[发明专利]点焊方法及点焊装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种点焊方法及点焊装置，其对重叠了不同板厚板材的板材组合的被焊接部件进行点焊。

背景技术

一般地，为了对重叠的钢板等板材进行接合，广泛进行点焊，即，在一对焊接电极间施加夹持加压力，同时，在两个焊接电极间通电一定时间的大电流，使接合部上升至大致熔融温度而形成焊点。

在进行点焊时，在由两个焊接电极施加的加压力及通电时间一定的情况下，焊点直径随着电流的增加而逐渐增加，但如果电流值过大，则发热量过大，从而成为在板材间发生熔融金属飞散的喷溅的发生原因。即，喷溅是由于接合部的过热而导致的熔融金属的爆炸现象，会在焊点上产生空孔、裂缝等，会在焊点的形状及金属组织上产生不连续部分，成为接合部的板厚的减小且强度显著降低的主要原因。相反，在电流过小的情况下，焊点变小，无法获得充分的接合强度。另外，在加压力小时，板材间的接触面积小，电流密度变高，成为由于过热而产生喷溅的原因。另一方面，如果加压力过大，则接合部的接触面积大，电流密度降低，发热量减少。其结果，焊点变小、焊接强度降低。

在这里，如图18(a)所示，在对将刚性低的薄板101、比薄板101厚而刚性高的第1厚板102、第2厚板103这3片重叠后的被焊接部件100进行点焊的情况下，如果在薄板101和第1厚板102之间、及第1厚板102和第2厚板103之间没有缝隙的紧贴状态下，由可动侧电极121和固定侧电极122夹持被焊接部件100，并由电源123通电，则在可动侧电极121和固定侧电极122之间的通电线路上的电流密度基本均匀，从薄板101直至第2厚板103形成良好的焊点，从而可以获得必要的焊接强度。

但是，实际上，在由可动侧电极121和固定侧电极122夹持被焊接部件100并加压时，刚性低的薄板101和第1厚板102会向上方翘，在薄板101和第1厚板102之间、及第1厚板102和第2厚板103之间会产生空隙。在这种情况下，可动侧电极121和薄板101之间的接触面积会由于薄板101的上翘而变大，与此相对，薄板101和第1厚板102之间、及第1厚板102和第2厚板103之间的接合部的接触面积会由于间隙而变小。

因此，作为可动侧电极121与固定侧电极122的接合部的电流密度，相对于薄板101侧而第2厚板103侧的高，与薄板101和第1厚板102之间相比，第1厚板102和第2厚板103之间的局部发热量也增多。

其结果，如图18(a)所示，首先，在第1厚板102和第2厚板103之间的接合部上形成焊点105，然后焊点105逐渐变大，一会儿就如图18(b)所示，薄板101和第1厚板102之间被熔敷。但是，由于该薄板101和第1厚板102之间的熔入量小而焊接强度不稳定，所以薄板101会有剥离的危险，而且焊接品质也不稳定。这种缺陷，特别在第1厚板102及第2厚板103越厚的情况下，焊点105越难以到达厚板102和薄板101之间，情况越显著。

另外，同样地，作为薄板101和第1厚板102之间的熔入量小而焊接强度不稳定的原因，还存在以下原因：因为薄板101薄，所以由于可动侧电极121的接触而使热量传导到可动侧电极121，最终薄板101侧的温度得不到上升，从而难以形成焊点105。

作为应对办法，例如存在专利文献1中所公开的点焊方法。该点焊方法如图19所示，在对将薄板101、第1厚板102、第2厚板103重叠后的被焊接部件100进行点焊时，通过使薄板101侧所抵接的可动侧电极121的前端直径比第2厚板103侧所抵接的固定侧电极122的前端直径小，从而使薄板101和可动侧电极121之间的接触面积比第2厚板103和固定侧电极122之间的接触面积小。这样，在可动侧电极121和固定侧电极122之间的通电线路上的电流密度，从可动侧电极121侧向固定侧电极122侧逐渐降低。其结果，在薄板101和第1厚板102之间的发热量增多，从而形成良好的焊点，提高薄板101和第1厚板102之间的焊接强度。

另外，在专利文献2中所公开的点焊方法，如图20所示，在对将薄板101、第1厚板102、第2厚板103的3片板材重叠后的被焊接部件100进行点焊时，通过使位于薄板101侧的可动侧电极135的加压力FU比位于第2厚板103侧的固定侧电极134的加压力FL小，从而使薄板101和厚板102之间的接触电阻变大，同时使厚板102和103之间的接触电阻变小，在可动侧电极135和固定侧电极134之间通电时，可以使薄板101和第1厚板102之间的接合部上的发热量增加，从而可以提高薄板101和第1厚板102的焊接强度。