JP5907122B2 - Resistance spot welding method - Google Patents
Resistance spot welding method Download PDFInfo
- Publication number
- JP5907122B2 JP5907122B2 JP2013129421A JP2013129421A JP5907122B2 JP 5907122 B2 JP5907122 B2 JP 5907122B2 JP 2013129421 A JP2013129421 A JP 2013129421A JP 2013129421 A JP2013129421 A JP 2013129421A JP 5907122 B2 JP5907122 B2 JP 5907122B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- energization
- post
- current
- resistance spot
- spot welding
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 78
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims description 52
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 62
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 62
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 60
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 10
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 17
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 14
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 13
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000002436 steel type Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Description
本発明は、２枚以上の鋼板を重ね合わせて行なう抵抗スポット溶接方法に関するものであり、特にC含有量の高い高張力鋼板を１枚以上含む鋼板（合計２枚以上）の抵抗スポット溶接方法に関するものである。 The present invention relates to a resistance spot welding method in which two or more steel plates are overlapped, and particularly relates to a resistance spot welding method for steel plates (two or more in total) including one or more high-tensile steel plates having a high C content. Is.
自動車等の車体の組み立てには抵抗スポット溶接が広く使用されており、１台の車体で数千点に及ぶ抵抗スポット溶接が行なわれる。
抵抗スポット溶接は、２枚以上の鋼板を重ね合わせて、上下１対の溶接電極で挟持して加圧しながら通電することによって、鋼板の接合部に所定の大きさのナゲットを形成して溶接継手を得るものである。図１は、抵抗スポット溶接で２枚の鋼板を接合する例を示す断面図である。
Resistance spot welding is widely used in the assembly of automobile bodies such as automobiles, and thousands of resistance spot weldings are performed on one body.
In resistance spot welding, two or more steel plates are overlapped, sandwiched between a pair of upper and lower welding electrodes, and energized while applying pressure to form a nugget of a predetermined size at the joint of the steel plates, and a welded joint Is what you get. FIG. 1 is a cross-sectional view showing an example of joining two steel plates by resistance spot welding.
近年、環境保護の観点から自動車のCO2排出量の低減が要求されており、車体に高張力鋼板を採用して薄肉化することによって、車体の軽量化、すなわち燃費の向上を図っている。しかし、高張力鋼板は多量のCのみならず種々の合金元素を添加して強度を高めたものであるから、炭素当量Ceqが高くなる。
C含有量や炭素量Ceqの高い高張力鋼板は、抵抗スポット溶接による溶接継手の強度が向上するという利点を有するが、短時間で局部的に溶融と凝固が生じることから、通常の鋼板に比べて溶接継手の残留応力が大きくなる。また高張力鋼板は、抵抗スポット溶接にて熱影響部が硬化し易いので、溶接継手の拘束力も通常の鋼板に比べて大きくなる。このような特性を有する高張力鋼板は、抵抗スポット溶接で形成した溶接継手に水素が侵入することによって、遅れ破壊が発生し易いことが知られている。
In recent years, reduction of CO 2 emissions from automobiles has been demanded from the viewpoint of environmental protection, and by using a high-strength steel plate for the vehicle body to reduce the thickness, the vehicle body has been reduced in weight, that is, improved in fuel efficiency. However, the high-tensile steel sheet is not only a large amount of C but also various alloy elements added to increase the strength, so that the carbon equivalent Ceq increases.
High-tensile steel sheets with high C content and high carbon content Ceq have the advantage of improving the strength of welded joints by resistance spot welding, but they are locally melted and solidified in a short time. As a result, the residual stress of the welded joint increases. In addition, since the heat-affected zone is easily hardened by resistance spot welding in the high-tensile steel plate, the binding force of the welded joint is larger than that of a normal steel plate. It is known that a high-tensile steel plate having such characteristics is liable to cause delayed fracture when hydrogen enters a welded joint formed by resistance spot welding.
したがって高張力鋼板の抵抗スポット溶接では、溶接継手の強度を高める一方で、溶接継手の残留応力を低減する必要があり、そのための技術が種々検討されている。
たとえば特許文献１、２には、抵抗スポット溶接による接合部を冷却した後に、大電流の通電を行なうことによって、溶接継手の強度を向上する技術が開示されている。しかしこの技術は、残留応力を低減するものではなく、特に高張力鋼板に適用した場合に、溶接継手の遅れ破壊が発生し易い。
Therefore, in resistance spot welding of high-tensile steel plates, it is necessary to reduce the residual stress of the welded joint while increasing the strength of the welded joint, and various techniques for that purpose have been studied.
