电阻点焊方法技术

电阻点焊方法，其为利用一对电极将叠合了多张金属板的被焊接材料夹持、一边加压一边通电而进行接合的电阻点焊方法，其具备以下的阶段：第1阶段，其中，将上述金属板之中最薄的金属板的板厚设为t(mm)时，按照在各金属板间形成具有2√t(mm)以上的直径的熔融部的方式利用恒定电流控制进行通电；第2阶段，其中，将在上述第1阶段中形成的熔融部的直径设为D(mm)时，按照使得上述熔融部的直径成为D的80％以下的方式将上述熔融部暂时冷却；第3阶段，其中，接着根据设定的目标值对通电量进行控制而进行适应控制焊接。

Resistance spot welding method

Resistance spot welding method, which uses a pair of electrodes to clamp the welded materials of overlapped metal plates and electrify them while pressurizing, has the following stages: the first stage, in which the thinnest metal plate thickness of the above-mentioned metal plates is set to t(mm), according to the formation of melting with a diameter of more than 2_t(mm) between the metal plates. In the second stage, when the diameter of the melt part formed in the first stage is set to D (mm), the melt part is temporarily cooled by making the diameter of the melt part less than 80% of D. In the third stage, the electrification is controlled adaptively according to the set target value.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电阻点焊方法
本专利技术涉及一种电阻点焊方法，特别地，即使在分流、板隙等干扰的影响大的情况下，也可以在不发生离散的状态下稳定地确保熔核(nugget)直径。
技术介绍
一般而言，在叠合了的钢板彼此的接合中，使用了作为搭接电阻焊接法之一的电阻点焊法。此焊接法是将叠合了的2张以上的钢板进行夹持、从其上下由一对电极进行加压、并且在上下电极之间将高电流的焊接电流进行短时间通电从而进行接合的方法，利用通过使得高电流的焊接电流进行流动而产生的电阻发热，获得点状的焊接部。此点状的焊接部被称为熔核，其是使得电流流过叠合了的钢板之时两钢板在钢板的接触部位发生熔融、凝固而得到的部分。利用此熔核，将钢板彼此点状地接合。为了获得良好的焊接部品质，重要的是以适当的范围形成熔核直径。熔核直径根据焊接电流、通电时间、电极形状以及加压力等焊接条件进行确定。因此，为了形成合适的熔核直径，需要根据被焊接材料的材质、板厚以及重叠张数等被焊接材料条件来适当地设定上述的焊接条件。例如，在制造汽车时，在每一台汽车上就实施了数千点的点焊，另外，需要将依次输送过来的被处理材料(工件)进行焊接。此时，如果各焊接部位处的被焊接材料的材质、板厚以及重叠张数等被焊接材料的状态是相同的，则可在焊接电流、通电时间以及加压力等焊接条件都相同的条件下获得相同的熔核直径。但是，就连续进行的焊接而言，电极的被焊接材料接触面逐渐磨耗而使得接触面积较之初始状态而言逐渐变大。在接触面积这样地变大的状态下，若流过与初始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，焊接部的温度升高量变低，因而熔核直径变小。因此，每经过数百～数千点的焊接后，进行电极的研磨或者更换，以使得电极的前端直径不过于扩大。此外，以往使用了具备下述功能(步进功能(stepperfunction))的电阻焊接装置，所述功能是：进行预先确定的次数的焊接时，通过增加焊接电流值来补偿随着电极的磨耗而发生的电流密度的降低。为了使用此步进功能，需要预先适当地设定上述的焊接电流变化模式。但是，由此，为了通过试验等而提供与数量众多的焊接条件以及被焊接材料条件相对应的焊接电流变化模式，需要花费很多的时间与成本。另外，在实际的施工中，在电极磨耗的发展状态上存在偏差，因而不能说预先确定的焊接电流变化模式总是合适的。此外，在焊接时存在干扰的情况下，例如，在要焊接的点的附近存在已经焊接了的点(已焊接点)的情况下、在被焊接材料的表面凹凸大而在要焊接的点的附近存在被焊接材料的接触点的情况下，在焊接时电流会分流到已焊接点、接触点。在这样的状态下，即使在规定的条件下焊接，电极正下方的待焊接位置处的电流密度也会降低，因而仍然无法获得所需直径的熔核。为了补偿此发热量不足、获得所需直径的熔核，需要预先设定高焊接电流。另外，在因表面凹凸、构件的形状等而使得要焊接的点的周围被牢固地束缚的情况下、在焊接点周围的钢板间夹持有异物的情况下，有时也会因钢板间的板隙变大而导致钢板彼此的接触直径变窄，容易发生离散。作为解决上述问题的方案，提出了以下所述的技术。例如，在专利文献1中，记载了一种高张力钢板的点焊方法，其通过利用下述工序进行点焊，从而抑制由通电初期的融合性不良引起的离散，所述工序具备以下的步骤：通过将施加至高张力钢板的通电电流渐变性地升高从而生成熔核的第1步骤；在上述第1步骤之后降低电流的第2步骤；在上述第2步骤后升高电流而进行正式焊接、并且渐变性地降低通电电流的第3步骤。