電阻點焊方法以及焊接構造物的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及適合將兩鋼板接合起來的電阻點焊方法W及通過該方法獲得的焊接 構造物。
【背景技術】
[0002] 近年來，在汽車零部件等的焊接工序中，廣泛采用電阻點焊方法，在該電阻點焊方 法中，在將兩張鋼板層疊之后，用一對電極夾持層疊之后的兩張鋼板，按壓的同時通電而在 鋼板界面形成烙融部(通常被稱為"烙核"。），從而將鋼板接合起來。
[0003] 例如，在汽車車口開口部存在支柱W及頂蓋縱梁作為構造構件。支柱20(例如，參 照圖4)例如由將兩張鋼板重疊而成的層疊體21構成。并且，如圖4所示，該層疊體21通過在 其凸緣22處利用點焊W預定間隔形成焊接部23而被接合起來。
[0004] 作為上述的層疊體，通過選擇兩張鋼板的材質而設想各種組合下稱為"板 組"。）。在進行電阻點焊時，對各板組設定恰當的加壓力(按壓力）W及通電量。不過，在一部 分的板組中，存在難W充分確保不產生被稱為噴瓣的烙損(也被稱為飛瓣、爆炸等。）而能夠 獲得健全的烙核的焊接電流下稱為正常電流。）的范圍下稱為正常電流范圍。）的情 況。在此，健全的烙核是指烙融部足夠大、可在接合體(接頭)的拉伸試驗等中獲得充分的接 頭強度的烙核。足夠大的烙融部是指例如具有大于4^Γt(mm)(t是構成板組的兩張鋼板的最 小板厚(mm))的直徑的烙融部。正常電流范圍根據由設備限制、生產限制等確定的每一個條 件(將加壓力W及通電時間組合而成的條件)求出，能夠作為正常電流的上限值下稱為 上限電流。）和正常電流的下限值下稱為下限電流。）之差而求出。通常，正常電流范圍越 寬，即使是在焊接過程中產生了干擾（電流變動W及電極頂端的損耗等）的情況，也越能夠 確保穩(wěn)定的焊接品質，因此比較理想。
[0005] 此外，若在焊接時產生噴瓣，則使作業(yè)環(huán)境惡化的同時也由于該飛瓣向產品表面 的附著而導致產品品質降低。而且，在噴瓣的產生量過度的情況下，烙融接合部的體積減 少，使接合部中的作為接頭的強度顯著降低?；谶\些情況，期望的是盡可能抑制噴瓣的產 生。
[0006] 因此，在專利文獻1、2、3、4中公開了如下技術:通過改善鋼板彼此的接觸面的融合 (接觸狀態(tài)），并在通電過程中確保充分的接觸面積，來抑制噴瓣的產生的同時使烙核直徑 擴大。運些技術能夠解釋為可擴大上限電流的技術。
[0007] 另外，在專利文獻5中公開了如下技術:利用絕緣體壓頭將點焊電極和被焊接材料 之間的接觸部分的周圍壓緊，來擴大塑性金屬環(huán)區(qū)（在烙核的周邊產生的固相焊接而成的 環(huán)狀的部分:參照JIS Z 3001-6 2013)的面積。在專利文獻5中記載有如下內容:通過擴大 塑性金屬環(huán)區(qū)的面積，可獲得與擴大烙核直徑的做法同樣的效果。該技術能夠解釋為可通 過將焊接電流抑制得較低來防止噴瓣的產生的技術。
[000引不過，在通過電阻點焊進行的汽車零部件等的焊接工序中，通常在設計方面在所 需的部位連續(xù)地配置多個焊點。因而，在對某一部位進行電阻焊接時，在已經在該部位的附 近存在焊點（w下也稱為"已焊焊點"。）的情況下，產生w已焊焊點為通電路徑而流動的分 支電流下也稱為"支流"。）。此外，也設想了由于構件的幾何學上的形狀、與其他構件之 間的空間配置的狀況而在已焊焊點W外也形成通電路徑并產生支流那樣的情況。運樣，若 在焊接時產生焊接電流的支流，則使烙融部的形成延遲，無法獲得健全的烙核。支流稱為無 效電流等，對于用于限制支流的影響的方法進行了很多研究。
[0009] 例如，在專利文獻6中公開了如下發(fā)明：計算出無效電流，將增加了與無效電流的 量相應的量而成的電流設定為焊接電流。另外，在專利文獻7中公開了如下方法:通過設置 夾縫，來降低無效電流的影響，從而獲得健全的烙核。
[0010] 現(xiàn)有技術文獻
[0011] 專利文獻
[0012] 專利文獻1:日本特開平11-104849號公報
[0013] 專利文獻2:日本特開2003-236674號公報
[0014] 專利文獻3:日本特開2010-207909號公報
[0015] 專利文獻4;日本特開2010-247215號公報
[0016] 專利文獻5:日本特開平7-178563號公報
[0017] 專利文獻6:日本特開平9一99379號公報 [001引專利文獻7:日本特開2009-279597號公報

【發(fā)明內容】

[0019] 發(fā)明要解決的問題
[0020] 在專利文獻1~4所公開的技術中，都存在如下問題：W焊接過程中的加壓力和/或 通電量在焊接中途W兩個階段W上進行變更作為構成要件，正常電流范圍的設定W及管理 變得復雜。在專利文獻5所公開的技術中存在如下問題：需要與點焊電極獨立的絕緣體壓 頭，焊機的構造變得復雜。
[0021] 不過，在對由兩張軟鋼板構成的板組進行點焊的情況下，即使不實施特別的對策， 也能夠充分地確保鋼板彼此的接觸面積。因此，難W產生上述那樣的噴瓣的產生。相對于 此，在對包括高張力鋼板的板組進行點焊的情況下，產生噴瓣的概率變高。對于產生運樣的 現(xiàn)象的原因，本發(fā)明人如W下運樣考慮。即，在包括高張力鋼板的板組中，存在如下情況:在 焊接過程中在鋼板彼此的接觸界面無法確保充分的接觸面積。在該情況下，在鋼板彼此的 接觸界面中電阻發(fā)熱變得過度，容易產生噴瓣。由于運樣的現(xiàn)象，在包括高張力鋼板的板組 中，存在難W使產生噴瓣的電流(上限電流)相對于下限電流足夠大的情況。即，存在難W確 保充分的正常電流范圍的情況。在該情況下，難W在抑制噴瓣的產生的同時形成充分大的 烙融部。針對運點，本發(fā)明人進一步詳細地進行了研究，結果可知:在用一對電極夾持由兩 張鋼板下稱為第1鋼板W及第2鋼板。）構成并且滿足下述的（i)式的板組來進行點焊時， 難W確保充分的正常電流范圍。
[0022] (TSlXtl巧S2Xt2)/(tl+t2) > 440 · · · (i)
[0023] 其中，在(i)式中，
[0024] TS1表示第1鋼板的抗拉強度(MPa)，
[0025] tl表示第1鋼板的板厚(mm)，
[00%] TS2表示第2鋼板的抗拉強度(MPa)，
[0027] t2表示第2鋼板的板厚(mm)。
[0028] 在專利文獻6W及專利文獻7中記載有用于消除無效電流的方法。然而，并沒有記 載在用一對電極夾持滿足上述（i)式的板組來進行點焊時，用于確保充分的正常電流范圍 的條件。此外，在專利文獻7的表1中記載有對SPCC和60k析出鋼進行了點焊的例子，在表2中 記載有對60k析出鋼彼此進行了點焊的例子。然而，上述的表1的例子不是對滿足上述式(i) 的板組進行了焊接的例子。另外，上述的表2的例子是通過單側點焊對板組進行了焊接的例 子，不是用一對電極夾持板組來進行了點焊的例子。
[0029] 本發(fā)明是為了解決運樣的問題而做成的。即，本發(fā)明的目的在于提供一種電阻點 焊方法W及可通過該方法獲得的焊接構造物，其中，不需要將焊接過程中的加壓力和/或通 電量在焊接中途W兩個階段W上進行變更，不使焊機的構造復雜，并且能夠在抑制在鋼板 焊接時產生噴瓣的同時形成充分大的烙融部。
[0030] 用于解決問題的方案
[0031] 本發(fā)明的主旨在于下述的電阻點焊方法W及焊接構造物。
[0032] (1)-種電阻點焊方法，在該電阻點焊方法中，用一對電極夾持由第1鋼板W及第2 鋼板構成并且滿足下述的（i)式的層疊體，通過按壓的同時通電而在鋼板界面形成烙融部， 從而將鋼板接合起來，其中，
[0033] 該電阻點焊方法包括：
[0034] 預備工序，在該預備工序中，用所述一對電極夾持所述層疊體，通過按壓的同時通 電而在鋼板界面形成通電點；
[0035] 焊接工序，W在距該通電點的水平方向上的距離為20mmW內的范圍內形成烙融部 的方式進行點焊，
[0036] (TSlXtl巧S2Xt2)/(tl+t2) > 440 · · · (i)
[0037] 其中，在(i)式中，
[0038] TS1表示第1鋼板的抗拉強度(MPa)，
[0039] tl表示第1鋼板的板厚(mm)，
[0040] TS2表示第2鋼板的抗拉強度(MPa)，
[0041 ]