JP5169475B2 - Resistance welding method - Google Patents
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Description
本発明は、抵抗溶接方法に関し、具体的には、板厚方向へ重ね合わされて配置される複数の金属板の抵抗溶接方法に関する。 The present invention relates to a resistance welding how, specifically, relates to a resistance welding how a plurality of metal plates which are arranged superimposed to the sheet thickness direction.
自動車をはじめとする輸送用機械や各種産業機械の組み立てには、抵抗スポット溶接が多用される。一般的な構造部品には、一つの接合体の中に複数の接合箇所が存在するので、様々な抵抗スポット溶接法を適宜用いて抵抗スポット溶接を行う。なお、以降の説明では抵抗スポット溶接に供される金属板が鋼板である場合を例にとる。 Resistance spot welding is frequently used to assemble automobiles and other transportation machines and various industrial machines. In general structural parts, since there are a plurality of joints in one joined body, resistance spot welding is performed by appropriately using various resistance spot welding methods. In the following description, the case where the metal plate used for resistance spot welding is a steel plate is taken as an example.
図11(a)は、スポット溶接を示す説明図であり、図11(b)は、片側スポット溶接を示す説明図であり、さらに、図11(c)は、シリーズスポット溶接を示す説明図である。 11A is an explanatory view showing spot welding, FIG. 11B is an explanatory view showing one-side spot welding, and FIG. 11C is an explanatory view showing series spot welding. is there.
図11(a)に示すように、スポット溶接は、板厚方向へ重ね合わされて配置される2枚の鋼板1、2に、これらを挟んで対向して配置される溶接電極4およびバック電極5を当設し、溶接電極4からバック電極5へ、実線で示す溶接電流Aを流すことにより、行われる。また、図1(b)に示すように、片側スポット溶接は、板厚方向へ重ね合わされて配置される2枚の鋼板6、7における鋼板6に溶接電極9を当接するとともに、鋼板7における、溶接電極9が対向する位置とは異なる位置にバック電極10、10(バック電極10は図示例とは異なり1または3以上設けてもよい)を当接し、溶接電極9からバック電極10、10へ溶接電流Aを流すことにより、行われる。なお、バック電極10は鋼板7ではなく鋼板6に当接させてもよい。さらに、図11(c)に示すように、シリーズスポット溶接は、板厚方向へ重ね合わされて配置される2枚の鋼板11、12のうちの鋼板11に、2つの溶接電極13、14を離して当接し、溶接電極13から溶接電極14へ溶接電流Aを流すことにより、行われる。
As shown in FIG. 11 (a), spot welding is performed by
図11(a)に示すスポット溶接や図11(b)に示す片側スポット溶接において、溶接電極4、9が当接する箇所を抵抗スポット溶接しようとする際に、この接合箇所の近傍に先に抵抗スポット溶接されて形成された他の抵抗溶接部3、8が存在したり、あるいは、図11(c)に示すシリーズスポット溶接を行おうとすると、溶接電極4、9、13からの溶接電流Aの一部が、この他の溶接部3、8や鋼板11を通ってバック電極5、10、溶接電極14に至る、破線で示す無効電流Bが発生することが知られている。この無効電流Bの電流値が増加するほど、スポット溶接しようとする部分に流れる溶接電流Aの電流値が減少するので、適正なナゲットの形成や成長が得られ難くなる。
In spot welding shown in FIG. 11 (a) and one-side spot welding shown in FIG. 11 (b), when resistance spot welding is to be performed on a place where the
特に、図11(b)に示す片側スポット溶接では、接合しようとする点からバック電極10までの通電経路が長いため、溶接電極9と接触しない側の鋼板7だけにバック電極10が当たっている状況下であっても、先に抵抗スポット溶接されて形成された他の接合点や、鋼板6、7に形成される突出部あるいは角部を含む部分である強接触点への無効電流Bが生じ易い。また、図11(c)に示すように、シリーズスポット溶接でも、一方の溶接電極13から通電された溶接電流が溶接電極14に接触する一方の鋼板11だけを通り、他方の鋼板12を通過することなく、もう一方の溶接電極14に至るような経路も生じることから、無効電流Bに起因した溶接性の低下が生じ易い。
In particular, in the one-side spot welding shown in FIG. 11 (b), since the energization path from the point to be joined to the
一般的に、抵抗スポット溶接の多点溶接では、溶接打点のピッチが狭いほど無効電流が増加し、溶接可能な最小ピッチは被溶接材である鋼板の板厚に依存することが知られている。例えば抵抗溶接委員会が示す標準条件には、無効電流の発生による溶接性の低下を解決するために、被溶接材の板厚に応じて打点ピッチを広げる方法が開示されている。 In general, in resistance spot welding multi-point welding, it is known that the reactive current increases as the welding spot pitch becomes narrower, and the minimum weldable pitch depends on the plate thickness of the steel sheet to be welded. . For example, the standard condition indicated by the Resistance Welding Committee discloses a method of increasing the spot pitch according to the thickness of the material to be welded in order to solve the deterioration of weldability due to the generation of reactive current.
しかし、この方法では、部品の形状に起因して、例えば鋼板の一方または双方に溶接可能な座面を十分に確保できない場合には、十分な打点ピッチを確保できないおそれがある。また、打点ピッチを広げるために部品の剛性や強度が低下することも懸念される。 However, in this method, due to the shape of the component, for example, when a seating surface that can be welded to one or both of the steel plates cannot be sufficiently secured, there is a possibility that a sufficient hitting pitch cannot be secured. In addition, there is a concern that the rigidity and strength of the parts will decrease in order to widen the hitting pitch.
