CN104661784A - 接头强度优异的高强度钢板的点焊方法 - Google Patents

Abstract

本发明的高强度钢板的点焊方法在将板厚比＝{钢板的板厚的总和}/{薄侧的钢板的板厚(相同厚度时为每一张的板厚)}为2～5的范围、抗拉强度都为780MPa～1850MPa的两张高强度钢板(1A、1B)重合来进行电阻点焊时，进行作为加压力P1kN、焊接电流I1kA的前通电的第一通电工序和作为加压力P2kN、焊接电流I2kA的主通电的第二通电工序，将加压力P1、P2贯穿第一通电工序、第二通电工序设定为固定的加压力P＝P1＝P2，并且在将钢板(1A、1B)的平均板厚表示为t mm时，设定为{0.5≤P≤3.0t^(1/3)}所示的范围，将焊接电流I1设定为焊接电流I2的30％～90％的范围，第一通电工序结束后0.1秒以内开始第二通电工序。

Description

接头强度优异的高强度钢板的点焊方法

技术领域

本发明涉及在例如汽车用部件的制造或车身的组装等工序中以点焊形成焊接部的接头强度优异的高强度钢板的点焊方法。

背景技术

近年来，在汽车领域中，为了以低油耗化、削减二氧化碳气体(CO₂)的排出量为目的而将车身轻量化以及提高冲撞安全性，在车身或部件等中使用高强度钢板的需求正在提高。另一方面，在车身的组装、部件的安装等工序中，主要使用了点焊。

对于点焊后的接头(以下称为点焊接头)而言，其重要的特性可以列举出抗拉强度和疲劳强度，但最为重要的是抗拉强度。点焊接头的抗拉强度有通过在剪切方向施加抗拉载荷来测定的抗拉剪切强度(TSS)和通过在剥离方向施加抗拉载荷来测定的十字抗拉强度(CTS)。

通常对于点焊接头的抗拉强度而言，在焊接金属(熔核)内没有缺陷和裂纹、焊接金属的特性良好的情况下，断裂形态良好且强度偏差也小，可以得到足够高的值的TSS、CTS。另外，点焊接头的抗拉强度还可以通过充分地确保其熔核直径(接合面积)等来提高CTS。

作为用于提高以对高强度钢板进行点焊而形成的点焊接头的十字抗拉强度的方法，提出了在焊接通电时以一定条件进行两阶段通电、夹着冷却的两阶段通电、三阶段通电的点焊方法(例如参照专利文献1)。

另外，作为能够以短时间获得高接头强度的点焊方法，提出了具备主通电工序和后加热通电工序的方法，其中，上述主通电工序为得到规定直径的熔核的工序，上述后加热通电工序为在以与上述主通电工序相同的加压力夹持钢板的状态下反复进行规定周期的暂停和短时间通电的工序(例如参照专利文献2、3)。

此外，作为能够得到高接头强度的点焊方法，提出了具备下述步骤的方法：第一步骤，在该步骤中，以主通电形成熔核；第二步骤，该步骤在上述第一步骤结束之后，通过以用电极夹持钢板的状态保持来冷却焊接部；以及第三步骤，该步骤在上述第二步骤结束之后，在不出现喷溅的范围以高于主通电的焊接电流通电极短时间(例如参照专利文献4)。

另外，作为能够稳定地得到高接头强度的点焊方法，提出了下述方法：将电阻点焊设定为包括第一阶段、第二阶段、第三阶段这三阶段的焊接，将第二阶段的焊接设定为加压力比上述第一阶段的焊接高、电流比上述第一阶段的焊接低或相同、通电时间比上述第一阶段的焊接长或相同的焊接，而且第三阶段反复进行电流比第二阶段高的通电(例如参照专利文献5)。

此外，作为能够稳定地得到高接头强度的点焊方法，提出了下述方法：将电阻点焊设定为包括第一阶段、第二阶段、第三阶段这三阶段的焊接，将第二阶段的焊接设定为加压力比上述第一阶段的焊接高、电流比上述第一阶段的焊接低或相同、通电时间比上述第一阶段的焊接长或相同的焊接，而且第三段以比第二段高的加压力反复进行高电流的通电(例如参照专利文献6)。

这里，特别在对抗拉强度为780MPa以上的高强度钢板进行点焊时，若对焊接部施加位移(载荷)，则应力会集中于焊接金属，而且焊接金属为低延展性、低韧性，因此有得不到足够的接头强度这样的问题。另外，高强度钢板含有大量合金元素从而固有电阻高，因此就算与软钢板通过同等的焊接电流，其也比软钢板发热量多。此外，高强度钢板为高强度，因此与软钢板相比，其电极和钢板难以跑合，从而接触面积变小。在这样的情况下，熔融直径会生长至焊接中的电极与钢板的接触尺寸以上，因此熔融金属会从钢板的重合面飞出，发生所谓的喷溅。发生这样的喷溅有使焊接金属的尺寸即接合面积降低或产生偏差并使接头强度也降低这样的问题。另外，能够在不发生喷溅的情况下得到规定的焊接金属尺寸的合适的电流范围本来就狭窄，这在实际生产中也会成为问题。因此，通常对高强度钢板的点焊采用下述方法：通过将由电极施加的加压力设定得较高，实现电极与钢板的接触尺寸(面积)的增大，防止发生喷溅，从而将合适的电流范围扩大，由此稳定地确保接合面积。

然而，当在将电极的加压力设定得较高的情况下对高强度钢板进行了点焊时，重合了的高强度钢板的表面会产生被称为所谓压陷(indentation)的因塑性变形而造成的凹陷(参照图1、图2的压陷4)。这样，若压陷(凹陷)过大，则有接头强度就算在例如得到大直径的熔核(参照图1、图2的熔核3)的情况下也会相反地降低这样的问题。因此，为了在对高强度钢板进行点焊时抑制产生大的压陷，还研究了在得到规定的接合面积的范围内将电极的加压力适当地降低。

另一方面，在为了抑制产生压陷而将焊接时的加压力设定得较低的情况下，焊接初始的电极与钢板的接触面积减少，焊接部位处的电流密度变高，因此容易发生喷溅。喷溅是点焊时熔融金属的一部分从钢板的重合面朝向外部飞散的现象。当发生上述喷溅时，难以确保点焊时所需尺寸的熔核直径，并且相反有时还会助长压陷的产生。在这样的情况下，会有接头强度降低或产生偏差这样的问题。此外，喷溅有时会附着在焊接部位的周围，在需要将其除去的情况下有作业性降低这样的问题。

这里，作为抑制点焊时发生喷溅的方法，提出了采用了包括下述工序的焊接通电模式的方法：第一工序，在该工序中，通电焊接电流；第二工序，在该工序中，通电上述第一工序的20～90％的焊接电流；以及第三工序，在该工序中，通电比第一工序大的焊接电流(例如参照专利文献7)。

另外，作为抑制点焊时发生喷溅的方法，提出了采用了包括下述工序的焊接通电模式的方法：第一工序，在该工序中，通电焊接电流；第二工序，在该工序中，通电上述第一工序的20～90％的焊接电流，并且将电极的加压力设定得大于第一工序；以及第三工序，在该工序中，使焊接电流和电极的加压力比第一工序大(例如参照专利文献8)。

此外，作为对板厚为1.8mm以上且抗拉强度为580MPa以上的高张力钢板进行点焊的方法，提出了下述方法：以使进行点焊时的加压力、焊接电流值满足规定式的条件进行，并且该点焊是在发生了喷溅的状态下进行(例如参照专利文献9)。

另外，作为对在重合了的两张厚板的上表面重合板厚度薄的钢板并且上述钢板之间具有板隙那样的板厚比大的板组合进行电阻点焊的方法，提出了下述方法：在预备工序中，以高加压力加压，从而消除板隙，然后使加压力降低；在主工序中，在焊接初始以低加压、短时间、高电流进行焊接，在焊接后期以高加压力进行焊接(例如参照专利文献10)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-241086号公报

专利文献2：日本特开2010-115706号公报

专利文献3：日本特开2010-149187号公报

专利文献4：日本特开2010-172946号公报

专利文献5：日本特开2010-240739号公报

专利文献6：日本特开2010-240740号公报

专利文献7：日本特开2010-207909号公报

专利文献8：日本特开2010-247215号公报

专利文献9：日本特开2009-190046号公报

专利文献10：日本特开2009-241112号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，上述任一种方法都没有提出抑制产生大的压陷的技术。另外，这些现有技术在为了抑制产生压陷而使用降低电极的加压力的条件的情况下，有更容易发生喷溅这样的问题。在这样的情况下，接合面积减少或产生偏差，而且还会促进压陷的产生，因此有接头强度降低、产生偏差这样的问题。

