[发明专利]高张力钢板的电阻点焊方法以及电阻点焊接缝

说明书

技术领域

本发明涉及作为搭接电阻焊接法的一种的电阻点焊方法以及通过电阻点焊形成的接缝，特别是涉及以更短的时间将包括Ceq为0.28以上的高强度钢板的板组形成更高强度的接缝的电阻点焊方法。

背景技术

近年来，为了降低油耗，减少CO₂排出量，而不断发展车体的轻型化。作为汽车的材料，从价格、成形性、强度的平衡来考虑大部分利用钢铁，从而不断发展薄壁化带来的轻型化。另一方面，车体的安全性确保要求比以往高的标准，研究在薄壁化的同时通过高张力化来确保强度。

另外，在车体的组装中焊接是不可缺少的，焊接部的优劣直接与可靠性相关。车体所使用的焊接法中，电阻点焊在运用成本、位置的自由度上优异，对一台车体进行几千点的焊接。因此关于可靠性的确保，电阻点焊所承担的作用大。

如图1所示，电阻点焊是用上下一对电极触头（下电极触头4和上电极触头5）夹持重叠的两张以上钢板（此处为下钢板1和上钢板2两张）的板组3，通过加压、通电使其熔融，形成需要尺寸的熔核6，从而得到焊接接缝。

像这样得到的接缝的品质通过得到的熔核的直径、熔深、或者是拉伸剪切强度（在接缝的剪切方向上做拉伸试验后的强度）、十字拉伸强度（在接缝的剥离方向上做拉伸试验后的强度）、或者疲劳强度等来评价。其中，以拉伸剪切强度、十字拉伸强度为代表的静态强度作为接缝品质的指标被重视。

公知点焊部的拉伸剪切强度有与钢板的拉伸强度的增加一起增加的趋势。但是，十字拉伸强度与钢板的拉伸强度的增加无关而几乎不增加，反而减少。其原因考虑是因为如下情况，即，若钢板变为高强度，则由下述式等表示的碳等量Ceq变大，当焊接这样的钢板时，由于施加了急热急冷的热循环，从而在焊接部以及热影响部会导致硬度上升、韧性降低。

Ceq＝C＋1／30×Si＋1／20×Mn＋2P＋4S（%）

为了在对高强度钢板进行电阻点焊时确保焊接接缝部的强度，从焊接法的观点来看，考虑增加打点数、扩大熔核直径。但是，增加打点数需要焊接作业空间，成为作业时间增长的原因，并且使生产率恶化。另外，扩大熔核直径需要增大电极、或为了防止焊接金属的散开（飞散）必须增加加压力，从而除了也受到设备装置上的制约之外，也有母材特性因为焊接热影响部扩大而受损的缺点。

因此，为了以与以往一样、或者是其以下的熔核直径来确保焊接接缝部的强度，对在形成熔核的主通电之后进行通电的后热通电方式进行了尝试。特别是，将焊接部暂时冷却、再加热的马氏体回火方式（以下，称作“回火方式”。）是通过使焊接部暂时凝固、变态之后再加热使熔核以及焊接热影响部（HAZ部）软化、从而提高熔核的韧性、缓和焊接部附近的应力集中进而实现接缝强度提高的方式，有许多研究例。

作为其中一个例子，在专利文献1中，使用回火通电中的通电时间Tt·通电电流It和主通电中的通电时间To·通电电流Io，优选（It／Io）的平方与（Tt／To）的乘积在0.25～0.82的范围。

另外，在非专利文献1中，通过对1.05mm的钢板进行回火通电来提高静态强度，后热通电所需要的时间是，冷却时间为0.4秒，回火通电时间为0.5秒，共计0.9秒。

在专利文献2中，在进行主通电之后，以主通电以下的电流值进行通电，通过使通电结束后的保持时间与板厚对应地变化，能够改善高张力钢板的十字拉伸强度。

在专利文献3中，对拉伸强度900MPa～1850MPa的钢板，在主通电之后，通过将主通电的70%～90%的电流值通电40ms至80ms的时间，或者是在20ms的冷却时间之后，将主通电的40%～70%的电流值通电40ms至200ms的时间，来提高十字拉伸强度。

近年来，如从专利文献4、非专利文献2了解到的那样，也提出有在一定的冷却之后通过进行2～4周期（40～80ms）左右的通电来提高十字拉伸强度的方法。在非专利文献2中，在40周期（0.8s）左右的冷却之后，通过通电，能够得到与回火方式同等的效果。在专利文献4中，若加载接近产生飞散的上限的电流，则能够得到特别的热影响，其结果能够得到与回火方式同等的效果。

另外，近年来，与回火方式不同，不断研究反复进行冷却和通电的脉动状的通电方式。例如，在专利文献5中，在形成熔核的主通电之后，在以不通电状态保持之后短时间进行比主通电的电流高的电流的通电，通过反复进行多次该动作来以比回火方式的时间短的时间提高接缝强度。