电阻点焊构件及其制造方法技术

本发明专利技术提供通过改善熔核端部的组织而使耐延迟断裂特性优良的电阻点焊构件及其制造方法。本发明专利技术涉及一种电阻点焊构件，其具备两张以上钢板和形成在钢板之间的点焊部，钢板中的至少一张钢板的拉伸强度为980MPa以上，将钢板中X＝[C]+[Si]/40+[Mn]/200所表示的系数X最大的钢板的X设为X

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电阻点焊构件及其制造方法
本专利技术涉及电阻点焊构件及其制造方法。
技术介绍
为了兼顾用于提高汽车的燃料效率的汽车车身的轻量化和碰撞安全性的提高，持续进行着将所使用的钢板高强度化而减小其板厚的努力。但是，随着汽车用钢板的向拉伸强度980MPa级以上的高强度化，产生了对焊接部的耐延迟断裂特性降低的担心。详细而言，在汽车的生产工序中主要使用的焊接方法是电阻点焊，但该电阻点焊的焊接部由于熔融的部分被骤冷而容易发生马氏体相变，成为硬的组织。另外，在该焊接部，由于冷却过程的热收缩而产生拉伸残余应力。此外，有时在焊接中氢从钢板表面的镀层、钢板表面的油或水分等混入焊接金属内，或者氢从使用环境(例如酸性环境下)进入焊接部。因此，从耐延迟断裂特性的观点出发，电阻点焊的焊接部有时成为非常不利的状态。以往，钢板强度不是那么高，因此，向焊接部的应力集中比较小，延迟断裂不会被视为问题。但是，在钢板的拉伸强度为980MPa级以上的高强度钢板中，含有大量碳等淬透性元素，因此，熔核及其附近变得非常硬，成为容易发生延迟断裂的状态。另外，这样的熔核非常硬的电阻点焊部对成为使熔核组织的晶界强度降低的主要原因的元素即P、S的敏感性高。因此，在含有大量这些元素的钢板的电阻点焊构件中，熔核的强度降低，成为更容易发生延迟断裂的状态。对于该电阻点焊构件的延迟断裂的问题，如果是包含高强度钢板的板组，则即使是与软钢的组合板组有时也会产生上述问题。另外，对于该高强度钢板而言，由于难以进行加压成形，因此在将高强度钢板重叠时在钢板之间容易产生间隙。因此认为，在利用一对相对的电极将该间隙强制地压扁而进行焊接的电阻点焊中，在熔核的端部追加因该钢板的间隙引起的拉应力，成为进一步容易发生延迟断裂的状态。作为防止这样的焊接部的延迟断裂的方法，在专利文献1中公开了如下技术：在焊接通电(主通电)之后立即使加压力升高，并且使电流减少，由此控制焊接部的组织、硬度，防止延迟断裂。另外，在专利文献2中公开了如下技术：在焊接通电(主通电)之后立即使加压力升高，并且在经过无通电下的冷却时间后进行通电，由此控制焊接部的组织、硬度，防止延迟断裂。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2015-93282号公报专利文献2：WO2014/171495号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，对于这些技术，为了得到防止延迟断裂的效果，需要长时间的后通电。因此，在投入热量过多的情况下，热影响区因过度软化而强度降低，有时在低应力下从热影响区起发生断裂。另外，这些技术对于成为熔核的强度降低的主要原因的元素即P、S的影响没有任何考虑。需要说明的是，这样的焊接时由于氢侵入氢脆敏感性高的焊接金属内而发生延迟断裂的问题不限于对汽车用高强度钢板进行电阻点焊的情况，在其它钢板的电阻点焊中也同样存在。本专利技术是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供通过改善熔核的端部(熔核端部)的组织而使耐延迟断裂特性优良的电阻点焊构件及其制造方法。用于解决问题的方法本专利技术人认为，通过改善作为延迟断裂的发生起点的熔核端部的组织，从而调整点焊部的硬度，即使在包含拉伸强度为980MPa以上的钢板的板组的情况下，也能够提供耐延迟断裂特性优良的点焊构件。因此，对作为延迟断裂的主要原因的熔核端部的硬度以及成为晶界强度降低的主要原因的元素P、S进行了调查，得出以下见解。作为对熔核的硬度产生影响的钢板中的合金元素，可以列举C、Mn、Si。钢板中的这些元素的含量越多，则电阻点焊构件的延迟断裂敏感性越高。但是，通过根据这些元素的含量降低熔核端部的硬度，能够改善包含上述钢板的板组的电阻点焊构件的耐延迟断裂特性。但是，在钢板含有大量P、S的情况下，熔核端部的P、S的浓度变高，成为更容易发生延迟断裂的状态。另外，熔核是多张被焊接钢板熔融而形成的组织。因此，即使在高强度钢板不含有大量P、S的情况下，例如在板组中所包含的其它钢板的P、S的含量大的情况下，也同样地成为容易发生延迟断裂的状态。因此，不仅需要考虑钢板的C、Mn、Si的含量，还需要考虑P、S的含量来适当地控制熔核端部的硬度，由此能够制作耐延迟断裂特性优良的电阻点焊构件。另外，作为控制熔核端部的硬度的方法，在电阻点焊工艺中，在用于形成熔核的主通电工序结束之后，赋予以回火为目的的后通电工序是有效的方法。但是，在用于使熔核端部回火的后通电工序为长时间的情况下，有时后通电所引起的回火一直影响到熔核的外侧的热影响区(以下有时也称为焊接热影响区)、以及发生过度软化所引起的强度降低。因此，需要在主通电工序之后进行主通电工序中的电流值以上的高电流的通电，在短时间内将回火所需的热量投入到熔核端部，由此不使热影响区过度软化地控制熔核端部的硬度。本专利技术是基于如上所述的见解而完成的，其主旨如下所述。[1]一种电阻点焊构件，其具备两张以上钢板和形成在上述钢板之间的点焊部，其中，上述两张以上钢板中的至少一张钢板的拉伸强度为980MPa以上，将上述两张以上钢板中下述(1)式所表示的系数X最大的钢板的X设为Xmax、下述(2)式所表示的系数Y最小的钢板的Y设为Ymin时，上述点焊部的熔核的端部的维氏硬度Hn(Hv)为下述(3)式所表示的Hob(Hv)以下，上述点焊部的焊接热影响区的最软化部的维氏硬度Hmin(Hv)满足下述(4)式。X＝[C]+[Si]/40+[Mn]/200(1)Y＝[P]+3×[S](2)Hob＝(800×Xmax+300)/(0.7+20×Ymin)(3)0.4×Hn≤Hmin≤0.9×Hn(4)在上述(1)式和(2)式中，[C]、[Si]、[Mn]、[P]和[S]为各元素的含量(质量％)。但是，不含有时设为0。[2]一种电阻点焊构件的制造方法，其具有：主通电工序，将包含至少一张拉伸强度为980MPa以上的钢板的两张以上钢板重叠后，利用一对焊接电极夹持，在进行加压的同时进行通电，形成熔核；冷却工序，在上述主通电工序之后，在下述(5)式、(6)式所表示的冷却时间Ct(ms)期间，利用上述焊接电极对钢板进行加压保持，将熔核冷却；以及后通电工序，在上述冷却工序之后，以满足下述(7)式的电流值Ip(kA)进行通电。Ct≥160×t2(t≤1.6)(5)Ct≥256×t(t＞1.6)(6)0.8×Imin≤Ip＜1.5×Imax(7)在上述(5)式、(6)式、(7)式中，t：被接合钢板的平均板厚(mm)Imax：主通电工序中的最大电流值(kA)Imin：主通电工序中的最小电流值(kA)。[3]如[2]所述的电阻点焊构件的制造方法，其中，具有在上述后通电工序之后进行n次冷却通电和再后通电的反复通电工序，所述冷却通电是进行冷却并在满足下述(8)式的条件下进行通电，所述再后通电是在上述冷却通电后在满足下述(9)式的条件下进行再后通电。0≤Inc≤Imax(本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电阻点焊构件，其具备两张以上钢板和形成在所述钢板之间的点焊部，其中，/n所述两张以上钢板中的至少一张钢板的拉伸强度为980MPa以上，/n将所述两张以上钢板中下述(1)式所表示的系数X最大的钢板的X设为X

