电阻点焊方法及焊接构件的制造方法技术

提供一种无论钢种如何，都能根据电极夹角来抑制焊接部的破裂产生的电阻点焊方法。本发明专利技术的电阻点焊方法在将通电结束后的加压力保持时间设为H(ms)、将电极的电极夹角设为A(度)、将钢板中的板厚最大的钢板的板厚设为t(mm)、将多张钢板中的拉伸强度最大的钢板的拉伸强度设为T(MPa)、将加压力设为F(N)时，满足如下关系：在0≤A<1的情况下，2·A·(t·T/F)

The method of resistance spot welding and the manufacturing method of the welding component

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电阻点焊方法及焊接构件的制造方法
本专利技术涉及电阻点焊方法及焊接构件的制造方法。
技术介绍
通常，重叠的钢板彼此的接合使用作为搭接电阻焊接法的一种的电阻点焊方法。如图1所示，该焊接法是将重叠的两张以上的钢板1、2夹持而从其上下利用一对电极3、4进行加压，并将高电流的焊接电流向上下电极间进行短时间通电而接合的方法。利用通过高电流的焊接电流的流动而产生的电阻发热，得到点状的焊接部5。该点状的焊接部5称为熔核，是在电流流向重叠的钢板时，在钢板的接触部位处两钢板1、2熔融并凝固的部分，由此钢板彼此呈点状地接合。然而，在使包含表面处理钢板的多张钢板重叠而形成的板组的电阻点焊中，存在有在焊接部有时会产生破裂的问题。在此，表面处理钢板是指在母材(基底钢板)的表面上具有以电镀锌、熔融镀锌(包括合金化熔融镀锌)为代表的镀锌、或除了锌之外还包含铝或镁等元素的锌合金的镀敷等金属镀敷层的钢板。镀锌或锌合金镀敷的熔点比表面处理钢板的母材的熔点低，因此存在以下的问题。即，焊接部的破裂可考虑是，在焊接中，钢板表面的低熔点的金属镀敷层熔融，电极的加压力或由钢板的热膨胀、收缩产生的拉伸应力向焊接部施加时，熔融的低熔点金属侵入表面处理钢板的母材的晶界而使晶界强度下降，引起破裂、以所谓液体金属脆性为起因的破裂。破裂的产生位置为图1那样的与电极3、4相接一侧的钢板1、2的表面、或钢板彼此相接一侧的钢板1、2的表面等各种。作为这样的破裂的对策，例如在专利文献1中，提出了作为板组的钢板的组成设为特定范围的组成，具体而言，以重量％计，组成设为C：0.003～0.01％、Mn：0.05～0.5％、P：0.02％以下、sol.Al：0.1％以下、Ti：48×(N/14)～48×{(N/14)+(S/32)}％、Nb：93×(C/12)～0.1％、B：0.0005～0.003％、N：0.01％以下、Ni：0.05％以下、其余部分由Fe及不可避免的杂质构成。专利文献2在高强度镀敷钢板的点焊中，提出了一种高强度镀敷钢板的点焊方法，其特征在于，以满足下述条件(1)及(2)的方式设定焊接通电时间及焊接通电后的保持时间来进行点焊。0.25·(10·t+2)/50≤WT≤0.50·(10·t+2)/50··(1)300-500·t+250·t2≤HT··(2)其中，t：板厚(mm)，WT：焊接通电时间(ms)，HT：焊接通电后的保持时间(ms)另外，在专利文献2中，也提出了根据钢板的板厚而适当地设定通电时间及通电后的电极的保持时间，并使用钢板中的合金元素量成为一定以下的高张力镀锌钢板进行焊接的方案。在专利文献3中，提出了如下的方法：将通电模式设为3级以上的多级通电，以使适当电流范围(ΔI：能够稳定地形成所希望的熔核径以上且熔融剩余厚度为0.05mm以上的熔核的电流范围)成为1.0kA以上优选成为2.0kA以上的方式调整通电时间、焊接电流等焊接条件，并在各级之间设置冷却时间。专利文献1：日本特开平10-195597号公报专利文献2：日本特开2003-103377号公报专利文献3：日本特开2003-236676号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题然而，在专利文献1中由于需要限定钢板的合金元素量，因此存在满足要求性能的钢板的使用受到限制等课题，尤其是在最近的钢板中的伴随着高强度化而高合金化进展的状况下，其适用极其受限。在专利文献2中，仅提出了设定产生飞溅那样的过大的焊接电流时的破裂抑制方法，关于未产生飞溅的状态下的破裂并未提及。在专利文献3中，存在如下课题：焊接条件的适当化需要较多的工时，而且对于难以确保适当电流范围的钢板及板组无法适用。此外，在专利文献2及3中，关于由电极的电极夹角产生的影响未进行研讨，因此如果考虑汽车组装时的实际施工，则作为对策而存在不充分的情况。本专利技术鉴于上述那样的情况而作出，其目的在于提出一种无论钢种如何，都能够根据电极夹角而抑制焊接部的破裂产生的电阻点焊方法及焊接构件的制造方法。用于解决课题的方案专利技术者们为了实现上述的目的，反复进行了仔细研讨。在焊接时产生的破裂即使在飞溅未产生的焊接条件范围内也会产生。虽然其产生受到各种原因的影响，但是得到了尤其是受到焊接时的电极夹角A(度)(电极相对于钢板倾斜的角度，图2)较大的影响的见解。并且，得到了根据电极夹角的大小而适当地调整通电结束后的加压力保持时间(以下，也称为维持时间)，由此能够抑制破裂的见解。在此，电极夹角是指如上所述图2所示的电极相对于钢板倾斜的角度，即，是指“电极加压力方向与钢板板厚方向所成的角度”。需要说明的是，电极加压力方向在JISZ3001-6：2013的4.2.1记载的点焊的图中由箭头表示，在图2中也由箭头记载。本专利技术对于在焊接时产生的破裂的效果受到各种因素的复杂影响，因此无法简单地说明，但是基本的机理可考虑如下。作为焊接部的破裂产生的原因，可列举在成为高温的表面处理钢板的镀敷金属与表面处理钢板的母材(基底钢板)相接的状态下，产生以下说明的拉伸应力的情况。该拉伸应力由于在焊接结束后电极从钢板分离而存在局部性地增大的区域。在通电中由于焊接部5的膨胀而焊接部周围发生了压缩变形之后，由于通电结束后的冷却而产生凝固收缩，但是在向电极3、4加压期间，由于受到该加压力的限制而应力即使为压缩状态或拉伸状态也能缓和应力。然而，当从电极加压力的限制中被释放时，拉伸应力产生局部性地增大的区域，可认为在该区域会产生破裂。另外，在各种干扰存在的状态下进行了破裂的评价的结果是，可知在电极夹角A(度)存在时，尤其是电极夹角A(度)较大时，破裂容易产生。其原因可考虑为，当电极夹角存在时，向焊接部施加弯曲应力，局部性地产生大的压缩塑性变形，由此电极释放后的拉伸应力变得非常大。如前所述，在拉伸应力向焊接部施加时，熔融的低熔点金属侵入母材的晶界而使晶界强度下降，引起破裂。因此，得到了如下的见解：如果能够使产生大的拉伸应力时的焊接部的温度根据电极夹角而适度地下降来抑制低熔点金属的向钢板的晶界的侵入，则能够减少该破裂的产生。本专利技术立足于上述的见解，其主旨结构如下所述。[1]一种电阻点焊方法，利用一对电极夹持将多张钢板重叠而形成的板组，一边加压一边通电而进行接合，其中，多张钢板中的至少一张钢板是具有金属镀敷层的表面处理钢板，在将通电结束后的加压力保持时间设为H(ms)、将电极的电极夹角设为A(度)、将多张钢板中的板厚最大的钢板的板厚设为t(mm)、将多张钢板中的拉伸强度最大的钢板的拉伸强度设为T(MPa)、将加压力设为F(N)时，满足如下的关系：在0≤A&lt;1的情况下，2·A·(t·T/F)1/2≤H在1≤A&lt;10的情况下，(3·A-1)·(t·T/F)1/2≤H在10≤A&lt;20的情况下，(A+19)·(t·T/F)1/2≤H。[2]一种电阻点焊方法，利用一对电极夹持将多张钢板重叠而形成的板组，一边加压一边通电而进行接合，其中，多张钢板中的至少一张钢板是具有金属镀敷层的表面处理钢板，该金属镀敷层的熔点比表面处理钢板的母材的熔点低，在将通电结束后的加压力保持时间设为H(ms)、将电极的电极夹角设为A(度)、将多张钢板中的板厚最大的钢板的板厚设为t(mm)、将多张钢板中的拉伸强度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电阻点焊方法，利用一对电极夹持将多张钢板重叠而形成的板组，一边加压一边通电而进行接合，其中，多张钢板中的至少一张钢板是具有金属镀敷层的表面处理钢板，在将通电结束后的加压力保持时间设为H(ms)、将电极的电极夹角设为A(度)、将多张钢板中的板厚最大的钢板的板厚设为t(mm)、将多张钢板中的拉伸强度最大的钢板的拉伸强度设为T(MPa)、将加压力设为F(N)时，满足如下的关系：在0≤A<1的情况下，2·A·(t·T/F)