另一方面，在为了抑制喷溅的产生而提高电极的加压力的情况下，有产生大的压陷而使接头强度降低这样的问题。

本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于：提供一种接头强度优异的高强度钢板的点焊方法，该方法特别是在对抗拉强度高的高强度钢板进行了点焊时能够在抑制产生压陷的同时确保熔核直径，并且防止发生喷溅。

用于解决问题的手段

本发明的发明者们为了解决上述问题而进行了深入研究，结果发现：特别是在以电阻点焊方法对抗拉强度为780MPa～1850MPa(以下记作780～1850MPa)的高强度钢板进行焊接时，通过首先将电极的加压力设定为与钢板的板厚相对应的合适范围，进而将通电模式设定为合适范围，能够在抑制产生压陷的同时确保熔核直径，并且防止发生喷溅。即，通过对包括前通电和主通电的通电模式以及电极的加压力进行优化控制，可以在维持良好的作业性的同时得到接头强度优异的点焊接头，从而完成了本发明。

即，本发明的主旨如下。

[1]一种接头强度优异的高强度钢板的点焊方法，其特征在于，其将多张钢板重合并进行电阻点焊，其中，

上述多张钢板为下述两张钢板或者下述三张钢板：

上述两张钢板是抗拉强度都为780MPa～1850MPa的两张钢板，板厚比＝{钢板的板厚的总和}/{薄侧的钢板的板厚(相同厚度时为每一张的板厚)}为2～5的范围，

上述三张钢板是抗拉强度都为780MPa～1850MPa的三张钢板或抗拉强度都为780MPa～1850MPa的两张钢板与它们外侧的抗拉强度小于780MPa的一张钢板，板厚比＝{钢板的板厚的总和}/{薄侧的钢板的板厚(相同厚度时为每一张的板厚)}为3～6的范围，

上述点焊包括第一通电工序和第二通电工序，上述第一通电工序为加压力P1(kN)、焊接电流I1(kA)的前通电，上述第二通电工序为加压力P2(kN)、焊接电流I2(kA)的主通电，

将上述加压力P1、P2贯穿上述第一通电工序、上述第二通电工序设定为固定的加压力P＝P1＝P2，并且在将上述多张钢板的平均板厚表示为t(mm)时设定为由下述(1)式所示的范围，

0.5≤P≤3.0t^(1/3)         (1)

将上述焊接电流I1设定为上述焊接电流I2的30％～90％的范围，

上述第一通电工序结束后0.1(秒)以内开始上述第二通电工序。

[2]一种接头强度优异的高强度钢板的点焊方法，其特征在于，其将多张钢板重合并进行电阻点焊，其中，

上述多张钢板为下述两张钢板或者下述三张钢板：

上述两张钢板是抗拉强度都为780MPa～1850MPa的两张钢板，板厚比＝{钢板的板厚的总和}/{薄侧的钢板的板厚(相同厚度时为每一张的板厚)}为2～5的范围，

上述三张钢板是抗拉强度都为780MPa～1850MPa的三张钢板或抗拉强度都为780MPa～1850MPa的两张钢板与它们外侧的抗拉强度小于780MPa的一张钢板，板厚比＝{钢板的板厚的总和}/{薄侧的钢板的板厚(相同厚度时为每一张的板厚)}为3～6的范围，

上述点焊包括第一通电工序和第二通电工序，上述第一通电工序为加压力P1(kN)、焊接电流I1(kA)的前通电，上述第二通电工序为加压力P2(kN)、焊接电流I2(kA)的主通电，

在将上述多张钢板的平均板厚表示为t(mm)时，将上述加压力P1、P2设定为由下述(2)式、(3)式所示的范围，

0.5≤P2≤3.0t^(1/3)       (2)

1.0×P2＜P1≤2.0×P2      (3)

将上述焊接电流I1设定为上述焊接电流I2的30％～90％的范围，

上述第一通电工序结束后0.1(秒)以内开始上述第二通电工序。

[3]根据[1]所述的接头强度优异的高强度钢板的点焊方法，其特征在于，上述重合了的钢板在点焊前的间隙均小于0.5(mm)。

[4]根据[2]所述的接头强度优异的高强度钢板的点焊方法，其特征在于，上述重合了的钢板在点焊前的间隙中的至少一处为0.5(mm)以上。

[5]根据[1]或[2]所述的接头强度优异的高强度钢板的点焊方法，其特征在于，在作为主通电的上述第二通电工序之后，具有作为后通电的第三通电工序，

在将上述第三通电工序的焊接电流表示为I3(kA)、将通电时间表示为T3(秒)、将上述第二通电工序与上述第三通电工序之间的无通电时间表示为TC(秒)时，

将上述焊接电流I3设定为3(kA)～15(kA)的范围，

将上述无通电时间TC设定为0(秒)～0.2(秒)的范围，

将上述焊接电流I3与上述通电时间T3之间的关系设定为由下述(4)式所示的范围，

I3×T3≤0.7+TC            (4)。

发明效果

根据本发明，在以点焊方法对高强度钢板进行焊接时，通过将电极的加压力设定为与钢板的板厚相对应的合适范围，进而对包括前通电和主通电的通电模式适当地进行控制，能够在抑制产生压陷的同时确保熔核直径，还能够防止发生喷溅。由此，能够在维持良好的作业性的同时可靠性高地形成接头强度优异的点焊接头。因此，在例如汽车用部件的制造或车身的组装等工序中，能够充分地享受由车身整体的轻量化而带来的低油耗化和削减二氧化碳(CO₂)的排出量等优点，其社会贡献不可限量。

附图说明

图1是表示以电阻点焊方法形成焊接金属部后的状态的重叠了两张高强度钢板时的剖视图。

图2是表示以电阻点焊方法形成焊接金属部后的状态的重叠了包括高强度钢板在内的三张钢板时的剖视图。

图3是表示在第一实施方式中以电阻点焊方法形成焊接金属部时的加压力以及通电模式的例子的图表。

图4是表示在第二实施方式中以电阻点焊方法形成焊接金属部时的加压力以及通电模式的例子的图表。

图5是表示在第三实施方式中以电阻点焊方法形成焊接金属部时的加压力以及通电模式的例子的图表。

图6A是表示十字抗拉强度的测定方法的示意图。

图6B是表示十字抗拉强度的测定方法的示意图。

图7是表示实施例1中的各试验片的制作条件以及试验结果一览的图。

图8是表示实施例2中的各试验片的制作条件以及试验结果一览的图。

图9是表示实施例3中的各试验片的制作条件以及试验结果一览的图。

图10是表示实施例4中的各试验片的制作条件以及试验结果一览的图。

图11A是表示在十字抗拉强度的测定方法中使用了隔离用钢板的状态的示意图。

图11B是表示在十字抗拉强度的测定方法中使用了隔离用钢板的状态的示意图。

具体实施方式

以下，列举第一至第三实施方式为例，适当参照图1～图6，对本发明的高强度钢板的点焊方法进行说明。在本发明中，高强度钢板是指抗拉强度为780～1850MPa的钢板。此外，各实施方式是为了更好地理解本发明的宗旨而进行详细说明的，因此只要没有特别指定就不限定本发明。

[电阻点焊方法]

图1、图2是用于对焊接钢板1所使用的电阻点焊方法进行说明的示意图。

如图1所示，首先，将作为待焊接材料的两张钢板1A、1B彼此重合。两张钢板1A、1B都为高强度钢板。然后，对钢板1A、1B的重合部分，以从两侧即如图1所示那样从上下方向夹住的方式，一边按压由铜合金形成的电极2A、2B一边通电，由此在两张钢板1A、1B之间形成熔融金属部。该熔融金属部在焊接通电结束后，通过以水冷后的电极2A、2B进行的散热和向钢板1A、1B的热传导而快速被冷却从而凝固，在两张钢板1A、1B之间，形成截面为椭圆形状的熔核(焊接金属部)3。通过形成这样的熔核3，将两张钢板1A、1B焊接。

或者，如图2所示，将三张钢板1A、1B、1C重合，与上述同样地一边按压电极2A、2B一边通电，由此在三张钢板1A～1C之间形成熔核(熔融金属部)3，从而将三张钢板1A～1C焊接。三张钢板1A、1B、1C要么都是高强度钢板，要么是两张为高强度钢板，外侧的一张(钢板1A)为低强度钢板(抗拉强度小于780MPa)。

此外，为了方便，以下的说明有时也将钢板1A～1C简记为钢板1。

对于如上所述的以电阻点焊进行的焊接而言，将由电极2A、2B施加的加压力、前通电至主通电(焊接通电)并加入了后通电的通电模式规定为以下所说明的合适范围。由此，在抑制产生压陷的同时防止喷溅发生，能够以良好的作业性形成具有足够高强度的可靠性高的焊接部。