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180816 JP 2018-1530411.一种电阻点焊构件，其具备两张以上钢板和形成在所述钢板之间的点焊部，其中，
所述两张以上钢板中的至少一张钢板的拉伸强度为980MPa以上，
将所述两张以上钢板中下述(1)式所表示的系数X最大的钢板的X设为Xmax、下述(2)式所表示的系数Y最小的钢板的Y设为Ymin时，所述点焊部的熔核的端部的维氏硬度Hn(Hv)为下述(3)式所表示的Hob(Hv)以下，
所述点焊部的焊接热影响区的最软化部的维氏硬度Hmin(Hv)满足下述(4)式，
X＝[C]+[Si]/40+[Mn]/200(1)
Y＝[P]+3×[S](2)
Hob＝(800×Xmax+300)/(0.7+20×Ymin)(3)
0.4×Hn≤Hmin≤0.9×Hn(4)
在所述(1)式和(2)式中，[C]、[Si]、[Mn]、[P]和[S]为各元素的含量(质量％)，但不含有时设为0。


2.一种电阻点焊构件的制造方法，其具有：
主通电工序，将包含至少一张拉伸强度为980MPa以上的钢板的两张以上钢板重叠，利用一对焊接电极夹持，在进行加压的同时进行通电，形成熔核；
冷却工序，在所述主通电工序之后，在下述(5)...

【专利技术属性】
技术研发人员：川边直雄，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