点焊方法
阅读：543发布：2020-05-12
专利汇可以提供点焊方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 的 点焊 方法具有预通电、第一通电、第二通电、第三通电的各工序。·预通电是以改善 钢 板间的 接触 面的适应性并减少板隙为目的，使 焊接 电流 慢慢增加(例如，上行斜率状)的通电方法。其是这样的通电方法：若急剧地 载荷 电流则形成局部通电，此部分熔融，由此产生喷溅，因此，慢慢(例如上行斜率状)通电来避免局部加热。·第一通电是这样的通电方法：通过预通电，钢板间的接触面相适应，在接触面适应后通电固定的焊接电流，通过由钢板间的电接触 电阻 引起的发热来生成焊点。·第二通电是这样的通电方法：采用比第一通电低的电流，在抑制板间喷溅的同时，使焊点在径向成长。·第三通电是这样的通电方法：在第二通电工序，焊点直径达到某一程度的大小后，采用比第二通电高的电流，使焊点不仅在径向，主要向板厚方向成长。，下面是点焊方法专利的具体信息内容。
1.一种将多个钢板重叠地接合的点焊方法，其特征在于，具有：
慢慢地载荷电流的预通电工序；
以电流值I1进行固定通电的第一通电工序；
然后以电流值I2进行通电的第二通电工序；以及
再然后以电流值I3进行通电的第三通电工序，
满足的关系是：I1＞I2以及I2＜I3，
其中，I1、I2、I3的单位设为kA。
2.根据权利要求1所述的点焊方法，其特征在于，
上述多个钢板的板厚的合计与上述多个钢板中板厚最薄的钢板的板厚的比即板厚比为大于等于4.5。
3.根据权利要求1或2所述的点焊方法，其特征在于，
上述多个钢板以板厚最薄的钢板处于最外侧的方式重合。
4.根据权利要求1～3中的任一项所述的点焊方法，其特征在于，
上述预通电工序使焊接电流呈上行斜率状地增加。
5.根据权利要求1～3中的任一项所述的点焊方法，其特征在于，
上述预通电工序为脉冲通电。
6.根据权利要求4所述的点焊方法，其特征在于，
上述预通电工序的上行斜率通电的通电时间为1～30周期。
7.根据权利要求5所述的点焊方法，其特征在于，
上述预通电工序的脉冲通电的通电时间为1～10周期，休止时间为1～5周期。
8.根据权利要求1～7中的任一项所述的点焊方法，其特征在于，
在将上述预通电工序的通电时间设为tu，将上述第一通电工序的通电时间设为t1，将钢板的板厚的总和除以2而求得的值即平均板厚设为Ta，将钢板间的间隙即板隙的最大值设为Tg时，满足以下关系：
tu≥2Ta2Tg，
1≤t1≤7Ta
其中，tu以及t1的单位设为所施加的交流电流的周期数，Ta以及Tg的单位设为mm。
9.根据权利要求8所述的点焊方法，其特征在于，
在将上述第二通电的通电时间设为t2时，满足以下关系：
1≤t2
其中，t2的单位设为所施加的交流电流的周期数。
10.根据权利要求8或9所述的点焊方法，其特征在于，
在将上述第三通电的通电时间设为t3时，满足以下关系：
5Ta≤t3≤15Ta
其中，t3的单位设为所施加的交流电流的周期数。
11.根据权利要求1～10中的任一项所述的点焊方法，其特征在于，
在上述第三通电工序中，使焊接电流呈上行斜率状地增加。
12.根据权利要求1～11中的任一项所述的点焊方法，其特征在于，
在上述第三通电工序中，使由点焊电极产生的加压力减少。
13.根据权利要求12所述的点焊方法，其特征在于，
在将上述减少后的加压力设为P2，将减少前的加压力设为P1时，
0.5×P1≤P2＜P1。
14.根据权利要求1～13中的任一项所述的点焊方法，其特征在于，
在上述第一通电工序与上述第二通电工序之间以及在上述第二通电工序与上述第三通电工序之间的至少任一方，具有不流过焊接电流的冷却工序。
15.根据权利要求14所述的点焊方法，其特征在于，
上述冷却工序的冷却时间为小于等于10周期。
点焊方法
技术领域
背景技术
[0003] 例如，在汽车车体，成形性、涂装性优良的软钢板用作外侧的设计性高的面板零部件，高张力钢板用作确保内部的强度/刚性的骨架零部件。通常，板厚比较薄的钢板适用于软钢板，板厚比较厚的钢板适用于高张力钢板。