For example,
また特許文献３には、抵抗スポット溶接のナゲットを形成するための通電が終了した後に、電極チップによる加圧力を上げることによって、溶接継手の強度を向上する技術が開示されている。しかしこの技術は、残留応力を低減するものではなく、特に高張力鋼板に適用した場合に、溶接継手の遅れ破壊が発生し易い。
特許文献４には、900〜1850MPa級の鋼板の抵抗スポット溶接にて溶接継手の強度を高めるための様々な通電条件が開示されている。しかしこの技術は、通常の鋼板に適用するものであり、高張力鋼板における溶接継手の遅れ破壊を防止する効果は期待できない。
Patent Document 4 discloses various energization conditions for increasing the strength of a welded joint by resistance spot welding of 900 to 1850 MPa class steel plates. However, this technique is applied to a normal steel plate, and the effect of preventing delayed fracture of a welded joint in a high-tensile steel plate cannot be expected.
特許文献５には、抵抗スポット溶接のナゲットを形成するための通電を２段階に分けて行ない、第１段階では低加圧力かつ大電流とし、第２段階では高加圧力かつ小電流とすることによって、溶接継手の強度を向上する技術が開示されている。しかしこの技術は、通常の鋼板に適用するものであり、高張力鋼板における溶接継手の遅れ破壊を防止する効果は期待できない。
In
本発明は、高張力鋼板の溶接継手の遅れ破壊を防止することが可能な抵抗スポット溶接方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a resistance spot welding method capable of preventing delayed fracture of a welded joint of a high-tensile steel plate.
本発明者は、C含有量や炭素当量Ceqの高い高張力鋼板の抵抗スポット溶接における溶接継手の遅れ破壊を防止するために、まず遅れ破壊と密接な関係を有する残留応力が発生する原因を調査し、以下のような知見を得た。
抵抗スポット溶接によって形成されたナゲットが凝固する時には、外周部から中心部に向けて凝固していくので、低温の外周部と高温の中心部との温度差が大きく、かつ不均一に分布することから、溶接継手の残留応力が大きくなる。これに対してナゲットが形成された後に通電して接触抵抗発熱を起し、ナゲット内の温度差を低減するとともに温度を均一に分布させることによって、溶接継手の残留応力を低減することができる。
In order to prevent delayed fracture of welded joints in resistance spot welding of high-strength steel sheets with high C content and high carbon equivalent Ceq, the present inventor first investigated the cause of residual stress that is closely related to delayed fracture. The following findings were obtained.
When the nugget formed by resistance spot welding solidifies, it solidifies from the outer periphery to the center, so the temperature difference between the low temperature outer periphery and the high temperature center is large and unevenly distributed. Therefore, the residual stress of the welded joint increases. On the other hand, the residual stress of the welded joint can be reduced by energizing the nugget after it is formed to cause contact resistance heat generation, reducing the temperature difference in the nugget and uniformly distributing the temperature.
また、溶融したナゲットの温度分布を全く均一に保ちながら凝固させることは不可能であるから、ナゲット内の温度差に起因して残留応力が僅かでも発生するのは避けられない。しかし、その残留応力を緩和するために、ナゲットに歪みを付与しておくことが遅れ破壊の防止に有効である。つまり、ナゲットが形成される時に電極チップによる加圧力を増加することによって、ナゲットに歪みを付与しておき、凝固時の温度差で生じる応力がその歪みを解消することによって残留応力を減少させることができる。 Further, since it is impossible to solidify the molten nugget while keeping the temperature distribution completely uniform, it is inevitable that even a slight residual stress is generated due to the temperature difference in the nugget. However, imparting strain to the nugget to alleviate the residual stress is effective in preventing delayed fracture. In other words, by increasing the pressure applied by the electrode tip when the nugget is formed, the nugget is distorted, and the stress caused by the temperature difference during solidification reduces the residual stress by eliminating the distortion. Can do.
そこで本発明者は、種々の数値解析を行ない、高張力鋼板の抵抗スポット溶接に好適な設定条件について鋭意検討した。その結果を以下に説明する。
図２に示すように、コロナボンド６近傍のナゲット端部７（評価位置Ａ）における残留応力、およびナゲット端部７を含む板厚方向の線分８（評価位置Ｂ）上での最大応力と最小応力の比率を評価した。その評価は、標準条件となる一定電流、一定加圧の通電方式における評価値を１として正規化して行なった。その結果を図３に示す。
Therefore, the present inventor conducted various numerical analyses, and intensively studied setting conditions suitable for resistance spot welding of high-tensile steel sheets. The results will be described below.
