电阻点焊方法技术

技术编号:18172766 阅读:36 留言:0更新日期:2018-06-09 16:12
一种能形成具有耐延迟断裂特性的焊接接头的电阻点焊方法,依次具备:利用焊接电极对多张钢板一边施予加压压力P1(kN)一边以通电电流I1(kA)进行通电的工序;在施予所述加压压力P1的状态下以通电电流Ic(kA)通电冷却时间tc(s)的期间的工序;一边以通电电流I2(kA)对所述焊接电极进行通电,一边反复进行两次以上的加压压力的上升下降的工序,所述加压压力的上升下降是指:利用所述焊接电极对所述多张钢板施予加压压力P2(kN)加压时间tf(s)的期间,然后立即施予加压压力P3(kN)加压时间ti(s)的期间;施予所述加压压力P2(kN)所述加压时间tf(s)的期间的工序;和释放加压压力并且结束通电的工序,其中,满足0≤Ic<I1、0.3≤I2/I1<1.0、P2/P1≥1.2、tf≤0.2、P3<P2、ti≤0.2。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电阻点焊方法
本专利技术涉及高强度钢板的电阻点焊方法,特别是涉及汽车用部件和车体等的电阻点焊方法。
技术介绍
在汽车领域,为了环保,要求在通过车体的轻量化来提高燃油经济性的同时,提高碰撞安全性。因此,为了使用高强度钢板来薄厚度化,并且将车体结构最适化,来谋求车体的轻量化和碰撞安全性,迄今为止进行着各种努力。汽车等的部件的制造和车体的组装中的焊接,主要采用电阻点焊(以下也有时称为“点焊”)。作为通过点焊形成的焊接接头的品质指标,有抗拉强度和疲劳强度。焊接接头的抗拉强度,有:在剪切方向上负载拉伸载荷来进行测定的拉伸剪切强度(TSS)、和在剥离方向上负载拉伸载荷来进行测定的十字抗拉强度(CTS)。另外,焊接接头的疲劳强度有:在剪切方向上负载拉伸载荷来进行测定的拉伸剪切疲劳强度、和在剥离方向上负载拉伸载荷来进行测定的十字拉伸疲劳强度。另一方面,在对高强度钢板进行了点焊的情况下,有延迟断裂(氢脆)的问题。该延迟断裂主要受钢板的硬度、残余应力、钢板中的氢量这三种因子支配。高强度钢板为了实现其强度,除了含有C以外,还较多地含有Si、Mn等的淬硬性高的元素,对高强度钢板进行点焊而形成的焊接接头的焊接部(焊接区),经过焊接的加热冷却过程而淬火,成为马氏体组织,变硬。另外,在焊接部,由于局部地发生的相变膨胀和收缩,导致焊接接头的残余拉伸应力变大。因此,对高强度钢板进行点焊而形成的焊接接头的焊接部,由于硬度高、残余拉伸应力变大,因此是如果发生氢侵入则容易引起延迟断裂的部位。如果发生这样的延迟断裂,则就前述的作为焊接接头的品质指标的抗拉强度和疲劳强度而言,不能得到充分的强度,另外,如果水分向该部分(裂纹)浸入,则发生腐蚀,发生强度进一步降低的问题。这些问题是阻碍提高应用高强度钢板来实现车体的轻量化(薄厚度化)的一个原因。已知下述技术:在这样的状况下,在点焊的通电结束并经过了一定时间后,进行回火通电,或以高频进行加热,来将焊接部回火,从而使焊接部的硬度降低。但是,在该技术中,有时焊接工序成为长时间,生产性降低;通过回火,焊接部软化,容易引起焊缝金属(熔核)内的剥离断裂;等等。对此,在专利文献1中公开了下述技术:与点焊的熔核形成时的焊接电极的初期加压压力相比,使通电时间结束后的保持时间中的焊接电极的后期加压压力上升,来向焊接部周边导入残余压缩应力。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2010-110816号公报
技术实现思路
专利文献1所公开的技术,能够降低焊接部的残余拉伸应力,因此对抑制延迟断裂有效的技术,但希望进一步提高抑制延迟断裂的效果。本专利技术的课题是,鉴于这样的实际情况,提供能够稳定地形成具有高的耐延迟断裂特性的焊接接头的电阻点焊方法。本专利技术人关于解决上述课题的手段进行了锐意研究。本专利技术人认为,要使点焊接头的耐延迟断裂特性提高的话,使焊接部周边的残余拉伸应力降低是极为重要的。于是,关于对焊接部周边的残余拉伸应力给予影响的、熔核形成后的焊接电极对焊接部的加压条件进行了研究。其结果,发现:通过在熔核形成后,实施一边进行通电一边反复进行对焊接部的加压压力的上升和下降的处理(以下称为“冲击处理”),来一面将熔核附近的温度保持为高温一面给予冲击,能够促进熔核附近的塑性变形,其结果,能够将熔核端部的残余拉伸应力降低或者变更为压缩应力,能够提高焊接接头的耐延迟断裂特性。本专利技术是基于上述的见解完成的,其要旨如下。一种电阻点焊方法,对至少焊接部位重叠的多张钢板进行电阻点焊,其特征在于,上述多张钢板至少包含1张以上的抗拉强度为980MPa以上的钢板,上述方法依次具备:[A]利用焊接电极对上述多张钢板一边施予加压压力P1(kN)一边以通电电流I1(kA)进行通电的工序;[B]在施予上述加压压力P1的状态下,以通电电流Ic(kA)通电冷却时间tc(s)的期间的工序;[C]一边以通电电流I2(kA)对上述焊接电极进行通电,一边反复进行两次以上的加压压力的上升下降的工序,所述加压压力的上升下降是指:利用上述焊接电极对上述多张钢板施予加压压力P2(kN)加压时间tf(s)的期间,然后,立即施予加压压力P3(kN)加压时间ti(s)的期间;[D]施予上述加压压力P2上述加压时间tf的期间的工序;和[E]释放加压压力、并且结束通电的工序,上述通电电流Ic满足下述(1)式,上述通电电流I2满足下述(2)式,上述加压压力P2满足下述(3)式,上述加压时间tf满足下述(4)式,上述加压压力P3满足下述(5)式,上述加压时间ti满足下述(6)式。0≤Ic<I1···(1)0.3≤I2/I1<1.0···(2)P2/P1≥1.2···(3)tf≤0.2···(4)P3<P2···(5)ti≤0.2···(6)根据本专利技术,由于在熔核形成后对焊接部实施冲击处理,因此能够提高焊接接头的耐氢脆特性。附图说明图1是表示本专利技术的焊接方法的概略的图。图2是表示焊接电极的加压压力和通电电流的模式的例子的图。图3是表示使焊接电极的加压压力变化时的电流密度的变化的概略的图,(a)为基于现有技术的图,(b)为基于本专利技术的图。具体实施方式本专利技术的电阻点焊方法(以下称为“本专利技术的焊接方法”),是对至少包含1张以上的抗拉强度为980MPa以上的钢板的多张钢板进行电阻点焊的方法,是在熔核形成后,实施利用焊接电极反复进行焊接部的加压压力的上升下降的冲击处理的方法。而且,将形成熔核时的加压压力设为P1(kN),通电电流设为I1(kA),冷却时间设为tc(s),以满足下述(1)式的方式将冷却时间中的通电电流设为Ic(kA),在冲击处理中,以满足下述(2)~(5)式的方式将通电电流设为I2(kA),加压压力上升时的加压压力设为P2(kN),加压时间设为tf(s),加压压力下降时的加压压力设为P3(kN),加压时间设为ti(s)。0≤Ic<I1···(1)0.3≤I2/I1<1.0···(2)P2/P1≥1.2···(3)tf≤0.2···(4)P3<P2···(5)ti≤0.2···(6)接着,对于本专利技术的焊接方法的流程进行说明,并且对于本专利技术的焊接方法的基本构成进行说明。图1表示本专利技术的焊接方法的概略。图1示出将被焊接构件在板厚方向上切断后的截面图。首先,在本专利技术的制法中,作为被焊接构件,准备多张钢板(以下也称为“板组”)。在该板组中至少包含1张以上的抗拉强度为980MPa以上的钢板(以下也称为“高强度钢板”)。其次,如图1所示,将2张钢板1重叠,以从两侧夹住2张钢板的焊接部位的方式利用由铜合金等构成的焊接电极2一边使加压压力P为P1(kN)而进行加压一边使通电电流I为I1(kA)而进行通电,来形成熔融金属。然后,在施予加压压力P1的状态下,在冷却时间tc(s)的期间,使通电电流为Ic(kA),通过被水冷的焊接电极2的排热和向钢板自身的热传导,在2张钢板1之间形成截面为椭圆形状的焊缝金属(熔核)3。在板组包含1张以上的高强度钢板的情况下,进行点焊而得到的焊接接头的焊接部、熔核3及其周边的热影响区在冷却过程中淬火,变为马氏体组织。另外,在冷却过程中引起热收缩,特别是熔核3的端部成为残留拉伸应力的状态。因此,在本专利技术的焊接方法中,在通过点焊而形成熔核后,实施一边使通电电流I为I2(kA)来进行本文档来自技高网
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电阻点焊方法

【技术保护点】
一种电阻点焊方法,对至少焊接部位重叠的多张钢板进行电阻点焊,其特征在于,所述多张钢板至少包含1张以上的抗拉强度为980MPa以上的钢板,所述方法依次具备:利用焊接电极对所述多张钢板一边施予加压压力P1一边以通电电流I1进行通电的工序;在施予所述加压压力P1的状态下,以通电电流Ic通电冷却时间tc的期间的工序;一边以通电电流I2对所述焊接电极进行通电,一边反复进行两次以上的加压压力的上升下降的工序,所述加压压力的上升下降是指:利用所述焊接电极对所述多张钢板施予加压压力P2加压时间tf的期间,然后,立即施予加压压力P3加压时间ti的期间;施予所述加压压力P2所述加压时间tf的期间的工序;和释放加压压力、并且结束通电的工序,所述通电电流Ic满足下述(1)式,所述通电电流I2满足下述(2)式,所述加压压力P2满足下述(3)式,所述加压时间tf满足下述(4)式,所述加压压力P3满足下述(5)式,所述加压时间ti满足下述(6)式,0≤Ic<I1              ···(1);0.3≤I2/I1<1.0          ···(2);P2/P1≥1.2             ···(3);tf≤0.2                 ···(4);P3<P2                ···(5);ti≤0.2                  ···(6),其中,P1、P2、P3的单位均为kN,I1、I2、Ic的单位均为kA,tc、tf、ti的单位均为s。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.21 JP 2015-2071281.一种电阻点焊方法,对至少焊接部位重叠的多张钢板进行电阻点焊,其特征在于,所述多张钢板至少包含1张以上的抗拉强度为980MPa以上的钢板,所述方法依次具备:利用焊接电极对所述多张钢板一边施予加压压力P1一边以通电电流I1进行通电的工序;在施予所述加压压力P1的状态下,以通电电流Ic通电冷却时间tc的期间的工序;一边以通电电流I2对所述焊接电极进行通电,一边反复进行两次以上的加压压力的上升下降的工序,所述加压压力的上升下降是指:利用所述焊接电极对所述多张钢板施予加压压力P2加压时间tf的期间,然后,...

【专利技术属性】
技术研发人员:古迫诚司
申请(专利权)人:新日铁住金株式会社
类型:发明
国别省市:日本,JP

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