电阻点焊方法技术

本发明专利技术提出一种能够即使存在电极前端磨损及干扰的情况也能得到良好的熔核的电阻点焊方法。该方法包括：对由多张金属板叠合而成的被焊接材料进行接合，其中，将通电方式分为2阶段以上的多阶段来实施焊接，首先，在正式焊接前进行试焊接，在所述试焊接中，在各阶段根据由通过控制恒定电流进行通电而形成适当的熔核时的电极间的电特性计算出单位体积的瞬间放热量的时间变化及单位体积的累积放热量，并将其作为目标值而储存；接着，以该试焊接中得到的单位体积的瞬间放热量的时间变化曲线为基准开始作为正式焊接的焊接，在任一阶段中，当瞬间放热量的时间变化量偏离作为基准的时间变化曲线时，进行控制通电量的适应控制焊接，使得正式焊接的累积放热量与试焊接中预先求出的累积放热量相一致，从而在该阶段的剩余通电时间内补偿其偏差。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电阻点焊方法
本专利技术涉及通电方式为2阶段以上的多阶段通电的电阻点焊方法，特别是涉及能够在各阶段中有效利用适应控制焊接来形成适当的熔核的电阻点焊方法。
技术介绍
叠合的钢板彼此的接合通常使用电阻点焊法，电阻点焊法是搭接电阻焊法的一种。该焊接法是将叠合的2片以上钢板夹起来，在其上下用一对电极一边加压，一边在上下电极之间短时间通电大电流的焊接电流来进行接合的方法，利用由于通电大电流的焊接电流而产生的电阻放热，得到点状的焊接部。该点状的焊接部被称为熔核，是电流流过叠合的钢板时在钢板接触的部位将两个钢板熔融、凝固而成的部分，由此可以将钢板彼此点状地接合。为了获得良好的焊接部品质，重要的是形成适当范围的熔核直径。熔核直径由焊接电流、通电时间、电极形状及施加压力等焊接条件决定。因此，为了形成适当的熔核直径，需要根据被焊接材料的材质、板厚及重叠片数等被焊接材料条件对上述焊接条件进行适当设定。例如，在汽车制造时，每一台都实施了数千处点焊，而且需要对连续不断地传送来的被处理材料(工件)进行焊接。这时，如果各焊接部位的被焊接材料的材质、板厚及重叠片数等被焊接材料的状态相同，则能够在焊接电流、通电时间及施加压力等焊接条件相同的条件下得到相同的熔核直径。然而，在连续的焊接中，电极的被焊接材料接触面逐渐被磨损而使接触面积比初始状态逐渐扩大。在这样的接触面积扩大的状态下，如果流过与初始状态相同值的焊接电流，则被焊接材料中的电流密度降低，焊接部的温度上升降低，因此熔核直径变小。因此，每焊接数百～数千处后要进行电极的研磨或更换，使得电极的前端直径不会过度扩大。另外，一直以来使用的是具有分阶段(stepper)功能的电阻焊接装置，所述分阶段功能功能为：进行了预先设定的次数的焊接后增加焊接电流值，从而补偿随着电极的磨损导致的电流密度降低。为了使用该分阶段功能，需要预先对上述焊接电流变化方式进行适当设定。然而，为此而通过试验等推导出大量与焊接条件和被焊接材料条件相对应的焊接电流变化方式，需要很多时间和成本。另外，在实际施工中，电极磨损的进行状态存在差异，因此预先设定的焊接电流变化方式未必总是合适的。而且，在焊接时存在干扰的情况下，例如，在待焊接的点附近已经存在焊接点(已焊接点)、或者被焊接材料的表面凹凸较大且待焊接的点附近存在被焊接材料的接触点的情况下，在焊接时电流会在已焊接点、接触点发生分流。在这种状态下，即使按照给定条件进行焊接，由于电极正下方的待焊接位置的电流密度降低，因此也无法获得所需直径的熔核。为了补偿该放热量不足而得到所需直径的熔核，需要预先设定较高的焊接电流。作为用于解决上述问题的方案，提出了以下所述的技术。例如，专利文献1记载了一种通过对推算的焊接部的温度分布与目标熔核进行比较来控制焊接机的输出，从而能够得到设定的熔核的电阻焊机的控制装置。另外，专利文献2记载了一种电阻焊机的焊接条件控制方法，该方法包括：检测焊接电流和接触点之间的电压，通过热传导计算进行焊接部的模拟，从而推测熔核的形成状态，由此进行良好的焊接。另外，专利文献3记载了以下技术方案：由被焊接物的板厚和通电时间计算出能够良好地将该被焊接物焊接的每单位体积的累积放热量，使用对产生计算得到的每单位体积/单位时间的放热量的焊接电流或电压进行调节处理的焊接系统，由此能够进行良好地焊接而不依赖于被焊接物的种类、电极的磨损状态。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平9-216071号公报专利文献2：日本特开平10-94883号公报专利文献3：日本特开平11-33743号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，对于专利文献1和2中记载的电阻点焊方法而言，由于是基于热传导模块(热传导模拟)等来推定熔核的温度，因此需要复杂的计算处理，存在不仅使焊接控制装置的结构变得复杂，而且使焊接控制装置本身变得昂贵的问题。