点焊接头和点焊方法技术

提供即使包含1张以上的高强度钢板也能得到高的CTS的点焊接头及其焊接方法。一种包含多张钢板的点焊接头1，1张以上的钢板是抗拉强度为750～2500MPa的高强度钢板，在钢板的板厚方向截面中，将配置于最外侧的高强度钢板S1与其他的钢板1B的重叠面记为面A，将通过下述点、且与面A平行的面记为面B，所述点是位于板厚方向的直线L1上的高强度钢板S1侧的熔核端部位置E和面A与直线L1的交点O的距离的1/2处的点，此时，在以直线L2和直线L3的交点X为中心的单边为30μm的包含在以高强度钢板S1为母材的热影响区4中的正方形区域SA中，由板条马氏体构成的块的宽度的平均值为0.5～7.0μm，所述直线L2是相对于被面A和面B夹着的熔核端部线NEL上的任意位置的切线，向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线，所述直线L3是与L2垂直的直线。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】点焊接头和点焊方法
本专利技术涉及通过将多张钢板重叠并进行点焊而得到的点焊接头和适合于得到该点焊接头的点焊方法。特别是涉及即使是由包含1张以上的高强度钢板的多张钢板构成的情况也抗拉强度优异的点焊接头和适合于得到该点焊接头的点焊方法。
技术介绍
近年来，在汽车领域，为了降低油耗和削减CO2排放量，要求将车体轻量化。另外，为了提高碰撞安全性，要求将车体构件高强度化。为了满足这些要求，车体和部件等使用高强度钢板是有效的。但是，在车体的组装和部件的安装时，使用将多张钢板重叠并进行点焊而形成的点焊接头。在点焊接头中，抗拉强度是重要的特性。抗拉强度有在剪切方向上负载拉伸载荷来进行测定的抗拉伸剪切力(TSS)、在剥离方向上负载拉伸载荷来进行测定的十字抗拉力(CTS)。再者，抗拉伸剪切力和十字抗拉力的测定方法分别在JISZ3136和JISZ3137中被规定。将抗拉强度不那么高的钢板、例如具有270MPa～600MPa程度的抗拉强度的钢板多张重叠来形成的点焊接头的CTS，伴随着构成接头的钢板的抗拉强度的增加而增加，因此不易产生关于接头的抗拉强度的问题。但是，采用包含至少1张的抗拉强度高的钢板、例如抗拉强度为750MPa以上的钢板的多张钢板形成的点焊接头的CTS，即使构成接头的钢板的抗拉强度增加，其也不增加、或者减少。其原因是：由于钢板的变形能力的降低而导致向焊接部的应力集中提高；由于对焊接部淬火而导致焊接部的韧性降低。因此，要求提高采用包含至少1张的抗拉强度高的钢板、即所谓的高强度钢板的多张钢板形成的点焊接头的CTS。作为确保包含高强度钢板而形成的点焊接头的强度和韧性的方法，可举出例如专利文献1～6中记载的方法。专利文献1中记载了下述方法：在从用于使钢板熔融而接合的正式通电结束起经过一定时间后，进行回火通电，由此将点焊接头的接合部(熔核部和热影响区)退火而使硬度降低。但是，该方法需要在进行回火通电之前使马氏体相变大致完成。因此，正式通电结束后需要较长的冷却时间。而且，在采用该方法得到的点焊接头中，熔核软化，剪切力降低。专利文献2中记载了下述方法：在焊接后，通过作为与焊接分开的加热手段的高频加热来将焊接部回火处理。但是，该方法在焊接后需要别的工序，作业步骤变得烦杂。另外，该方法需要用于利用高频的特殊的装置。而且，在采用该方法得到的点焊接头中，熔核软化，剪切力降低。专利文献3中记载了下述方法：在通过正式焊接形成熔核后，以正式焊接电流以上的电流进行后通电。但是，在该方法中，当使后通电时间较长时，在所得到的点焊接头中，只是熔核直径扩大，组织变得与通常的焊接相同。专利文献4中记载了一种对抗拉强度为440MPa以上的钢板进行点焊的方法。在该方法中，将钢板的成分组成限制为：C×P≤0.0025、P：0.015％以下、S：0.01％以下。而且，焊接后，对焊接部在300℃实施20分钟左右的热处理。但是，在该方法中，能够应用的钢板被限定。而且，在该方法中，焊接需要长时间，生产率低。专利文献5中记载了一种规定了熔核外层区域的显微组织、和显微组织中的炭化物的平均粒径和个数密度的、包含高强度钢板(抗拉强度：750～1850MPa、碳当量Ceq：0.22～0.55质量％)而形成的点焊接头。但是，在熔核的外侧发生断裂的情况下，由于熔核的组织没有任何贡献，因此关于显微组织的规定没有意义。专利文献6中记载了一种对抗拉强度为900～1850MPa、板厚为1.8～2.8mm的钢板进行点焊的方法。在该方法中，在焊接后，接着以焊接电流的0.5倍～0.9倍的电流进行后通电焊接时间的0.3倍～0.5倍的时间。但是，就该方法而言，未充分进行关于正式焊接和后通电之间的时间的研究，并不有助于接头强度的提高。在先技术文献专利文献专利文献1:日本特开2002－103048号公报专利文献2:日本特开2009－125801号公报专利文献3:日本特开2010－115706号公报专利文献4:日本特开2010－059451号公报专利文献5:国际公开第2011/025015号专利文献6:日本特开2011－005544号公报
技术实现思路
从以上那样的背景来看，在以往的采用包含至少1张的抗拉强度高的高强度钢板的多张钢板形成的点焊接头中，韧性容易不足，难以确保充分高的十字抗拉力。本专利技术鉴于上述的状况而完成，其目的是提供即使包含至少1张的抗拉强度高的高强度钢板、具体而言抗拉强度为750MPa～2500MPa的高强度钢板，也能得到充分高的十字抗拉力(CTS)的点焊接头、和适合于得到该点焊接头的点焊方法。为了解决上述的课题，本专利技术人从冶金学的视角和力学的视角出发锐意研究了解决上述课题的方法。其结果判明：若只是确保熔融凝固部(以下称为“熔核”)内部的韧性的话，在十字拉伸试验时即使能够抑制在熔核内部发生的低载荷断裂，也不能够抑制在熔核周边部、即热影响区发生的低载荷断裂。而且发现，为了得到可靠性高的点焊接头，不仅熔核内部，熔核周边部的组织也需要一并改善，为此，通过在熔融部形成凝固区域后，控制包围凝固区域的热影响区的组织，能够抑制在热影响区发生的低载荷断裂，从而完成了本专利技术。即，本专利技术的方案如下。(1)一种点焊接头，其特征在于，是通过将多张钢板重叠并进行点焊而形成的点焊接头，上述多张钢板之中的至少1张钢板是抗拉强度为750MPa～2500MPa的高强度钢板，用下述(A)式表示的上述高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量％～0.55质量％，在上述多张钢板的重叠中，高强度钢板配置于最外侧，将配置于最外侧的高强度钢板记为高强度钢板S1，在通过利用上述点焊在上述钢板的表面形成的焊接痕的中心、并且沿着上述钢板的板厚方向切出的截面中，将上述高强度钢板S1与和该高强度钢板S1重叠的其他钢板的重叠面记为面A，将通过下述点、且与上述面A平行的面记为面B，所述点是通过熔核的中心的板厚方向的直线L1与表示上述高强度钢板S1侧的熔核的端部的线的交点和上述面A与上述直线L1的交点的距离的1/2处的点，此时，在下述正方形区域中，由板条马氏体构成的块的宽度的平均值为0.5～7.0μm，该正方形区域是以直线L2与直线L3的交点为中心的单边为30μm的正方形区域，且该正方形区域包含在以上述高强度钢板S1为母材的热影响区中，所述直线L2是相对于表示熔核的端部的线之中的、被上述面A和上述面B夹着的熔核端部线NEL上的任意位置处的切线，向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线，所述直线L3是通过上述任意的位置、且与上述直线L2垂直的直线。Ceq＝[C]+[Si]/30+[Mn]/20+2[P]+4[S]···(A)上述(A)式中的[C]、[Si]、[Mn]、[P]、和[S]分别为C、Si、Mn、P、和S的各自的含量(质量％)。(2)一种点焊接头，其特征在于，是通过将多张钢板重叠并进行点焊而形成的点焊接头，上述多张钢板之中的至少1张钢板是抗拉强度为750MPa～2500MPa的高强度钢板，用下述(A)式表示的上述高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量％～0.55质量％，在上述多张钢板的重叠中，高强度钢板未配置于最外侧，将未配置于最外侧的高强度钢板记为高强度钢板S1，在通过利用上述点焊在上述钢板的表面形成的焊接痕的中心、并且沿着上述本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种点焊接头，其特征在于，是通过将多张钢板重叠并进行点焊而形成的点焊接头，所述多张钢板之中的至少1张钢板是抗拉强度为750MPa～2500MPa的高强度钢板，用下述(A)式表示的所述高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量％～0.55质量％，在所述多张钢板的重叠中，高强度钢板配置于最外侧，将配置于最外侧的高强度钢板记为高强度钢板S1，在通过利用所述点焊在所述钢板的表面形成的焊接痕的中心、并且沿着所述钢板的板厚方向切出的截面中，将所述高强度钢板S1与和该高强度钢板S1重叠的其他钢板的重叠面记为面A，将通过下述点、且与所述面A平行的面记为面B，所述点是通过熔核的中心的板厚方向的直线L1与表示所述高强度钢板S1侧的熔核的端部的线的交点和所述面A与所述直线L1的交点的距离的1/2处的点，此时，在下述正方形区域中，由板条马氏体构成的块的宽度的平均值为0.5～7.0μm，该正方形区域是以直线L2与直线L3的交点为中心的单边为30μm的正方形区域，且该正方形区域包含在以所述高强度钢板S1为母材的热影响区中，所述直线L2是相对于表示熔核的端部的线之中的被所述面A和所述面B夹着的熔核端部线NEL上的任意位置处的切线，向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线，所述直线L3是通过所述任意位置、且与所述直线L2垂直的直线，Ceq＝[C]+[Si]/30+[Mn]/20+2[P]+4[S]···(A)所述(A)式中的[C]、[Si]、[Mn]、[P]、和[S]分别为C、Si、Mn、P、和S的各自的含量，且单位均为质量％。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种点焊接头，其特征在于，是通过将多张钢板重叠并进行点焊而形成的点焊接头，所述多张钢板之中的至少1张钢板是抗拉强度为750MPa～2500MPa的高强度钢板，用下述(A)式表示的所述高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量％～0.55质量％，在所述多张钢板的重叠中，高强度钢板配置于最外侧，将配置于最外侧的高强度钢板记为高强度钢板S1，在通过利用所述点焊在所述钢板的表面形成的焊接痕的中心、并且沿着所述钢板的板厚方向切出的截面中，将所述高强度钢板S1与和该高强度钢板S1重叠的其他钢板的重叠面记为面A，将通过下述点、且与所述面A平行的面记为面B，所述点是通过熔核的中心的板厚方向的直线L1与表示所述高强度钢板S1侧的熔核的端部的线的交点和所述面A与所述直线L1的交点的距离的1/2处的点，此时，在下述正方形区域中，由板条马氏体构成的块的宽度的平均值为0.5～7.0μm，该正方形区域是以直线L2与直线L3的交点为中心的单边为30μm的正方形区域，且该正方形区域包含在以所述高强度钢板S1为母材的热影响区中，所述直线L2是相对于表示熔核的端部的线之中的被所述面A和所述面B夹着的熔核端部线NEL上的任意位置处的切线，向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线，所述直线L3是通过所述任意位置、且与所述直线L2垂直的直线，Ceq＝[C]+[Si]/30+[Mn]/20+2[P]+4[S]···(A)所述(A)式中的[C]、[Si]、[Mn]、[P]、和[S]分别为C、Si、Mn、P、和S的各自的含量，且单位均为质量％。2.一种点焊接头，其特征在于，是通过将多张钢板重叠并进行点焊而形成的点焊接头，所述多张钢板之中的至少1张钢板是抗拉强度为750MPa～2500MPa的高强度钢板，用下述(A)式表示的所述高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量％～0.55质量％，在所述多张钢板的重叠中，高强度钢板未配置于最外侧，将未配置于最外侧的高强度钢板记为高强度钢板S1，在通过利用所述点焊在所述钢板的表面形成的焊接痕的中心、并且沿着所述钢板的板厚方向切出的截面中，在下述正方形区域中，由板条马氏体构成的块的宽度的平均值为0.5～7.0μm，该正方形区域是以直线L2与直线L3的交点为中心的单边为30μm的正方形区域，且该正方形区域包含在以所述高强度钢板S1为母材的热影响区中，所述直线L2是相对于表示熔核的端部的线之中的、表示以所述高强度钢板S1为母材的熔核的端部的熔核端部线NEL上的任意位置处的切线，向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线，所述直线L3是通过所述任意位置、且与所述直线L2垂直的直线，Ceq＝[C]+[Si]/30+[Mn]/20+2[P]+4[S]···(A)所述(A)式中的[C]、[Si]、[Mn]、[P]、和[S]分别为C、Si、Mn、P、和S的各自的含量，且单位均为质量％。3.一种点焊方法，其特征在于，将多张钢板重叠来进行点焊，所述多张钢板之中的至少1张钢板是抗拉强度为750MPa～2500MPa的高强度钢板，用下述(A)式表示的所述高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量％～0.55质量％，在所述多张钢板的重叠中，高强度钢板配置于最外侧，将配置于最外侧的高强度钢板记为高...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉永千智，古迫诚司，渡边史德，宫崎康信，冈田彻，
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