As shown in FIG. 2, the residual stress at the nugget end 7 (evaluation position A) near the
図３中のａは、ナゲットを形成するための通電（以下、主通電という）の途中で電極チップによる加圧力を変更した場合の解析結果、ｂは、主通電を一定電流、一定加圧とし、ナゲットを形成した後の通電（以下、後通電という）の途中で電流を変更した場合の解析結果、ｃは、ａとｂを併用した場合の解析結果である。
図３から明らかなように、解析結果ｃでは解析結果ａ，ｂ両方の効果が得られたものの、一部の設定条件では、評価位置Ｂの評価値が標準条件（すなわち評価値＝１）と同じ程度まで増加した。この解析結果を詳細に調査したところ、加圧力を変更するタイミングが早過ぎたために歪みが過剰に付与されたことが分かった。
In FIG. 3, a is an analysis result when the pressure applied by the electrode tip is changed during energization to form a nugget (hereinafter referred to as main energization), and b is a constant current and constant pressurization. The analysis result when the current is changed during energization after forming the nugget (hereinafter referred to as post-energization), and c is the analysis result when a and b are used in combination.
As is clear from FIG. 3, the analysis result c has the effects of both the analysis results a and b. However, in some setting conditions, the evaluation value at the evaluation position B is the standard condition (that is, evaluation value = 1). Increased to the same extent. When this analysis result was investigated in detail, it was found that excessive strain was applied because the timing of changing the applied pressure was too early.
そこで、種々のタイミングで加圧力を変更して同様の数値解析を行なった結果を図４に示す。図４中のｄは、主通電工程の総時間ＴTO（秒）と主通電工程の開始から加圧力を変更するまでの時間ＴCH（秒）との比率ＴCH／ＴTOを0.7未満とした場合の解析結果、ｅは、比率ＴCH／ＴTOを0.7以上とした場合の解析結果である。
図４から明らかなように、解析結果ｄでは評価位置Ｂの評価値が標準条件（すなわち評価値＝１）よりも大きくなった。これに対して解析結果ｅでは、全ての評価値が標準条件（すなわち評価値＝１）よりも小さくなり、残留応力を低減できることが分かった。
Therefore, FIG. 4 shows the result of similar numerical analysis performed by changing the pressing force at various timings. In FIG. 4, d indicates that the ratio T CH / T TO between the total time T TO (seconds) of the main energization process and the time T CH (seconds) from the start of the main energization process to the change of the applied pressure is less than 0.7. In this case, e is the analysis result when the ratio T CH / T TO is 0.7 or more.
As is apparent from FIG. 4, in the analysis result d, the evaluation value at the evaluation position B is larger than the standard condition (that is, evaluation value = 1). On the other hand, in the analysis result e, it was found that all the evaluation values are smaller than the standard condition (that is, evaluation value = 1), and the residual stress can be reduced.
本発明は以上のような知見に基づいてなされたものである。
すなわち本発明は、１枚以上の高張力鋼板を含む合計２枚以上の鋼板を重ね合わせて１対の溶接電極で挟持し、溶接電極で前記鋼板を加圧しながら電流ＩM（kA）を供給してナゲットを形成する主通電工程の途中で加圧力を変更し、電流ＩMの供給を開始した後の第１主通電工程における初期加圧力ＦM1（kN）と加圧力を変更した後の第２主通電工程における変更後加圧力ＦM2（kN）とが下記の(1)式を満足し、かつ第１主通電工程の所要時間ＴM1（秒）と主通電工程の総時間ＴTO（秒）とが下記の(2)式を満足するとともに、主通電工程の終了後に供給する電流値を変更してナゲットの径を変化させずに加熱する後通電工程を設け、後通電工程の途中で電流を再変更し、再変更する前の第１後通電工程の電流ＩP1（kA）が下記の(3)式を満足し、かつ再変更した後の第２後通電工程の電流ＩP2（kA）が下記の(4)式を満足する抵抗スポット溶接方法である。
ＦM1＜ＦM2≦３×ＦM1 ・・・(1)
1.0＞ＴM1／ＴTO≧0.7 ・・・(2)
０≦ＩP1＜ＩM ・・・(3)
３×ＩM＞ＩP2＞ＩM ・・・(4)
本発明の抵抗スポット溶接方法においては、第１後通電工程と第２後通電工程からなる後通電工程が終了した後に、第１後通電工程と第２後通電工程とを繰り返し行なうことが好ましい。また、高張力鋼板の炭素当量Ceqが下記の(5)式を満足することが好ましい。ここで炭素当量Ceq（％）は、高張力鋼板のC、Si、Mn含有量（質量％）をそれぞれ［C］［Si］［Mn］として下記の(6)式で算出される値である。
0.2％≦Ceq≦0.5％ ・・・(5)
Ceq＝［C］＋（［Si］／24）＋（［Mn］／６） ・・・(6)
The present invention has been made based on the above findings.
