本發(fā)明涉及電阻點焊方法及焊接接頭的制造方法。

背景技術：

1、通常，在重疊的鋼板彼此的接合中使用作為重疊電阻焊接方法的一種的電阻點焊法。該焊接方法是將重疊的兩張以上的鋼板用一對電極從鋼板的上下夾持著進行加壓、并在上下電極間短時間通電高電流的焊接電流從而進行接合的方法。通過流過高電流的焊接電流而產生的電阻發(fā)熱，從而鋼板的接觸部熔融，得到點狀的焊接部。該點狀的焊接部被稱為熔核，是在使電流流過重疊的鋼板時，在鋼板的接觸部位處兩鋼板為熔融、凝固了的部分。通過該熔核，鋼板彼此呈點狀接合。

2、為了得到良好的焊接部質量，在適當?shù)姆秶鷥刃纬扇酆酥睆椒浅Ｖ匾Ｈ酆酥睆接珊附与娏?、通電時間、電極形狀以及加壓力等焊接條件決定。因此，為了形成適當?shù)娜酆酥睆?，需要根?jù)被焊接材料的材質、板厚以及重疊張數(shù)等被焊接材料條件來適當?shù)卦O定上述的焊接條件。

3、例如，在汽車的制造時，需要對每臺汽車實施多達幾千點的點焊，另外，需要對逐個流動過來的被處理材料(工件)進行焊接。此時，若各焊接部位處的被焊接材料的材質、板厚以及重疊張數(shù)等被焊接材料的狀態(tài)相同，則在焊接電流、通電時間以及加壓力等焊接條件也相同的條件下能夠得到相同的熔核直徑。

4、然而，在焊接時存在干擾的情況下，例如當在待焊接的點的附近存在已經焊接的點(已焊接點)時、當被焊接材料的表面凹凸大且在待焊接的點的附近存在被焊接材料的接觸點時，電流在焊接時向已焊接點、接觸點分流。在這樣的狀態(tài)下，即使在規(guī)定的條件下進行焊接，由于電極正下方的欲焊接的位置處的電流密度降低，也無法得到所需的直徑的熔核。為了補償該發(fā)熱量不足以得到所需的直徑的熔核，需要預先設定高的焊接電流。

5、另外，在由于表面凹凸、部件的形狀等而待焊接的點的周圍被強烈限制的情況、或者在焊接點周圍的鋼板間夾持有異物的情況下，鋼板間的板隙變大從而鋼板彼此的接觸直徑變窄，有時也容易產生噴濺(濺射)。

6、為了解決這樣的焊接不穩(wěn)定性，提出了所謂的適應控制焊接。在適應控制焊接中，將焊接中的電流、電壓、電阻、發(fā)熱量的變化作為電信號，直接計測或計算由上述的電極的損耗、干擾引起的焊接現(xiàn)象的變化，并基于該值來控制焊接電流、電壓等輸入?yún)?shù)。

7、在專利文獻1中記載了一種電阻焊接機的焊接條件控制方法，其中，檢測焊接電流和芯片間電壓，通過導熱計算來進行焊接部的模擬，推斷焊接中的焊接部的熔核的形成狀態(tài)，從而進行良好的焊接。

8、在專利文獻2中使用一種焊接系統(tǒng)，其中，根據(jù)被焊接物的板厚和通電時間來計算能夠良好地焊接該被焊接物的每單位體積的累積發(fā)熱量，并進行調整為產生所計算出的每單位體積·每單位時間的發(fā)熱量的焊接電流或電壓的處理。由此，無論被焊接物的種類、電極的磨損狀態(tài)如何都要進行良好的焊接。記載了這樣的一種電阻焊接系統(tǒng)。

9、在專利文獻3中，將焊接模式設為用于在電極正下方確保通電路徑的步驟、和用于隨后形成規(guī)定直徑的熔核的步驟這兩個步驟。將根據(jù)測試焊接中通過恒定電流控制通電從而形成適當?shù)娜酆说那闆r下的電極間的電特性計算出的每單位體積的瞬時發(fā)熱量的時間變化以及每單位體積的累積發(fā)熱量分別存儲為目標值，并且對通電量進行適應控制，以使正式焊接的累積發(fā)熱量與測試焊接中預先求出的累積發(fā)熱量一致。由此，能夠得到一定以上的熔核直徑。記載了這樣的一種電阻點焊方法。

10、在專利文獻4中，當在測試焊接中存儲累積發(fā)熱量時，對有干擾的狀態(tài)進行模擬及存儲，并且對通電量進行適應控制，以使正式焊接的累積發(fā)熱量與測試焊接中預先求出的累積發(fā)熱量一致。由此，能夠得到一定以上的熔核直徑。記載了這樣的一種電阻點焊方法。