また、抵抗スポット溶接の加圧力が小さいほど無効電流が生じやすく、また溶接電流が小さいほど、無効電流が生じた場合の溶接部の強度の低下が大きいことも知られており、高い加圧力で抵抗スポット溶接を行うことも推奨されている他、特許文献1には、溶接の初期にだけ高い加圧力を負荷する方法に係る発明が開示されている。
In addition, it is known that the reactive current is more likely to be generated as the pressure applied by resistance spot welding is smaller, and that the lower the welding current is, the greater the decrease in strength of the welded portion when reactive current is generated. It is also recommended to perform resistance spot welding, and
一方、片側スポット溶接やシリーズスポット溶接のように、特に無効電流が生じ易い溶接法に関して、例えば、溶接点の真裏もしくはごく近傍に補助的に導電体を配置して溶接を行う方法や、特許文献2には、溶接部にプロジェクションを付与して抵抗スポット溶接を行う方法に係る発明が開示される。これらの発明は、いずれも、溶接電流の通電経路を短縮あるいは制限することによって、溶接部に集中して溶接電流を通電しようとするものである。
On the other hand, with regard to welding methods that are particularly prone to reactive currents, such as single-side spot welding and series spot welding, for example, a method of performing welding by placing a conductor auxiliary in the back or very close to the welding point, or
さらに、特許文献3には、予備電流を通電することにより鋼板を加熱し、鋼板の電気抵抗を増加することにより無効電流を低減する方法に係る発明が開示されている。
しかし、特許文献1により開示された発明は、スポット溶接機の性能による制約を受け、実施できないこともある。また、上述した片側スポット溶接やシリーズスポット溶接のように、溶接電極の反対側に配置される鋼板にバック電極を配置できない構造の部品を溶接する場合には、溶接電極の加圧による部品の変形を防ぐために加圧力を高めることができないことがあり、対応できない。
However, the invention disclosed in
また、溶接点の真裏もしくはごく近傍に補助的に導電体を配置して溶接を行う方法では、当然のことながら、部品形状の制約を大きく受けるので、この導電体を設置することができる形状を有する部品に対してしか実施できない。一方、特許文献2により開示された発明を実施するには、スポット溶接の狙い位置を厳格に管理する必要があり、確実な実施は現実には難しい。
In addition, in the method of performing welding by placing an electric conductor auxiliary behind or very close to the welding point, of course, the shape of the electric conductor can be set because it is greatly restricted by the shape of the parts. This can only be done for parts that have it. On the other hand, in order to carry out the invention disclosed in
さらに、特許文献3により開示された発明では、溶接時間の増加により生産性を損なう他、通電加熱による鋼板の軟化により部品形状を損なうことも懸念される。
Furthermore, in the invention disclosed in
本発明は、後述する図1(a)に例示するように、板厚方向へ重ね合わされて配置される複数の金属板(1、2)における、これら複数の金属板(1、2)を接合するとともに通電性を有する接合部(3)、またはこれら複数の金属板(1、2)が接触するとともに通電性を有する重ね合わせ接触部(図示しない)の近傍に、重ね合わされて配置される複数の金属板(1、2)を挟んで対向して配置される溶接電極(4)およびバック電極(5)を当接して、これら複数の金属板(1、2)を抵抗溶接する方法であって、溶接電極(4)またはバック電極(5)が当接する、最外側の二枚の金属板(1、2)のうちの少なくとも一の金属板(1、2)が、接合部3または重ね合わせ接触部(図示しない)の少なくともいずれか一つと、溶接電極(4)またはバック電極(5)が当接する部分とを結ぶ領域(25)の少なくとも一部を分断するように形成されるスリット(1a、2a)を備えることを特徴とする抵抗溶接方法である。
The present invention joins a plurality of metal plates (1, 2) in a plurality of metal plates (1, 2) arranged to overlap in the plate thickness direction as illustrated in FIG. In addition, a plurality of joint portions (3) having electrical conductivity or a plurality of metal plates (1, 2) in contact with each other and in close proximity to an overlapping contact portion (not shown) having electrical conductivity. welding electrode (4) and the back electrode disposed on opposite sides of the metal plate (1,2) (5) to abut, the plurality of metal plates (1, 2) by way of resistance welding And at least one metal plate (1, 2) of the outermost two metal plates (1, 2) with which the welding electrode (4) or the back electrode (5) abuts is the
また、別の観点からは、後述する図1(b)に示すように、板厚方向へ重ね合わされて配置される複数の金属板(6、7)を構成する、最外側の二枚の金属板(6、7)のうちの一の金属板(6)における、これら複数の金属板(6、7)を接合するとともに通電性を有する接合部(8)、またはこれら複数の金属板(6、7)が接触するとともに通電性を有する重ね合わせ接触部(図示しない)の近傍に溶接電極(9)を当接するとともに、二枚の金属板(6、7)のうちの他の一の金属板(7)における、溶接電極(9)が対向する位置とは異なる位置にバック電極(10、10)を当接して、これら複数の金属板(6、7)を抵抗溶接する方法であって、一の金属板(6)が、接合部(8)または重ね合わせ接触部の少なくともいずれか一つと、溶接電極(9)が当接する部分とを結ぶ領域(25)の少なくとも一部を分断するように形成されるスリット(6a)を備えることを特徴とする抵抗溶接方法である。 From another viewpoint, as shown in FIG. 1, discussed later (b) constituting a plurality of metal plates which are arranged superimposed to the thickness direction (6,7), the two outermost In the metal plate (6) of one of the metal plates (6, 7), the plurality of metal plates (6, 7) are joined, and the joint portion (8) having electrical conductivity or the plurality of metal plates ( 6 and 7) are in contact with each other and a welding electrode (9) is brought into contact with the vicinity of an overlapping contact portion (not shown) having electrical conductivity and the other one of the two metal plates (6 and 7). In this method, the back electrodes (10, 10) are brought into contact with the metal plate (7) at a position different from the position where the welding electrode (9) is opposed, and the plurality of metal plates (6, 7) are resistance-welded. The one metal plate (6) is at least either the joint (8) or the overlapping contact portion. And one welding electrode (9) is a resistance welding method, characterized in that it comprises a slit (6a) which is formed so as to divide at least part of the region (25) connecting the abutting portion.
この本発明に係る抵抗溶接方法では、重ね合わせ接触部が、複数の金属板(1,2)、(6,7)のクランプ手段により加圧されるクランプ部、または複数の金属板(1,2)、(6,7)のうちの少なくとも一の金属板に形成される突出部あるいは角部を含む部分であることが、例示される。 In the resistance welding method according to the present invention, the overlapping contact portion is clamped by a plurality of metal plates (1, 2), (6, 7) clamping means, or a plurality of metal plates (1, It is illustrated that it is a part containing the protrusion part or corner | angular part formed in the at least 1 metal plate of 2) and (6, 7).
また、別の観点からは、後述する図1(c)に示すように、板厚方向へ重ね合わされて配置される複数の金属板(11、12)を構成する、最外側の二枚の金属板(11、12)のうちの一の金属板(11)に複数の溶接電極(13、14)を当接して、これら複数の金属板(11、12)を抵抗溶接する方法であって、一の金属板(11)が、溶接電極(13、14)が当接する部分同士を結ぶ複数の領域のうちの少なくとも一の領域(25)の少なくとも一部を分断するように形成されるスリット(11a)を備えることを特徴とする抵抗溶接方法である。 From another viewpoint, as shown in FIG. 1, discussed later (c) constitute a plurality of metal plates which are arranged superimposed to the thickness direction (11, 12), the two outermost A method in which a plurality of welding electrodes (13, 14) are brought into contact with one metal plate (11) of the metal plates (11, 12) and the plurality of metal plates (11, 12) are resistance-welded. A slit formed so that one metal plate (11) divides at least a part of at least one region (25) of a plurality of regions connecting portions where the welding electrodes (13, 14) abut. (11a) It is a resistance welding method characterized by the above-mentioned.
これらの抵抗溶接方法では、スリット(1a、2a、6a、11a)が、一の金属板(1、2、6、11)の板厚方向へ貫通する貫通孔であることが望ましい。
また、別の観点からは、図1(a)および図1(b)に示すように、板厚方向へ重ね合わされて配置される複数の金属板(1、2)、(6、7)と、これら複数の金属板(1、2)、(6、7)を接合するとともに通電性を有する接合部(3)、(8)またはこれら複数の金属板(1、2)、(6、7)が接触するとともに通電性を有する重ね合わせ接触部と、接合部(3)、(8)または重ね合わせ接触部の近傍に形成されて複数の金属板(1、2)、(6、7)を接合する抵抗溶接部(16)、(18)と、接合部(3)、(8)または重ね合わせ接触部の少なくともいずれか一つ、および抵抗溶接部(16)、(18)を結ぶ領域(25)の少なくとも一部を分断するように形成されるスリット(1a、2a)、(6a)とを備えることを特徴とする抵抗溶接接合体(15)、(17)である。この場合に、重ね合わせ接触部が、複数の金属板(1、2)、(6、7)のうちの少なくとも一の金属板に形成される突出部あるいは角部を含む部分であることが例示される。さらに、この場合に、接合部(3)、(8)または重ね合わせ接触部と抵抗溶接部(16)、(18)との間の距離が50mm以下であることが例示される。
These resistors welding method, a slit (1a, 2a, 6a, 11a) is desirably in the through hole penetrating the thickness direction of one metal plate (1,2,6,11).