[第一实施方式]

以下，对本发明的高强度钢板的点焊方法的第一实施方式进行说明。第一实施方式的高强度钢板的点焊方法是下述方法：在得到如图1、图2所示那样的点焊接头10时，以电阻点焊对两张钢板1A、1B或者三张钢板1A～1C进行焊接。

具体来说，如图1所示，在对两张钢板1A、1B进行点焊时，这两张钢板1A、1B的抗拉强度都为780～1850MPa。而且，板厚比＝{钢板的板厚的总和}/{薄侧的钢板的板厚(相同厚度时为每一张的板厚)}为2～5的范围。

如图2所示，在对三张钢板1A～1C进行点焊时，这三张钢板1A～1C的抗拉强度都为780～1850MPa，或者两张的抗拉强度都为780～1850MPa并且它们外侧的一张的抗拉强度小于780MPa。而且，板厚比＝{钢板的板厚的总和}/{薄侧的钢板的板厚(相同厚度时为每一张的板厚)}为3～6的范围。

第一实施方式假设重合了的钢板1的点焊前的间隙(以下简称为间隙)均小于0.5(mm)的情况。

在第一实施方式中，点焊包括第一通电工序和第二通电工序，上述第一通电工序为加压力P1(kN)、焊接电流I1(kA)的前通电，上述第二通电工序为加压力P2(kN)、焊接电流I2(kA)的主通电。

而且，将加压力P1、P2贯通第一通电工序、第二通电工序设定为固定的加压力P＝P1＝P2，并且在将多张钢板1的平均板厚表示为t(mm)时，设定为由下述(1)式所示的范围。

0.5≤P≤3.0t^(1/3)        (1)

另外，将焊接电流I1设定为焊接电流I2的30％～90％(以下记作30～90％)的范围。

此外，在第一通电工序结束后0.1(秒)以内开始第二通电工序。

“钢板特性的限定理由”

以下，对作为待焊接物的钢板1(图1所示的高强度钢板1A、1B或图2所示的钢板1A～1C)的特性的限定理由进行详细叙述。

(抗拉强度：750～1850MPa)

作为待焊接物的钢板1中包含两张以上的每一张的抗拉强度为780～1850MPa的高强度钢板。

钢板的强度对焊接部处的应力集中状态也有大的影响，因此对断裂形态劣化和与此相伴的强度偏差、强度降低也有影响。当钢板的抗拉强度低于780MPa时，不易发生这些问题；另外，当超过1850MPa时，用于防止接头强度的降低和偏差的改善变得困难。

这样，以包含抗拉强度为780～1850MPa的范围、能够轻量化、使冲撞安全性提高的高强度钢板的情况作为对象。作为这样的钢板的特性，为了确保强度与成型性这二者，基本要求高强度、有时为高碳当量。然而，其结果是：在焊接金属部和热影响部，形成硬的马氏体。若焊接金属部周围的热影响部硬、进而母材的强度高，则难以引起热影响部或其周边的母材的变形，从而不易引起向焊接金属部的应力集中。在这样的情况下，存在会引起点焊接头的断裂形态劣化、强度偏差或降低等这样的问题，因此在实用化时有必要改善这些问题。

因此，首先将钢板特性规定为以下说明的条件，然后以后述的详细内容的各焊接条件进行点焊。由此，即使在对高强度钢板进行了点焊的情况下，点焊接头的断裂形态也良好，而且能够在抑制产生压陷的同时防止强度的偏差和降低，能够形成可靠性高的焊接部。

(钢种)

作为待焊接物的钢板1的钢种没有特别限定，例如可以为双相组织型(例如铁素体中包含马氏体的组织、铁素体中包含贝氏体的组织等)、加工诱导相变型(铁素体中包含残余奥氏体的组织)、淬火型(马氏体组织)、微细结晶型(铁素体主体组织)等任何类型的钢板。不论是由何种钢种形成的高强度钢板，通过适用本发明，都能够在不损害钢板的特性的前提下以点焊时一边抑制产生压陷且一边抑制发生喷溅的方式，对高强度钢板进行焊接。由此，可以得到断裂形态良好且强度的偏差和降低少、可靠性高的点焊接头(焊接部)。

另外，不限于相同种类相同厚度的钢板的组合，只要是满足各规定的钢板彼此的焊接，就可以使用相同种类不同厚度、不同种类相同厚度或者不同种类不同厚度的组合进行，而且除了图1所示的两张重叠以外，也可以是图2所示的三张重叠的组合。

(镀覆)

施加在作为待焊接物的钢板1的表层上的镀层的种类例如可以是Zn系、Zn-Fe系、Zn-Ni系、Zn-Al系、Zn-Mg系、Pb-Sn系、Sn-Zn系、Al-Si系等任何镀层。另外，也可以在镀层的表层上施加无机系、有机系的皮膜(例如润滑皮膜等)。另外，这些镀层的单位面积重量也没有特别限定，以双面的单位面积重量计优选设定为100(g/m²)/100g/m²)以下。若镀覆的单位面积重量单面超过100(g/m²)，则有时镀层会成为焊接时的障碍。

(板厚)

作为待焊接物的钢板1的板厚没有特别限定，只要是在汽车车身等领域中所使用的常规板厚例如0.6～3.2(mm)左右的板厚的钢板，就可以通过适用本发明来稳定地得到上述效果。然而，随着板厚的增加，焊接部处的应力集中也增加，因此钢板1的板厚更优选为0.6～2.0(mm)的范围。

“焊接条件的限定理由”

以下，对电阻点焊时的焊接条件详细叙述其限定理由。

首先，将以下说明的对钢板1进行电阻点焊时的通电模式表示在图3的图表中。图3所示的通电模式是能够在本发明的点焊方法中适用的通电模式的一个例子。此外，在图3所示的图表中，纵轴为焊接电流I1、I2或者为加压力P，横轴为时间T。

在第一通电工序中，进行了前通电后0.1(秒)以内进行基于第二通电工序的主通电。即，设定为在第一通电工序之后立即进行第二通电工序或者在0.1(秒)以内的通电暂停时间之后进行第二通电工序的模式。此时，将第一通电工序的焊接电流I1设定为比第二通电工序的焊接电流I2低的电流。这里，电流在交流电源的情况下是表示其有效值。

另外，由电极2A、2B施加的加压力P贯通第一通电工序及第二通电工序被设定为固定值，而且在第一通电工序与第二通电工序之间的通电暂停时间也被设定为加压状态。

以往，以常规的点焊方法对钢板进行焊接时，虽然省略了详细的图示，但设定为在以固定的电流(I)焊接通电规定的时间(T)后将电流遮断的显示大致矩形的电流波形的通电模式，其间的加压力P也被设定为固定值。与此相对，第一实施方式如上所述，设定为在作为主通电的第二通电工序之前设置有作为前通电的第一通电工序的如图3所示的通电模式。这里，作为开始第一通电工序时的焊接电流I1的启动模式，既可以设定为如图3的图表所示那样的垂直地上升到设定的焊接电流I1的模式，或者也可以设定为上坡模式(缓缓地提高电流的阶段性模式)。

(电极对高强度钢板的加压力：P)

将进行第一通电工序和第二通电工序时进行焊接通电之际的电极2A、2B对钢板1的加压力P(kN)规定为由下述(1)式所示的范围。

0.5≤P≤3.0t^(1/3)         (1)

其中，在上述(1)式中，P表示由电极2A、2B施加的加压力(kN)，t表示钢板1的平均板厚(mm)。

电极2A、2B的加压力P除了对与产生压陷相伴的焊接部的强度、特别是剥离方向的强度变化以外，对焊接金属(熔核)内的缺陷或裂纹的产生等也有大的影响。因此，如上述(1)式所示那样，首先根据多张钢板1的平均板厚t如上所述对加压力P的上限进行限制，通过设定为不过高的加压力，抑制在钢板1的表面上产生压陷。另一方面，即使加压力P过低，点焊时也有可能发生喷溅，因此作为能够抑制发生该喷溅的加压力P的下限，设定为0.5(kN)。

另一方面，若加压力P超过上述范围的上限，则钢板1的表面由于电极2A、2B而凹陷，从而产生大的压陷，存在接头强度降低并且有损外观这样的问题。另外，若加压力P低于上述范围的下限，则接触面积变小，电流密度变高，从而容易发生喷溅而产生熔核尺寸(接合面积)的减少、偏差，因此产生接头强度的降低、偏差。

第一实施方式将由电极2A、2B施加的加压力P设在上述范围，规定为比常规的加压力稍低的范围。而且，虽然详细内容会在后面叙述，但采用下述模式：通过在第二通电工序(主通电)之前实施第一通电工序(前通电)，在抑制发生喷溅的情况下以较低的焊接电流使电极2A、2B和钢板1相熔，而且在使各钢板1彼此相熔后，进行基于第二通电工序的主通电。