That is, in the present invention, a total of two or more steel plates including one or more high-tensile steel plates are overlapped and sandwiched between a pair of welding electrodes, and current I M (kA) is supplied while pressing the steel plates with the welding electrodes. After changing the applied pressure in the middle of the main energization process for forming the nugget and changing the initial applied pressure F M1 (kN) and the applied pressure in the first main energization process after starting the supply of the current I M The post-change pressure F M2 (kN) in the second main energization process satisfies the following equation (1), and the required time T M1 (second) of the first main energization process and the total time T TO of the main energization process (Seconds) satisfies the following formula (2), and after the main energization process is completed, the current value to be supplied is changed to provide a post-energization process for heating without changing the nugget diameter. re change current on the way, the current of the first after power step prior to re-change I P1 (kA) satisfies the following equation (3), One current of the second after power step after re-changed I P2 (kA) is resistance spot welding method, thereby satisfying the expression (4) below.
F M1 <F M2 ≦ 3 × F M1 (1)
1.0> T M1 / T TO ≧ 0.7 (2)
0 ≦ I P1 <I M (3)
3 × I M > I P2 > I M (4)
In the resistance spot welding method of the present invention, it is preferable to repeatedly perform the first post-energization step and the second post-energization step after the post-energization step including the first post-energization step and the second post-energization step. Further, the carbon equivalent Ceq of the high-tensile steel plate preferably satisfies the following formula (5). Here, the carbon equivalent Ceq (%) is a value calculated by the following formula (6) with the C, Si, and Mn contents (mass%) of the high-tensile steel sheet as [C] [Si] [Mn], respectively. .
0.2% ≦ Ceq ≦ 0.5% (5)
Ceq = [C] + ([Si] / 24) + ([Mn] / 6) (6)
本発明によれば、高張力鋼板の抵抗スポット溶接を行なうにあたって、溶接継手の遅れ破壊を防止することができるので、産業上格段の効果を奏する。 According to the present invention, when resistance spot welding of a high-tensile steel sheet is performed, delayed fracture of a welded joint can be prevented, and thus an industrially significant effect is achieved.
本発明は、１枚以上の高張力鋼板を含む合計２枚以上の鋼板を抵抗スポット溶接によって接合するものである。図１に、２枚の鋼板の抵抗スポット溶接を行なう例を示す。以下に図１を参照して、本発明によって２枚の鋼板を重ね合わせて接合する例について説明する。
図１に示すように、まず、下側に配置される鋼板１（以下、下鋼板という）と上側に配置される鋼板２（以下、上鋼板という）とを重ね合わせる。下鋼板１および／または上鋼板２が高張力鋼板である。
The present invention joins a total of two or more steel plates including one or more high-tensile steel plates by resistance spot welding. FIG. 1 shows an example of resistance spot welding of two steel plates. Hereinafter, an example in which two steel plates are overlapped and joined according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, first, a steel plate 1 disposed below (hereinafter referred to as a lower steel plate) and a
次いで、下側に配置される電極４（以下、下電極という）および上側に配置される電極５（以下、上電極という）で下鋼板１と上鋼板２を挟持して、加圧しながら通電する。下電極４と上電極５によって加圧し、かつその加圧力を制御する構成は特に限定せず、エアシリンダやサーボモータ等の従来から知られている機器が使用できる。通電の際に電流を供給し、かつその電流値を制御する構成は特に限定せず、従来から知られている機器が使用できる。また、直流、交流のいずれにも本発明を適用できる。
Next, the lower steel plate 1 and the
ここで、下電極４と上電極５を用いて下鋼板１と上鋼板２に通電する工程を、
(A)主通電工程：下鋼板１と上鋼板２の重ね合わせ部を溶融してナゲット３を形成する通電工程
(B)後通電工程：主通電工程で形成されたナゲット３の径を変化させずに加熱する通電工程
に分けて説明する。
Here, the process of energizing the lower steel plate 1 and the
(A) Main energizing step: energizing step of forming the
(B) Post-energization step: The description will be divided into an energization step of heating without changing the diameter of the
主通電工程では、その工程の途中で加圧力を変更する一方で、供給する電流ＩM（kA）は変更せず一定とする。そして、主通電工程開始から加圧力変更前までの第１主通電工程における加圧力を初期加圧力ＦM1（kN）とし、加圧力変更後から主通電工程終了までの第２主通電工程における加圧力を変更後加圧力ＦM2（kN）として、下記の(1)式を満足するように設定する。
ＦM1＜ＦM2≦３×ＦM1 ・・・(1)
主通電工程における加圧力がＦM1≧ＦM2であれば、ナゲット３に十分な歪みを付与できないので、溶接継手に生じる残留応力を軽減できない。
In the main energization process, the applied pressure is changed in the middle of the process, while the supplied current I M (kA) is kept constant without being changed. The applied pressure in the first main energization process from the start of the main energization process to before the change in applied pressure is defined as the initial applied pressure F M1 (kN), and the applied force in the second main energization process from the change in the applied pressure to the end of the main energization process. After changing the pressure, set the pressure F M2 (kN) to satisfy the following formula (1).
