JPS6011597B2 - 高張力鋼板の点溶接方法 - Google Patents
高張力鋼板の点溶接方法Info
- Publication number
- JPS6011597B2 JPS6011597B2 JP56100791A JP10079181A JPS6011597B2 JP S6011597 B2 JPS6011597 B2 JP S6011597B2 JP 56100791 A JP56100791 A JP 56100791A JP 10079181 A JP10079181 A JP 10079181A JP S6011597 B2 JPS6011597 B2 JP S6011597B2
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- JP
- Japan
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- strength
- spot welding
- steel plates
- fatigue
- welding
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- Expired
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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
- B23K11/16—Resistance welding; Severing by resistance heating taking account of the properties of the material to be welded
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高張力鋼板の点溶接方法に係り、特に溶接継手
の疲労強度を改善できる点溶接方法に関する。
の疲労強度を改善できる点溶接方法に関する。
自動車車体の軽量化を図るため軟鋼板に代ってより薄い
高張力鋼板が使用されつつあるが、その進展は遅々とし
たものである。
高張力鋼板が使用されつつあるが、その進展は遅々とし
たものである。
その原因としては、鋼板の板厚が薄くなるための鋼性の
減少や、鋼板の強度が高いことによる成形性の低下など
が挙げられるが、これらの問題点は設計変更や成形性の
すぐれた高張力鋼板の開発などにより解決されている。
高張力鋼板使用の最大難点は点溶接部の疲労強度が母材
の引張強さに比例して向上せず、軟鋼板のそれと同じ低
いレベルにあることである。すなわち、第１図に点溶接
部と母材の強度を比較して示したが、点溶接部の引張敷
断強度は母材の引張強さに比例して高くなるが、１０７
サイクルの繰り返し荷重を受けた場合の点溶接部の疲労
破壊強度は母材の引張強さにほとんど依存せず軟鋼板か
ら引張強さ６０ｋ９／桝級の高張力鋼板までほぼ同じ疲
労強度となっている。
減少や、鋼板の強度が高いことによる成形性の低下など
が挙げられるが、これらの問題点は設計変更や成形性の
すぐれた高張力鋼板の開発などにより解決されている。
高張力鋼板使用の最大難点は点溶接部の疲労強度が母材
の引張強さに比例して向上せず、軟鋼板のそれと同じ低
いレベルにあることである。すなわち、第１図に点溶接
部と母材の強度を比較して示したが、点溶接部の引張敷
断強度は母材の引張強さに比例して高くなるが、１０７
サイクルの繰り返し荷重を受けた場合の点溶接部の疲労
破壊強度は母材の引張強さにほとんど依存せず軟鋼板か
ら引張強さ６０ｋ９／桝級の高張力鋼板までほぼ同じ疲
労強度となっている。
従って従来使用されてきた軟鋼板に代って、それより薄
い鋼板を使用するには多大な不安が残ることになる。こ
の点を解決する方法として従来提案されている方法は次
の３方法が知られている。
い鋼板を使用するには多大な不安が残ることになる。こ
の点を解決する方法として従来提案されている方法は次
