JP6052480B1 - 抵抗スポット溶接方法 - Google Patents
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Abstract
Description
また、ナゲット形成後に、ナゲット6を形成する電流値よりも高い電流値で後通電することで、同様に、電極近傍が高電流密度化し、その結果として、電極近傍において所定の発熱量が得られ、ナゲット形成後にも、電極側表面付近Aを軟化させることができると考えられる。なお、前記後通電によりナゲット形成後に軟化部を拡大させる際に、ナゲット6を高温に加熱して、ナゲット端部のP偏析を緩和させることができる。また、本通電と、ナゲット形成後の後通電との間に、適切な無通電(冷却)を挟むことにより、電極近傍を低温に保ち、硬化させないようにすることができる。
[1] 鋼板を重ねた板組を抵抗スポット溶接する方法であって、
本通電と、本通電より前の予備通電と、本通電の後の後通電とを行い、前記各通電の間には通電を休止する無通電時間が設けられ、
予備通電および後通電の電流値は、本通電の電流値よりも高く、
さらに加圧力を二段とし、少なくとも予備通電終了までの前段の加圧力をF1(kN)、前記前段後の後段の加圧力をF2(kN)として、予備通電終了後に式(1)を満たすように、加圧力を制御する抵抗スポット溶接方法。
[2] さらに式(2)を満たす[1]に記載の抵抗スポット溶接方法。
[3] 本通電の電流値をIm[kA]、通電時間をTm[ms]とし、
予備通電の電流値をIp[kA]、通電時間をTp[ms]、
予備通電と本通電の間の無通電時間をTcp[ms]、
後通電の電流値をIr[kA]、通電時間をTr[ms]、
本通電と後通電の間の無通電時間をTcr[ms]としたとき、
以下の式(3)〜(8)を満たす[1]または[2]に記載の抵抗スポット溶接方法。
1.05 × Im ≦ Ir ≦ 2.0 × Im (4)
40ms ≦ Tp ≦ 100ms (5)
40ms ≦ Tr ≦ 100ms (6)
10ms ≦ Tcp ≦ 60ms (7)
80ms ≦ Tcr ≦ 300ms (8)
[4] さらに以下の式(9)および式(10)を満たす[3]に記載の抵抗スポット溶接方法。
0.25 ≦ Rpm ≦ 0.95 (10)
ただし、Rpm = (Ip / Im) 2 × (Tp / Tm)
[5] さらに以下の式(11)を満たす[3]または[4]に記載の抵抗スポット溶接方法。
ただし、Rmr = (Ir / Im)2 × (Tr / Tm)
[6] 予備通電を2回以上行い、
各予備通電の間には通電を休止する無通電時間が設けられ、
2回目以降の予備通電を、前の回の予備通電の電流値以下の電流値で行う[1]乃至[5]のいずれかに記載の抵抗スポット溶接方法。
[7] 後通電を2回以上行い、
各後通電の間には通電を休止する無通電時間が設けられる[1]乃至[6]のいずれかに記載の抵抗スポット溶接方法。
[8] 板組のうち少なくとも1枚の鋼板は、引張強度780MPa以上を有する高強度鋼板である[1]乃至[7]のいずれかに記載の抵抗スポット溶接方法。
F2/F1>0.9の場合は、電極と鋼板表面の接触面積において有意な差が得られないためである。なお、F1は、特に限定されないが、電極と鋼板表面の接触面積を十分に確保する点から、3kN以上であることが好ましく、4kN以上であることがより好ましい。また、F1は、特に限定されないが、ナゲット形成の観点から、10kN以下であることが好ましく、9kN以下であることがより好ましい。
F2/F1<0.5の場合、ナゲット近傍の加圧が十分でなく、散り発生の原因となる。F2/F1は、0.6以上がより好ましく、0.7以上がさらに好ましい。
1.05 × Im ≦ Ir ≦ 2.0 × Im (4)
予備通電の電流値Ipが1.05 × Im以上であると、電極側表面付近Aの軟化効果がさらに高められる。また、後通電の電流値Irが1.05 × Im以上であると、電極側表面付近Aの軟化効果がさらに高められ、また、ナゲット端部のPの偏析を緩和するという後通電の効果をさらに高められる。予備通電の電流値Ipおよび後通電の電流値Irが2.0 × Im以下であると、溶融が適度となり散りの発生をより抑制しやすくなる。Ip、Irは、それぞれ、1.80 × Im以下がより好ましく、1.60 × Im以下がさらに好ましい。