F M1 <F M2 ≦ 3 × F M1 (1)
If the applied pressure in the main energizing process is F M1 ≧ F M2 , sufficient stress cannot be applied to the
ＦM1とＦM2が(1)式を満足すれば、残留応力を軽減することが可能であるが、その効果を顕著に発揮するためには、1.1×ＦM1≦ＦM2が好ましい。一方で、過大な加圧力の設定は、逆に溶接部に歪みを導入する原因となる。したがって、ＦM2≦３×ＦM1と上限を限定する必要がある。加圧力と歪みのバランスをとる観点からは、ＦM2≦2.5×ＦM1が望ましい。 If F M1 and F M2 satisfy the expression (1), the residual stress can be reduced, but 1.1 × F M1 ≦ F M2 is preferable in order to exert the effect remarkably. On the other hand, setting an excessive pressure force causes a distortion to be introduced into the weld. Therefore, it is necessary to limit the upper limit to F M2 ≦ 3 × F M1 . From the viewpoint of balancing the applied pressure and strain, F M2 ≦ 2.5 × F M1 is desirable.
また主通電工程では、第１主通電工程の所要時間をＴM1（秒）とし、主通電工程の総時間をＴTO（秒）として、下記の(2)式を満足するように設定する。
1.0＞ＴM1／ＴTO≧0.7 ・・・(2)
第１主通電工程の所要時間と主通電工程の総時間がＴM1／ＴTO＜0.7であれば、十分な大きさのナゲット３が形成されず、しかも第２主通電工程が長くなることから、ナゲット３に過剰な歪みが付与されるので、接合不良が発生し易くなる。
In the main energization process, the time required for the first main energization process is set to T M1 (seconds), and the total time of the main energization process is set to T TO (seconds) so that the following equation (2) is satisfied.
1.0> T M1 / T TO ≧ 0.7 (2)
If the required time of the first main energization process and the total time of the main energization process are T M1 / T TO <0.7, a sufficiently
ＴM1とＴTOが (2)式を満足すれば、健全な溶接継手を形成することが可能であるが、その効果を顕著に発揮するためには、0.95≧ＴM1／ＴTO≧0.8が好ましい。
ここで、第２主通電工程の所要時間をＴM2（秒）とすれば、ＴTO＝ＴM1＋ＴM2であるから、ＴM1／ＴTOは１を超えることはない。
主通電工程が終了した後に、供給する電流をＩM（kA）からＩP1（kA）に変更して、後通電工程を開始する。ここで、主通電工程の終了時の電流ＩMと後通電工程の開始時の電流ＩP1が下記の(3)式を満足するように設定する。つまり、後通電工程を開始することによってナゲット３を凝固させて、歪みをナゲット３に定着させる。
０≦ＩP1＜ＩM ・・・(3)
主通電工程から後通電工程に移行する段階で、電流がＩP1≧ＩMであれば、後通電工程においてもナゲット３が溶融した状態となるので、後述するような残留応力を軽減する効果が得られない。
If T M1 and T TO satisfy Eq. (2), it is possible to form a sound welded joint, but 0.95 ≧ T M1 / T TO ≧ 0.8 preferable.
Here, if the time required for the second main energization process is T M2 (seconds), T TO = T M1 + T M2 , so that T M1 / T TO does not exceed 1.