の３方法が知られている。
‘ィ｝ 点溶援打点数の増加。
‘ｏー ナゲット径の拡大。
し一 自動車部品のデザイン変更。
しかしこれらの方法には次の問題がある。
‘ィ｝については、打点数を増すためのスペースがある
場合のみ適用可能であり、また打点数を２倍に増しても
疲労強度は必ずしも２倍にならず、一般にはそれより低
い強度しか得られない。
場合のみ適用可能であり、また打点数を２倍に増しても
疲労強度は必ずしも２倍にならず、一般にはそれより低
い強度しか得られない。
‘。
｝については、電極を大きくし、加圧力を強化する必要
があるので、装置的な制約があると同時に、｛ィ）で述
べたスペース上の制約がある。し一については、従来の
デザインを変更することになるので、自動車全体の構成
上、前記の２方法より大きい制約を受けることになる。
上記の如く、従来知られている点熔接継手の疲労強度改
善方法として抜本的なものがなく、高張力鋼板点溶接継
手の画期的改善方法の出現が要望されていた。
があるので、装置的な制約があると同時に、｛ィ）で述
べたスペース上の制約がある。し一については、従来の
デザインを変更することになるので、自動車全体の構成
上、前記の２方法より大きい制約を受けることになる。
上記の如く、従来知られている点熔接継手の疲労強度改
善方法として抜本的なものがなく、高張力鋼板点溶接継
手の画期的改善方法の出現が要望されていた。
本発明の目的は、上記従釆技術の問題を解消し、点溶接
継手の疲労強度を改善できる高張力鋼板の点溶接方法を
提供するにある。
継手の疲労強度を改善できる高張力鋼板の点溶接方法を
提供するにある。
本発明のこの目的は次の２発明によって達成される。
第１発明の要旨とするところは次のとおりである。
すなわち、Ｃ含有量が０．２の重量％以下であり引張強
さが３５ｋ９／鮒以上の高張力鋼板の点溶接方法におい
て、前記点溶接時の通電通流を前記鋼板のチリ発生限界
電流値とそれより雛Ａ高い電流値との間に制御する溶接
通電工程を有して成ることを特徴とする高張力鋼板の点
溶接方法である。第２発明の要旨とするところは、第１
発明と同一の高張力鋼板を第１発明と同様な点溶接方法
にて溶接後テンパ−通電処理をするものである。すなわ
ち、本発明はいずれもＣ含有量が０．２０％以下の引暖
強さが３５【９／磯以上の高張力鋼板をチリ発生限界電
流値とそれより氷Ａ高い電流値との間において点溶接す
ることにより、すぐれた疲労強度を有する溶接継手を得
ることができる。本発明者らは、点溶接条件と継手の疲
労強度との関係を膨大かつ詳細な実験により求めた結果
、＊高張力鋼板の点溶接において、チリ発生をさせては
ならないという従来の定説をくつがえし、適度なチリ発
生が高張力鋼板の点溶接継手の疲労強度を飛躍的に改善
することを見出し、本発明を得るに至った。すなわち、
本発明で最も重要な構成因子となるのはチリ発生限界電
流値であるが、この値は電極加圧力と通電時間の函数で
あり、かつ材料固有の値である。
さが３５ｋ９／鮒以上の高張力鋼板の点溶接方法におい
て、前記点溶接時の通電通流を前記鋼板のチリ発生限界
電流値とそれより雛Ａ高い電流値との間に制御する溶接
通電工程を有して成ることを特徴とする高張力鋼板の点
溶接方法である。第２発明の要旨とするところは、第１
発明と同一の高張力鋼板を第１発明と同様な点溶接方法
にて溶接後テンパ−通電処理をするものである。すなわ
ち、本発明はいずれもＣ含有量が０．２０％以下の引暖
強さが３５【９／磯以上の高張力鋼板をチリ発生限界電
流値とそれより氷Ａ高い電流値との間において点溶接す
ることにより、すぐれた疲労強度を有する溶接継手を得
ることができる。本発明者らは、点溶接条件と継手の疲
労強度との関係を膨大かつ詳細な実験により求めた結果
、＊高張力鋼板の点溶接において、チリ発生をさせては
ならないという従来の定説をくつがえし、適度なチリ発
生が高張力鋼板の点溶接継手の疲労強度を飛躍的に改善
することを見出し、本発明を得るに至った。すなわち、