From another point of view, as shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), a plurality of metal plates (1, 2), (6, 7) arranged in an overlapping manner in the plate thickness direction, and These metal plates (1, 2), (6, 7) are joined to each other and have joints (3), (8) or these metal plates (1, 2), (6, 7). And a plurality of metal plates (1, 2), (6, 7) formed in the vicinity of the overlapping contact portion and the joint portions (3), (8) or the overlapping contact portion. A region connecting the resistance welds (16), (18), at least one of the joints (3), (8) or the overlapping contact portion, and the resistance welds (16), (18). Slits (1a, 2a), (6a) formed so as to divide at least part of (25). Resistance welding assembly, wherein (15) and (17). In this case, it is exemplified that the overlapping contact portion is a portion including a protruding portion or a corner portion formed on at least one of the plurality of metal plates (1, 2), (6, 7). Is done. Furthermore, in this case, it is exemplified that the distance between the joint (3), (8) or the overlapping contact portion and the resistance welded portion (16), (18) is 50 mm or less.
さらに、別の観点からは、図1(c)に示すように、板厚方向へ重ね合わされて配置される複数の金属板(11、12)と、これら複数の金属板(11、12)を接合する複数の抵抗溶接部(20、21)と、隣り合う二つの抵抗溶接部(20、21)を結ぶ複数の領域のうちの少なくとも一の領域(25)の少なくとも一部を分断するように形成されるスリット(11a)とを備えることを特徴とする抵抗溶接接合体(19)である。この場合にも、隣り合う二つの抵抗溶接部(20、21)の間の距離が50mm以下であることが例示される。 Furthermore , from another point of view, as shown in FIG. 1 (c), a plurality of metal plates (11, 12) and a plurality of metal plates (11, 12) arranged in the thickness direction are arranged. A plurality of resistance welds (20, 21) to be joined and at least a part of at least one region (25) among a plurality of regions connecting two adjacent resistance welds (20, 21) are divided. It is a resistance welding joint (19) provided with the slit (11a) formed. Also in this case, it is illustrated that the distance between two adjacent resistance welds (20, 21) is 50 mm or less.
これらの本発明において「領域」とは、図1(a)、図1(b)に例示するように、形成される溶融部の外郭として規定される接合部(3、8)と、同じく形成されるナゲットの外郭として規定される抵抗溶接部(16、18)とを結んだ線で囲まれた領域25、または、外圧の作用により金属板(11、12)が強く接触する部分の外郭と、抵抗溶接部(16、18)とを結んだ線で囲まれた領域を意味する。
In the present invention, the “region” is formed in the same manner as the joint portions (3, 8) defined as the outline of the melted portion to be formed, as illustrated in FIGS. 1 (a) and 1 (b). A
これらの本発明において「重ね合わせ接触部」とは、複数の金属板(1、2)、(6、7)、(11、12)が接触するとともに通電性を有する部分を意味しており、例えば、後述する図6(a)、図6(b)に示すように、クランプ装置26等による外力の付与によって金属板同士が接触している部分や、例えば、後述する図7(a)、図7(b)に示すように、金属板に形成された突出部を介して接触した部分や、金属板に形成された角部を介して接触した部分を包含する。なお、このような接触個所は、スリットを設けない通常の抵抗溶接法により抵抗溶接した場合に、通電に伴う発熱により金属板に変色が発生することにより確認できる。
In these present inventions, the “overlapping contact portion” means a portion where a plurality of metal plates (1, 2), (6, 7), (11, 12) are in contact with each other and have electrical conductivity, For example, as shown in FIGS. 6A and 6B, which will be described later, a portion where the metal plates are in contact with each other by applying an external force by the
また、これらの本発明において「近傍」とは、溶接電極(4)、(9)、(13、14)から接合部(3)、(8)または重ね合わせ接触部に流れる無効電流が大きくなる範囲を意味し、例えば、溶接電極(4)、(9)、(13、14)が当設することにより形成される抵抗溶接部(16、18、20、21)の中心からの距離が50mm以内、望ましくは30mm以内の範囲である。すなわち、接合部(3)、(8)または重ね合わせ接触部と抵抗溶接部(16、18、20、21)の中心との距離が50mmを超えて大きくなると、接合部(3)、(8)または重ね合わせ接触部を介して流れる無効電流が小さくなり、無効電流による影響が実質的に消失するので、抵抗溶接部(16、18、20、21)の中心からの距離が50mm以内の範囲に接合部または接触部が存在する場合にスリットを形成することが望ましい。 In the present invention, “near” means that the reactive current flowing from the welding electrodes (4), (9), (13, 14) to the joints (3), (8) or the overlapping contact portion is increased. The range means, for example, the distance from the center of the resistance welded portion (16, 18, 20, 21) formed by the welding electrodes (4), (9), (13, 14) being 50 mm. Within the range, preferably within 30 mm. That is, when the distance between the joints (3), (8) or the overlap contact part and the center of the resistance welded part (16, 18, 20, 21) increases beyond 50 mm, the joints (3), (8 ) Or the reactive current flowing through the overlapping contact portion is reduced, and the influence of the reactive current substantially disappears, so that the distance from the center of the resistance welded portion (16, 18, 20, 21) is within 50 mm. It is desirable to form slits when there are joints or contact portions.
また、これらの本発明において「スリット(1a、2a、6a、11a)」とは、金属板(1、2、6、11)の板厚方向に貫通し、最外側の金属板(1、2、6、11)の端面に開口する切り込み、あるいは貫通孔を意味し、その形状は特に制限されない。また、本発明において「スリット」が形成される位置は、図1(a)または図1(b)に示す例では接合部(3、8)または重ね合わせ接触部の少なくともいずれか一つと、溶接電極(4、9)またはバック電極(5)が当設する部分とを結ぶ領域(25)の少なくとも一部であればよく、また、図1(c)に示す例では溶接電極(13、14)が当設する部分を結ぶ領域(25)の少なくとも一部であればよく、特に制限されない。 In the present invention, the “slits (1a, 2a, 6a, 11a)” penetrate the metal plates (1, 2, 6, 11) in the thickness direction, and the outermost metal plates (1, 2). , 6, 11) means a notch or a through-hole opening at the end face, and the shape thereof is not particularly limited. In the present invention, the “slit” is formed at a position where at least one of the joint (3, 8) or the overlapping contact portion in the example shown in FIG. 1 (a) or FIG. 1 (b) and welding. It may be at least a part of the region (25) connecting the electrode (4, 9) or the back electrode (5) and the welding electrode (13, 14) in the example shown in FIG. ) May be at least a part of the region (25) connecting the portions to be installed, and is not particularly limited.