After the main energization process is completed, the supplied current is changed from I M (kA) to I P1 (kA), and the post-energization process is started. Here, the current I M at the end of the main energization process and the current I P1 at the start of the post-energization process are set so as to satisfy the following expression (3). That is, the
0 ≦ I P1 <I M (3)
If the current is I P1 ≧ I M at the stage of transition from the main energization process to the post-energization process, the
後通電工程では、その工程の途中で電流値を再変更する一方で、加圧力は変更せず、上記の第２主通電工程における加圧力ＦM2（kN）を維持する。そして、後通電工程開始から電流再変更前までの第１後通電工程における電流をＩP1（kA）とし、上記の(3)式を満足するように設定する。
第１後通電工程は、主通電工程で形成されたナゲット３を凝固させるための工程であるから、無通電（すなわちＩP1＝０）であっても良い。
In the post-energization process, the current value is changed again in the middle of the process, while the applied pressure is not changed, and the applied pressure F M2 (kN) in the second main energizing process is maintained. Then, the current in the first post-energization process from the start of the post-energization process to before the current re-change is defined as I P1 (kA) and set so as to satisfy the above expression (3).
Since the first post-energization process is a process for solidifying the
ただし、通電による入熱が過剰となり、熱影響部を過度に硬化させた場合、逆に歪みを誘起する結果となる。したがって、より好適には０≦ＩP1≦0.5×ＩMの範囲が好ましい。
また、第１後通電工程の所要時間が0.1秒未満では、ナゲット３が凝固しない。第１後通電工程の所要時間が0.2秒を超えると、ナゲット３の温度が低下しすぎるので、後述する第２後通電工程にて残留応力を軽減する効果が得られない。したがって、第１後通電工程は0.1〜0.2秒の範囲内が好ましい。
However, when the heat input due to energization becomes excessive and the heat-affected zone is excessively hardened, it results in inducing distortion. Therefore, more preferably in the range of 0 ≦ I P1 ≦ 0.5 × I M is preferred.
Further, if the time required for the first post-energization process is less than 0.1 seconds, the
電流再変更後から後通電工程終了までの第２後通電工程における電流をＩP2（kA）とし、下記の(4)式を満足するように設定する。
３×ＩM＞ＩP2＞ＩM ・・・(4)
第２後通電工程は、第１後通電工程で凝固しかつ好適な温度範囲に保持されたナゲット３を加熱して、ナゲット３内の温度差を減少するとともに、歪みを解消することによって、溶接継手の残留応力を軽減する工程であるから、電流ＩP2は上記の(4)式を満足すれば良いが、その効果を顕著に発揮するためには、ＩP2を1.3×ＩM≦ＩP2≦2.0×ＩMの範囲内とすることが好ましい。
The current in the second post-energization process from the current re-change to the end of the post-energization process is set to I P2 (kA) and is set so as to satisfy the following expression (4).
3 × I M > I P2 > I M (4)
In the second post-energization step, the
また第２後通電工程の所要時間が0.02秒未満では、ナゲット３が十分に加熱されず、歪みを解消できない。第２後通電工程の所要時間が0.1秒を超えると、ナゲット３が再び溶融して、接合不良が発生し易くなる。したがって、第２後通電工程は0.02〜0.1秒の範囲内が好ましい。
この第２後通電工程においても、上記の加圧力ＦM2を維持するので、下鋼板１と上鋼板２の反りや溶接継手の剥離を防止できる。
Further, if the time required for the second post-energization process is less than 0.02 seconds, the
Even in the second post-energization step, the pressure F M2 is maintained, so that warpage of the lower steel plate 1 and the
このようにして主通電工程および後通電工程が終了した後に、後通電工程（すなわち第１後通電工程と第２後通電工程）を繰り返し行なうことによって、溶接継手の残留応力を大幅に軽減できるので、遅れ破壊を防止する効果が一層向上する。
ただし、後通電工程を繰り返し行なうことは、抵抗スポット溶接の施工能率の低下を招く。そのため、後通電工程の繰り返しは３回以下が好ましい。
Since the post-energization process (that is, the first post-energization process and the second post-energization process) is repeated after the main energization process and the post-energization process are completed in this manner, the residual stress of the welded joint can be greatly reduced. The effect of preventing delayed fracture is further improved.
However, repeating the post-energization step causes a reduction in the efficiency of resistance spot welding. Therefore, the repetition of the post-energization process is preferably 3 times or less.
また本発明は、抵抗スポット溶接によって溶接継手に遅れ破壊が発生し易い高張力鋼板、とりわけ炭素当量Ceqが(5)式を満足する鋼種に適用するのが好ましい。ここで、炭素当量Ceq（％）は、高張力鋼板のC、Si、Mn含有量（質量％）をそれぞれ［C］［Si］［Mn］として下記の(6)式で算出される値である。
0.2％≦Ceq≦0.5％ ・・・(5)
Ceq＝［C］＋（［Si］／24）＋（［Mn］／６） ・・・(6)
以上に下鋼板１と上鋼板２の抵抗スポット溶接を行なう例について説明したが、本発明は３枚以上の鋼板の抵抗スポット溶接にも適用でき、上記と同様に抵抗スポット溶接を行なうことによって、溶接継手の遅れ破壊を防止することができる。
Further, the present invention is preferably applied to a high-strength steel sheet in which delayed fracture is likely to occur in a welded joint by resistance spot welding, particularly a steel type whose carbon equivalent Ceq satisfies the formula (5). Here, the carbon equivalent Ceq (%) is a value calculated by the following equation (6) with the C, Si, and Mn contents (mass%) of the high-tensile steel sheet as [C] [Si] [Mn], respectively. is there.
