[发明专利]电阻点焊方法以及焊接构造物

说明书

用一对电极(2a、2b)夹持由钢板(1a、1b)构成并且满足下述的(i)式的层叠体(10)，通过按压的同时通电而在钢板界面(4)形成熔融部(4b)，从而将钢板(1a、1b)接合起来。具体而言，以在钢板界面(4)形成通电点(4a)、在距该通电点(4a)的水平方向上的距离(W)为20mm以内的范围内形成熔融部(4b)的方式进行点焊。(TS1×t1+TS2×t2)/(t1+t2)≥440…(i)其中，TS1表示钢板1a的抗拉强度(MPa)，t1表示钢板1a的板厚(mm)，TS2表示钢板1b的抗拉强度(MPa)，t2表示钢板1b的板厚(mm)。

技术领域

本发明涉及适合将两钢板接合起来的电阻点焊方法以及通过该方法获得的焊接构造物。

背景技术

近年来，在汽车零部件等的焊接工序中，广泛采用电阻点焊方法，在该电阻点焊方法中，在将两张钢板层叠之后，用一对电极夹持层叠之后的两张钢板，按压的同时通电而在钢板界面形成熔融部(通常被称为“熔核”。)，从而将钢板接合起来。

例如，在汽车车门开口部存在支柱以及顶盖纵梁作为构造构件。支柱20(例如，参照图4)例如由将两张钢板重叠而成的层叠体21构成。并且，如图4所示，该层叠体21通过在其凸缘22处利用点焊以预定间隔形成焊接部23而被接合起来。

作为上述的层叠体，通过选择两张钢板的材质而设想各种组合(以下称为“板组”。)。在进行电阻点焊时，对各板组设定恰当的加压力(按压力)以及通电量。不过，在一部分的板组中，存在难以充分确保不产生被称为喷溅的熔损(也被称为飞溅、爆炸等。)而能够获得健全的熔核的焊接电流(以下称为正常电流。)的范围(以下称为正常电流范围。)的情况。在此，健全的熔核是指熔融部足够大、可在接合体(接头)的拉伸试验等中获得充分的接头强度的熔核。足够大的熔融部是指例如具有大于4√t(mm)(t是构成板组的两张钢板的最小板厚(mm))的直径的熔融部。正常电流范围根据由设备限制、生产限制等确定的每一个条件(将加压力以及通电时间组合而成的条件)求出，能够作为正常电流的上限值(以下称为上限电流。)和正常电流的下限值(以下称为下限电流。)之差而求出。通常，正常电流范围越宽，即使是在焊接过程中产生了干扰(电流变动以及电极顶端的损耗等)的情况，也越能够确保稳定的焊接品质，因此比较理想。

此外，若在焊接时产生喷溅，则使作业环境恶化的同时也由于该飞溅向产品表面的附着而导致产品品质降低。而且，在喷溅的产生量过度的情况下，熔融接合部的体积减少，使接合部中的作为接头的强度显著降低。基于这些情况，期望的是尽可能抑制喷溅的产生。

因此，在专利文献1、2、3、4中公开了如下技术：通过改善钢板彼此的接触面的融合(接触状态)，并在通电过程中确保充分的接触面积，来抑制喷溅的产生的同时使熔核直径扩大。这些技术能够解释为可扩大上限电流的技术。

另外，在专利文献5中公开了如下技术：利用绝缘体压头将点焊电极和被焊接材料之间的接触部分的周围压紧，来扩大塑性金属环区(在熔核的周边产生的固相焊接而成的环状的部分：参照JIS Z 3001－6 2013)的面积。在专利文献5中记载有如下内容：通过扩大塑性金属环区的面积，可获得与扩大熔核直径的做法同样的效果。该技术能够解释为可通过将焊接电流抑制得较低来防止喷溅的产生的技术。

不过，在通过电阻点焊进行的汽车零部件等的焊接工序中，通常在设计方面在所需的部位连续地配置多个焊点。因而，在对某一部位进行电阻焊接时，在已经在该部位的附近存在焊点(以下也称为“已焊焊点”。)的情况下，产生以已焊焊点为通电路径而流动的分支电流(以下也称为“支流”。)。此外，也设想了由于构件的几何学上的形状、与其他构件之间的空间配置的状况而在已焊焊点以外也形成通电路径并产生支流那样的情况。这样，若在焊接时产生焊接电流的支流，则使熔融部的形成延迟，无法获得健全的熔核。支流称为无效电流等，对于用于限制支流的影响的方法进行了很多研究。