另外，对于专利文献3中记载的电阻点焊方法而言，通过将累积放热量控制为目标值，无论电极的磨损状况如何而总能进行良好的焊接。然而，在设定的被焊接材料条件与实际的被焊接材料条件相差较大的情况下，例如，在附近存在上述的已焊接点等干扰的情况下、在放热量的时间变化方式短时间内大幅变化的情况下、以及在焊接单位面积重量大的熔融镀锌钢板的情况下等，无法随动地进行自适应控制，存在不能得到所需的熔核直径、由过度加热而导致喷溅的情况。另外，专利文献1～3的技术对于电极前端磨损时的变化均是有效的，但是对于与已焊接点的距离较短的情况等，对分流影响较大的情况没有进行任何研究，实际上存在无法进行自适应控制的情况。本专利技术是鉴于上述情况而开发的，其目的在于提供一种能够适用于多阶段通电的电阻点焊，而且即使存在电极前端的磨损、干扰，也能有效应对，从而可以得到良好的熔核的电阻点焊方法。解决课题的方法即，本专利技术的主旨如下。1.一种电阻点焊方法，该方法包括：用一对电极夹住多张金属板叠合而成的被焊接材料，边加压边通电来进行接合，其中，将通电方式分为2阶段以上的多阶段来实施焊接，首先，在正式焊接前进行试焊接，在所述试焊接中，在各阶段根据由通过控制恒定电流进行通电而形成适当的熔核时的电极间的电特性计算出单位体积的瞬间放热量的时间变化及单位体积的累积放热量，并将其作为目标值而储存，接着，以该试焊接中得到的单位体积的瞬间放热量的时间变化曲线为基准开始作为正式焊接的焊接，在任意阶段中，当瞬间放热量的时间变化量偏离作为基准的时间变化曲线时，进行控制通电量的适应控制焊接，使得正式焊接的累积放热量与试焊接中预先求出的累积放热量相一致，从而在该阶段的剩余通电时间内补偿其偏差。2.上述1所述的电阻点焊方法，其中，所述多阶段中进行分阶段的时间为在所述被焊接材料间形成熔融部的时刻。专利技术的效果根据本专利技术，在正式焊接前进行通电采用恒定电流控制的焊接电流而形成适当的熔核的试焊接，并将通电方式分为2阶段以上的多阶段，通过在各阶段中将单位体积的瞬间放热量的时间变化和单位体积的累积放热量作为目标值储存，能够在正式焊接中的各阶段进行适应控制焊接，因此，即使存在电极前端的损耗、干扰也可以有效地应对，从而得到良好的熔核，并且能够应用于对需要多阶段通电的多阶段电阻点焊的适应控制焊接。附图说明图1(a)是示出进行试焊接时的焊接部截面的图，图1(b)是示出此时的焊接电流值、电阻值及累积放热量的变化的图。图2(a)是示出按照本专利技术进行2阶段适应控制焊接时的焊接部截面的图，图2(b)是示出此时的焊接电流值、电阻值及累积放热量的变化的图。图3(a)是示出以往的进行恒定电流控制焊接时的焊接部截面的图，图3(b)是示出此时的焊接电流值、电阻值及累积放热量的变化的图。图4(a)是示出以往的进行1阶段适应控制焊接时的焊接部截面的图，图4(b)是示出此时的焊接电流值、电阻值及累积放热量的变化的图。具体实施方式以下，对本专利技术进行具体说明。本专利技术的特征在于：通过将通电方式分为2阶段以上的多阶段通电来进行电阻点焊，以及，在正式焊接之前实施试焊接，在各阶段，由形成适当的熔核时的电极间的电特性计算出单位体积的瞬间放热量的时间变化和单位体积的累积放热量，并将其作为目标值保存，在任一阶段中，即使瞬间放热量的时间变化量偏离作为基准的时间变化曲线，也能充分利用适应控制焊接在该阶段的剩余通电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻点焊方法，该方法包括：用一对电极夹住多张金属板叠合而成的被焊接材料，边加压边通电来进行接合，其中，将通电方式分为2阶段以上的多阶段来实施焊接，首先，在正式焊接前进行试焊接，在所述试焊接中，在各阶段根据由通过控制恒定电流进行通电而形成适当的熔核时的电极间的电特性计算出单位体积的瞬间放热量的时间变化及单位体积的累积放热量，并将其作为目标值而储存，接着，以该试焊接中得到的单位体积的瞬间放热量的时间变化曲线为基准开始作为正式焊接的焊接，在任意阶段中，当瞬间放热量的时间变化量偏离作为基准的时间变化曲线时，进行控制通电量的适应控制焊接，使得正式焊接的累积放热量与试焊接中预先求出的累积放热量相一致，从而在该阶段的剩余通电时间内补偿其偏差。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.03.08 JP 2013-0471801.一种电阻点焊方法，该方法包括：用一对电极夹住多张金属板叠合而成的被焊接材料，边加压边通电来进行接合，其中，将通电方式分为2阶段以上的多阶段来实施焊接，首先，在正式焊接前进行试焊接，在所述试焊接中，在各阶段根据由通过控制恒定电流进行通电而形成适当的熔核时的电极间的电特性计算出单位体积的瞬间放热量的时间变化及单位体积的累积放...

【专利技术属性】
技术研发人员：冲田泰明，泽西央海，池田伦正，大井健次，
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