0.2% ≦ Ceq ≦ 0.5% (5)
Ceq = [C] + ([Si] / 24) + ([Mn] / 6) (6)
Although the example which performs the resistance spot welding of the lower steel plate 1 and the
図１に示すように、下鋼板１と上鋼板２を重ね合わせて、抵抗スポット溶接を行なった。下電極４と上電極５は、いずれも先端の直径６mm、曲率半径40mmとし、アルミナ分散銅製のＤＲ型電極とした。また、下電極４と上電極５をサーボモータで駆動することによって加圧力を制御し、通電の際には周波数50Hzの単相交流を供給した。下鋼板１と上鋼板２は、いずれも引張強さが1470MPa級の高張力鋼板（長辺150mm、短辺50mm）であり、表１に示すように、Ceqが0.2〜0.5質量％、板厚が1.2〜2.0mmであった。その他の設定条件は表１、２に示す通りである。抵抗スポット溶接の溶接点は、図５に示すように長手方向150mm、短手方向50mmの試験片を用意し、50mm四方のスペーサ９を両側に挟み込んで仮溶接し、板組中心を溶接した。図５中の符号10は溶接点、11は仮溶接点である。なお表１、２では時間の単位として、上記の単相交流（周波数50Hz）のサイクルで記す。つまり、１サイクルは0.02秒に相当する。
As shown in FIG. 1, the lower steel plate 1 and the
表２中の比較例のうち、αは定加圧にて溶接を行ない、後通電を行なわない溶接パターンを実施した例である。βは特許文献６に記載された溶接パターンを実施した例である。γは溶接終了後に加圧力を増加する溶接パターンを実施した例である。
得られた溶接継手を常温で大気中に静置して、24時間経過した後に遅れ破壊の有無を調査した。遅れ破壊が認められなかったものを○、発生したものを×として表２に示す。表２から明らかなように、発明例は全て遅れ破壊が認められなかったのに対して、比較例では遅れ破壊が発生した。
Among the comparative examples in Table 2, α is an example in which welding is performed with constant pressure and a welding pattern in which post-energization is not performed is performed. β is an example in which the welding pattern described in
The obtained welded joint was left in the atmosphere at room temperature, and after 24 hours, the presence or absence of delayed fracture was investigated. Table 2 shows the case where delayed fracture was not recognized as ◯ and the case where it occurred as x. As is apparent from Table 2, delayed fracture was not observed in all of the inventive examples, whereas delayed fracture occurred in the comparative examples.
１ 下鋼板
２ 上鋼板
３ ナゲット
４ 下電極
５ 上電極
６ コロナボンド
７ ナゲット端部（評価位置Ａ）
８ 板厚方向の線分（評価位置Ｂ）
９ スペーサ
10 溶接点
11 仮溶接点
1
8 Line segment in the thickness direction (Evaluation position B)
9 Spacer
10 Weld point
11 Temporary welding points
Claims (3)
ＦM1＜ＦM2≦３×ＦM1 ・・・(1)
1.0＞ＴM1／ＴTO≧0.7 ・・・(2)
０≦ＩP1＜ＩM ・・・(3)
３×ＩM＞ＩP2＞ＩM ・・・(4) A total of two or more steel plates including one or more high-tensile steel plates are stacked and sandwiched between a pair of welding electrodes, and a current I M (kA) is supplied while pressing the steel plates with the welding electrodes to produce a nugget. The initial pressing force F M1 (kN) in the first main energizing step after the pressing force is changed during the main energizing step to be formed and the supply of the current I M is started, and the second after changing the pressing force. The post-change pressure F M2 (kN) in the main energization process satisfies the following formula (1), and the required time T M1 (second) of the first main energization process and the total time T TO of the main energization process: (Seconds) satisfies the following formula (2), and after the main energization process is completed, a current value to be supplied is changed to provide a post-energization process for heating without changing the diameter of the nugget. re modify current during the energization process, the first after the energization step before changing該再current I P1 (kA) is the following (3) Happy, and resistance spot welding method wherein the current in the second after power step after re-changed I P2 to (kA) is characterized by satisfying the expression (4) below the.
F M1 <F M2 ≦ 3 × F M1 (1)
1.0> T M1 / T TO ≧ 0.7 (2)
0 ≦ I P1 <I M (3)
3 × I M > I P2 > I M (4)
0.2％≦Ceq≦0.5％ ・・・(5) The resistance spot welding method according to claim 1 or 2, wherein a carbon equivalent Ceq (%) of the high-strength steel sheet satisfies the following formula (5).
0.2% ≦ Ceq ≦ 0.5% (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2013129421A JP5907122B2 (en) | 2012-06-21 | 2013-06-20 | Resistance spot welding method |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012139440 | 2012-06-21 | ||
| JP2012139440 | 2012-06-21 | ||
| JP2013129421A JP5907122B2 (en) | 2012-06-21 | 2013-06-20 | Resistance spot welding method |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014024119A JP2014024119A (en) | 2014-02-06 |
| JP5907122B2 true JP5907122B2 (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=50198284
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2013129421A Active JP5907122B2 (en) | 2012-06-21 | 2013-06-20 | Resistance spot welding method |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5907122B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106061665B (en) | 2014-03-14 | 2019-07-05 | 日本制铁株式会社 | The manufacturing method of welded structure and welded structure |
| WO2021039866A1 (en) * | 2019-08-29 | 2021-03-04 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Resistance spot welding method and method for manufacturing welded member |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0679783B2 (en) * | 1985-02-01 | 1994-10-12 | トヨタ自動車株式会社 | Method and apparatus for butt resistance welding of thin plates |
| JPH09274855A (en) * | 1996-04-05 | 1997-10-21 | Sony Corp | Method for welding damper spring to frame |
| JP5168204B2 (en) * | 2008-10-08 | 2013-03-21 | 新日鐵住金株式会社 | Spot welding method for steel sheet |
| JP5299257B2 (en) * | 2009-05-27 | 2013-09-25 | 新日鐵住金株式会社 | Spot welding method for high strength steel sheet |
| JP2011067853A (en) * | 2009-09-28 | 2011-04-07 | Nippon Steel Corp | Spot welding method for high-strength steel sheet |
| JP5513962B2 (en) * | 2010-04-15 | 2014-06-04 | 株式会社神戸製鋼所 | Dissimilar material joining method |
| JP5333560B2 (en) * | 2011-10-18 | 2013-11-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Resistance spot welding method and resistance spot welding joint of high strength steel plate |
-
2013
- 2013-06-20 JP JP2013129421A patent/JP5907122B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2014024119A (en) | 2014-02-06 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5332857B2 (en) | Resistance welding method for high strength steel sheet | |
| TWI601588B (en) | Resistance point welding method | |
| JP5713147B2 (en) | Overlap welding member, automotive part, overlapping portion welding method, and overlap welding member manufacturing method | |
| JP6015119B2 (en) | Welding method | |
| JP5640410B2 (en) | Method of manufacturing resistance spot welded joint | |
| JP6226083B2 (en) | Resistance spot welding method | |
| JP5401047B2 (en) | Series spot or indirect spot welding of high-tensile steel plate | |
| JP5599553B2 (en) | Resistance spot welding method | |
| JP2008229720A (en) | Spot-welded joint of high-strength steel sheets excellent in tensile strength, automotive component having the same joint, and spot-welding method of high-strength steel sheets | |
| WO2018123350A1 (en) | Resistance spot welding method | |
| JP6769467B2 (en) | Resistance spot welding method and manufacturing method of resistance spot welding member | |
| JP5573128B2 (en) | Resistance spot welding method | |
| JP5261984B2 (en) | Resistance spot welding method | |
| JP6052480B1 (en) | Resistance spot welding method | |
| JP5609966B2 (en) | Resistance spot welding method | |
| JP5907122B2 (en) | Resistance spot welding method | |
| JP2010172945A (en) | Resistance spot welding method of high-strength steel sheet | |
| JP5640409B2 (en) | Method of manufacturing resistance spot welded joint | |
| JP6315161B1 (en) | Resistance spot welding method | |
| JPWO2020036198A1 (en) | Resistance spot welding member and manufacturing method thereof | |
| JP5906618B2 (en) | Resistance spot welding method | |
| KR102010196B1 (en) | Resistance spot welding method | |
| JP7335196B2 (en) | Manufacturing method of resistance welded member | |
| JP7299192B2 (en) | Manufacturing method of resistance welded member | |
| JP6020345B2 (en) | Welding method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20140402 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150223 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20160223 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20160307 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5907122 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |