)电极间加压力：5kN
2)焊接电流
·主通电
电流值Im：31kA
通电时间Tm：200ms
通电波形：矩形波
·脉动通电
初始电流值Ips1：32.4kA
最终电流值Ips2：40.8kA
总通电时间Tp：412ms
单脉冲的通电时间Tps：40ms
脉冲数N：7次
脉冲波形：对矩形波进行缓降控制
中止通电时间：第1～3次的中止通电时间Tc1：12ms
第4、5次的中止通电时间Tc2：20ms
第6、7次的中止通电时间Tc3：28ms
(实施例3)
1)电极间加压力：5kN
2)焊接电流
·主通电
电流值Im：31kA
通电时间Tm：200ms
通电波形：矩形波
·脉动通电
初始电流值Ips1：32.4kA
最终电流值Ips2：40.8kA
总通电时间Tp：436ms
单脉冲的通电时间Tps：40ms
脉冲数N：7次
脉冲波形：对矩形波进行缓降控制
中止通电时间：第1～3次的中止通电时间Tc1：12ms
第4、5次的中止通电时间Tc2：24ms
第6、7次的中止通电时间Tc3：36ms
(比较例)
1)电极间加压力：5kN
2)焊接电流
·主通电
电流值Im：31kA
通电时间Tm：200ms
通电波形：矩形波
·脉动通电
初始电流值Ips1：32.4kA
最终电流值Ips2：40.8kA
总通电时间Tp：364ms
单脉冲的通电时间Tps：40ms
脉冲数N：7次
脉冲波形：对矩形波进行缓降控制
中止通电时间：第1～7次的中止通电时间Tc：12ms
＜试验结果＞
图6～图9中显示由实施例1～3和比较例的电阻点焊形成的熔核的截面照片。还有，在图6～图9中，(A)是2个打点，(B)是7个打点，(C)是12个打点，(D)是22个打点，(E)是27打点，(F)是32个打点的熔核的截面照片。
(实施例1)
如图6的(A)～(F)所示，在实施例1中，2个打点、12个打点、32个打点时，熔核中发生轻微气孔BH，但2个打点、7个打点、12个打点、22个打点、27个打点、32个打点的任意一个之中，都未发生大的气孔BH，维持了良好的条纹花样的形态。
(实施例2)
如图7的(A)～(F)所示，在实施例2中，7个打点、12个打点、32个打点时，熔核中发生轻微气孔BH，但在2个打点、7个打点、12个打点、22个打点、27个打点、32个打点的任意一个中，均未发生大的气孔BH，维持了良好的条纹花样的形态。
(实施例3)
如图8的(A)～(F)所示，在实施例3中，7个打点、12个打点时熔核中发生轻微气孔BH，但2个打点、7个打点、12个打点、22个打点、27个打点、32个打点的任意一个中，均未发生大的气孔BH，维持了良好的条纹花样的形态。
(比较例)
如图9的(A)～(F)所示，在比较例中，2个打点时熔核中发生轻微气孔BH，22个打点时发生稍大的气孔BH。另外，在比较例中，12个打点时发生条纹花样的形态的崩溃。
如此，可知通过从脉动通电的前半部到后半部使中止通电时间增加，即使打点数增加，也可抑制大的气孔发生，另外，还可维持熔核的条纹花样。
如此，本发明不受上述这样的实施方式的限定，本领域技术人员将实施方式的各构成相互组合，或基于说明书的记述和众所周知的技术进行变更、应用的情况，也在本发明预计之列，包括在要求保护的范围内。
如以上，本说明书公开有以下事项。
(1)一种铝材的电阻点焊方法，是按顺序实施如下工序的铝材的电阻点焊方法，
重叠多个铝材并夹入点焊用的电极间的第1工序；
进行在所述电极间的所述铝材彼此之间形成熔核的主通电的第2工序；
在所述熔核完全凝固之前，进行多次重复所述电极间的通电和中止通电的脉动通电，在所述熔核的内部，使凝固组织与所述铝材的凝固部不同的壳体，在所述铝材的重叠方向的截面中从所述熔核的外缘部朝向熔核中心部，与所述凝固部交替形成的第3工序，
其中，在所述第3工序中，
使所述脉动通电的电流值，处于所述主通电的电流值以上，
在所述脉动通电中，重复3次以上所述通电和所述中止通电，
从所述脉动通电的前半部到后半部，使中止通电时间逐渐增加。
根据该铝材的电阻点焊方法，通过朝向熔核中心部而形成多个壳体，由壳体包围的熔融部分朝向中心部阶段地变小。因此，即使因电阻点焊而在熔核内发生气孔，气孔也被集结在熔核中心部，不会使焊接品质下降。其结果是，抑制因气孔等造成的焊接品质降低。
而且，使脉动通电的电流值在所述主通电的电流值以上，在脉动通电中重复通电和中止通电3次以上，从脉动通电的前半部到后半部使中止通电时间逐渐增加。由此，即使打点数增加，也可抑制电极的电阻发热蓄积的影响，能够抑制电极前端形状在很少的打点数下就发生变化。因此，能够缩减电极的修整频度，能够增加到下次修整为止的连续打点数，能够提高生产率。而且，即使可焊接的打点数增加，也可进行气孔得到抑制，维持了熔核的条纹花样的焊接品质良好的焊接。
(2)根据(1)所述的铝材的电阻点焊方法，其中，使所述脉动通电的脉冲电流值阶段性地增加。
根据此铝材的电阻点焊方法，通过使脉冲电流值阶段性地增加，能够朝向熔核内部(中心部)阶段性地施加线能量，能够使壳体形成至更靠近熔核中心部的位置。
(3)根据(2)所述的铝材的电阻点焊方法，其中，在使所述脉动通电的脉冲电流值阶段性地增加的途中流通相同电流值的脉冲电流。
根据此铝材的电阻点焊方法，能够容易控制凝固部形成使气孔稳定集中在熔核中心部，因此能够进行焊接品质更优异的焊接。
(4)根据(1)～(3)中任一项所述的铝材的电阻点焊方法，其中，所述脉动通电的脉冲波形是缓降波形。
根据此铝材的电阻点焊方法，通过使脉动通电中的脉冲波形为缓降波形，能够更有效地抑制熔核中的气孔发生，其结果是，能够进一步抑制气孔等造成的焊接品质下降。
(5)根据(1)～(4)中任一项所述的铝材的电阻点焊方法，其中，所述主通电和所述脉动通电的电流值为15～60kA。
根据此铝材的电阻点焊方法，能够提高通电路径的电流密度，促进来自铝材彼此之间的发热，高效率地进行焊接。
(6)根据(1)～(5)中任一项所述的铝材的电阻点焊方法，其中，所述脉动通电中，重复所述通电和所述中止通电5次以上。
根据此铝材的电阻点焊方法，能够使熔融状态的熔核内部发生的气孔，集结到难以发生应力集中的熔核中心部，并能够缩小气孔。
(7)根据(6)所述的铝材的电阻点焊方法，其中，所述脉动通电，重复所述通电和所述中止通电7次以上。
根据此铝材的电阻点焊方法，能够将熔融状态的熔核内部的气孔，更确实地集结在熔核中心部附近。
(8)根据(1)～(7)中任一项所述的铝材的电阻点焊方法，其中，根据电阻点焊的打点数的增加，延长所述脉动通电中的所述中止通电时间。
根据此铝材的电阻点焊方法，即使打点数增加，也能够更恰当地抑制电极前端附着的金属间化合物层造成的电阻发热蓄积的影响，能够抑制电极前端形状在很少的打点数下就发生变化。因此，能够缩减电极修整的频度，因此能够增加到下次修整为止的连续打点数，能够提高生产率。而且，即使可焊接的打点数增加，也可以进行气孔得到抑制，维持了熔核的条纹花样的焊接品质良好的焊接。
(9)一种铝材的电阻点焊的控制装置，是对重叠的多个铝材进行焊接的电阻点焊的控制装置，其中，所述控制装置进行如下控制：
进行形成点焊熔核的主通电，
在所述主通电结束后，进行在所述熔核内使凝固组织与所述铝材的凝固部不同的壳体，在所述铝材的重叠方向的截面中从所述熔核的外缘部朝向熔核中心部，与所述凝固部交替形成的脉动通电，
使所述脉动通电的电流值，处于所述主通电的电流值以上，
在所述脉动通电中，重复所述通电和中止通电3次以上，
从所述脉动通电的前半部到后半部，使中止通电时间逐渐增加。
根据此铝材的电阻点焊的控制装置，通过朝向熔核中心部形成多个壳体，由壳体包围的熔融部分阶段性地朝向中心部变小。因此，即使因电阻点焊而在熔核内发生气孔，气孔也被集结到熔核中心部，不会使焊接品质降低。其结果是，可抑制由气孔等造成的焊接品质下降。
而且，使脉动通电的电流值在所述主通电的电流值以上，在脉动通电中重复通电和中止通电3次以上，从脉动通电的前半部到后半部使中止通电时间逐渐增加。由此，即使打点数增加，也可抑制电极的金属间化合物层造成的电阻发热蓄积的影响，能够抑制电极前端形状在很少的打点数下就发生变化。因此，能够缩减电极的修整频度，能够增加到下次修整为止的连续打点数，能够提高生产率。而且，即使可焊接的打点数增加，也可进行气孔得到抑制，维持了熔核的条纹花样的焊接品质良好的焊接。
(10)根据(9)所述的铝材的电阻点焊的控制装置，其中，进行使所述脉动通电的脉冲电流值阶段性地增加的控制。
根据此铝材的电阻点焊的控制装置，通过使脉冲电流值阶段性地增加，能够朝向熔核内部(中心部)阶段性地施加线能量，从而能够使壳体形成至更靠近熔核中心部的位置。