[0004] 因此，会产生通过点焊将薄的软钢板和厚的高张力钢钢板接合的部位。此时，有时在薄板和厚板的界面，焊点(焊接金属)形成得不充分。
[0005] 在专利文献1中提出以下方案：在通过电阻点焊将多张钢板接合时，以两阶段来进行电阻点焊，与第一阶段的焊接相比，以高加压力、低电流或相同的电流、长通电时间或相同的通电时间来进行第二阶段的焊接。
[0006] 但是，在专利文献1的方法中，由于第一阶段的焊接时的加压力低，因此，在钢板间存在板隙(钢板间的间隙)，而且，在板厚比(＝总板厚(mm)/最薄板厚(mm))大的情况下，在薄板与厚板的界面，焊点形成得不充分，有时无法获得所希望的接头强度。
[0007] 在专利文献2中提出了将包含至少一张高张力钢板的多个钢板重合地进行电阻焊接的高张力钢板的电阻焊接方法。具体地讲，提出了具有以下工序的高张力钢板的电阻焊接方法：通过通电来形成具有 以上且 以下(t：钢板的最小板厚(mm))的焊点直径的焊点的第一工序；之后降低焊接电流的第二工序；再之后通电比第一工序的焊接电流大的焊接电流来扩大上述焊点的第三工序。
[0008] 专利文献2的方法中在第二工序增大加压力，但在存在板隙且板厚比高的情况下，难以确保所希望的焊点直径。
[0009] 在专利文献3中提出了将包含至少一张高张力钢板的多个钢板重合地进行电阻焊接的高张力钢板的电阻焊接方法。具体地讲，提出了具有以下工序的高张力钢板的电阻焊接方法：第一工序，通过通电来形成具有规定的焊点直径的焊点；第二工序，之后，降低焊接电流；第三工序，再之后，通电比第一工序的焊接电流大的焊接电流并赋予比第一工序的加压力大的加压力来扩大焊点。
[0010] 专利文献3的方法中，为了扩大焊点，在第三工序，赋予比第一工序的加压力大的加压力，但与专利文献2的方法相同，在存在板隙且板厚比高的情况下，难以确保所希望的焊点直径。
[0011] 在专利文献4中提出了通过多级通电来对在各钢板间具有间隙G(≤2(mm))的三张以上的钢板进行点焊的方法，该方法通过上行斜率通电来进行第一通电，接着，以所需要的通电时间以及电流值来进行第二通电。
[0012] 专利文献4的方法中，由于使第二阶段的电流比第一阶段的最大电流小，因此，薄板与厚板的界面的熔融不充分，有时不能获得所需要的形状的焊点，不能获得所希望的接头强度。
[0014] 现有技术文献
[0015] 专利文献
[0016] 专利文献1日本特开2005－262259号公报
[0017] 专利文献2日本特开2010－207909号公报
[0018] 专利文献3日本特开2010－247215号公报
[0019] 专利文献4日本特开2013－188752号公报
[0020] 发明所要解决的问题
[0021] 在汽车部件中，将不仅板厚不同、而且像涂装性和加工性良好的软钢和高张力钢这样强度不同的钢板重合来进行点焊(电阻焊接)的情况增多。(将重合的多个钢板称为板组。)即，薄板和厚板、软钢和高张力钢被复杂地组合并焊接。在汽车部件中，使用被冲压成各种形状的钢板。但是，在冲压成形后会产生被称为回弹的弹性变形。特别是在高张力钢中，回弹大，钢板重叠时板隙变大。在将钢板重叠地进行组合的情况下，有时会产生最大2mm左右的板隙。点焊中，在板隙大、加压力不足的情况下，通电前的钢板的接触面积变小。该情况下，通电路线狭，即电流密度变高，因此，存在熔融在局部急剧进行而产生喷溅的问题。
[0022] 另一方面，在将多张钢板重叠地进行点焊的情况下，通常，在板厚方向的大致中心形成焊点。其主要原因是通过点焊电极排热，越接近电极温度越下降。因此，在将板厚薄的钢板配置于电极侧的情况下，难以在薄板和与其邻接的钢板的界面形成焊点。
[0023] 在汽车部件的情况下，在表面存在配置薄的软钢的部位，与在其旁边配置的高张力钢的点焊性成为问题所在。即，板厚比(重合的钢板的板厚的总和/最薄的钢板的板厚)大、且板厚最薄的钢板配置于点焊的电极侧的情况成为最大的问题。专利文献2、3在高张力钢的点焊时，提出三工序的通电模式。即，通过预通电(第一工序)来确保钢板的接触面，由此消除通电初期的喷溅，通过降低了焊接电流的通电(第二工序)、进而相对于第一工序提高了焊接电流的通电(第三工序)，抑制从通电中期至后期所产生的板间喷溅。但是，缺乏对关于板厚的课题的认识，不能解决板厚比大的情况下的问题。
