單面點焊方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及如下單面點焊方法，S卩，從至少重合有兩張金屬板的部件的一面?zhèn)瘸?向金屬板對焊接電極一邊加壓一邊將焊接電極按壓于金屬板，在另一面?zhèn)鹊慕饘侔宓呐c焊 接電極分離的位置安裝供電端子，在上述焊接電極與供電端子之間通電，從而對上述部件 進行焊接。
【背景技術(shù)】
[0002] 在進行以汽車車身為主的汽車部件的焊接時，以往使用電阻點焊，主要使用雙面 點焊，但最近在使用單邊多點點焊、單面點焊等。
[0003] 使用圖1說明上述三種點焊的特征。
[0004] 在通過焊接將重合的至少兩張金屬板接合的方面，任一種點焊均沒有變化。
[0005] 圖1 (a)表示雙面點焊法。該焊接如該圖所示是如下方法，S卩，隔著重合的兩張金 屬板1、2從其上下對一對電極3、4進行加壓并且使電流流過，利用金屬板的電阻發(fā)熱，獲得 點狀的焊接部5。此外，電極3、4構(gòu)成為均具備加壓控制裝置6、7以及電流控制裝置8,能 夠通過它們來控制加壓力與通電的電流值。
[0006] 圖1(b)所示的單邊多點點焊法是如下方法，S卩，對于重合的兩張金屬板11、12,在 分離的位置從相同面?zhèn)龋ㄏ嗤较颍σ粚﹄姌O13、14進行加壓并且使電流流過，從而獲 得點狀的焊接部15-1、15-2。
[0007] 圖1(c)所示的單面點焊法是如下方法，S卩，對于重合的兩張金屬板21、22,朝一方 的金屬板21對電極23 -邊加壓一邊將電極23按壓于金屬板21，在另一方的金屬板22的 分離的位置安裝供電端子24,且在它們之間通電，從而在金屬板21、22形成點狀的焊接部 25〇
[0008] 在上述三種焊接法中，在空間上富余而獲得從上下夾持金屬板的開口部的情況 下，能夠使用雙面點焊法。然而，在實際焊接時，沒有足夠的空間、無法以封閉剖面構(gòu)造從上 下夾持金屬板的情況也很多，在這種情況下，能夠使用單邊多點點焊法、單面點焊法。
[0009] 然而，在將單邊多點點焊法、單面點焊法用于上述那樣的用途時，僅從一個方向利 用電極對重合的金屬板進行加壓，其相反側(cè)成為沒有支承的中空狀態(tài)。因此，無法如從兩側(cè) 通過電極夾持金屬板的雙面點焊法那樣，對焊接部局部地施加較高的加壓力。另外，由于在 通電中電極向金屬板下沉，所以電極一金屬板、金屬板一金屬板間的接觸狀態(tài)隨時間而變 化。由于這種理由，存在在重合的金屬板間電流的通電路徑不穩(wěn)定從而難以形成正常的熔 融接合部這一問題。
[0010] 作為解決上述問題的方法，針對單邊多點點焊，在專利文獻1中記載有"為了在重 疊金屬板的接觸點形成焊點（nugget)，在焊接初期使大電流流過而形成電極焊點，然后使 穩(wěn)定電流流過"的結(jié)構(gòu)。
[0011]另外，在專利文獻2中記載有"在使電極接觸的位置形成比其他部分更加高的座 面，以將座面壓扁的方式加壓接觸進行焊接，從而能夠無背面電極地獲得足夠的焊接強度" 的結(jié)構(gòu)。
[0012] 另一方面，針對單面點焊，作為也能夠應(yīng)用于單邊多點點焊的技術(shù)，在專利文獻3 中，公開有由"在單邊多點點焊或者單面點焊通電時，交替重復(fù)將電流值維持為較高的時間 段、與將電流值維持為較低的時間段"的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的焊接法，還公開有由"伴隨著交替重復(fù) 將電流值維持為較高的時間段、與將電流值維持為較低的時間段，而逐漸提高將電流值維 持為較高的時間段的電流值"的結(jié)構(gòu)構(gòu)成的焊接方法。
[0013] 然而，發(fā)明人們首先開發(fā)如下兩階段控制的單面點焊方法來作為形成正常的熔融 焊點的焊接方法，并且在專利文獻4中進行了公開："一種單面點焊方法，從至少重合有兩 張金屬板的部件的一面?zhèn)瘸蚪饘侔鍖附与姌O一邊加壓一邊將焊接電極按壓于金屬板， 在另一面?zhèn)鹊慕饘侔宓呐c該焊接電極分離的位置安裝供電端子，在該焊接電極與該供電端 子之間通電，從而對上述部件進行焊接，上述單面點焊法的特征在于，關(guān)于電極的加壓力以 及通電的電流值，從通電開始劃分為兩個時間段h、t2，在最初的時間段h，以加壓力匕進 行加壓并且以電流值(^進行通電，之后在接下來的時間段12，以比匕低的加壓力F2加壓并 且以比Q高的電流值C2進行通電。"。
[0014] 另外，關(guān)于專利文獻4所公開的單面點焊法，發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)：通過將從通電開始劃 分為兩個時間段t2的最初時間段ti的加壓力Fi、電流值Q、接下來的時間段t2的加壓 力匕、電流值(：2，分別如下述式（1)~（4)那樣進行限定，而能夠更加有效地實施焊接，并且 在專利文獻5中進行了公開。
[0015] 1. 2F2^ 5F2 · · · (1)
[0016] 0. 25C2^ 0. 85C2 · · · (2)
[0017] 35T2·3^F2^ 170TL9 ... (3)
[0018] 2T0·5^C2^ 5. 5T0·9 · · · (4)
[0019] 其中，T是重合的金屬板的總板厚（mm)。
[0020] 并且，發(fā)明人們開發(fā)從兩階段控制成為三階段控制的如下方法來作為使上述技術(shù) 進展的方法，并且在專利文獻6中進行了公開："一種單面點焊方法，從至少重合有兩張金 屬板的部件的一面?zhèn)瘸蚪饘侔鍖附与姌O一邊加壓一邊將焊接電極按壓于金屬板，在另 一面?zhèn)鹊慕饘侔宓呐c該焊接電極分離的位置安裝供電端子，在該焊接電極與該供電端子之 間通電，從而對上述部件進行焊接，上述單面點焊法的特征在于，關(guān)于電極的加壓力以及通 電的電流值，從通電開始劃分為三個時間段h、t2、t3，在最初的時間段h，以加壓力Fi加壓 并且以電流值Q通電，在接下來的時間段t2，以比匕低的加壓力F2加壓并且以比q高的電 流值C2通電，在再接下來的時間段％，以與F2相同或者比F2低的加壓力F3加壓并且以比C2 高的電流值(：3通電"。
[0021] 另外，關(guān)于專利文獻6所公開的單面點焊法，發(fā)明人們發(fā)現(xiàn)：通過將從通電開始劃 分為三個時間段h、t2、t3的最初的時間段ti的加壓力Fi、電流值Q、接下來的時間段七2的 加壓力F2、電流值(：2、再接下來的時間段t3的加壓力F3、電流值C3,分別如下述式⑴~（6) 那樣進行限定，而能夠越發(fā)有效地實施焊接，并且在專利文獻7中進行了公開。
[0022] 1. 2F2^ 3F2 · · · (1)
[0023] 0. 25C2^ 0. 9C2 · · · (2)
[0024] F3^F2^ 3F3 · · · (3)
[0025] 0. 5C3^C2^ 0. 9C3 · · · (4)
[0026] 30T2.1芻F3 芻 170T19 · · · (5)
[0027] 2T〇.5芻C3芻 5. 5T〇.9 · · · (6)
[0028] 其中，T是重合的金屬板的總板厚（mm)。
[0029] 另外，發(fā)明人們開發(fā)如下方法，并且在專利文獻8中進行了公開："一種單面點焊 方法，從至少重合有兩張金屬板的部件的一面?zhèn)瘸蚪饘侔鍖附与姌O一邊加壓一邊將焊 接電極按壓于金屬板，在另一面?zhèn)鹊慕饘侔宓呐c該焊接電極分離的位置安裝供電端子，在 該焊接電極與該供電端子之間通電，從而對上述部件進行焊接，上述單面點焊的特征在于， 除實施焊接的位置之外，使金屬板間的重合面電絕緣，從而能夠抑制焊接時的電流的分散， 能夠穩(wěn)定地形成熔融焊點。"。
[0030] 并且，發(fā)明人們開發(fā)如下方法，并且在專利文獻9中進行了公開："一種單面點焊 方法，從至少重合有兩張金屬板的部件的一面?zhèn)瘸蚪饘侔鍖附与姌O一邊加壓一邊將焊 接電極按壓于金屬板，在另一面?zhèn)鹊慕饘侔宓呐c該焊接電極分離的位置安裝供電端子，在 該焊接電極與該供電端子之間通電，從而對上述部件進行焊接，上述單面點焊的特征在于， 在將具有絕緣性的粘稠物質(zhì)夾在金屬板間的重合面的整個面的狀態(tài)進行焊接。"。
[0031] 然而，在從至少重合有兩張金屬板的部件的一面?zhèn)瘸蚪饘侔鍖附与姌O一邊加 壓一邊將焊接電極按壓于金屬板，在另一面?zhèn)鹊慕饘侔宓呐c該焊接電極分離的位置安裝供 電端子，在該焊接電極與該供電端子之間通電，從而對上述部件進行焊接的單面點焊中，尤 其是在對僅從一個方向通過電極對重合的金屬板加壓而其相反側(cè)成為沒有支承的中空狀 態(tài)的部位進行焊接的情況下，被施加了電極加壓力的部件產(chǎn)生撓曲，部件間的接觸狀態(tài)因 撓曲而變化。因此，在利用基于接觸電阻的發(fā)熱進行焊接的單面點焊中，無法避免焊接品質(zhì) 受到部件的撓曲的影響。
[0032] 然而，在現(xiàn)有的單面點焊方法中，針對即便在部件的剛性較低的情況下也獲得具 有充分令人滿意的強度的焊接部的方法，完全