さらに、これらの本発明において「スリット(1a、2a、6a、11a)」は、(I)板厚方向へ重ね合わされて配置される複数の金属板(1、2、6、7、11、12)のいずれにも設けられること、(II)接合部(3、8)または重ね合わせ接触部の少なくともいずれか一つの中心と、(4、9)またはバック電極(5)が当設する部分とを結ぶ線を分断するように設けられること、(III)接合部(3、8)または重ね合わせ接触部の少なくともいずれか一つの中心と、(4、9)またはバック電極(5)が当設する部分とを結ぶ領域(25)の全てを分断するように設けられることが、それぞれ望ましい。 Furthermore, in these present inventions, the “slits (1a, 2a, 6a, 11a)” are (I) a plurality of metal plates (1, 2, 6, 7, 11, 12) that are arranged in the plate thickness direction. ), (II) at least one center of the joint (3, 8) or the overlapping contact portion, and (4, 9) or a portion where the back electrode (5) is provided. (III) At least one center of the junction (3, 8) or the overlapping contact portion and (4, 9) or the back electrode (5) are provided. It is desirable that each of the regions (25) connecting the portions to be cut is provided so as to be divided.
本発明によれば、被溶接材料間にスポット溶接部や部分的に強く接触する部分が存在する状況下においても、抵抗スポット溶接の溶接条件(溶接電極による加圧力、通電時間さらには溶接電流)を従来の溶接条件から大きく変更することなく、無効電流が生じない従来の場合とほぼ同等の溶接条件で、無効電流を十分に低減しながら、上述したスポット溶接部や部分的に強く接触する部分の近傍で、良好な抵抗スポット溶接を行うことができ、これにより、抵抗スポット溶接の打点間距離が例えば50mm以下と小さい場合であっても適正なナゲットを確実に有することから十分な接合強度を有する抵抗溶接接合体を提供することができる。 According to the present invention, welding conditions for resistance spot welding (pressure applied by welding electrodes, energization time, and welding current) even in situations where there are spot welds or parts that are partly in strong contact between the materials to be welded Without significantly changing the conventional welding conditions, the above-mentioned spot welds and parts that are in strong contact with each other while reducing the reactive current sufficiently under almost the same welding conditions as in the conventional case where reactive current does not occur In this case, good resistance spot welding can be performed in the vicinity of this, and therefore, even when the distance between the hit points of resistance spot welding is as small as 50 mm or less, for example, an appropriate nugget is surely provided, so that sufficient bonding strength is obtained. It is possible to provide a resistance welding joint having the same.
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面を参照しながら、詳細に説明する。なお、以降の説明では、金属板が鋼板である場合を例にとるが、抵抗スポット溶接に供される金属板であれば鋼板以外であっても同様に適用可能であることはいうまでもない。 The best mode for carrying out the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description, the case where the metal plate is a steel plate is taken as an example, but it goes without saying that the metal plate can be similarly applied to other than the steel plate as long as it is a metal plate subjected to resistance spot welding. .
図1は、本実施の形態を示す説明図であり、図1(a)は溶接電極4およびバック電極5を用いるスポット溶接に本発明を適用した状況を示し、図1(b)は片側スポット溶接に本発明を適用した状況を示し、さらに、図1(c)はシリーズスポット溶接に本発明を適用した状況を示す説明図である。
FIG. 1 is an explanatory view showing the present embodiment. FIG. 1 (a) shows a situation where the present invention is applied to spot welding using a
図1(a)に示すように、スポット溶接では、板厚方向へ重ね合わされて配置される複数(図示例では2枚)の鋼板1、2における、鋼板1、2を接合するとともに通電性を有する接合部であるスポット溶接部3の近傍に、重ね合わされて配置される鋼板1、2を挟んで対向して配置される溶接電極4およびバック電極5を当設して鋼板1、2をスポット溶接する。
As shown in FIG. 1A, in spot welding, the
なお、図示しないが、スポット溶接部3に替えて、鋼板1、2が接触するとともに通電性を有する重ね合わせ接触部、例えば、(a)鋼板1、2のクランプ手段による外力の付与によって鋼板1、2同士が接触している部分や、(b)鋼板1、2に形成される例えば突出部または角部によって鋼板1、2同士が部分的に強く接触し、これにより、抵抗溶接した場合に通電に伴う発熱によって鋼板1、2が変色する部分を包含する。
In addition, although not shown in figure, it replaces with the
溶接電極4は、溶接電流を通し、加圧力を鋼板1に伝える棒状の電極、いわゆる電極チップである。また、バック電極5は、溶接電極4の加圧力を受け、溶接電極4からの溶接電流を流す電極であり、図1(a)に示すものは棒状電極であるが、例えば板状電極であってもよい。
The
本実施の形態では、溶接電極4が当接する鋼板1、およびバック電極5が当接する鋼板2が、スポット溶接部3と、溶接電極4またはバック電極5が当設する部分とを結ぶ領域25の少なくとも一部を分断するように形成されるスリット1a、2aを備える。図示例では、スリット1a、2aは、鋼板(1、2)の板厚方向に貫通するとともに鋼板(1、2)の端面に開口する切り込みであるが、これとは異なり、鋼板1、2の板厚方向へ貫通する貫通孔であってもよく、貫通孔であるほうが、鋼板1、2の強度の低下を最小限に抑制できるとともに加工も容易であることから、むしろ望ましい。
In the present embodiment, the
そして、重ね合わせた鋼板1、2を、対向する位置に配置された溶接電極4およびバック電極5により挟んで溶接するスポット溶接に、本発明を適用すると、溶接電極4からバック電極5に溶接電流が流れてスポット溶接が行われる際に、図1(a)に示すように、鋼板1、2のいずれか一方または両方にスリット1a、2aを形成しておくことにより、溶接電極4からスポット溶接部3を通ってバック電極5に流れる無効電流の電流値を低減することができる。
When the present invention is applied to spot welding in which the stacked
このため、図1(a)に示す本実施の形態によれば、抵抗スポット溶接の溶接条件(溶接電極による加圧力、通電時間さらには溶接電流)を従来の溶接条件から大きく変更することなく、無効電流が生じない従来の場合とほぼ同等の溶接条件で、無効電流を十分に低減しながら、スポット溶接部3や部分的に鋼板1、2同士が強く接触する部分の近傍であっても、良好な抵抗スポット溶接を行うことができる。