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.27 JP 2015-1679351.一种电阻点焊方法，利用一对电极夹持将多张钢板重叠而形成的板组，一边加压一边通电而进行接合，其中，多张钢板中的至少一张钢板是具有金属镀敷层的表面处理钢板，在将通电结束后的加压力保持时间设为H(ms)、将电极的电极夹角设为A(度)、将多张钢板中的板厚最大的钢板的板厚设为t(mm)、将多张钢板中的拉伸强度最大的钢板的拉伸强度设为T(MPa)、将加压力设为F(N)时，满足如下的关系：在0≤A&lt;1的情况下，2·A·(t·T/F)1/2≤H在1≤A&lt;10的情况下，(3·A-1)·(t·T/F)1/2≤H在10≤A&lt;20的情况下，(A+19)·(t·T/F)1/2≤H。2.一种电阻点焊方法，利用一对电极夹持将多张钢板重叠而形成的板组，一边加压一边通电而进行接合，其中，多张钢板中的至少一张钢板是具有金属镀敷层的表面处理钢板，该金属镀敷层的熔点比表面处理钢板的母材的熔点低，在将通电结束后的加压力保持时间设为H(ms)、将电极的电极夹角设为A(度)、将多张钢板中的板厚...

【专利技术属性】
技术研发人员：泽西央海，谷口公一，高岛克利，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