(11)根据(9)或(10)所述的铝材的电阻点焊的控制装置，其中，在使所述脉动通电的脉冲电流值阶段性增加的途中，流通相同电流值的脉冲电流。
根据此铝材的电阻点焊的控制装置，能够容易控制凝固部形成使气孔稳定集中在熔核中心部，因此能够进行焊接品质更优异的焊接。
(12)根据(9)～(11)中任一项所述的铝材的电阻点焊的控制装置，其中，所述脉动通电的脉冲波形是缓降波形。
根据此铝材的电阻点焊的控制装置，通过使脉动通电的脉冲波形为缓降波形，能够更有效地抑制熔核中的气孔发生，其结果是，能够进一步抑制因气孔等造成的焊接品质降低。
(13)一种铝材的电阻点焊机，其中，具备(9)～(12)中任一项所述的控制装置。
根据此铝材的电阻点焊机，使气孔集结熔核中心部，不会使焊接品质下降，其结果是，能够抑制因气孔等造成的焊接品质降低。而且，能够缩减电极修整的频度，因此能够增加到下次修整为止的连续打点数，能够提高生产率。而且，即使可焊接的打点数增加，也可以进行气孔得到抑制，可维持熔核的条纹花样的焊接品质良好的焊接。
还有，本申请基于2019年10月18日申请的日本专利申请(特愿2019－191537)，其内容在本申请之中作为参照援引。
符号说明
11 点焊机
13、15 电极
19 控制部(控制装置)
21 第1铝板(铝材)
23 第2铝板(铝材)
25 熔核
26 壳体
35 凝固部

Claims (13)

1.一种铝材的电阻点焊方法，是按顺序实施如下工序的铝材的电阻点焊方法：
重叠多个铝材并夹入点焊用的电极间的第1工序；
进行在所述电极间的所述铝材彼此之间形成熔核的主通电的第2工序；
在所述熔核完全凝固之前，进行多次重复所述电极间的通电与中止通电的脉动通电，在所述熔核的内部，使凝固组织与所述铝材的凝固部不同的壳体，在所述铝材的重叠方向的截面中从所述熔核的外缘部朝向熔核中心部，与所述凝固部交替形成的第3工序，
其中，在所述第3工序中，
使所述脉动通电的电流值，处于所述主通电的电流值以上，
在所述脉动通电中，重复3次以上所述通电和所述中止通电，
从所述脉动通电的前半部到后半部，使中止通电时间逐渐增加。
2.根据权利要求1所述的铝材的电阻点焊方法，其中，使所述脉动通电的脉冲电流值阶段性地增加。
3.根据权利要求2所述的铝材的电阻点焊方法，其中，在使所述脉动通电的脉冲电流值阶段性地增加的途中，流通相同电流值的脉冲电流。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的铝材的电阻点焊方法，其中，所述脉动通电的脉冲波形是缓降波形。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的铝材的电阻点焊方法，其中，所述主通电和所述脉动通电中的电流值是15～60kA。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的铝材的电阻点焊方法，其中，所述脉动通电中，重复5次以上所述通电和所述中止通电。
7.根据权利要求6所述的铝材的电阻点焊方法，其中，所述脉动通电中，重复7次以上所述通电和所述中止通电。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的铝材的电阻点焊方法，其中，根据电阻点焊的打点数的增加而延长所述脉动通电中的所述中止通电时间。
9.一种铝材的电阻点焊的控制装置，是对被重叠的多个铝材进行焊接的电阻点焊的控制装置，其中，所述控制装置进行如下控制：
进行形成点焊熔核的主通电，
在所述主通电结束后，进行在所述熔核内使凝固组织与所述铝材的凝固部不同的壳体，在所述铝材的重叠方向的截面中从所述熔核的外缘部朝向熔核中心部，与所述凝固部交替地形成的脉动通电，
使所述脉动通电的电流值，处于所述主通电的电流值以上，
在所述脉动通电中，重复3次以上所述通电与中止通电，
从所述脉动通电的前半部到后半部，使中止通电时间逐渐增加。
10.根据权利要求9所述的铝材的电阻点焊的控制装置，其中，进行使所述脉动通电的脉冲电流值阶段性地增加的控制。
11.根据权利要求10所述的铝材的电阻点焊的控制装置，其中，在使所述脉动通电的脉冲电流值阶段性地增加的途中，流通相同电流值的脉冲电流。
12.根据权利要求9～11中任一项所述的铝材的电阻点焊的控制装置，其中，所述脉动通电的脉冲波形是缓降波形。