本発明で最も重要な構成因子となるのはチリ発生限界電
流値であるが、この値は電極加圧力と通電時間の函数で
あり、かつ材料固有の値である。
従って電極加圧力と通電時間を一定とし、溶接電流を増
加していけば、その材料によって決まる特定の電流値よ
り高い値においてチリ発生が始まる。この特定の電流値
をチリ発生限界電流値という。かくの如き現象について
、本発明者らはＣ含有量の異なる引張強さ３５ｋ９／磯
以上の０．５〜４．仇舷板厚の高張力鋼板を用いて静的
強度と疲労強度を長期間にわたって測定し、詳細な検討
を加えた。
加していけば、その材料によって決まる特定の電流値よ
り高い値においてチリ発生が始まる。この特定の電流値
をチリ発生限界電流値という。かくの如き現象について
、本発明者らはＣ含有量の異なる引張強さ３５ｋ９／磯
以上の０．５〜４．仇舷板厚の高張力鋼板を用いて静的
強度と疲労強度を長期間にわたって測定し、詳細な検討
を加えた。
すなわち、第１表に示すｌｂ学組成と機械的性質を有す
る（Ｑ十ｙ）混合組織鋼板を使用し、加圧力を２．９肋
厚鋼板では１０００ｋ９、１．２肋厚鋼板では４００ｋ
９、および通電時間を２．劫吻厚鋼板では２９サイクル
、１．２側厚鋼板では１６サイクルと一定にして溶懐電
流を変えて溶接し、静的引張敷断強度と疲労強度を測定
した。第１表 その結果を２．劫肌厚鋼板については第２図、１．２肋
厚鋼板については第３図に示した。
る（Ｑ十ｙ）混合組織鋼板を使用し、加圧力を２．９肋
厚鋼板では１０００ｋ９、１．２肋厚鋼板では４００ｋ
９、および通電時間を２．劫吻厚鋼板では２９サイクル
、１．２側厚鋼板では１６サイクルと一定にして溶懐電
流を変えて溶接し、静的引張敷断強度と疲労強度を測定
した。第１表 その結果を２．劫肌厚鋼板については第２図、１．２肋
厚鋼板については第３図に示した。
いずれも縦軸に引張鱗断強度（以下ＴＳＳと称する）お
よび１０７サイクルにおける疲労強度（以下疲労限と称
する）をとり、機軸に溶接電流を示した。第２および第
３図においてまずＴＳＳに注目すると、ＴＳＳは溶接電
流が高くなるにつれて増加し、チリ発生限界電流値の直
前の溶接電流で最高値Ｑを示しており、この点が従来考
えられていた最適条件であった。さらに電流を高くする
とチリ発生が始まりそれに伴ってＴＳＳはやや減少する
が、電流が増加するにつれて再び増加する煩向にある。
このような現象はすでに公知であり、それ故に高張力鋼
板の点溶接の最適条件は、例えば特開昭５５−９４４６
６に開示されている如くチリ発生限界電流値の直前にす
べきであるというのが定説となっている。一方、疲労限
に注目すれば従来考えられていた最適条件を含むチリ発
生のない溶接電流範囲においては、疲労限は軟鋼板とほ
ぼ同様な１００〜２００ｋ９／ｓｐｏ拝呈度を示すのに
対して、チリを適度に発生させたチリ発生限界電流値と
それより雛Ａ高い電流値の範囲において疲労限が飛躍的
に向上し、チリ発生のない場合の約２倍の強度まで疲労
限が改善される。溶接電流がチリ発生限界電流値十雛Ａ
よりさらに高くなると疲労限は低下して、チリ発生のな
い場合の値に近似してくる。従ってチリ発生によるＴＳ
Ｓのわずかなすなわち約１０％程度の低下を犠牲にすれ
ば疲労眼の大幅な改善を得ることができる。このことは
第２図、第３図において全く同様な結果となっている。
なおＴＳＳのバラツキ、および電極チップの損傷が若干
増加するが疲労限の改善の効果に比較すれば無視できる
程度である。前記の如き疲労限の向上は、従来の定説を
くつがえし、溶接電流をチリ発生限界電流値とそれより
鉱Ａ高い電流値の範囲内すなわち第２図に示すＰの範囲
内に制御することによって始めて可能であり、この全く
新しい知見が本発明の最も重量な構成要素である。
よび１０７サイクルにおける疲労強度（以下疲労限と称
する）をとり、機軸に溶接電流を示した。第２および第
３図においてまずＴＳＳに注目すると、ＴＳＳは溶接電
流が高くなるにつれて増加し、チリ発生限界電流値の直
前の溶接電流で最高値Ｑを示しており、この点が従来考
えられていた最適条件であった。さらに電流を高くする
とチリ発生が始まりそれに伴ってＴＳＳはやや減少する
が、電流が増加するにつれて再び増加する煩向にある。
このような現象はすでに公知であり、それ故に高張力鋼
板の点溶接の最適条件は、例えば特開昭５５−９４４６
６に開示されている如くチリ発生限界電流値の直前にす
べきであるというのが定説となっている。一方、疲労限
に注目すれば従来考えられていた最適条件を含むチリ発
生のない溶接電流範囲においては、疲労限は軟鋼板とほ
ぼ同様な１００〜２００ｋ９／ｓｐｏ拝呈度を示すのに
対して、チリを適度に発生させたチリ発生限界電流値と
それより雛Ａ高い電流値の範囲において疲労限が飛躍的
に向上し、チリ発生のない場合の約２倍の強度まで疲労
限が改善される。溶接電流がチリ発生限界電流値十雛Ａ
よりさらに高くなると疲労限は低下して、チリ発生のな
い場合の値に近似してくる。従ってチリ発生によるＴＳ
Ｓのわずかなすなわち約１０％程度の低下を犠牲にすれ
ば疲労眼の大幅な改善を得ることができる。このことは
第２図、第３図において全く同様な結果となっている。
なおＴＳＳのバラツキ、および電極チップの損傷が若干
増加するが疲労限の改善の効果に比較すれば無視できる
程度である。前記の如き疲労限の向上は、従来の定説を
くつがえし、溶接電流をチリ発生限界電流値とそれより
鉱Ａ高い電流値の範囲内すなわち第２図に示すＰの範囲
内に制御することによって始めて可能であり、この全く
新しい知見が本発明の最も重量な構成要素である。
本発明者らは、さらに実験を続けた結果、上記の現象は
いかなる材料にも顕著に見られるものではなく、材料の
Ｃ含有量に左右されることを新に見出した。
いかなる材料にも顕著に見られるものではなく、材料の
Ｃ含有量に左右されることを新に見出した。
すなわちＣ含有量が０．２０％より高い材料においては
、チリ発生によるＴＳＳの低下（以下△ＴＳＳと称する
）が大きく、静的強度の低下が無視できない。その状況
を第４図に示したが、本発明においては、△ＴＳＳ／Ｔ
ＳＳの値が２０％以下になる場合、すなわちＣ含有量を
０．２０％以下になる第４図において斜線で示す範囲に
限定した。また、本発明の適用する高張力鋼板の引張強
さを３５ｋ９／桝以上としたのは、自動車等で必要とさ
れる高張力鋼板としては引張強さが３５ｋ９／桝以上＊
が必要であるからである。上記の如く第１発明によって
疲労限の大幅な改善が可能になったが、テンパ一通電を
付加することにより本発明の目的をより有効に達成する
ことができる。
、チリ発生によるＴＳＳの低下（以下△ＴＳＳと称する
）が大きく、静的強度の低下が無視できない。その状況
を第４図に示したが、本発明においては、△ＴＳＳ／Ｔ
ＳＳの値が２０％以下になる場合、すなわちＣ含有量を
０．２０％以下になる第４図において斜線で示す範囲に
限定した。また、本発明の適用する高張力鋼板の引張強
さを３５ｋ９／桝以上としたのは、自動車等で必要とさ
れる高張力鋼板としては引張強さが３５ｋ９／桝以上＊
が必要であるからである。上記の如く第１発明によって
疲労限の大幅な改善が可能になったが、テンパ一通電を
付加することにより本発明の目的をより有効に達成する
ことができる。
すなわちテンバー通電は点溶接強度、特に静的十字引張
強度の改善方法として公知の方法であるが、第１発明に
よってチリを適度に発生させた溶接通電の後に、テンパ
一通電を付加することにより、静的強度の改善を図りな
がら、疲労０限のより一層の飛躍的向上が可能である。
本発明の継手の波労限改善の理由は明確ではないが次の
如く考えられる。点溶接した場合の溶接部形状と疲労ク
ラッチ発生状況を示す模式断面図を第５図および第６図
に示した。第５図はチリ発タ生のない従来の最適条件で
点溶接した場合であり、第６図は本発明により適度のチ
リ発生条件で点溶接した場合である。上下の母材２の中
央にナゲツト４、その周囲に斜線で示した熱影響部６が
存在し、第６図にはチ０１′の残部８がある。
強度の改善方法として公知の方法であるが、第１発明に