[0024] 专利文献4提出具有板隙、并将板厚薄的钢板配置于电极侧的情况的点焊方法，由于降低了第二通电中的焊接电流，因此，不能确保适当的焊点直径，此外，由于焊接时间也变长，因此，并不实用。
发明内容
[0025] 本发明以解决这些问题作为课题。
[0026] 即，其课题是：在使多个钢板重合的点焊中，即使是在钢板间存在最大2mm左右的间隙(板隙)，而且板厚比(重合的钢板的板厚的总和/最薄的钢板的板厚)大的情况下，也会获得适当的焊接接头。其目的在于：提供一种特别是以适用于汽车部件为目的，并且即使是在最外层(最接近电极侧)配置有比较薄的钢板的情况下也能够适用的点焊。
[0027] 用于解决问题的方案
[0028] 本发明者们对解决上述课题的手法进行了锐意探讨。结果，得到以下见解。
[0029] (a)
[0030] 考察点焊中焊点生成机理，发现了不产生喷溅并适当地生成焊点并使之成长的通电模式。
[0031] ·预通电：
[0032] 其是以促进钢板间的接触并减少板隙为目的，使焊接电流慢慢增加(例如，上行斜率状)的通电方法。其是这样的通电方法：若急剧地载荷电流则形成局部通电，此部分急速地熔融，由此产生喷溅，因此，预通电是慢慢(例如上行斜率状)通电来避免局部加热。
[0033] ·第一通电：
[0034] 其是这样的通电方法：通过预通电，在钢板间确保一定的接触面，且在残留接触电阻的条件下，较高地通过固定的焊接电流，在抑制喷溅的同时，通过由钢板间的电接触电阻引起的发热来使薄板―厚板间熔融。
[0035] ·第二通电：
[0036] 其是这样的通电方法：采用比第一通电低的电流，在抑制板间喷溅的同时，使焊点主要在径向成长。
[0037] ·第三通电：
[0038] 其是这样的通电方法：在第二通电工序，焊点直径达到某一程度的大小后，采用比第二通电高的电流，使焊点不仅在径向，特别是在板厚方向也成长。
[0039] (b)
[0040] 本发明者们通过许多实验，尝试了将钢板的板厚、板隙作为参数来规定各通电的通电时间和电流值。结果，在钢板的点焊中，能够规定适当的通电时间、焊接电流量。
[0041] 另外，通电时间是由与交流电源频率对应的周期数规定的。热输入量与输入电流值的积分成比例，因为这些依赖于交流电源频率。例如，如果是50Hz的交流电源，则相当于1周期＝1/50秒。
[0042] ·预通电
[0043] tu≥2×Ta2×Tg
[0044] 其中，Ta：平均板厚(mm)
[0045] (平均板厚Ta是由板厚的总和除以2而求得的值来定义的。)
[0046] Tg：板隙的最大值(mm)
[0047] tu：预通电时间(周期)。
[0048] 板厚、板隙的单位是mm(以下相同。)。
[0049] 电流值最大与第一通电的电流量相同。
[0050] ·第一通电
[0051] 1≤t1≤7×Ta
[0052] 其中，t1：第一通电的固定通电时间(周期)
[0053]
[0054] 其中，I1是第一通电中的电流值，单位是kA。
[0055] ·第二通电
[0056] 1≤t2
[0057] 其中，t2：第二通电时间(周期)
[0058]
[0059] 其中，I2是第二通电中的电流值，单位是kA。
[0060] ·第三通电
[0061] 5×Ta≤t3≤15×Ta
[0062] 其中，t3：第三通电时间(周期)
[0063]
[0064] 其中，I3是第三通电中的电流值，单位是kA。
[0065] (C)
[0066] 在第三通电中促进焊点成长时，急剧的成长促进与产生喷溅的危险性相伴。因此，发现：即使在第三通电中，通过采用慢慢增加的通电模式(例如上行斜率状)，也能够一边抑制产生喷溅，一边促进焊点成长。
[0067] (D)
[0068] 还发现：在焊点成长时，并非仅以电流进行控制，通过与焊点成长相应地使由电极产生的加压力变化，能够形成更适当的焊点。