(焊接电流：I1、I2)

将作为前通电的第一通电工序中的焊接电流I1(kA)规定为作为主通电的第二通电工序中的焊接电流I2(kA)的30～90％的范围。

如上所述，通过基于钢板1的平均板厚t来限制加压力P的上限，能够抑制在钢板1的表面上产生大的压陷；另一方面，由于接触面积减少，存在电流密度变高、容易发生喷溅这样的问题。因此，将通电模式设定为：在分为作为前通电的第一通电工序与作为主通电的第二通电工序的模式的基础上，使第一通电工序中的焊接电流I1比第二通电工序的焊接电流I2低。这样，首先通过进行基于第一通电工序的前通电，就算初始接触面积小也能够抑制电流密度过度上升而防止发生喷溅，同时使电极2A、2B和钢板1相熔，并使各钢板1彼此相熔。

然后，通过进行设定为比第一通电工序高的焊接电流I2的第二通电工序，使母材充分地熔融，由此能够确保足够的接合面积。通过基于第一通电工序以低电流进行的前通电，电极2A、2B和钢板1成为相熔的状态，而且各钢板1彼此成为相熔的状态，充分地确保了接触面积，因此即使在第二通电工序中也能够抑制发生喷溅。

当第一通电工序中的焊接电流I1相对于第二通电工序中的焊接电流I2小于30％时，难以得到以前通电使电极2A、2B和钢板1相熔并且使各钢板1彼此相熔的效果。另外，当第一通电工序的焊接电流I1相对于第二通电工序的焊接电流I2超过90％时，接合部中的电流密度变高，有可能会发生喷溅。

(通电暂停时间)

作为前通电的第一通电工序结束后0.1(秒)以内开始作为主通电的第二通电工序。即，能够设定为在第一通电工序之后立即进行第二通电工序或者在0.1(秒)以内的通电暂停时间之后进行第二通电工序的模式。

当第一通电工序结束后到开始第二通电工序的通电暂停时间超过0.1(秒)时，没有由第一通电工序的前通电所造成的预热效果。因此，有必要使第二通电工序中的焊接电流I2增加，成为低效的电流供给，并且由于工序时间延长，因此生产率也会降低。因此，该暂停时间越短越好，更优选在第一通电工序与第二通电工序之间没有暂停时间。

这里，对于通电暂停时间的上限0.1(秒)而言，例如在使用了50Hz的商用电源作为焊接机的电源时，为五个周期(0.1(秒))的暂停时间；在使用了60Hz的商用电源时，为六个周期(0.1(秒))的暂停时间。

此外，对在第一通电工序之后立即开始第二通电工序或者设置如上所述的0.1(秒)以下的通电暂停时间的方法进行了说明，但不限定于此。例如，也可以设定为在第一通电工序与第二通电工序之间使电流缓缓地增加的上坡模式。

(其他的焊接条件)

焊接电流和通电时间等的具体数值没有特别限定，在对钢板进行焊接的电阻点焊方法中，只要设定为与以往所采用的电流值和通电时间相同程度就行。

另外，例如，可以没有任何限制地采用具备如图1所例示那样的电极2A、2B的现有公知的电阻点焊设备。另外，电极2A、2B等也是只要使用以往以来所使用的构成的那些就行。此外，向电极2A、2B供给电流的电源除了交流电源以外，还可以为直流变频器或者交流变频器中的任意一种。另外，作为电极2A、2B，其尺寸和形状没有特别限定，但为了精确地得到电极前端处的面压，优选使用电极前端直径为6～8(mm)左右的那些。

根据第一实施方式，如上所述，在钢板1的各自之间的间隙小于0.5(mm)的情况下，具有下述第一通电工序：根据钢板1的平均板厚t设定电极2A、2B的加压力P，而且以比作为主通电的第二通电工序中的焊接电流I2低的焊接电流I1进行前通电。此时，通过将加压力P设定为不过高的加压力，能够抑制在钢板1上产生压陷，并且通过合适地规定加压力P的下限，能够防止发生喷溅。另外，通过进行基于上述条件的第一通电工序的前通电，能够在抑制产生压陷的同时确保熔核直径，得到足够的接头强度。

[第二实施方式]

以下，对本发明的高强度钢板的点焊方法的第二实施方式进行说明。此外，对于第二实施方式，参照与上述第一实施方式相同的附图对其构成进行说明，并且共同的构成标注相同的符号，省略其详细说明。

第二实施方式的高强度钢板的点焊方法与第一实施方式相同地，为以电阻点焊对两张钢板1A、1B或者三张钢板1A～1C进行焊接的方法，但当重合了的钢板1在点焊前的间隙(以下简称为间隙)中的至少一处为0.5(mm)以上时，与上述第一实施方式在使第一通电工序中的电极2A、2B的加压力和第二通电工序中的加压力变化这一点上是不同的。

在第二实施方式中，点焊包括第一通电工序和第二通电工序，上述第一通电工序为加压力P1(kN)、焊接电流I1(kA)的前通电，上述第二通电工序为加压力P2(kN)、焊接电流I2(kA)的主通电。

并且，在将多张钢板1的平均板厚表示为t(mm)时，将加压力P1、P2设定为由下述(2)式、(3)式所示的范围。

0.5≤P2≤3.0t^(1/3)        (2)

1.0×P2＜P1≤2.0×P2       (3)

另外，将焊接电流I1设定为焊接电流I2的30～90％的范围。

此外，第一通电工序结束后0.1(秒)以内开始第二通电工序。

通常，在对汽车的车身等进行焊接之际，各钢板之间有时存在间隙，其中有时存在超过0.5(mm)的大的间隙。为了填补这样大的间隙，首先在作为前通电的第一通电工序中，以比作为主通电的第二通电工序中高的加压力P1，具体来说，以第二通电工序的加压力P2的超过1.0倍且为2.0倍以下的加压力P1对高强度钢板1进行加压。焊接电流设定为与上述第一实施方式进行了说明的第一通电工序的焊接电流I1(kA)相同条件。在第二实施方式中，首先通过以上述条件进行第一通电工序的前通电，在钢板之间存在间隙的各钢板1彼此和电极2A、2B与钢板1之间确保足够的接触面积。

然后，在第二通电工序中，以与上述第一实施方式中的加压力P相同的加压力即下式{0.5≤P2≤3.0t^(1/3)}所示的范围的加压力P2、上述同样的条件的焊接电流I2进行主通电。这样，在第二实施方式中，第二通电工序规定为与上述第一实施方式相同的条件。第二实施方式采用了如上所述在以高的加压力P1进行了第一通电工序中的前通电后进行第二通电工序的方法。由此，在第一通电工序中充分地确保了电极2A、2B与钢板1的接触面积，在之后的第二通电工序中喷溅的发生得到抑制，并且该第二通电工序中的母材的熔融变得充分，能够充分地确保接合面积。

具体来说，如图4的图表所示，第二实施方式的通电模式设定为与上述第一实施方式的通电模式相同。而且，如图4的图表所示，采用了在第一通电工序和通电暂停时间中将由电极2A、2B施加的加压力设定为比之后的第二通电工序中的加压力P2稍高的加压力P1的加压力的模式。

这里，当第一通电工序中的加压力P1低于上述(3)式所规定的下限即成为第二通电工序的加压力P2的1.0倍以下时，难以得到如上所述那样的确保在钢板之间存在间隙的各钢板1彼此接触面积的效果。另外，当加压力P1超过上述(3)式所规定的上限即超过第二通电工序的加压力P2的2.0倍时，不仅第一通电工序的焊接电流I1低而且加压力过高，从而电流密度降低，温度上升变得不充分，因此有时作为第一通电工序的目标的电极2A、2B与钢板1的接触面积的确保以及各钢板1彼此的接触面积的确保会变得不充分。

另外，通过将第二通电工序中的加压力P2设定为上述(2)式所示的范围，该第二通电工序中的母材的熔融变得充分，能够确保接合面积和熔核直径。此外，在第二通电工序中的加压力P2为上述(2)式所规定的范围外的情况下，有可能会产生与上述第一实施方式中的说明同样的问题。

此外，已经说明了钢板1之间的间隙的尺寸为0.5(mm)以上，但这是与在汽车的车身等的组装工序中产生的常规的间隙相同程度的尺寸。另外，钢板1之间的间隙的上限虽然没有特别限定，但在上述工序中产生的间隙通常最大值为2.0(mm)左右。此外，在各钢板1之间的间隙小于0.5(mm)的情况下，通过适用上述第一实施方式中的各条件，可以得到接头强度充分提高的效果。