40ms ≦ Tr ≦ 100ms (6)
同様に、予備通電の通電時間Tpが40ms以上であると、電極側表面付近Aの軟化効果がさらに高められる。また、後通電の通電時間Trが40ms以上であると、電極側表面付近Aの軟化効果がさらに高められ、また、ナゲット端部のPの偏析を緩和するという後通電の効果をさらに高められる。予備通電の通電時間Tpおよび後通電の通電時間Trが100ms以下であると、溶融が適度となり散りの発生をより抑制しやすくなる。
無通電時間Tcpが10ms以上であると、次の通電により発熱が過大となるのを抑制でき、軟化の効果がさらに高められる。無通電時間Tcpが60ms以下であると、冷却が進みすぎず、本通電で再加熱する時間が過度にならない。
無通電時間Tcrが80ms以上であると、後通電において高温となり過ぎて再溶融することにより散りが発生するのを抑制しやすくなる。無通電時間Tcrが300ms以下であると、後通電で再加熱する時間が過度とならない。
通電時間Tmが160ms以上であると、ナゲットの形成が安定化し、必要なナゲット径をより得られやすくなる。Tmは、200ms以上がより好ましい。通電時間Tmが500msより大きくなると、溶接時間が長くなり、生産性が悪くなるおそれがある。
ただし、Rpm = (Ip / Im) 2 × (Tp / Tm) とする。
ただし、Rmr = (Ir / Im)2 × (Tr / Tm) とする。
2 上の鋼板
3 板組
4 下の電極
5 上の電極
6 ナゲット
Claims (8)
- 鋼板を重ねた板組を抵抗スポット溶接する方法であって、
本通電と、本通電より前の予備通電と、本通電の後の後通電とを行い、前記各通電の間には通電を休止する無通電時間が設けられ、
予備通電および後通電の電流値は、本通電の電流値よりも高く、
さらに加圧力を二段とし、少なくとも予備通電終了までの前段の加圧力をF1(kN)、前記前段後の後段の加圧力をF2(kN)として、予備通電終了後に式(1)を満たすように、加圧力を制御する抵抗スポット溶接方法。
F2/F1 ≦ 0.9 (1) - さらに式(2)を満たす請求項1に記載の抵抗スポット溶接方法。
0.5 ≦ F2/F1 (2) - 本通電の電流値をIm[kA]、通電時間をTm[ms]とし、
予備通電の電流値をIp[kA]、通電時間をTp[ms]、
予備通電と本通電の間の無通電時間をTcp[ms]、
後通電の電流値をIr[kA]、通電時間をTr[ms]、
本通電と後通電の間の無通電時間をTcr[ms]としたとき、
以下の式(3)〜(8)を満たす請求項1または2に記載の抵抗スポット溶接方法。
1.05 × Im ≦ Ip ≦ 2.0 × Im (3)
1.05 × Im ≦ Ir ≦ 2.0 × Im (4)
40ms ≦ Tp ≦ 100ms (5)
40ms ≦ Tr ≦ 100ms (6)
10ms ≦ Tcp ≦ 60ms (7)
80ms ≦ Tcr ≦ 300ms (8) - さらに以下の式(9)および式(10)を満たす請求項3に記載の抵抗スポット溶接方法。
160ms ≦ Tm ≦ 500ms (9)
0.25 ≦ Rpm ≦ 0.95 (10)
ただし、Rpm = (Ip / Im) 2 × (Tp / Tm) - さらに以下の式(11)を満たす請求項3または4に記載の抵抗スポット溶接方法。
0.10 ≦ Rmr≦ 1.50 (11)
ただし、Rmr = (Ir / Im)2 × (Tr / Tm) - 予備通電を2回以上行い、
各予備通電の間には通電を休止する無通電時間が設けられ、
2回目以降の予備通電を、前の回の予備通電の電流値以下の電流値で行う請求項1乃至5のいずれかに記載の抵抗スポット溶接方法。 - 後通電を2回以上行い、
各後通電の間には通電を休止する無通電時間が設けられる請求項1乃至6のいずれかに記載の抵抗スポット溶接方法。 - 板組のうち少なくとも1枚の鋼板は、引張強度780MPa以上を有する高強度鋼板である請求項1乃至7のいずれかに記載の抵抗スポット溶接方法。
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