[0069] 特别是，发现：通过在第三通电时降低加压力，能够减弱由电极产生的冷却，并促进焊点向板厚方向(电极方向)成长。但是，若将加压力降得过低，则会引起喷溅的产生，因此，理想的是：相对于第一通电和第二通电中的加压力，采用1/2以上的加压力。
[0070] (E)
[0071] 而且，发现：若在第一通电工序和第二通电工序之间，以及第二通电工序与第三通电工序之间的任一个或双方设置冷却工序(时间)，则整个焊接部被冷却，能够暂时抑制焊点成长，并具有抑制喷溅的效果。
[0072] 本发明是基于上述见解而成的，其主旨如下。
[0073] (1)
[0074] 一种将多个钢板重叠地接合的点焊方法，其特征在于，具有：
[0075] 慢慢地载荷电流的预通电工序；
[0076] 以电流值I1进行固定通电的第一通电工序；
[0077] 然后以电流值I2进行通电的第二通电工序；以及
[0078] 再然后以电流值I3进行通电的第三通电工序，
[0079] 满足的关系是：I1＞I2以及I2＜I3，
[0080] 其中，I1、I2、I3的单位设为kA。
[0081] (2)
[0082] (1)中所述的点焊方法的特征在于：上述多个钢板的板厚的合计与上述多个钢板中板厚最薄的钢板的板厚的比即板厚比为大于等于4.5。
[0083] (3)
[0084] (1)或(2)中所述的点焊方法的特征在于：上述多个钢板以板厚最薄的钢板处于最外侧的方式重合。
[0085] (4)
[0086] (1)～(3)中的任一项所述的点焊方法的特征在于：上述预通电工序使焊接电流呈上行斜率状地增加。
[0087] (5)
[0088] (1)～(3)中的任一项所述的点焊方法的特征在于：上述预通电工序为脉冲通电。
[0089] (6)
[0090] (4)中所述的点焊方法的特征在于：上述预通电工序的上行斜率通电的通电时间为1～30周期。
[0091] (7)
[0092] (5)中所述的点焊方法的特征在于：上述预通电工序的脉冲通电的通电时间为1～10周期，休止时间为1～5周期。
[0093] (8)
[0094] (1)～(7)中的任一项所述的点焊方法的特征在于：在将上述预通电工序的通电时间设为tu，将上述第一通电工序的通电时间设为t1，将钢板的板厚的总和除以2而求得的值即平均板厚设为Ta，将钢板间的间隙即板隙的最大值设为Tg时，满足以下关系：
[0095] tu≥2Ta2Tg，
[0096] 1≤t1≤7Ta
[0097]
[0098] 其中，tu以及t1的单位设为所施加的交流电流的周期数，Ta以及Tg的单位设为mm。
[0099] (9)
[0100] (8)中所述的点焊方法的特征在于：
[0101] 在将上述第二通电的通电时间设为t2时，满足以下关系：
[0102] 1≤t2
[0103]
[0104] 其中，t2的单位设为所施加的交流电流的周期数。
[0105] (10)
[0106] (8)或(9)中所述的点焊方法的特征在于：
[0107] 在将上述第三通电的通电时间设为t3时，满足以下关系：
[0108] 5Ta≤t3≤15Ta
[0109]
[0110] 其中，t3的单位设为所施加的交流电流的周期数。
[0111] (11)
[0112] (1)～(10)中的任一项所述的点焊方法的特征在于：
[0113] 在上述第三通电工序中，使焊接电流呈上行斜率状地增加。
[0114] (12)
[0115] (1)～(11)中的任一项所述的点焊方法的特征在于：
[0116] 在上述第三通电工序中，使由点焊电极产生的加压力减少。
[0117] (13)
[0118] (12)中所述的点焊方法的特征在于：
[0119] 在将上述减少后的加压力设为P2，将减少前的加压力设为P1时，
[0120] 0.5×P1≤P2＜P1。
[0121] (14)
[0122] (1)～(13)中的任一项所述的点焊方法的特征在于：
[0123] 在上述第一通电工序与上述第二通电工序之间以及在上述第二通电工序与上述第三通电工序之间的至少任一方，具有不流过焊接电流的冷却工序。