根据第二实施方式，在图1、图2所示的例子中，在钢板1的间隙中的至少一处为0.5(mm)以上的情况下，通过在第一通电工序和第二通电工序中使电极2A、2B的加压力以上述条件变化，能够有效地抑制发生压陷，并且确保足够的接合面积，因此可以得到优异的接头强度。另外，通过以上述条件进行点焊，能够有效地防止焊接时发生喷溅，能够以良好的作业性得到接头强度优异的点焊接头。

[第三实施方式]

以下，对本发明的高强度钢板的点焊方法的第三实施方式进行说明。此外，对于第三实施方式，参照与上述第一实施方式、第二实施方式相同的附图对其构成进行说明，并且共同的构成标注相同的符号，省略其详细的说明。

第三实施方式的高强度钢板的点焊方法在得到点焊接头10时，在作为主通电的第二通电工序结束后与上述第一实施方式或第二实施方式在具有下述条件的第三通电工序这一点上是不同的。

具体来说，在上述第一实施方式或第二实施方式进行了说明的方法中，在作为主通电的第二通电工序之后，设置有作为后通电的第三通电工序。而且，在该第三通电工序中，在将焊接电流表示为I3(kA)、将通电时间表示为T3(秒)、将第二通电工序与第三通电工序之间的无通电时间表示为TC(秒)时，将焊接电流I3设定为3(kA)～15(kA)(以下记作3～15(kA))的范围。

另外，将无通电时间TC设定为0(秒)～0.2(秒)(以下记作0～0.2(秒))的范围。

此外，将焊接电流I3与上述通电时间T3之间的关系设定为由下述(4)式所示的范围。

I3×T3≤0.7+TC          (4)

“电极的加压力”

电极2A、2B的加压力可以设定为与上述第一实施方式中的模式(加压力P)或者第二实施方式中的模式(加压力P1、P2)相同。另外，在采用这些加压力的模式时，第三通电工序中的加压力可以设定为与之前的第二通电工序中的加压力即第一实施方式中的加压力P或者第二实施方式中的加压力P2相同的加压力。

图5的图表示出第三实施方式中的通电模式与加压力模式之间的关系。在图5所示的例子中，将加压力的模式设定为与上述第一实施方式相同的模式，即，在第一通电工序、通电暂停时间及第二通电工序中设定为固定的加压力P的基础上，进而在之后的无通电时间及第三通电工序中，也固定在该加压力P。并且，如图5所示，第一通电工序、通电暂停时间及第二通电工序也为与上述第一实施方式及第二实施方式相同的模式，然后设置无通电时间(TC)及第三通电工序。

“第三通电工序(后通电)”

除了第一通电工序(前通电)、第二通电工序(主通电)以外，还具有上述条件的第三通电工序(后通电)，由此可以显著获得由多段通电带来的提高接头强度的效果。这样的后通电的条件对焊接金属部或热影响部的组织、偏析状态有很大影响。在第三实施方式中，将作为后通电的第三通电工序的各条件设定为以下详细叙述的条件。

(焊接电流：I3)

在第三通电工序中，首先将焊接电流I3的范围规定为3～15(kA)的范围。该焊接电流I3对于焊接金属部或热影响部的组织、偏析状态有特别大的影响。通过将第三通电工序中的焊接电流I3设定在该范围，可以更加显著地获得由多段通电带来的提高接头强度的效果。

当第三通电工序中的焊接电流I3低于3(kA)时，难以得到由后通电带来的提高接头强度的效果；而当超过15(kA)时，容易发生喷溅而使上述效果降低。

(第二通电工序与第三通电工序之间的无通电时间：TC)

在第三通电工序中，将第二通电工序与第三通电工序之间的无通电时间TC设定为0～0.2(秒)的范围，即，设定为在第二通电工序结束后立即开始第三通电工序或者在第二通电工序的结束后0.2(秒)以内开始第三通电工序的条件。

通过将无通电时间TC规定为上述范围，可以更加显著地获得由后通电使接头强度提高的效果。这里，当第三通电工序中的无通电时间TC超过0.2(秒)时，不仅工序时间变长而生产率降低，而且由后通电带来的提高接头强度的效果也可能会降低。

此外，在第三实施方式中，对第二通电工序结束后立即开始第三通电工序或者在规定时间以内开始第三通电工序的模式进行了说明，但不限于此。例如，也可以将第二通电工序与第三通电工序之间设定为使电流缓缓地减少的下坡模式。

(焊接电流I3与通电时间T3之间的关系)

在第三通电工序中，将焊接电流I3与通电时间T3之间的关系规定为满足下式{I3×T3≤0.7+TC}所示的关系的范围，即，将焊接电流I3乘以通电时间T3所得到的值的范围基于上述无通电时间TC来进行规定。

这里，第三通电工序的通电时间T3(秒)作为绝对值的范围没有特别限定，通过乘以上述的焊接电流I3所得到的计算值来规定。另外，该通电时间T3与焊接电流I3同样地，对于焊接金属或热影响部的组织、偏析状态有特别大的影响。

在焊接电流I3乘以通电时间T3所得到的值超过由下式{0.7+TC}所求得的值的情况下，容易发生喷溅，由后通电带来的提高接头强度的效果降低。另外，焊接电流I3乘以通电时间T3所得到的值的下限没有特别设置，但从接头强度的提高效果显著的观点考虑，更优选为由下式{0.2+TC}所求得的值以上。

在第三实施方式中，如上所述，除了第一实施方式、第二实施方式进行了说明的条件以外，还具有作为后通电的第三通电工序，由此能够使接头强度进一步提高。另外，通过将第三通电工序中的焊接电流I3乘以通电时间T3所得到的值作为指标，并以上述范围优化规定该值，可以进一步获得提高接头强度的效果。可以得到这样的由第三通电带来的接头强度的提高效果的理由并不一定清楚，但据推测是因为发生局部软化或显微偏析的缓和而延展性、韧性得以改善的缘故。

如以上所说明的那样，在以点焊方法对钢板1进行焊接时，通过将电极2A、2B的加压力P设定在与钢板1的平均板厚t相对应的合适范围，进而将包括第一通电工序(前通电)和第二通电工序(主通电)的通电模式控制为最佳，能够在抑制产生压陷的同时确保熔核直径，还能够防止发生喷溅。由此，能够在维持良好的作业性的同时形成可靠性高且接头强度优异的点焊接头10。

另外，通过将作为前通电的第一通电工序中的加压力P1设定得高于作为主通电的第二通电工序中的加压力P2，即使在钢板1的间隙中的至少一处为0.5(mm)以上的情况下，也能够填补间隙，并且确保接触面积，在能够确保足够的接合面积的同时能够有效地防止焊接时发生喷溅。由此，能够以良好的作业性得到接头强度优异的点焊接头10。

此外，通过具有将无通电时间TC、焊接电流I3和通电时间T3优化后的作为后通电的第三通电工序，能够得到接头强度进一步提高的点焊接头10。

因此，例如在汽车用部件的制造或车身的组装等工序中，能够充分享受由车身整体的轻量化带来的低油耗化和削减二氧化碳气体(CO₂)的排出量等优点，其社会贡献不可限量。

实施例

以下，列举本发明的高强度钢板的点焊方法的实施例，对本发明进行更具体的说明。但是，本发明当然不限于下述实施例，还可以在能够适合于前述、后述的主旨的范围适当地加以变更来实施，它们均包括在本发明的技术范围内。

[实施例1]

实施例1是用于实际证明第一实施方式的。

使用如图7所示那样的板厚、钢种的钢板，制作40×40(mm)的组织观察用试验片。图7所示的钢种之中，CR1470HP和CR1780HP表示在日本特开2000-234153号公报等中所公开的热压(热冲压)钢板。GA1180Y表示日本钢铁联盟标准品(JAC1180Y)。CR980Y表示日本钢铁联盟标准品的JSC980Y，CR270D表示JSC270D。此外，CR是指冷轧钢板，GA是指合金化镀锌钢板。

另外，根据电阻点焊接头的十字拉伸试验方法(JIS Z3137)，制作十字拉伸试验片。

接着，以相同钢种或不同钢种的组合，将上述组织观察用试验片重合两张或三张，以图7所示的条件，通过电阻点焊方法进行焊接，制作焊接试验片。此时，目测确认有无从焊接部发生喷溅。

然后，使用光学显微镜对剖面进行显微组织观察，测定熔核直径。

另外，对于在高强度钢板的表面上产生的压陷，以焊接部剖面测定其深度。

此外，使用上述十字拉伸试验片，并根据电阻点焊接头的十字拉伸试验方法(JIS Z3137)，按照如图6A、图6B所示那样的十字状来重合试验片，以图7所示的条件进行点焊，制作十字拉伸试验片。其中，十字拉伸试验片以相同的条件制作三个。