13.一种铝材的电阻点焊机，其具备权利要求9～11中任一项所述的控制装置。
CN202080072655.3A 2019-10-18 2020-10-16 铝材的电阻点焊方法、铝材的电阻点焊控制装置和电阻点焊机 Active CN114555272B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019191537A JP7240672B2 (ja) 2019-10-18 2019-10-18 アルミニウム材の抵抗スポット溶接方法、アルミニウム材の抵抗スポット溶接制御装置、および抵抗スポット溶接機
JP2019-191537 2019-10-18
PCT/JP2020/039040 WO2021075533A1 (ja) 2019-10-18 2020-10-16 アルミニウム材の抵抗スポット溶接方法、アルミニウム材の抵抗スポット溶接制御装置、および抵抗スポット溶接機

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114555272A CN114555272A (zh) 2022-05-27
CN114555272B true CN114555272B (zh) 2023-10-20

Family

ID=75538124

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202080072655.3A Active CN114555272B (zh) 2019-10-18 2020-10-16 铝材的电阻点焊方法、铝材的电阻点焊控制装置和电阻点焊机

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230226637A1 (zh)
JP (1) JP7240672B2 (zh)
CN (1) CN114555272B (zh)
WO (1) WO2021075533A1 (zh)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010207909A (ja) * 2009-02-12 2010-09-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 高張力鋼板の抵抗溶接方法および抵抗溶接継手の製造方法
JP2010240740A (ja) * 2009-03-17 2010-10-28 Jfe Steel Corp 抵抗スポット溶接継手の製造方法
CN102091871A (zh) * 2011-01-10 2011-06-15 哈尔滨工业大学 一种金属材料薄板的激光脉冲点焊方法
CN104619451A (zh) * 2012-09-13 2015-05-13 大众汽车有限公司 通过焊接电流的可变时间曲线对构件电阻焊接的方法以及由此制成的复合构件
CN105358284A (zh) * 2013-07-11 2016-02-24 新日铁住金株式会社 电阻点焊方法
CN105636735A (zh) * 2013-12-20 2016-06-01 新日铁住金株式会社 电阻点焊方法
CN108890110A (zh) * 2018-09-10 2018-11-27 东北大学 一种提高q&p钢焊接接头质量的电阻点焊工艺
CN109500483A (zh) * 2018-11-14 2019-03-22 上海大学 提高中锰钢焊接接头力学性能的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3537465B2 (ja) * 1993-07-15 2004-06-14 三菱アルミニウム株式会社 アルミニウム合金板の溶接方法
WO2013031247A1 (ja) * 2011-08-30 2013-03-07 株式会社ナ・デックスプロダクツ 抵抗溶接機の溶接電流制御方法、およびその装置
BR112018016464A2 (pt) * 2016-02-15 2018-12-26 Novelis Inc ?métodos para unir chapas de metal e para evitar defeitos em uma solda ponto?