[0124] (15)
[0125] (14)中所述的点焊方法的特征在于：
[0126] 上述冷却工序的冷却时间为小于等于10周期。
[0127] 发明效果
[0128] 根据本发明，其课题为：在使多个钢板重合的点焊中，即使是在钢板间存在间隙(板隙)，而且板厚比(重合的钢板的板厚的总和/最薄的钢板的板厚)大的情况下，也会获得适当的焊接接头。其目的在于：提供一种特别是以适用于汽车部件为目的，并且即使是在最外层(最接近电极侧)配置有比较薄的钢板的情况下也能够适用的点焊。
[0130] 图1是表示本发明的通电方式的一例的图。
[0131] 图2是示意地表示本发明的点焊接头方式的一例的图。
[0132] 图3是表示通过光学显微镜观察本发明中所形成的焊接接头的一个方式的剖面组织的图。
[0133] 图4是表示本发明的通电方式与加压力的关系的一个例子的图。
[0134] 图5是表示本发明的通电方式与加压力的关系的其他例子的图。
[0135] 图6是表示本发明的通电方式与加压力的关系的其他例子的图。
[0136] 图7是表示本发明的通电方式与加压力的关系的其他例子的图。
[0137] 图8是表示在本发明的通电方式中具有冷却工序的一个例子的图。
[0138] 图9是表示在本发明的通电方式中具有冷却工序的其他例子的图。
具体实施方式
[0139] 本发明的点焊方法(以下有时称为“本发明焊接方法”。)是通过一对点焊电极(在本说明书中，有时仅称为“电极”。)夹持多个钢板重叠而成的板组，一边通过此电极进行加压一边通电，使钢板的接触部熔融并进行接合的点焊方法。
[0140] 在本发明焊接方法中，所适用的钢板在钢种、形态、机械特性等方面并未特别限定。无论是怎样的钢种、形态以及/或者机械特性的钢板，如果能通电，则为本发明焊接方法的适用对象。在钢板的形态方面，例如，电镀钢板、热浸镀钢板、合金化热浸镀钢板也是本发明焊接方法的适用对象。
[0141] 此外，在本发明方法中，焊接电源是能够以所需要的周期数对钢板通电的电源即可，并不限于特定的电源。除了单相交流、三相整流之外，直流变频器也能够作为焊接电源使用。在使用直流变频器的情况下，也能够达到本发明焊接方法的效果。
[0142] 图1中示出本发明焊接方法的通电方式的一个例子。
[0143] 本发明的点焊方法由预通电工序、第一通电工序、第二通电工序、第三通电工序构成。对于本发明中所用的记号，以下加以说明。
[0144] [电流]
[0145] 将第一通电工序中的电流值设为I1，将第二通电工序中的电流值设为I2，将第三通电工序中的电流值设为I3，单位均设为kA。
[0146] [通电时间]
[0147] 将预通电工序的通电时间设为tu，将第一通电工序的通电时间设为t1，将第二通电工序的通电时间设为t2，将第三通电工序的通电时间设为t3，单位均设为周期数。在此，所谓周期数是与输入相关的交流电源波形的周期数。热输入量与输入电流值的积分成比例，因为这些依赖于交流电源频率。例如，如果是50Hz的交流电源，则相当于1周期＝1/50秒。在焊接电源为直流变频器的情况下，设为根据输入至变频器的交流电源的频率导出的周期数。
[0148] [板厚、板隙]
[0149] 将钢板的平均板厚设为Ta，将钢板间的间隙的最大值设为Tg(本说明书中有时称为“板隙”。)，单位均设为mm。如上所述，在使三张以上的板重合的情况下，平均板厚Ta由板厚的总和除以2而求得的值来定义。
[0150] 板隙Tg是进行点焊的部分的钢板间的间隙，而不考虑不进行点焊的部分的钢板间的间隙。
[0151] [板厚比]
[0152] 板厚比是上述多个钢板的板厚的合计与上述多个钢板中板厚最薄的钢板的板厚的比。
[0153] 板厚比＝(多个钢板的板厚的合计)/(板厚最薄的钢板的板厚)
[0154] 在多个钢板中配置有薄钢板，特别是在最外侧配置有薄钢板的情况下，由于由电极产生的冷却效果，因此，越接近电极温度越降低，难以形成焊点。本发明是用于消除此情况的，如果板厚比为4.5以上，则此效果较大。虽未特别设定上限，但若在最外侧配置最薄的钢板，板厚比超过10，则其点焊性恶化，因此，也可将上限设为10。
[0155] 接着，对通电工序加以说明。
[0156] [预通电工序]
[0157] 预通电工序是以慢慢地使钢板间的接触面扩大为目的，慢慢地增加焊接电流的载荷量的工序(例如，上行斜率(up slope)状)。预通电工序是这样的通电方法：若急剧地载荷电流，则通过对局部接触的部分集中地通电，此部分急速地熔融并产生喷溅，因此，以电流量慢慢增加的方式(例如上行斜率状)通电来避免局部加热。
[0158] 慢慢地使焊接电流的载荷量增加的方法包括呈上行斜率状(图1、图4、图5、图6、图7)增加的方法。此外，该情况下，电流值可以从0开始增加，也可以从某一特定的电流值开始。
[0159] 此外，例如脉冲通电也能够适用。这是因为：如果是脉冲通电，则交替地进行通电和冷却，通过调整通电时间和冷却时间，能够调整热输入量。
[0160] 脉冲通电的电流I0设为小于第一通电工序的电流I1，在时间t0期间内持续。优选I0＝(0.5～0.8)·I1，但并不限于此。可以将电流I0设定得较高，缩短持续时间t0，此外，也可以将电流I0设定得较低，延长持续时间t0。
[0161] 例如，设为通电时间：1～10周期，休止时间：1～5周期，通过重复进行通电和休止，能够获得与上行斜率通电相同的效果。另外，考虑所需要的效果的表现程度，适宜地设定通电时间以及休止时间即可。
[0162] 通电时间tu为1周期以上即可。如果通电时间tu小于1周期，则无法获得上行斜率的上述效果，因此，设为1周期以上。
[0163] 优选地，设为tu≥2×Ta2×Tg为好。本发明者们通过各种试验发现：通电时间与平均板厚以及最大板隙之间存在相关性，导出如上所述的关系。
[0164] [第一通电工序]
[0165] 第一通电工序为，通过预通电而在钢板间确保一定的接触面，且在接触电阻残存的条件下，一边抑制喷溅，一边通过由钢板间的电接触电阻产生的发热使薄板－厚板间熔融，因此较高地通过固定的电流的工序。在电流通过上行斜率状等的预通电而到达电流I1之后，继续以时间t1通电电流I1。在电流I1、时间t1的通电中，利用钢板间的接触电阻，促进薄板－厚板间的发热(温度上升)，扩大熔融部。电流I1是考虑到对象板组的板厚而设定的。
[0166] 通电时间t1设为确保所需要的发热量且不产生喷溅的范围的时间，至少1周期以上即可。这是因为，若小于1周期，则热输入量不足，有时不生成焊点。
[0167] 优选设为1≤t1≤7×Ta。本发明者们通过各种试验发现：通电时间t1与平均板厚Ta存在相关性，导出如上所述的关系。若T1比7×Ta大，则有时在通电时间t1期间会产生喷溅。
[0168] 此外，通电电流I1并不特别限定。但是，本发明者们发现了I1与平均板厚Ta存在相关性。即，优先将I1设为 (Ta)+2以下。这是因为，若I1超过该值，则焊点急速成长，容易产生喷溅。I1的下限也不特别限定。但是，优选设为 (Ta)－4以上为好。这是因为，若I1过小，则无法促进焊点的成长，不能够获得足够大小的焊点。
[0169] [第二通电工序]
[0170] 第二通电工序是在第一通电工序中生成焊点，在使其成长到某种程度之后，减少焊接电流，一边抑制板间喷溅，一边使焊点主要在径向成长的工序。因此，需要设为I2＜I1。电流I2为足以促进钢板的熔融的电流即可，但考虑对象板组的板厚来设定为好。根据该观点，锐意求得与平均板厚的关联，并发现：优选设为 (Ta)为好。下限如果是焊点会成长的程度，则并不特别限定，但优选设为 (Ta)－6以上。
[0171] 第二通电工序中的通电时间t2为1周期以上即可。这是因为，在第一通电工序中生成焊点，并确保了某种程度的焊点直径。对于上限，也并不特别限定，但优选与接下来的第三通电工序配合地进行设定。
[0172] [第三通电工序]
[0173] 第三通电工序是在第二通电工序中焊点直径达到某种程度的大小之后，设为比第二通电高的电流，使焊点不仅是在径向、在板厚方向也成长的工序。因此，在第三通电工序中，在时间t3的期间内使比电流I2高的电流I3(＞I2)通过。在电流I3、时间t3的通电中，进一步促进钢板的熔融，即，谋求焊点的扩大(在横向和板厚方向的双方扩大)。钢板间的接触和熔融进行至第二通电工序结束，就是说，通电面积增加得足够大(电流密度降低)，因此，产生喷溅的电流I3的电平上升。因此，能够使I3大于I2。
[0174] 而且，本发明者们对I3进行了探讨。即，电流I3在不产生喷溅并且能够使焊点形状扩大至所希望的形状的范围内进行设定即可。由于电流I3受到总板厚的影响，因此，发现：考虑平均板厚来进行设定即可。结果，可知：优选设为 (Ta)即可。I3的上限无需特别限定。设定为在点焊中不产生喷溅即可。
[0175] 通电时间t2和通电时间t3的和(t2+t3)是在谋求钢板间的接触、焊点的扩大这点上重要的指标。
[0176] 通常，在二张板的点焊中，公知以10×Ta(周期)或者10×Ta+2(周期)左右来表示升温的饱和倾向。本发明者们根据该观点，锐意求得平均板厚与通电时间的关系。结果，发现：将t2和t3的合计通电时间设为5Ta以上且15Ta以下为好。若t2和t3的合计通电时间比5Ta短，则焊点不会充分成长，因此，无法获得适当的点焊。另一方面，若t2和t3的合计通电时间比15Ta长，则温度分布大致恒定，焊点直径饱和，使生产性降低。
[0178] 在第三通电工序中，其目的是使焊点成长，特别重要的是使其在板厚方向成长。因此，并非急剧地加热，而是和预加热同样地使热输入量慢慢增加，由此，能抑制喷溅的产生。使热输入量慢慢增加的方法并不特别限定，但优选使焊接电流呈上行斜率状增加。例如，将第三通电电流I3设为通电时间的函数为好。例如，通过设为通电时间的一次函数，能够获得单调增加的上行斜率状的通电模式(图6、图7)。
[0179] 通过使第三通电工序呈上行斜率状，能够慢慢地进行焊点成长，因此，也能够兼顾第二通电工序。即，该情况下，能够缩短第二通电工序的时间。例如，可以设为t2＝1(周期)。
[0180] 而且，发明者们发现：当使焊点在板厚方向成长时，减少由电极产生的冷却效果为好。即，由于电极自身被水冷，因此，板厚方向的温度在与电极接触的部分最低。所以，焊点难以向板厚方向成长。
[0181] 因此，发现：在第三通电工序中使焊点在板厚方向成长时，会减少由电极产生的加压力，减少电极与钢板的接触区域并提高电流密度，同时，通过减弱电极的冷却效果，焊点将更有效地在板厚方向成长(图5、图7)。并不随着加压力的减少而特别限定加压力的下限值。但是，若加压力过于减少，则会产生喷溅，因此，优选将加压力设为减少前的一半(1/2)以上。即，在减少加压力之前，即若将第一通电工序、第二通电工序中的加压力设为P1、将减少后的加压力设为P2，则设成1/2P1≤P2＜P1为好。进一步优选设成2/3P1≤P2＜P1为好。
[0182] 减少后的加压力P2的上限为小于P1即可，但为了可靠地获得其效果，将0.9P1设为上限为好。
[0183] 如果使加压力减少的定时是在第三通电过程中，则不特别限定。但是，优选在进入作为焊点向板厚方向的成长阶段的第三通电之后，以尽可能早的定时来使加压力减少。例如，在进入第三通电之后的3周期以内使加压力减少为好，更优选的是在1周期以内。
[0184] 图4～7表示将通电模式与加压力的模式进行了组合的情况。图4和图5为第三通电工序是固定电流通电的情况，图6和图7为第三通电模式是上行斜率状的情况。此外，图4和图6是加压力固定的情况，图5和图7是在第三通电工序使加压力减少的情况。
[0185] [冷却工序]
[0186] 可以在第一通电工序与第二通电工序之间、以及第二通电工序与第三通电工序之间的任一方或双方设置不流过焊接电流的冷却工序(图8、图9)。
[0187] 通过设置冷却工序，焊点的成长放缓，抑制喷溅的产生，焊点形成稳定。
[0188] 若设置冷却工序，则与连续进行第一通电、第二通电以及第三通电的点焊相比，看起来焊接结束时间增长了冷却时间的量，生产性降低，但通过设置冷却工序，能够在第二通电工序以及/或者第三通电工序中，将电流I2以及/或者电流I3设定得较高，并缩短通电时间t2以及/或者通电时间t3，因此，生产性并没有降低。
[0189] 图8中示出在图1所示的通电模式中追加了冷却工序的例子。图9表示图8的预通电工序为脉冲通电的情况的一个例子。
[0190] 图2中示意地示出通过本发明焊接方法形成三张钢板(在外侧为薄钢板)重叠的板组的焊接接头的样式。
[0191] 在三张钢板重叠的板组中，外侧的钢板的板厚最薄的情况下，有时该薄钢板与邻接钢板的接触界面处的接合不充分，但在本发明焊接方法中，即使在外侧的钢板的板厚最薄的情况下，也能够使外侧的薄钢板与邻接钢板的接触界面牢固地接合。
[0193] 根据本发明焊接方法，如图2所示，焊点4遍及薄钢板和比较厚的二张钢板地形成。图3中示出通过光学显微镜观察由本发明焊接方法形成的焊接接头的剖面组织。能够确认：
贯通三张钢板地形成焊点，所有钢板间的界面充分熔融。可知：特别是最薄的钢板虽然位于外侧，但包括此钢板也形成有焊点。
贯通三张钢板地形成焊点，所有钢板间的界面充分熔融。可知：特别是最薄的钢板虽然位于外侧，但包括此钢板也形成有焊点。
[0194] [实施例]
[0195] 接着，对本发明的实施例加以说明，但实施例中的条件是为了确认本发明的可实施性以及效果而采用的一个条件例，本发明并不限于该条件例。本发明在不脱离本发明的主旨，并达到本发明的目的的限度内，能够采用各种条件。
[0196] [实施例1]
[0198] 将标称直径为16mm、顶端直径为6mm、顶端R为40mm的Cr-Cu制DR形材料用于电极。三级通电后的电极保持时间均设为5周期。焊接后，沿着通过点焊的中心的线，切割板组。对切割面进行研磨、刻蚀之后，通过光学显微镜对焊点的大小进行测定。将测定结果与有无喷溅的产生一起示于表3。将(钢板1－2间的焊点直径) (钢板1的板厚)的焊点判断为合格。
[0199] [实施例2]
[0200] 在与实施例1相同的条件下，以图5的通电模式以及加压力模式来实施点焊。将点焊条件和评价结果示于表4。焊接电源使用单相交流。
[0201] 其结果，不产生喷溅，形成良好的焊点。另外，将各钢板间的焊点直径(钢板1(最薄的钢板)的板厚)的焊点判断为合格。以下，实施例3、4、5也做出相同的判断。
[0202] [实施例3]
[0203] 在与实施例1相同的条件下，以图6的通电模式以及加压力模式来实施点焊。将点焊条件和评价结果示于表5。焊接电源使用单相交流。
[0204] 其结果，不产生喷溅，形成良好的焊点。
[0205] [实施例4]
[0206] 在与实施例1相同的条件下，以图7的通电模式和以及加压力模式来实施点焊。将点焊条件和评价结果示于表6。焊接电源使用单相交流。
[0207] 其结果，不产生喷溅，形成良好的焊点。
[0208] [实施例5]
[0209] 使用表7中所示的两种板组，在与实施例1相同的条件下，实施设置了冷却工序的点焊。表中的“cool”表示冷却工序。钢板均为合金化熔融镀锌钢板，每个单面的镀层附着量为45g/m2。
[0210] 将点焊条件示于表8，将评价结果示于表9。焊接电源使用单相交流。
[0211] 其结果，不产生喷溅，形成良好的焊点。
[0212] 表1
[0213]
[0214] 表2
[0215]
[0216] 表3
[0217]
[0218] 表4
[0219]
[0220] 表5
[0221]
[0222] 表6
[0223]
[0224] 表7
[0225]
[0226] 表8
[0227]
[0228] 表9
[0229]
[0230] 产业上的可利用性
[0231] 如上所述，根据本发明，在包含高张力厚钢板的板厚比高的三张板组中，即使在板组存在板隙，也能够抑制喷溅的产生，并确保所需要的焊点直径，稳定地形成所需要的形状的焊点，确保所希望的接头强度。由此，本发明在焊接构造物制造产业中的可利用性高。
[0232] 符号的说明
[0233] 1 薄钢板
[0234] 2，3 钢板
[0235] 4 焊点
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