よってチリを適度に発生させた溶接通電の後に、テンパ
一通電を付加することにより、静的強度の改善を図りな
がら、疲労０限のより一層の飛躍的向上が可能である。
本発明の継手の波労限改善の理由は明確ではないが次の
如く考えられる。点溶接した場合の溶接部形状と疲労ク
ラッチ発生状況を示す模式断面図を第５図および第６図
に示した。第５図はチリ発タ生のない従来の最適条件で
点溶接した場合であり、第６図は本発明により適度のチ
リ発生条件で点溶接した場合である。上下の母材２の中
央にナゲツト４、その周囲に斜線で示した熱影響部６が
存在し、第６図にはチ０１′の残部８がある。
第５図においては疲労クラック１０Ａはナゲツト４内を
伝播するのに対し、第６図においては疲労クラツク１０
Ｂが母材２を伝播することから、第６図の本発明法にお
いては、チリ発生によってコロナボンド部のノツチ形状
がタ改善され、コロナボンド部の応力集中が緩和される
ためと考えられる。実施例 第２表に示す熱延および冷延高張力鋼板を第第２表３表
に示す溶接条件で点溶接を行い、静的強度お４よび疲労
強度を測定し結果を第３表に示した。
伝播するのに対し、第６図においては疲労クラツク１０
Ｂが母材２を伝播することから、第６図の本発明法にお
いては、チリ発生によってコロナボンド部のノツチ形状
がタ改善され、コロナボンド部の応力集中が緩和される
ためと考えられる。実施例 第２表に示す熱延および冷延高張力鋼板を第第２表３表
に示す溶接条件で点溶接を行い、静的強度お４よび疲労
強度を測定し結果を第３表に示した。
第３表において従来法とは溶接電流が本発明の限定範囲
より少なく、比較法は本発明の限定範囲より第３表多い
。
より少なく、比較法は本発明の限定範囲より第３表多い
。
第３表より明らかな如く、本発明法によって溶接したも
のは、疲労眼は大幅に向上しており、静的強度の減少も
僅少である。又テンパ一遍電は波労限向上に大きな効果
がある。これに対して、従来法、比較法とも疲労限は本
発明法よりは３るかに低い。上記の実施例からも明らか
な如く、本発明法は溶接電流を狐Ａ以内に制御して適度
のチリ発生を伴う条件で点溶接することにより、高張力
鋼板の強度を有効に利用できる継手設計が可能とな３り
、自動車業界に貢献するところ多大なものがあり、さら
に本発明は自動車に限らず、点溶接継手の疲労強度が問
題となる分野、部品にも広く適用できる。
のは、疲労眼は大幅に向上しており、静的強度の減少も
僅少である。又テンパ一遍電は波労限向上に大きな効果
がある。これに対して、従来法、比較法とも疲労限は本
発明法よりは３るかに低い。上記の実施例からも明らか
な如く、本発明法は溶接電流を狐Ａ以内に制御して適度
のチリ発生を伴う条件で点溶接することにより、高張力
鋼板の強度を有効に利用できる継手設計が可能とな３り
、自動車業界に貢献するところ多大なものがあり、さら
に本発明は自動車に限らず、点溶接継手の疲労強度が問
題となる分野、部品にも広く適用できる。
図面の簡単な説鯛
第１図は引張期断強度および疲労強度と母材の引張強こ
との関係を示す相関図、第２図および第３図はそれぞれ
２．物肋および１．２側厚の鋼板を母材として点溶接し
た際の引張敷断強度および１０７サイクルにおける疲労
強度と溶接電流との関係を示す線図、第４図は△ＴＳＳ
／ＴＳＳとＣ含有量との関係を示す線図、第５図は従来
法による点溶接の溶接部形状と疲労クラック発生状況を
示す模式断面図、第６図は本発明による点溶接の溶接部
形状と疲労クラック発生状況を示す模式断面図である。
との関係を示す相関図、第２図および第３図はそれぞれ
２．物肋および１．２側厚の鋼板を母材として点溶接し
た際の引張敷断強度および１０７サイクルにおける疲労
強度と溶接電流との関係を示す線図、第４図は△ＴＳＳ
／ＴＳＳとＣ含有量との関係を示す線図、第５図は従来
法による点溶接の溶接部形状と疲労クラック発生状況を
示す模式断面図、第６図は本発明による点溶接の溶接部
形状と疲労クラック発生状況を示す模式断面図である。