然后，通过在剥离方向施加载荷，即，如图6A、图6B的标记6所示那样，将上侧的试验片向上方向、将下侧的试验片向下方向、在相互剥离的方向施加载荷，实施十字拉伸试验，测定十字抗拉强度(CTS)。这里，通常在将高强度钢板重合来进行点焊的情况下，当最薄钢板的板厚t为0.7(mm)时，若十字抗拉强度为2.5(kN)以上，则能够说具有足够的CTS。同样地，当最薄的钢板的板厚t为1.0(mm)、1.6(mm)、2.0(mm)时，若十字抗拉强度分别为5(kN)、9(kN)、11(kN)以上，则能够说具有足够的CTS。

按照上述步骤，以第一实施方式进行了说明的范围内的焊接条件进行电阻点焊，通过上述的方法进行了各种试验(参照图7的本发明例)。

另外，按照上述步骤，以第一实施方式进行了说明的范围外的焊接条件进行电阻点焊，通过上述的方法进行了各种试验(参照图7的比较例)。

图7示出各试验片的制作条件以及试验结果一览。实施例1是用于实际证明第一实施方式的，在各条件序号中，将加压力P1、P2设定为相同数值(加压力P)。

条件序号1～5是将两张或三张板厚为1.0(mm)的CR1470HP重合来进行点焊的例子。其中，条件序号2～4是以第一实施方式进行了说明的范围内的点焊条件进行点焊的本发明例。条件序号4是将三张高强度钢板重叠来进行了点焊的例子。与此相对，条件序号1、5是以第一实施方式进行了说明的范围外的点焊条件进行了点焊的比较例。具体来说，加压力P＝P1＝P2偏离上述(1)式所示的范围。

条件序号6～8是将两张板厚为2.0(mm)的GA1180Y重合来进行点焊的例子。其中，条件序号7是以第一实施方式进行了说明的范围内的点焊条件进行了点焊的本发明例。与此相对，条件序号6、8是以第一实施方式进行了说明的范围外的点焊条件进行了点焊的比较例。具体来说，加压力P＝P1＝P2偏离上述(1)式所示的范围。

条件序号9～11是将两张板厚为1.0(mm)的CR1780HP重合来进行点焊的例子。其中，条件序号10是以第一实施方式进行了说明的范围内的点焊条件进行了点焊的本发明例。与此相对，条件序号9、11是以第一实施方式进行了说明的范围外的点焊条件进行了点焊的比较例。具体来说，偏离将焊接电流I1设定为焊接电流I2的30～90％的范围这一条件。

条件序号12～14是将两张板厚为0.7(mm)的CR980Y重合来进行点焊的例子。其中，条件序号13是以第一实施方式进行了说明的范围内的点焊条件进行了点焊的本发明例。与此相对，条件序号12、14是以第一实施方式进行了说明的范围外的点焊条件进行了点焊的比较例。具体来说，加压力P＝P1＝P2偏离上述(1)式所示的范围。

另外，条件序号15是将板厚为0.7(mm)的CR980Y与板厚为4.0(mm)的CR980Y共两张重合来进行点焊的例子，但板厚相差过大，无法实现接合本身。

条件序号16～18是将板厚为1.6(mm)的两张CR980Y中的两张与它们外侧的板厚为0.7(mm)的一张CR270D重合来进行点焊的例子。其中，条件序号17是以第一实施方式进行了说明的范围内的点焊条件进行了点焊的本发明例。与此相对，条件序号16、18是以第一实施方式进行了说明的范围外的点焊条件进行了点焊的比较例。具体来说，加压力P＝P1＝P2偏离上述(1)式所示的范围。

如图7的结果所示，在条件序号为2、3、4、7、10、13、17的本发明例中，确认到：不论是在使用哪个钢种的情况下，压陷的深度都被抑制在最大为0.2(mm)，而且熔核直径也能够全部确保在4.2(mm)以上。另外，在本发明例中，以十字拉伸试验得到的十字抗拉强度(CTS)在板厚t为0.7(mm)时，为2.5(kN)以上；在板厚t为1(mm)时，为5.0(kN)以上；在板厚t为1.6(mm)时，为10(kN)以上；在板厚t为2.0(mm)时，为11(kN)以上，可知接头强度优异。另外，在本发明例中，点焊时目测确认到了没有发生喷溅。

另一方面，在条件序号为1、5、6、8、9、11、12、14、16、18的比较例中，确认到压陷的深度变大但熔核直径减小的趋势。另外，在比较例中，十字抗拉强度(CTS)比上述本发明例稍低，可知接头强度差。

此外，在条件序号16～18中，熔核直径测定的是作为高强度钢板的CR980Y的板界面处的熔核直径。另外，十字抗拉强度(CTS)也测定的是将CR980Y彼此以拉开方式拉伸得到的值，即，CR980Y之间的焊接部的强度。

条件序号为1的比较例由于加压力P为0.4(kN)，低于第一实施方式中规定的范围，所以就与本发明例2、3相比较而言，熔核直径为3.1(mm)，较小，而且压陷的深度为0.4(mm)，较大。因此，条件序号1的十字抗拉强度为2.1(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号1由于加压力P低，因此点焊时目测确认到了发生喷溅。

另外，条件序号为5的比较例由于加压力P为4.0(kN)，超过了第一实施方式中规定的范围，所以就与本发明例2、3相比较而言，熔核直径为5.3(mm)虽然足够，但压陷的深度为0.3(mm)，较大。因此，条件序号5的十字抗拉强度为3.5(kN)，并且接头强度低。

此外，条件序号为6的比较例由于加压力P为0.4(kN)，低于第一实施方式中规定的范围，所以就与本发明例7相比较而言，熔核直径为5.5(mm)，较小，而且压陷的深度为0.3(mm)，较大。因此，条件序号6的十字抗拉强度为7.0(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号6确认到了发生喷溅。

另外，条件序号为8的比较例由于加压力P为4.5(kN)，超过了第一实施方式中规定的范围，所以就与本发明例7相比较而言，熔核直径为6.7(mm)虽然充分，但是压陷的深度为0.3(mm)，较大。因此，条件序号8的十字抗拉强度为6.2(kN)，并且接头强度低。

此外，条件序号为9的比较例由于焊接电流I1低于焊接电流I2的30％，所以就与本发明例10相比较而言，熔核直径为4.4(mm)，较小，而且压陷的深度为0.3(mm)，较大。因此，条件序号9的十字抗拉强度为4.1(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号9确认到了发生喷溅。

另外，条件序号为11的比较例由于焊接电流I1超过焊接电流I2的90％，所以就与本发明例10相比较而言，熔核直径为4.9(mm)，虽然充分，但是压陷的深度为0.3(mm)，较大。因此，条件序号11的十字抗拉强度为4.2(kN)，并且接头强度低。

条件序号为12的比较例由于加压力P为0.4(kN)，高于第一实施方式中规定的范围，所以就与本发明例13相比较而言，熔核直径为3.3(mm)，较小，而且压陷的深度为0.3(mm)，较大。因此，条件序号12的十字抗拉强度为2.0(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号12确认到了发生喷溅。

此外，条件序号为14的比较例由于加压力P为3.5(kN)，超过了第一实施方式中规定的范围，所以就与本发明例13相比较而言，熔核直径为4.4(mm)，虽然充分，但是压陷的深度为0.2(mm)，较大。因此，条件序号14的十字抗拉强度为1.9(kN)，并且接头强度低。

条件序号为16的比较例由于加压力P为0.3(kN)，低于第一实施方式中规定的范围，所以就与本发明例17相比较而言，熔核直径为5.2(mm)，较小，而且压陷的深度为0.3(mm)，较大。因此，条件序号16的十字抗拉强度为6.8(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号16确认到了发生喷溅。

另外，条件序号为18的比较例由于加压力P为5.0(kN)，超过了第一实施方式中规定的范围，所以就与本发明例17相比较而言，熔核直径为6.4(mm)，虽然充分，但是压陷的深度为0.3(mm)，较大。因此，条件序号18的十字抗拉强度为7.3(kN)，并且接头强度低。

[实施例2]

实施例2是用于实际证明第二实施方式的。

使用如图8所示的板厚、钢种的钢板，按照与实施例1相同的步骤制作组织观察用试验片及十字拉伸试验片，以同样的方法进行各种试验。此外，钢板1之间的重叠间隙通过将与规定的间隙相当的板厚的隔离用钢板夹在所焊接评价的钢板1之间来设定。具体来说，如图11A、图11B所示，将隔离用钢板11以其间隔为40mm的方式配置在所评价的焊接部的两外侧，从而在钢板1之间确保规定的间隙。

图8示出各试验片的制作条件以及试验结果一览。实施例2是用于实际证明第二实施方式的，将第一通电工序(前通电)中的加压力P1与第二通电工序(主通电)中的加压力P2设定为不同的数值。