JP6963282B2 (ja) * 2018-04-20 2021-11-05 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム材の抵抗スポット溶接継手、及びアルミニウム材の抵抗スポット溶接方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010207909A (ja) * 2009-02-12 2010-09-24 Sumitomo Metal Ind Ltd 高張力鋼板の抵抗溶接方法および抵抗溶接継手の製造方法
JP2010240740A (ja) * 2009-03-17 2010-10-28 Jfe Steel Corp 抵抗スポット溶接継手の製造方法
CN102091871A (zh) * 2011-01-10 2011-06-15 哈尔滨工业大学 一种金属材料薄板的激光脉冲点焊方法
CN104619451A (zh) * 2012-09-13 2015-05-13 大众汽车有限公司 通过焊接电流的可变时间曲线对构件电阻焊接的方法以及由此制成的复合构件
CN105358284A (zh) * 2013-07-11 2016-02-24 新日铁住金株式会社 电阻点焊方法
CN105636735A (zh) * 2013-12-20 2016-06-01 新日铁住金株式会社 电阻点焊方法
CN108890110A (zh) * 2018-09-10 2018-11-27 东北大学 一种提高q&p钢焊接接头质量的电阻点焊工艺
CN109500483A (zh) * 2018-11-14 2019-03-22 上海大学 提高中锰钢焊接接头力学性能的方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021075533A1 (ja) 2021-04-22
JP7240672B2 (ja) 2023-03-16
CN114555272A (zh) 2022-05-27
JP2021065900A (ja) 2021-04-30
US20230226637A1 (en) 2023-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6108030B2 (ja) 抵抗スポット溶接方法
US9278407B2 (en) Dual-wire hybrid welding system and method of welding
JP5415896B2 (ja) インダイレクトスポット溶接方法
CN111989184B (zh) 铝材的电阻点焊接头以及铝材的电阻点焊方法
CN107848062B (zh) 电阻点焊方法
WO2014018194A1 (en) A hybrid welding system and method of welding with use of wire feeding device located between laser and electric arc welder
JP6260714B2 (ja) アークスポット溶接方法及びそれを実行する溶接装置
JP5691395B2 (ja) インダイレクトスポット溶接方法
JP6032285B2 (ja) インダイレクトスポット溶接方法
JP2005334971A (ja) アルミ系材と鉄系材の抵抗スポット溶接方法および接合継手
JP2008055437A (ja) シリーズスポット溶接方法、およびこの溶接で得られる接合体
CN114555272B (zh) 铝材的电阻点焊方法、铝材的电阻点焊控制装置和电阻点焊机
JP6078960B2 (ja) インダイレクトスポット溶接方法
JP7076703B2 (ja) アルミニウム材の抵抗スポット溶接方法
CN112338334A (zh) 铝材的电阻点焊接头
JP5789445B2 (ja) 抵抗溶接方法
CN107848061B (zh) 电阻点焊方法
JP5756076B2 (ja) インダイレクトスポット溶接方法
JP6856181B1 (ja) 抵抗スポット溶接方法および溶接部材の製造方法
JP2012011413A (ja) アルミニウム材の溶接方法
JP2021028085A (ja) アルミニウム材の抵抗スポット溶接接手
JP2024059021A (ja) アルミニウム材の抵抗スポット溶接方法
JP2024008814A (ja) アルミニウム又はアルミニウム合金材のスポット溶接方法及び溶接継手

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant