电阻点焊方法和焊接部件的制造方法技术

进行主焊接和在主焊接之前的试焊接，并且以2种以上的焊接条件进行试焊接，试焊接中，针对每种焊接条件存储从开始通电开始前的被焊接材料的加压到达到设定加压力为止的加压力参数、以及瞬时发热量的时间变化曲线和累积发热量，而且，上述主焊接中，在通电开始前以与上述试焊接相同的条件进行被焊接材料的加压，将此时的加压力参数与上述试焊接中存储的参数按每种焊接条件进行比较，由此设定主焊接的瞬时发热量的时间变化曲线和累积发热量的目标值，根据该目标值，进行控制通电量的适应控制焊接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电阻点焊方法和焊接部件的制造方法
本专利技术涉及一种电阻点焊方法，目的在于尤其是在分流或板隙等扰动的影响较大的情况下，也能够在不发生离散的情况下稳定地确保熔核直径。
技术介绍
一般，重叠的钢板彼此的接合采用作为搭接电阻焊接法之一的电阻点焊法。该焊接法是将重叠的2个以上的钢板夹持并自其上下用一对电极进行加压，并且使高电流的焊接电流在上下电极间进行短时间通电来接合的方法，利用通过流过高电流的焊接电流所产生的电阻发热而得到点状的焊接部。该点状的焊接部被称为熔核，是使电流流过重叠的钢板时两钢板在钢板的接触位置熔融并凝固的部分。通过该熔核，钢板彼此接合成点状。为了得到良好的焊接部件品质，重要的是熔核直径以适当范围形成。熔核直径根据焊接电流、通电时间、电极形状和加压力等焊接条件来确定。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、板厚和重叠张数等被焊接材料条件而适当地设定上述焊接条件。例如，在制造汽车时，对每一台汽车实施多达数千点的点焊，另外需要对依次输送过来的被处理材料(工件)进行焊接。此时，如果各焊接位置的被焊接材料的材质、板厚和重叠张数等被焊接材料的状态相同，则焊接电流、通电时间和加压力等焊接条件也能够在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磨损而接触面积与初始状态相比逐渐扩大。如果在像这样接触面积扩大了的状态下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会降低，焊接部的温度上升会降低，因此熔核直径变小。因此，每进行几百～几千点的焊接时就要进行电极的研磨或更换，以免电极的前端直径过度扩大。除此之外，一直以来使用具备如下功能(步进功能)的电阻焊接装置，即，进行预先确定了次数的焊接则使焊接电流值增加而补偿伴随着电极磨损的电流密度的降低。为了使用该步进功能，需要预先恰当地设定上述的焊接电流变化模式。然而，为了通过试验等导出与多个焊接条件和被焊接材料条件对应的焊接电流变化模式，需要大量的时间和成本。另外，在实际的施工中，由于电极磨损的进行状态存在偏差，所以预先确定的焊接电流变化模式无法说是始终适合的。而且，在焊接时存在干扰的情况下，例如，在进行焊接的点附近既已存在已焊接的点(已焊接点)、或被焊接材料的表面凹凸大且在进行焊接的点附近存在被焊接材料的接触点等情况下，在焊接时电流向已焊接点或接触点分流。在这样的状态下，即使以规定的条件进行焊接，电极正下方的要焊接的位置处的电流密度也会降低，因此仍然无法得到所需直径的熔核。为了对该发热量不足进行补偿而得到所需直径的熔核，需要预先设定较高的焊接电流。另外，在因表面凹凸、部件形状等而使焊接的点的周围被强烈约束或者在焊接点周围的钢板间夹有异物的情况下，钢板间的板隙会变大，由此钢板彼此的接触直径变窄，有时也容易发生离散。为了解决上述问题，提出了以下所述的技术。例如，专利文献1中记载了一种高张力钢板的点焊方法，通过具备如下工序进行点焊，从而抑制由通电初期的融合性不良引起的离散，所述工序具备如下步骤：通过使高张力钢板中的通电电流渐变地上升而进行熔核生成的第1步骤、在上述第1步骤后使电流下降的第2步骤、以及在上述第2步骤后使电流上升而进行主焊接且使通电电流渐变地下降的第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在可抑制溅射发生的程度的电流值而使被焊接物的表面软化，之后，一边以规定时间维持较高的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，从而与被焊接物的种类、电极的磨耗状态无关地进行良好的焊接，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，调整为可产生所算出的单位体积和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
然而，专利文献1和2所记载的技术中存在如下问题：认为因扰动的有无和大小而使适当的焊接条件发生变化，因此在产生预想以上的板隙、分流时，无法在不发生离散的条件下确保所期望的熔核直径。另外，专利文献3和4所记载的技术中存在如下问题：为了基于热传导模型(热传导模拟)等来推定熔核的温度，需要进行复杂的计算处理，不仅使焊接控制装置的构成变得复杂，而且自身变得昂贵。应予说明，专利文献5所记载的技术中，认为通过将累积发热量控制为目标值，从而即便电极发生了一定量磨损，也能够进行良好的焊接。然而，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时(例如在附近存在前述的已焊接点等的扰动时)、发热量的时间变化模式在短时间大大变化时(例如为单位面积重量大的热浸镀锌钢板的焊接时)等，适应控制无法追随，即便能够使最终的累积发热量与目标值相符，也会使发热的形态、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)，得不到所需的熔核直径，或者发生离散。例如，分流的影响大的情况下，欲使累积发热量匹配时，存在如下问题：并非在钢板间而是在电极－钢板间附近的发热变得显著，容易发生从钢板表面的离散。另外，对于专利文献3～5的技术，虽然均针对电极前端磨损时的变化在某种程度上是有效的，但未对与已焊接点的距离短的情况等分流的影响大的情况进行任何研究，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，专利技术人等之前开发出了以下方案，并在专利文献6中公开。“一种电阻点焊方法，其特征在于，将重叠有多个金属板的被焊接材料用一对电极夹持，一边加压一边通电而进行接合，将通电模式分割成2阶段以上的多阶段步骤来实施焊接，首先，在主焊接之前进行试焊接，所述试焊接中，将各步骤根据通过恒定电流控制进行通电而形成适当的熔核时的电极间的电特性所算出的、每单位体积的瞬时发热量的时间变化和每单位体积的累积发热量作为目标值进行存储，接下来，作为主焊接，以该试焊接中得到的每单位体积的瞬时发热量的时间变化曲线为基准而开始焊接，在任一步骤中，瞬时发热量的时间变化量偏离作为基准的时间变化曲线时，在该步骤的剩余的通电时间内对其差值进行补偿，进行如下适应控制焊接：以主焊接的累积发热量与试焊接中预先求出的累积发热量一致的方式控制通电量。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电阻点焊方法，是将重叠有多个金属板的被焊接材料用一对电极夹持，一边加压一边通电而进行接合的电阻点焊方法，/n其中，进行主焊接和在该主焊接之前的试焊接，并且以2种以上的焊接条件进行该试焊接，/n所述试焊接中，针对每种所述焊接条件，存储加压力参数和每单位体积的瞬时发热量的时间变化曲线和每单位体积的累积发热量，所述加压力参数是从开始对通电开始前的被焊接材料加压到达到设定加压力为止的加压力参数、所述每单位体积的瞬时发热量的时间变化曲线和每单位体积的累积发热量是根据通过恒定电流控制进行通电来形成适当的熔核时的电极间的电特性而算出的，/n而且，在所述主焊接中，在通电开始前以与所述试焊接相同的条件进行被焊接材料的加压，将从开始该加压到达到设定加压力为止的加压力参数与所述试焊接中存储的加压力参数按所述试焊接的每种焊接条件进行比较，将其差值最小的焊接条件下存储的所述试焊接中的每单位体积的瞬时发热量的时间变化曲线和每单位体积的累积发热量设定为主焊接中的目标值，根据该目标值，进行控制通电量的适应控制焊接。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180219 JP 2018-0273851.一种电阻点焊方法，是将重叠有多个金属板的被焊接材料用一对电极夹持，一边加压一边通电而进行接合的电阻点焊方法，
其中，进行主焊接和在该主焊接之前的试焊接，并且以2种以上的焊接条件进行该试焊接，
所述试焊接中，针对每种所述焊接条件，存储加压力参数和每单位体积的瞬时发热量的时间变化曲线和每单位体积的累积发热量，所述加压力参数是从开始对通电开始前的被焊接材料加压到达到设定加压力为止的加压力参数、所述每单位体积的瞬时发热量的时间变化曲线和每单位体积的累积发热量是根据通过恒定电流控制进行通电来形成适当的熔核时的电极间的电特性而算出的，
而且，在所述主焊接中，在通电开始前以与所述试焊接相同的条件进行被焊接材料的加压，将从开始该加压到达到设定加压力为止的加压力参数与所述试焊接中存储的加压力参数按所述试焊接的每种焊接条件进行比较，将其差值最小的焊接条件下存储的所述试焊接中的每单位体积的瞬时发热量的时间变化曲线和每单位体积的累积发热量设定为主焊接中的目标值，根据该目标值，进行控制通电量的适应控制焊接。


2.根据权利要求1所述的电阻点焊方法，其中...

【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