For this reason, according to the present embodiment shown in FIG. 1 (a), without significantly changing the welding conditions of resistance spot welding (pressure applied by the welding electrode, energization time and further welding current) from the conventional welding conditions, Even in the vicinity of the spot welded
このようにして、スポット溶接部3や部分的に鋼板1、2同士が強く接触する部分の近傍に抵抗溶接部16を備える抵抗溶接接合体15を提供することができる。この抵抗溶接接合体15は、板厚方向へ重ね合わされて配置される鋼板1、2と、鋼板1、2を接合するスポット溶接部3と、スポット溶接部3および抵抗溶接部16を結ぶ領域の少なくとも一部を分断するように形成されるスリット1a、2aとを備える。この抵抗溶接接合体15は、スポット溶接部3および抵抗溶接部16の間の距離が50mm以下、さらには30mm以下であっても、先に形成されたスポット溶接部3により誘発される無効電流の影響を受けることなく、健全なナゲットを有する抵抗溶接部16が形成されている。
In this way, it is possible to provide the resistance welded joint 15 including the resistance welded
また、図1(b)に示すように、片側スポット溶接では、板厚方向へ重ね合わされて配置される2枚の鋼板6、7における鋼板6に、これら2数の鋼板6、7を接合するとともに通電性を有する接合部であるスポット溶接部8(または鋼板6、7が接触するとともに通電性を有する重ね合わせ接触部であってもよい)の近傍に溶接電極9を当接するとともに、鋼板7における、溶接電極9が対向する位置とは異なる位置にバック電極10、10を当接して、これら2数の鋼板6、7を抵抗溶接する。
Moreover, as shown in FIG.1 (b), in one side spot welding, these two
この際、鋼板6が、スポット溶接部8と、溶接電極9が当接する部分とを結ぶ領域25の少なくとも一部を分断するように形成されるスリット6aを備える。上述したように、スリット6aは、鋼板6、7の板厚方向へ貫通する貫通孔であることが望ましい。
Under the present circumstances, the
重ね合わせた鋼板6、7を挟んで溶接電極9の対向する位置とは異なる位置にバック電極10を配置して行う片側スポット溶接に、本発明を適用すると、溶接電極9からバック電極10に溶接電流が流れて片側スポット溶接が行われるが、本実施の形態では図1(b)に示すように、鋼板6にスリット6aを形成しているので、溶接電極9からスポット溶接部3を通ってバック電極10に流れる無効電流の電流値を低減することができる。
When the present invention is applied to one-side spot welding in which the
なお、図1(b)に示すように、溶接電極9の対向する位置が空間であるとともに他の位置にバック電極10が設けられる場合だけではなく、例えば、溶接電極9の対向する位置に絶縁物を配置して片側スポット溶接の際における鋼板6、7の撓みを抑制するようにしてもよい。
In addition, as shown in FIG. 1B, not only when the position where the
このようにして、スポット溶接部8の近傍に抵抗溶接部18を備える抵抗溶接接合体17が提供される。この抵抗溶接接合体17は、板厚方向へ重ね合わされて配置される鋼板6、7と、鋼板6、7を接合するスポット溶接部8と、スポット溶接部8および抵抗溶接部18を結ぶ領域25の少なくとも一部を分断するように形成されるスリット6aとを備える。この抵抗溶接接合体17は、スポット溶接部8および抵抗溶接部18の間の距離が50mm以下、さらには30mm以下であっても、先に形成されたスポット溶接部8により誘発される無効電流の影響を受けることなく、健全なナゲットを有する抵抗溶接部18が形成されている。
In this way, a resistance welded
さらに、図1(c)に示すように、シリーズスポット溶接では、板厚方向へ重ね合わされて配置される2枚の鋼板11、12のうちの鋼板11に2つの溶接電極13、14を当接して鋼板11、12を抵抗スポット溶接する。
Further, as shown in FIG. 1C, in series spot welding, the two
この際、鋼板11が、溶接電極13、14が当接する部分同士を結ぶ一の領域25を分断するように形成されるスリット11aを備える。なお、図1(c)に示す例とは異なり、板厚方向へ重ね合わされて配置される2枚の鋼板11、12のうちの鋼板11に3つ以上の複数の溶接電極を当接して鋼板11、12を抵抗スポット溶接する場合には、鋼板11が、3つ以上の溶接電極が当接する部分同士を結ぶ複数の領域の少なくとも一の領域を分断するように形成されるスリットを備えるようにすればよい。
Under the present circumstances, the
重ね合わせた鋼板11、12のうちの鋼板11にのみ溶接電極13、14を配して行う溶接方法であるシリーズスポット溶接に、本発明を適用すると、一方の溶接電極13から鋼板11のみを通って他方の溶接電極14に流れる無効電流を小さくすることができる。
When the present invention is applied to series spot welding, which is a welding method in which the
このようにして、近接して存在する抵抗溶接部20、21を備える抵抗溶接接合体19が提供される。この抵抗溶接接合体19は、板厚方向へ重ね合わされて配置される2数の鋼板11、12と、抵抗溶接部20、21と、隣り合う二つの抵抗溶接部20、21を結ぶ複数の領域25の少なくとも一部を分断するように形成されるスリット11aとを備える。
In this way, a resistance welded joint 19 including the resistance welds 20 and 21 existing in the vicinity is provided. This resistance welding joined
この抵抗溶接接合体19は、抵抗溶接部20、21の間の距離が50mm以下、さらには30mm以下であっても、スポット溶接時における無効電流の影響を受けることなく、健全なナゲットを有する抵抗溶接部20、21が形成されている。
This resistance welded joint 19 is a resistor having a healthy nugget without being affected by reactive current during spot welding even when the distance between the resistance welds 20 and 21 is 50 mm or less, and even 30 mm or less. Welded
図1(b)、図1(c)においても、スリット6a、11aは、図1(a)に示すスリット2aと同様に、鋼板6、11の板厚方向に貫通し、鋼板6、11の端面に開口する切り込み形状、あるいは貫通孔を意味し、その形状は特に制限されない。また、スリット6aが形成される位置は、スポット溶接部8と溶接電極9が当接する部分とを結ぶ領域の少なくとも一部であればよいとともに、スリット11aが形成される位置は、溶接電極13、14が当接する位置を結ぶ領域の少なくとも一部であればよく、特に制限されない。
1B and 1C, the
さらに、スリット2a、6aは、(I)板厚方向へ重ね合わされて配置される鋼板(1、2)、(6、7)のいずれにも設けられること、(II)スポット溶接部3、8の中心と、溶接電極4、9が当設する部分とを結ぶ線を分断するように設けられること、(c)スポット溶接部3、8と溶接電極4、9が当設する部分とを結ぶ領域25の全てを分断するように設けられることが、それぞれ望ましく、また、スリット11aは、(I)板厚方向へ重ね合わされて配置される鋼板(11、12)のいずれにも設けられること、(II)抵抗溶接部20、21の中心を結ぶ線を分断するように設けられること、(c)抵抗溶接部20、21を結ぶ領域25の全てを分断するように設けられることが、それぞれ望ましい。
Furthermore, the
さらに、図1(a)〜図1(c)に示す各形態の細部を詳細に説明する。
図2は、本発明者らが行った、多点溶接性を確保することができる鋼板の材料および形状の評価方法を示す説明図である。
Further, details of each embodiment shown in FIGS. 1A to 1C will be described in detail.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a method for evaluating the material and shape of a steel sheet that can ensure multi-point weldability performed by the present inventors.
図2に示すように、数種の強度および板厚を有する鋼板の組合せ20、21を対象として、鋼板20、21の形状(鋼板20、21の種類、抵抗溶接部22の配置、スポット溶接部23の有無等)を変化させて、単点および多点のスポット溶接および片側スポット溶接を行った。
As shown in FIG. 2, the shapes of the
そして、図2に示すように、溶接後に接合された鋼板20、21を捻って破断させ、抵抗溶接部22に形成される溶接ナゲット24の径を測定し、同一溶接条件で単点の溶接を行った場合に得られるナゲット径に対する、多点溶接時のナゲット径の割合である「ナゲット成長率」(=ナゲット成長率(%)=(多点溶接した場合に得られるナゲット径)/(単点溶接した場合に得られるナゲット径)×100)を調査することにより、多点溶接性を確保することができる鋼板20、21の材料および形状について検討した。
Then, as shown in FIG. 2, the
その結果、以下に説明する条件を満足することが、多点溶接性を確保するために有効であることが判明した。以降の説明では、鋼板1に設けられるスリット1aを例にとるが、鋼板2に設けられるスリット2aや鋼板6に設けられるスリット6a、さらには鋼板11に設けられるスリット11aも同様である。
(i)スリット1aの形成位置および形状(長さ、幅、深さ)
図3〜5は、本実施の形態で設けられるスリット1aの説明図である。
As a result, it was found that satisfying the conditions described below is effective for ensuring multi-point weldability. In the following description, the
(I) Formation position and shape of
3-5 is explanatory drawing of the
上述したように、抵抗溶接による多点溶接では、溶接打点のピッチが狭いほど無効電流が増加することが知られる。これは、溶接打点ピッチが狭いほど、溶接電極4を当接させて接合しようとする位置からスポット溶接部3へと向かう無効電流が通過する経路が短くなり、通過のための抵抗が小さくなるためである。これは、同一溶接方法での多点溶接のみでなく、他の方法で設けられた通電可能な接合点が存在する場合にも起こり得る現象であることは言うまでもない。
As described above, in multi-point welding by resistance welding, it is known that the reactive current increases as the pitch of the welding spot becomes narrower. This is because, as the welding spot pitch is narrower, the path through which the reactive current from the position where the
図3(a)〜図3(c)に例示するように、被溶接材料である鋼板1における、接合しようとする点16と既に溶接されているスポット溶接部3とを直線で結んで得られる領域25の一部または全てを、スリット1aを設けることによって欠損させることにより、スポット溶接部3へ流れる無効電流を抑制し、これにより、接合しようとする点16で得られるナゲット成長率を増加できる。
As illustrated in FIG. 3A to FIG. 3C, it is obtained by connecting the
スリット1aを形成することにより、接合しようとする点16とスポット溶接部3とを結ぶ直線上の、無効電流の最短経路を分断できるので、接合しようとする点16からスポット溶接部3へ向かう無効電流はこのスリット1aの形成部を迂回するようになるので、無効電流が通過する経路が延長され、打点ピッチを広げた場合に無効電流を抑制することができる。
By forming the
スリット1aは、領域25内のどこに形成しても、無効電流の抑制効果を得ることができる。また、スリット1aの幅(接合しようとする点16とスポット溶接部3とを結ぶ方向へのスリット1aの寸法)は特定の範囲に制限されるものではなく、任意の幅で設定可能である。
Regardless of where the
スリット1aは、図3(b)に示すように、最短の無効電流経路である、接合しようとする点16およびスポット溶接部3それぞれの中心を結ぶ線を分断する位置に設けることが望ましい。
As shown in FIG. 3B, the
また、スリット1aは、図3(c)に示すように、接合しようとする点16と既に溶接されているスポット溶接部3とを直線で結んで得られる領域25の全部を完全に分断する位置に設けることがさらに望ましい。
Moreover, as shown in FIG.3 (c), the
形成されるスリット1aは、図4(a)に示すように鋼板1を貫通する貫通孔や、図4(b)に示すように鋼板1の端部に開口した形状であってもよいが、図4(a)に示すように鋼板1の端部に開口しない貫通孔であることが望ましい。
The
さらに、図1(a)に示すスポット溶接の場合には、図5(a)および図5(b)に示すように、重ね合わされた全ての鋼板1、2にスリット1a、2aを形成することが望ましい。
Further, in the case of spot welding shown in FIG. 1 (a), slits 1a and 2a are formed in all the stacked
図6は、スリットの形成位置を示す説明図であり、図6(a)はスポット溶接の各種例を示し、図6(b)は片側スポット溶接の各種例を示し、図6(c)はシリーズスポット溶接の一例を示す。なお、図6における符号3−1、3−2はいずれも既に形成されているスポット溶接部を示し、符号26は鋼板1、2をクランプするクランプ装置を示す。
6A and 6B are explanatory views showing the formation positions of the slits, FIG. 6A shows various examples of spot welding, FIG. 6B shows various examples of one-side spot welding, and FIG. An example of series spot welding is shown. In addition, the code | symbol 3-1 and 3-2 in FIG. 6 all show the spot weld part already formed, and the code |
以下、図6(a)を参照しながら説明し、図6(b)および図6(c)は同様であるので、説明を省略する。
抵抗溶接による多点溶接時の主たる無効電流の経路は、図6(a)において、抵抗溶接しようとする点16と、隣接して存在する、既にスポット溶接を行われたスポット溶接部3、またはクランプ装置26によりクランプされて強く接触している部分とを結ぶ領域25であり、隣接するスポット溶接部3を結ぶ線の延長線上に、このスポット溶接部3よりも遠い位置に、さらに他のスポット溶接部が存在したとしても、この他のスポット溶接部への無効電流によるナゲット成長率の低下は、殆ど問題にならないことが知られている。溶接電極4より通電される溶接電流は、バック電極5へ至る経路のうちで電気抵抗が低い経路を優先的に流れる性質を有するからである。
Hereinafter, description will be made with reference to FIG. 6A, and since FIG. 6B and FIG. 6C are the same, description thereof will be omitted.
In FIG. 6A, the main reactive current path during multi-point welding by resistance welding is the
したがって、無効電流を低減し、接合しようとする点16でのナゲット成長率を増加させるためには、接合しようとする点16に隣接するスポット溶接部3、および接合しようとする点16に隣接するその他の無効電流の分流が懸念される点(以下「分流懸念点」という)とを結ぶ線上の鋼板1を欠損させることが有効である。なお、この「隣接する点」とは、「最隣接する一点」を指すものではない。接合しようとする点16から入力された溶接電流は、全ての方向に流れる可能性があることから、スポット溶接部3およびその他の分流懸念点が、接合しようとする点16からみて一方向に限定されない場合には、各方向の最隣接点が無効電流の通電経路となり得る。したがって、この場合には、接合しようとする点16からスポット溶接部3に向かう方向のみならずその他の分流懸念点に向かう方向に存在する最隣接点へ向かう全ての分流経路に、スリット1aを形成することが望ましい。
Therefore, in order to reduce the reactive current and increase the nugget growth rate at the
なお、分流懸念点としては、例えばクランプ装置により鋼板がクランプされる箇所や、抵抗溶接での前打点以外の接合箇所(たとえばボルト締結箇所や溶融溶接での溶接箇所等)がある。 Examples of the diversion concerns include, for example, a location where the steel plate is clamped by a clamping device, and a joining location other than the pre-spotting point in resistance welding (for example, a bolt fastening location or a welding location in fusion welding).