２・・・…母村、４・・・…ナゲツト、６・・…・熱影
響部、８・・・…チリの残部、１０，１０Ａ，１０Ｂ．
・・・・・疲労クラック。第１図 第３図 第２図 第４図 第５図 第６図
響部、８・・・…チリの残部、１０，１０Ａ，１０Ｂ．
・・・・・疲労クラック。第１図 第３図 第２図 第４図 第５図 第６図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ Ｃ含有量が０．２０重量％以下であり引張強さが３
５ｋｇ／ｍｍ＾２以上の高張力鋼板の点溶接方法におい
て、前記点溶接時の通電電流を前記鋼板のチリ発生限界
電流値とそれより３ＫＡ高い電流値との間に制御する溶
接通電工程を有して成ることを特徴とする高張力鋼板の
点溶接方法。 ２ Ｃ含有量が０．２０重量％以下であり引張強さが３
５ｋｇ／ｍｍ＾２以上の高張力鋼板の点溶接方法におい
て、前記点溶接時の通電電流を前記鋼板のチリ発生限界
電流値とそれより３ＫＡ高い電流値との間に制御する溶
接通電工程終了後テンパー通電することを特徴とする高
張力鋼板の点溶接方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56100791A JPS6011597B2 (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 高張力鋼板の点溶接方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56100791A JPS6011597B2 (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 高張力鋼板の点溶接方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS583793A JPS583793A (ja) | 1983-01-10 |
| JPS6011597B2 true JPS6011597B2 (ja) | 1985-03-27 |
Family
ID=14283253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56100791A Expired JPS6011597B2 (ja) | 1981-06-29 | 1981-06-29 | 高張力鋼板の点溶接方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6011597B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6388080U (ja) * | 1986-11-26 | 1988-06-08 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| MX2020002784A (es) | 2017-09-13 | 2020-07-22 | Jfe Steel Corp | Metodo de soldadura de puntos de resistencia. |
-
1981
- 1981-06-29 JP JP56100791A patent/JPS6011597B2/ja not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| SEATECHNICAL PAPER SERIES=1981 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6388080U (ja) * | 1986-11-26 | 1988-06-08 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS583793A (ja) | 1983-01-10 |
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