条件序号21～26是将两张或三张板厚为1.0(mm)的CR1470HP重合来进行点焊的例子。其中，条件序号22、25为以第二实施方式进行了说明的范围内的点焊条件进行了点焊的本发明例。与此相对，条件序号21、23、24、26为以第二实施方式进行了说明的范围外的点焊条件进行了点焊的比较例。具体来说，加压力P1、P2的关系偏离上述(3)式所示的范围。

条件序号27～29是将两张板厚为2.0(mm)的GA1180Y重合来进行点焊的例子。其中，条件序号28为以第二实施方式进行了说明的范围内的点焊条件进行了点焊的本发明例。与此相对，条件序号27、29为以第二实施方式进行了说明的范围外的点焊条件进行了点焊的比较例。具体来说，加压力P1、P2的关系偏离上述(3)式所示的范围。

条件序号30～32是将两张板厚为1.0(mm)的CR1780HP重合来进行点焊的例子。其中，条件序号31为以第二实施方式进行了说明的范围内的点焊条件进行了点焊的本发明例。与此相对，条件序号30、32为以第二实施方式进行了说明的范围外的点焊条件进行了点焊的比较例。具体来说，加压力P1、P2的关系偏离上述(3)式所示的范围。

条件序号33～35是将两张板厚为0.7(mm)的CR980Y重合来进行点焊的例子。其中，条件序号34为以第二实施方式进行了说明的范围内的点焊条件进行了点焊的本发明例。与此相对，条件序号33、35为以第二实施方式进行了说明的范围外的点焊条件进行了点焊的比较例。具体来说，加压力P1、P2的关系偏离上述(3)式所示的范围。

条件序号36～38是将板厚为1.6(mm)的两张CR980Y两张和它们外侧的板厚为0.7(mm)的一张CR270D重合来进行点焊的例子。其中，条件序号37为以第二实施方式进行了说明的范围内的点焊条件进行了点焊的本发明例。与此相对，条件序号36、38为以第二实施方式进行了说明的范围外的点焊条件进行了点焊的比较例。具体来说，加压力P1、P2的关系偏离上述(3)式所示的范围。

如图8的结果所示，在条件序号22、25、28、31、34、37的本发明例中，确认到不论是在使用哪个钢种的情况下，压陷的深度都被抑制在最大为0.2(mm)，而且熔核直径也能够全部确保在4.2(mm)以上。另外，在本发明例中，以十字拉伸试验得到的十字抗拉强度(CTS)在板厚t为0.7(mm)时，为2.5(kN)以上；在板厚t为1(mm)时，为5.0(kN)以上；在板厚t为1.6(mm)时，为10(kN)以上；在板厚t为2.0(mm)时，为11(kN)以上，可知接头强度优异。另外，在本发明例中，点焊时目测确认到了没有发生喷溅。

另一方面，在条件序号21、23、24、26、27、29、30、32、33、35、36、38的比较例中，确认到了压陷的深度变大但熔核直径变小的趋势。另外，在比较例中，十字抗拉强度(CTS)比上述本发明例稍低，可知接头强度差。

此外，在条件序号36～38中，熔核直径测定的是作为高强度钢板的CR980Y的板界面处的熔核直径。另外，十字抗拉强度(CTS)也测定的是将CR980Y彼此以拉开方式拉伸得到的值，即，CR980Y之间的焊接部的强度。

条件序号为21的比较例由于加压力比P1/P2为1.0，低于第二实施方式中说明的范围，所以就与本发明例22相比较而言，熔核直径为3.2(mm)，较小，而且压陷的深度为0.3(mm)，较大。因此，条件序号21的十字抗拉强度为2.4(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号21确认到了发生喷溅。

另外，条件序号为23的比较例由于加压力比P1/P2为2.4，高于第二实施方式中说明的范围，所以就与本发明例22相比较而言，熔核直径为4.7(mm)，较小，而且压陷的深度为0.2(mm)，较大。因此，条件序号23的十字抗拉强度为4.2(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号23确认到了发生喷溅。

条件序号为24的比较例由于加压力比P1/P2为1.0，低于第二实施方式中说明的范围，所以就与本发明例25相比较而言，熔核直径为3.0(mm)，较小，而且压陷的深度为0.4(mm)，较大。因此，条件序号24的十字抗拉强度为3.6(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号24确认到了发生喷溅。

此外，条件序号为26的比较例由于加压力比P1/P2为2.2，高于第二实施方式中说明的范围，所以就与本发明例25相比较而言，熔核直径为4.3(mm)，较小，而且压陷的深度为0.4(mm)，较大。因此，条件序号26的十字抗拉强度为3.7(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号26确认到了发生喷溅。

条件序号为27的比较例由于加压力比P1/P2为1.0，低于第二实施方式中说明的范围，所以就与本发明例28相比较而言，熔核直径为3.7(mm)，较小，而且压陷的深度为0.4(mm)，较大。因此，条件序号27的十字抗拉强度为5.5(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号27确认到了发生喷溅。

另外，条件序号为29的比较例由于加压力比P1/P2为2.7，高于第二实施方式中说明的范围，所以就与本发明例28相比较而言，熔核直径为5.0(mm)，较小，而且压陷的深度为0.4(mm)，较大。因此，条件序号29的十字抗拉强度为7.5(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号29确认到了发生喷溅。

条件序号为30的比较例由于加压力比P1/P2为1.0，低于第二实施方式中说明的范围，所以就与本发明例31相比较而言，熔核直径为3.9(mm)，较小，而且压陷的深度为0.4(mm)，较大。因此，条件序号30的十字抗拉强度为4.1(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号30确认到了发生喷溅。

此外，条件序号为32的比较例由于加压力比P1/P2为2.2，高于第二实施方式中说明的范围，所以就与本发明例31相比较而言，熔核直径为4.7(mm)，较小，而且压陷的深度为0.3(mm)，较大。因此，条件序号32的十字抗拉强度为4.8(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号32确认到了发生喷溅。

条件序号为33的比较例由于加压力比P1/P2为1.0，低于第二实施方式中说明的范围，所以就与本发明例34相比较而言，熔核直径为3.9(mm)，较小，而且压陷的深度为0.2(mm)，较大。因此，条件序号33的十字抗拉强度为1.9(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号33确认到了发生喷溅。

另外，条件序号为35的比较例由于加压力比P1/P2为2.4，高于第二实施方式中说明的范围，所以就与本发明例34相比较而言，熔核直径为3.5(mm)，较小，而且压陷的深度为0.3(mm)，较大。因此，条件序号35的十字抗拉强度为1.7(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号35确认到了发生喷溅。

条件序号为36的比较例由于加压力比P1/P2为1.0，低于第二实施方式中说明的范围，所以就与本发明例37相比较而言，熔核直径为5.3(mm)，较小，而且压陷的深度为0.2(mm)，较大。因此，条件序号36的十字抗拉强度为6.9(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号36确认到了发生喷溅。

此外，条件序号为38的比较例由于加压力比P1/P2为2.2，低于第二实施方式中说明的范围，所以就与本发明例37相比较而言，熔核直径为5.2(mm)，较小，而且压陷的深度为0.2(mm)，较大。因此，条件序号38的十字抗拉强度为7.2(kN)，并且接头强度低。另外，条件序号38确认到了发生喷溅。

[实施例3]

实施例3是用于实际证明第三实施方式中设定为在第一实施方式中的第二通电工序之后具有作为后通电的第三通电工序那样的情况的。

使用如图9所示的板厚、钢种的钢板，按照与实施例1相同的步骤制作组织观察用试验片及十字拉伸试验片，以同样的方法进行各种试验。

图9示出各试验片的制作条件以及试验结果一览。实施例3是用于实际证明第三实施方式的，第一通电工序、第二通电工序满足了第一实施方式进行了说明的范围内的点焊条件。

条件序号41～45是将两张板厚为1.0(mm)的CR1470HP重合来进行点焊的例子。其中，条件序号41、42、45为以第三实施方式进行了说明的范围内的点焊条件进行了点焊的本发明例。与此相对，条件序号43、44为以第三实施方式进行了说明的范围外的点焊条件进行了点焊的比较例。具体来说，通过使无通电时间TC、第三通电工序中的焊接电流I3及通电时间T3变化，(4)式的左边-右边超过0。

条件序号46～49是将三张板厚为1.0(mm)的CR1470HP重合来进行点焊的例子。其中，条件序号46、47为以第三实施方式进行了说明的范围内的点焊条件进行了点焊的本发明例。与此相对，条件序号48、49为以第三实施方式进行了说明的范围外的点焊条件进行了点焊的比较例。具体来说，通过使无通电时间TC、第三通电工序中的焊接电流I3及通电时间T3变化，(4)式的左边-右边超过0。