しかし、複数存在する無効電流の通電経路のうち、最も短く、したがって通過に必要な抵抗が低いのは、最隣接点を通る経路であることは自明である。よって、各方向の既溶接点と、接合しようとする点16を結ぶ全ての線上にスリット1aを設けることができない場合であっても、接合しようとする点16からの距離が近いスポット溶接部3との間に、優先的にスリット1aを形成することにより、接合しようとする点16で得られるナゲットの成長率を向上することができる。
However, it is self-evident that the shortest path among the plurality of reactive current energization paths, and hence the low resistance required for passage, is the path that passes through the nearest point. Therefore, even if it is a case where the
望ましくは、最隣接するスポット溶接部3、または最隣接するその他の分流懸念点と、接合しようとする点16を結ぶ線上にスリット1aを設けることであり、さらに望ましくは、全ての方向の最隣接点と接合しようとする点16とを結ぶ線上にスリット1aを設けることである。
Desirably, the
なお、図6(b)に示す片側スポット溶接では、鋼板6、7同士のスポット溶接部が存在しない場合に単点の抵抗溶接を行っても、鋼板6、7がクランプされた箇所や、バック電極10と鋼板7との接触箇所、その他、構造上、鋼板6、7同士が強く接触する箇所を流れる無効電流が生じ、接合しようとする点18のナゲット成長率が低下することがある。
In the one-side spot welding shown in FIG. 6B, even if single point resistance welding is performed when there is no spot weld between the
図7は、片側スポット溶接において鋼板6、7同士が、このように強く接触する箇所を示す説明図であり、図7(a)は重ね合わされた鋼板6、7のうちの鋼板7に互いの重ね合わせ面方向に向けて突出する凸部7aが存在する場合を示し、図7(b)は、稜線部7b、7bを有する鋼板7と平板状の鋼板6とを接合する場合を示す。
FIG. 7 is an explanatory view showing a location where the
図7(a)および図7(b)に示すように、片側スポット溶接を行うために溶接電極9により鋼板6の所定の位置を加圧すると、鋼板6、7はこの加圧により図示するような形状に撓み、これにより、凸部7aの角部や稜線部7b、7bにおいて鋼板7が部分的に鋼板6と強く接触する。
As shown in FIGS. 7A and 7B, when a predetermined position of the
片側スポット溶接においては、上記のような接触箇所を介して流れる無効電流が生じやすい。これは、上述したように、片側スポット溶接は溶接に寄与する電流の通電経路が長く、また低い加圧力で接合を行うことに起因する。すなわち、溶接電極9からバック電極10までの通電可能な経路内に、溶接電極10直下以上に、強く、または広い面積で鋼板6、7同士が接触する箇所(図示例では凸部7aの角部や稜線部7b、7b)が生じ易く、この場合にその接触箇所に生じる界面抵抗が低いために、無効電流が容易に生じるためである。
In one-side spot welding, reactive currents that flow through the contact points as described above tend to occur. As described above, this is due to the fact that the one-side spot welding has a long current-carrying path that contributes to welding, and that bonding is performed with a low applied pressure. That is, in the path where the current can be passed from the
したがって、片側スポット溶接の場合には、スポット溶接部3のみならず、このような鋼板同士が部分的に強く接触する箇所と、接合しようとする点16を結ぶ領域25の一部または全てを、スリット6aを設けることによって欠損させることにより、接合しようとする点のナゲット成長率を増加させる効果が得られる。
Therefore, in the case of one-side spot welding, not only the spot welded
(ii)スリットを形成する鋼板
図8は、スリットを形成する鋼板を示す説明図であり、図8(a)はスポット溶接における各種の鋼板を示し、図8(b)は片側スポット溶接における各種の鋼板を示し、さらに図8(c)はシリーズスポット溶接における各種の鋼板を示す。
(Ii) Steel plate forming slit FIG. 8 is an explanatory view showing a steel plate forming slit, FIG. 8 (a) shows various steel plates in spot welding, and FIG. 8 (b) shows various steel plates in one-side spot welding. Further, FIG. 8C shows various steel plates in series spot welding.
図8(a)の左図は板厚が大きい鋼板1ではなく板厚が小さな鋼板2にスリット2aを形成した場合を示し、図8(a)の中図はこれとは逆に板厚が大きな鋼板1にスリット1aを形成した場合を示し、さらに、図8(a)の左図は両方の鋼板1、2にスリット1a、2aを形成した場合を示す。また、図8(b)は片側スポット溶接における鋼板6、7を示し、図8(c)はシリーズスポット溶接における鋼板11、12を示す。
The left figure of Fig.8 (a) shows the case where the
上述したように、抵抗溶接における既に形成されたスポット溶接部3への分流に伴うナゲット成長率の低下は、鋼板1、2、6、7、11、12の板厚が厚いほど生じ易い。また、種々の検討の結果、鋼板1、2、6、7、11、12の固有抵抗、すなわち室温での鋼板1、2、6、7、11、12の固有の電気抵抗値が低いほどナゲット成長率が低下し易いことが判明した。これは、鋼板1、2、6、7、11、12の板厚が大きいほど、また固有抵抗が低いほど、溶接点16からスポット溶接部3へと分流する際の通電抵抗が低くなるためである。
As described above, a decrease in the nugget growth rate due to the diversion to the already formed
このため、製造される抵抗溶接接合体の構成上、2枚以上の鋼板(1、2)、(6、7)、(11、12)のうち全ての鋼板の分流経路を分断できない場合(例えば、2枚中1枚にしか加工できない場合など)には、これらの鋼板が異種の組合せである場合には、これらの鋼板のうち板厚が大きい鋼板、または固有抵抗値が低い鋼板にスリットを形成することにより、より高い効果を得られる。 For this reason, on the structure of the resistance welded joint to be manufactured, when the diversion path of all the steel plates among the two or more steel plates (1, 2), (6, 7), (11, 12) cannot be divided (for example, In the case where these steel plates are of a different combination, for example, when only one of the two sheets can be processed), a slit is formed in a steel plate having a large thickness or a low specific resistance value. By forming, a higher effect can be obtained.
一方、種々検討した結果、片側スポットやシリーズスポットのように、溶接電極9、13、14を、重ね合わされた鋼板(6、7)、(11、12)の片側に配置する抵抗溶接では、多点溶接性は溶接電極9、13、14側に配置される鋼板6、11の電気抵抗および板厚に最も強く依存する。上述した方法により評価した結果、溶接電極9、13、14に配置される鋼板6、11の固有電気抵抗が低く、また板厚が厚いほど、ナゲット成長率が低下する。
On the other hand, as a result of various investigations, in resistance welding in which the
したがって、片側スポット溶接やシリーズスポットにおいては、図8(b)および図8(c)に示すように、二枚以上の鋼板のうち溶接電極9、13、14側に配置される鋼板6、11にスリット6a、11aを形成することが有効である。
Therefore, in one-side spot welding or series spot, as shown in FIG. 8B and FIG. 8C, the
なお、スリット1a、6a、11aを形成することにより、製造される抵抗溶接接合体の強度の低下が問題となる場合には、スリット1a、6a、11aを形成して抵抗溶接を行った後に、アーク溶接等によりスリットa、6a、11aの形成部を熟め、強度を向上させればよい。
In addition, when forming the
図9は、3枚の鋼板を重ね合わせてシリーズスポット溶接する各種の状況を示し、図9(a)は板厚が最も大きく溶接電極9が当接する鋼板6にスリット6aを形成した状況を示し、図9(b)は鋼板6、7にスリット6a、7aを形成した状況を示し、さらに図9(c)は鋼板7にスリット7aを形成した状況を示す。
FIG. 9 shows various situations in which three steel plates are overlapped and series spot welding is performed, and FIG. 9A shows a situation in which slits 6a are formed in the
図9(a)に示すように、3枚の鋼板6、7、27のうち、最も溶接電極9側に配置される鋼板6にスリット6aを形成することにより、無効電流の低減を図ることができる。
また、図9(b)に示すように、鋼板6に接する鋼板7にもスリット7aを形成することにより、より無効電流の低減を図ることができる。
As shown in FIG. 9A, the reactive current can be reduced by forming the
Further, as shown in FIG. 9B, the reactive current can be further reduced by forming the
さらに、図9(c)に示すように、溶接電極9が当接する鋼板6がスポット溶接部8を有さない場合には、スポット溶接部3により接合される鋼板7、27のうちで溶接電極9に最も近い側に配置される鋼板7にスリット7aを形成することにより、無効電流の低減を図ることができる。
Further, as shown in FIG. 9C, when the
さらに、本発明を、実施例を参照しながら、より具体的に説明する。
上述した既に接合されたスポット溶接部28および、本発明で規定するスリット29を有する様々な形状の2枚重ねの鋼板からなる試験片に、スポット溶接を行って抵抗溶接部を形成し、上述した評価方法によりこの抵抗溶接部の捻り破断径を調査した。これら試験片の形状1〜10を、図10にまとめて示す。なお、形状1〜8は、幅30mm、長さ100mmの試験片であり、形状9、10は、幅40mm、長さ120mmの試験片である。
Furthermore, the present invention will be described more specifically with reference to examples.