专利文献2中记载了一种点焊的通电控制方法，其中，在通电时间的初期以规定时间维持为可抑制溅射发生的程度的电流值从而使被焊接物的表面软化，之后，一边以规定时间较高地维持电流值而抑制溅射的发生，一边使熔核生长。专利文献3中记载了一种电阻焊接机的控制装置，其中，通过将推算出的焊接部的温度分布与目标熔核进行比较而控制焊接机的输出，从而获得所设定的熔核直径。专利文献4中记载了一种电阻焊接机的焊接条件控制方法，其中，通过检测焊接电流和片材间电压，利用热传导计算而进行焊接部的模拟，推定焊接中的焊接部的熔核的形成状态，从而进行良好的焊接。专利文献5中记载了一种电阻焊接系统，其中，通过使用进行下述处理的焊接系统，从而不管被焊接物的种类、电极的磨耗状态如何，都可进行良好的焊接，所述处理是：根据被焊接物的板厚和通电时间，从而计算可良好地焊接该被焊接物的单位体积的累积发热量，调整为可产生所计算出的单位体积·单位时间的发热量的焊接电流或者电压。现有技术文献专利文献专利文献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号公报专利文献6：国际公开2014/136507号
技术实现思路
专利技术想要解决的课题但是，在专利文献1和2中记载的技术中存在下述问题：认为因干扰的有无以及大小而导致合适的焊接条件发生变化，因此，在产生了预想以上的板隙、分流之时，无法在不发生离散的状态下确保所期望的熔核直径。另外，在专利文献3和4中记载的技术中存在下述问题：为了基于热传导模型(热传导模拟)等而推定熔核的温度，因而需要进行复杂的计算处理，不仅使得焊接控制装置的结构变复杂，而且焊接控制装置自身变得昂贵。此外，在专利文献5中记载的技术中，认为通过将累积发热量控制为目标值，从而即使电极发生了一定量磨耗，也可进行良好的焊接。但是，在所设定的被焊接材料条件与实际的被焊接材料条件大为不同的情况下(例如在附近存在前述的已焊接点等干扰的情况下)、在发热量的时间变化模式在短时间大幅变化的情况下(例如在单位面积重量大的熔融镀锌钢板的焊接的情况下)等等，适应控制(adaptivecontrol)无法追随，即使可使得最终的累积发热量与目标值相符，也会使得发热的形态、即焊接部的温度分布的时间变化偏离目标热量模式(所述热量模式可得到良好的焊接部)，得不到必需的熔核直径、或者发生离散。例如，在想要在分流的影响大的情况下使累积发热量与目标值相符时，存在下述问题：电极-钢板间(而不是钢板间)附近处的发热变显著，容易发生从钢板表面的离散。此外，关于专利文献3～5的技术，虽然均针对电极前端发生了磨耗的情况下的变化而在某种程度上是有效的，但未对分流的影响大的情况(与已焊接点的距离短的情况等)进行任何研究，存在实际上适应控制不起作用的情况。因此，作为解决上述问题的方案，本申请专利技术人之前开发了以下方案，并且公开在专利文献6中，所述方案为：“电阻点焊方法，其为利用一对电极将叠合了多张金属板的被焊接材料夹持、一边加压一边通电而进行接合的电阻点焊方法，其特征在于，将通电模式分为两阶段以上的多阶段步骤来实施焊接，首先，在正式焊接之前进行试焊接，其中，将在各个步骤根据利用恒定电流控制而进行通电从而形成适当的熔核时的电极间的电特性而算出的、单位体积的瞬间发热量的时间变化以及单位体积的累积发热量作为目标值而存储，接着，作为正式焊接，以通过该试焊接而获得的单位体积的瞬间发热量的时间变化曲线为基准而开始焊接，在任一个步骤中，在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对其偏差本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.电阻点焊方法，其为利用一对电极将叠合了多张金属板的被焊接材料夹持、一边加压一边通电而进行接合的电阻点焊方法，其具备以下的阶段：第1阶段，其中，将上述金属板之中最薄的金属板的板厚设为t(mm)时，按照在各金属板间形成具有2√t(mm)以上的直径的熔融部的方式利用恒定电流控制来进行通电；第2阶段，其中，将在上述第1阶段中形成的熔融部的直径设为D(mm)时，按照使得上述熔融部的直径成为D的80％以下的方式将上述熔融部暂时冷却；以及第3阶段，其中，接着进行根据设定的目标值对通电量进行控制的适应控制焊接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.09 JP 2016-1154811.电阻点焊方法，其为利用一对电极将叠合了多张金属板的被焊接材料夹持、一边加压一边通电而进行接合的电阻点焊方法，其具备以下的阶段：第1阶段，其中，将上述金属板之中最薄的金属板的板厚设为t(mm)时，按照在各金属板间形成具有2√t(mm)以上的直径的熔融部的方式利用恒定电流控制来进行通电；第2阶段，其中，将在上述第1阶段中形成的熔融部的直径设为D(mm)时，按照使得上述熔融部的直径成为D的80％以下的方式将上述熔融部暂时冷却；以及第3阶段，其中，接着进行根据设定的目标值对通电量进行控制的适应控制焊接。2.根据权利要求1所述的电阻点焊方法，其中，预先进行用于设定所述目标值的试焊接，在所述试焊接中，利用恒定电流控制按照对应于所述第1阶段～第3阶段的方式进行焊接，由此，导出至少与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽西央海，松田广志，池田伦正，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP