[发明专利]电阻点焊接头

说明书

技术领域

本发明涉及通过作为重叠电阻焊接法中的一种的电阻点焊的方式而形成的、拉伸强度优越的接头。

背景技术

近年来，为了兼顾实现车身的高可靠性、以及以削减废气排放物为目的的车身重量的减轻，推进了钢板的高强度化。通过采用高强度钢板，与现有的钢材相比，即便使车身薄壁化、轻量化，也能够获得相同程度的车身刚性，然而，却被指出了几个问题。其中之一为，车身组装时的焊接部的品质随着高强度化的推进而降低。

如图1所示，对于电阻点焊的方式而言，利用上下一对电极端部(下侧的电极端部4与上侧的电极端部5)对重叠的两片以上的钢板(此处，为下侧钢板1与上侧钢板2的两片钢板)的板组3进行夹持，并通过加压、通电而使该板组3熔融，形成所需尺寸的熔核6，从而获得焊接接头。

对于以上述方式获得的接头的品质而言，通过判断是否能够获得足够的熔核直径的方式、或者根据剪切拉伸强度(在接头的剪切方向上实施拉伸试验时的强度)、十字拉伸强度(在接头的剥离方向上实施拉伸试验时的强度)、或者疲劳强度等而进行评价。其中，剪切拉伸强度、十字拉伸强度那样的静态强度作为焊接接头的品质的指标而得到异常的重视。

其中，点焊部的拉伸剪切强度呈现出随着钢板的拉伸强度的增强而增强的趋势。但是，十字拉伸强度却与钢板的拉伸强度的增强无关，几乎不增强，反而减弱。能够想到其原因如下：为了使高强度钢板实现所需强度，不得不增大由数学式(1)等表示的碳当量Ceq，除此之外，焊接为骤热骤冷现象，因此，在焊接部以及热影响部，硬度上升而韧性下降。

Ceq＝C+1/24×Si+1/6×Mn(％)······(1)

此处，％意味着质量百分比。

在使用高强度钢板时，为了确保接头强度，根据焊接法的观点，能够想到增加焊点(welding spot)数量、扩大熔核直径。但是，若增加焊点数量，则分流的影响会增大，除此之外，还会导致作业时间的增加，从而导致生产率变差。另外，为了扩大熔核直径而必须使电极增大，为了防止焊接金属的飞溅(四溅、散落)而必须增加加压力，从而，除了装置受到制约的缺点以外，还存在因热影响部扩大而导致母材的性状受损的缺点。

因此，以与现有情况相比相同、或者更少的焊点数量以及更小的熔核直径而进行了确保强度的各种各样的尝试。作为该尝试，大多考虑如下的回火通电的方式：在使焊接部凝固、改变状态一次之后再次对该焊接部进行加热，由此使熔核以及HAZ部分软化。这是为了实现熔核韧性的提高、焊接部附近的应力集中的缓和、且实现接头部的强度的提高。

因此，对于接头的品质保证而言，多数研究都着眼于硬度。作为其中的一个例子，专利文献1、专利文献2中是对熔核以及热影响部的硬度进行测量，并使该值落入恒定的范围，由此能够保证接头部的高强度。

专利文献1：日本特开2008-229720号公报

专利文献2：日本特开2009-001839号公报

然而，有人指出硬度的降低会使剪切拉伸强度下降，因此，硬度指标未必是最佳指标。因此，为了确保电阻点焊接头的接头强度，硬度以外的指标是必不可少的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电阻点焊接头，在针对包括高强度钢板的板组的电阻点焊过程中，能够解决上述问题，并能够根据不依存于硬度的指标而确保接头强度。

为了解决上述课题，本发明的发明者们对包括高张力钢板的板组的十字拉伸强度优越的电阻点焊接头进行了专心研究。

首先，使用拉伸强度为980MPa级的双相钢，对接头强度的决定因素进行了研究。此外，如上所述，呈现出如下趋势：在代表电阻点焊的接头强度的静态强度的拉伸剪切强度与十字拉伸强度中，拉伸剪切强度与钢板的高强度化相应地提高，另一方面，十字拉伸强度却降低。因此，更加重视十字拉伸强度而进行了研究。

此处，已知如下常识：电阻点焊接头的十字拉伸强度与断裂形态之间存在关联，低强度焊接接头会产生与钢板平行地断裂的剥离断裂，随着强度的提高，会朝插塞式(plug)断裂变化，该插塞式断裂是以一方的钢板残留为纽扣状(button)而其余钢板则脱落的方式断裂。即，为了确保接头强度，抑制剥离断裂至关重要。剥离断裂现象是因断裂在熔核中发展所致，因此，针对给熔核组织以及金属元素的偏析状态的断裂带来的影响进行了研究。