The above-mentioned already welded spot welded
また、同一の溶接方法および溶接条件で単点の溶接試験も実施し、それぞれの破断径から、上述したナゲット成長率を求めた。なお、スポット溶接条件は、それぞれ、単点溶接時に、板厚tに対し4√t以上のナゲット径が得られる条件とした。 A single-point welding test was also carried out with the same welding method and welding conditions, and the above-described nugget growth rate was determined from the respective fracture diameters. The spot welding conditions were such that a nugget diameter of 4√t or more with respect to the plate thickness t was obtained during single point welding.
この結果を表1にまとめて示す。表1において、電極チップ1、電極チップ2とは、それぞれ溶接電極、バック電極を意味する。
The results are summarized in Table 1. In Table 1, the
試番A2、A4,A5、A8,A11は、電極チップ1側の鋼板にスリット29を設け、試番7は電極チップ2側の鋼板にスリット29を設け、試番9と試番12は、電極チップ1側と電極チップ2側の両方の鋼板にスリット29を設けた。試番A1〜5は、形状1〜3の試験片にスポット溶接した例であり、試番A2,4,5が、スポット溶接部28とスポット溶接により形成される抵抗溶接部である評価点30との間にスリット29を設けた本発明例である。試番A14およびA16は、それぞれ形状10に示すようにスポット溶接部28と評価点30との間にスリット29を設ける代りに貫通孔31を設け、分流経路の遮断を行った本発明例である。
Trial numbers A2, A4, A5, A8, A11 are provided with
溶接電流8kAの条件において、試番A1に示す比較例ではナゲット成長率が60%以下であったのに対し、試番A2に示す発明例は65%を超えた。また、溶接電流8kAの条件においては、試番3に示す例のナゲット成長率が70%以下であるのに対し、試番A4および5に示す発明例では、いずれも80%を超えるナゲットが得られた。
Under the condition of a welding current of 8 kA, the nugget growth rate was 60% or less in the comparative example shown in the trial number A1, whereas the invention example shown in the trial number A2 exceeded 65%. Further, in the condition of the welding current of 8 kA, the nugget growth rate of the example shown in the
次に、試番A6〜9に示す、形状4および5の試験片にスポット溶接した例について説明する。これらは、強度が異なる二枚の鋼板において、スリット29を形成する材料を変えて検討した例である。試験番号A7〜9が、スポット溶接部28と評価点30の間にスリット29を設けた本発明例である。試番A7は60k析出鋼側、試番A8はSPCC側、試番A9は2枚の鋼板の両方に、それぞれ形状5に示すスリット29を設けた。試番A6に示す比較例では、ナゲット成長率が65%以下であるのに対し、60k析出鋼側にスリット29を設けた試番A7はナゲット成長率65%以上に改善した。試番A8に示すSPCC側にスリット29を設けた例ではより改善が認められ、ナゲット成長率が70%を超えた。さらに、2枚の鋼板の両方にスリット29を設けた試番A9では、ナゲット成長率が75%を超え、最も高い効果が得られた。
Next, an example in which spot welding is performed on the test pieces of
試番A10〜12に示す、板厚が異なる2枚の鋼板を重ねて、形状4および5の試験片にスポット溶接した例について説明する。試番A11およびA12が、スポット溶接部28と評価点30の間にスリット29を設けた本発明例である。試番A11は二枚の鋼板のうち板厚の厚い方の鋼板に、試番A12は両方の鋼板に、形状5に示すスリット29を設けた。試番A10に示す比較例では、ナゲット成長率が85%以下であるのに対し、一枚の鋼板にスリット29を設けた試番A11のナゲット成長率は85%を超えた。
A description will be given of an example in which two steel plates having different thicknesses shown in test numbers A10 to A12 are overlapped and spot-welded to the test pieces of
さらに、二枚の鋼板の両方にスリットを設けた、試番A12では、90%以上のナゲット成長率が得られた。
試番A13〜A16について説明する。試番A14とA16が、貫通孔31を設けた本発明例であり、試番A13とA15が、貫通孔31を設けない比較例である。打点間隔30mmの試番13と試番14において、試番13に示す比較例では、ナゲット成長率が67%であるのに対し、試番14の本発明例では70%以上となった。また、打点間隔40mmの試番15と試番16において、試番15に示す比較例では、ナゲット成長率が70%であるのに対し、試番16の本発明例では75%以上となった。
Furthermore, in sample number A12 in which slits were provided in both of the two steel plates, a nugget growth rate of 90% or more was obtained.
The trial numbers A13 to A16 will be described. Trial numbers A14 and A16 are examples of the present invention in which the through
1、2、6、7、11、12 金属板(鋼板)
スリット 1a、2a、6a、11a
3、8 接合部
4、9,13,14 溶接電極
5、10 バック電極
15,17,19 抵抗溶接接合体
16、18、20、21 抵抗溶接部
25 領域
1, 2, 6, 7, 11, 12 Metal plate (steel plate)
3, 8
Claims (3)
前記溶接電極または前記バック電極が当接する、最外側の二枚の金属板のうちの少なくとも一の金属板は、前記接合部または前記重ね合わせ接触部の少なくともいずれか一つと、前記溶接電極または前記バック電極が当接する部分とを結ぶ領域の少なくとも一部を分断するように形成されるスリットを備えること
を特徴とする抵抗溶接方法。 In a plurality of metal plates arranged to be overlapped in the plate thickness direction, a joining portion that joins the plurality of metal plates and has electrical conductivity, or an overlapping contact portion that contacts the plurality of metal plates and has electrical conductivity. in the vicinity of, the welding electrodes and back electrodes are arranged on opposite sides of the plurality of metal plates which are disposed the superimposed by abutting, to a method of resistance welding the plurality of metal plates,
At least one of the outermost two metal plates with which the welding electrode or the back electrode abuts is at least one of the joining portion or the overlapping contact portion, the welding electrode or the resistance welding method, characterized in that it comprises a slit formed to the back electrode is divided at least part of the area connecting the abutment portion.
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