如图9的结果所示，可知：条件序号为41、42、45～47的本发明例与条件序号为43、44、48、49的比较例相比，以十字拉伸试验得到的十字抗拉强度(CTS)变高。

另外，可知：虽然条件序号41、42、45和条件序号2除了有无第三通电工序以外均为相同条件，但条件序号41、42、45与条件序号2相比，以十字拉伸试验得到的十字抗拉强度(CTS)变高。

[实施例4]

实施例4是用于实际证明第三实施方式中设定为在第二实施方式中的第二通电工序之后具有作为后通电的第三通电工序的情况的。

使用如图10所示的板厚、钢种的钢板，按照与实施例1相同的步骤制作组织观察用试验片及十字拉伸试验片，以同样的方法进行各种试验。

图10示出各试验片的制作条件以及试验结果一览。实施例4是用于实际证明第三实施方式的，第一通电工序、第二通电工序满足了第二实施方式进行了说明的范围内的点焊条件。

条件序号51～55是将两张板厚为1.0(mm)的CR1470HP重合来进行点焊的例子。其中，条件序号51、52、55为以第三实施方式进行了说明的范围内的点焊条件进行了点焊的本发明例。与此相对，条件序号53、54为以第三实施方式进行了说明的范围外的点焊条件进行了点焊的比较例。具体来说，通过使无通电时间TC、第三通电工序中的焊接电流I3及通电时间T3变化，(4)式的左边-右边超过0。

条件序号56～59是将三张板厚为1.0(mm)的CR1470HP重合来进行点焊的例子。其中，条件序号56、57为以第三实施方式进行了说明的范围内的点焊条件进行了点焊的本发明例。与此相对，条件序号58、59为以第三实施方式进行了说明的范围外的点焊条件进行了点焊的比较例。具体来说，通过使无通电时间TC、第三通电工序中的焊接电流I3及通电时间T3变化，(4)式的左边-右边超过0。

如图10的结果所示，可知：条件序号为51、52、55～57的本发明例与条件序号为53、54、58、59的比较例相比，以十字拉伸试验得到的十字抗拉强度(CTS)变高。

另外，可知：虽然条件序号51、52、55和条件序号22除了有无第三通电工序以外，均为相同条件，但是条件序号51、52、55与条件序号22相比，以十字拉伸试验得到的十字抗拉强度(CTS)变高。

同样地，可知：虽然条件序号56、57和条件序号25除了有无第三通电工序以外，均为相同条件，但条件序号56、57与条件序号25相比，以十字拉伸试验得到的十字抗拉强度(CTS)变高。

此外，对于上述实施例1～3而言，确认了：不管在以其他钢种、变更板的板厚来进行实验的情况下，还是在变更镀覆种、单位面积重量等来进行实验的情况下，结果都与上述相同，可以得到能够在抑制产生压陷的同时确保熔核直径并且能够防止发生喷溅、能够形成具有足够高的强度的可靠性高的焊接接头的本发明的效果。

通过以上进行了说明的实施例的结果，可知：通过使用本发明的高强度钢板的点焊方法，在以电阻点焊方法对钢板进行焊接的情况下，能够在抑制产生压陷的同时确保熔核直径，并且能够防止发生喷溅，能够以良好的作业性得到具有足够高的强度的可靠性高的点焊接头。

以上，将本发明连同各种实施方式一起进行了说明，但本发明不仅仅限于这些实施方式，在本发明的范围内可以进行变更等。

产业上的可利用性

根据本发明，在对汽车用部件的制造或车身的组装等中使用的高强度钢板进行点焊时，能够在抑制产生压陷的同时确保熔核直径，并且能够防止发生喷溅。由此，能够以良好的作业性得到具有足够高强度的可靠性高的焊接接头。因此，能够充分地享受由在汽车领域等应用高强度钢板带来的与车身整体的轻量化相伴的低油耗化和削减二氧化碳气体(CO₂)的排出量等优点，其社会贡献不可限量。

Claims (6)

1.一种接头强度优异的高强度钢板的点焊方法，其特征在于，其将多张钢板重合并进行电阻点焊，其中，

所述多张钢板为下述两张钢板或者下述三张钢板：

所述两张钢板是抗拉强度都为780MPa～1850MPa的两张钢板，板厚比＝{钢板的板厚的总和}/{薄侧的钢板的板厚}为2～5的范围，这里，板厚为相同厚度时为每一张的板厚，

所述三张钢板是抗拉强度都为780MPa～1850MPa的三张钢板或抗拉强度都为780MPa～1850MPa的两张钢板与它们外侧的抗拉强度小于780MPa的一张钢板，板厚比＝{钢板的板厚的总和}/{薄侧的钢板的板厚}为3～6的范围，这里，板厚为相同厚度时为每一张的板厚，

所述点焊包括第一通电工序和第二通电工序，所述第一通电工序为加压力P1、焊接电流I1的前通电，所述第二通电工序为加压力P2、焊接电流I2的主通电，这里，所述加压力P1和所述加压力P2的单位为kN，所述焊接电流I1和所述焊接电流I2的单位为kA，

将所述加压力P1、P2贯穿所述第一通电工序、所述第二通电工序设定为固定的加压力P＝P1＝P2，并且在将所述多张钢板的平均板厚表示为t时设定为由下述(1)式所示的范围，这里，t的单位为mm，

0.5≤P≤3.0t^(1/3)             (1)

将所述焊接电流I1设定为所述焊接电流I2的30％～90％的范围，

所述第一通电工序结束后0.1秒以内开始所述第二通电工序。

2.一种接头强度优异的高强度钢板的点焊方法，其特征在于，其将多张钢板重合并进行电阻点焊，其中，

所述多张钢板为下述两张钢板或者下述三张钢板：

所述两张钢板是抗拉强度都为780MPa～1850MPa的两张钢板，板厚比＝{钢板的板厚的总和}/{薄侧的钢板的板厚}为2～5的范围，这里，板厚为相同厚度时为每一张的板厚，

所述三张钢板是抗拉强度都为780MPa～1850MPa的三张钢板或抗拉强度都为780MPa～1850MPa的两张钢板与它们外侧的抗拉强度小于780MPa的一张钢板，板厚比＝{钢板的板厚的总和}/{薄侧的钢板的板厚}为3～6的范围，这里，板厚为相同厚度时为每一张的板厚，

所述点焊包括第一通电工序和第二通电工序，所述第一通电工序为加压力P1、焊接电流I1的前通电，所述第二通电工序为加压力P2、焊接电流I2的主通电，这里，所述加压力P1和所述加压力P2的单位为kN，所述焊接电流I1和所述焊接电流I2的单位为kA，

在将所述多张钢板的平均板厚表示为t时，将所述加压力P1、P2设定为由下述(2)式、(3)式所示的范围，这里，t的单位为mm，

0.5≤P2≤3.0t^(1/3)              (2)

1.0×P2＜P1≤2.0×P2        (3)

将所述焊接电流I1设定为所述焊接电流I2的30％～90％的范围，

所述第一通电工序结束后0.1秒以内开始所述第二通电工序。

3.根据权利要求1所述的接头强度优异的高强度钢板的点焊方法，其特征在于，所述重合了的钢板在点焊前的间隙均小于0.5mm。

4.根据权利要求2所述的接头强度优异的高强度钢板的点焊方法，其特征在于，所述重合了的钢板在点焊前的间隙中的至少一处为0.5mm以上。

5.根据权利要求1所述的接头强度优异的高强度钢板的点焊方法，其特征在于，在作为主通电的所述第二通电工序之后，具有作为后通电的第三通电工序，

在将所述第三通电工序的焊接电流表示为I3、将通电时间表示为T3、将所述第二通电工序与所述第三通电工序之间的无通电时间表示为TC时，这里，I3的单位为kA，T3和TC的单位为秒，

将所述焊接电流I3设定为3kA～15kA的范围，

将所述无通电时间TC设定为0秒～0.2秒的范围，

将所述焊接电流I3与所述通电时间T3之间的关系设定为由下述(4)式所示的范围，

I3×T3≤0.7+TC                (4)。

6.根据权利要求2所述的接头强度优异的高强度钢板的点焊方法，其特征在于，在作为主通电的所述第二通电工序之后，具有作为后通电的第三通电工序，

在将所述第三通电工序的焊接电流表示为I3、将通电时间表示为T3、将所述第二通电工序与所述第三通电工序之间的无通电时间表示为TC时，这里，I3的单位为kA，T3和TC的单位为秒，

将所述焊接电流I3设定为3kA～15kA的范围，

将所述无通电时间TC设定为0秒～0.2秒的范围，

将所述焊接电流I3与所述通电时间T3之间的关系设定为由下述(4)式所示的范围，

I3×T3≤0.7+TC             (4)。