11、在專利文獻5中，在正式焊接的通電開始前，進行加壓直至達到初始設定加壓力，在正式焊接時也同樣地計測加壓力，使用從該加壓開始時刻直至達到初始設定加壓力前得到的加壓力指標的參數(shù)來設定通電時的加壓力。由此，能夠得到熔核直徑。記載了這樣的一種電阻點焊方法。

12、專利文獻1：日本特開平10-94883號公報

13、專利文獻2：日本特開平11-33743號公報

14、專利文獻3：wo2015/049998

15、專利文獻4：日本特開2019-034341號公報

16、專利文獻5：wo2020/095847

17、然而，在專利文獻1所記載的電阻點焊技術中，基于導熱模型(導熱模擬)等來推斷熔核的溫度，因此需要復雜的計算處理，不僅焊接控制裝置的結構變得復雜，還存在焊接控制裝置本身變得昂貴這樣的問題。

18、在專利文獻2所記載的電阻點焊技術中，認為通過將累積發(fā)熱量控制為目標值，即使電極磨損了一定量也能夠進行良好的焊接。然而，在設定的被焊接材料條件與實際的被焊接材料條件大不相同的情況下，例如在作為被焊接材料的金屬板間存在大的間隙的情況等情況下，即使能夠使最終的累積發(fā)熱量與目標值匹配，也會使發(fā)熱的形態(tài)、也就是說焊接部的溫度分布的時間變化從得到目標的良好的焊接部的熱量模式偏離，無法得到所需的熔核直徑或者產生噴濺。

19、另外，在專利文獻3～5所記載的電阻點焊技術中，雖然提前存儲累積發(fā)熱量，但存在對于強干擾難以形成穩(wěn)定的熔核的情況。

技術實現(xiàn)思路

1、因此，本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，目的在于提供一種即使在存在干擾時也能夠得到穩(wěn)定的熔核直徑的電阻點焊方法及焊接接頭的制造方法。本發(fā)明人們對此進行了仔細的實驗性研究。

2、其結果發(fā)現(xiàn)，在電阻點焊中，通過設定適當?shù)碾娏鞯南孪拗?，即使在存在干擾的情況下，也有效地遏制了過大的電流降低并遏制了熔核直徑的減少?？梢哉J為該電流降低的原因是：例如在板·板間的接觸減少的情況下，后述的式(2)的接觸面積s變小從而電阻r變大，式(3)的發(fā)熱量q變大，而進行使發(fā)熱量降低的控制，由此電流降低。

3、本發(fā)明是基于上述見解而完成的，解決課題的本發(fā)明的主旨如下。

4、[1]一種電阻點焊方法，是將重疊了多張金屬板的被焊接材料用一對電極夾持著一邊加壓一邊通電從而進行接合的電阻點焊方法，其中，

5、進行正式焊接、和該正式焊接之前的測試焊接，

6、在上述測試焊接中，存儲根據(jù)通過恒定電流控制通電從而形成目標熔核直徑的情況下的電極間的電特性計算出的每單位體積的瞬時發(fā)熱量的時間變化曲線以及每單位體積的累積發(fā)熱量，

7、在上述正式焊接中，將在上述測試焊接的通電中存儲的每單位體積的瞬時發(fā)熱量的時間變化曲線以及每單位體積的累積發(fā)熱量設定為該正式焊接中的通電的目標值，進行根據(jù)該目標值來控制通電量的適應控制焊接，

8、在上述正式焊接中，為電流設置一定的下限設定值。

9、[2]根據(jù)[1]所記載的電阻點焊方法，其中，在上述適應控制焊接中，以設定為上述目標值的每單位體積的瞬時發(fā)熱量的時間變化曲線以及每單位體積的累積發(fā)熱量為基準進行焊接，在每單位體積的瞬時發(fā)熱量的時間變化量偏離作為基準的時間變化曲線的情況下，為了在剩余的通電時間內補償該偏離量，對通電量進行控制，以使上述正式焊接的通電時的每單位體積的累積發(fā)熱量與設定為上述目標值的每單位體積的累積發(fā)熱量一致。

10、[3]根據(jù)[1]所記載的電阻點焊方法，其中，上述測試焊接及正式焊接中的通電包括正式通電、和該正式通電之前的預通電，將在上述測試焊接的正式通電中存儲的每單位體積的瞬時發(fā)熱量的時間變化曲線以及每單位體積的累積發(fā)熱量設定為該正式焊接中的正式通電的目標值，作為該正式焊接中的正式通電，進行根據(jù)該目標值來控制上述通電量的適應控制焊接。

11、[4]根據(jù)[2]所記載的電阻點焊方法，其中，上述測試焊接及正式焊接中的通電包括正式通電、和該正式通電之前的預通電，將在上述測試焊接的正式通電中存儲的每單位體積的瞬時發(fā)熱量的時間變化曲線以及每單位體積的累積發(fā)熱量設定為上述正式焊接中的正式通電的目標值，作為該正式焊接中的正式通電，進行根據(jù)該目標值來控制上述通電量的適應控制焊接。

12、[5]根據(jù)[1]所記載的電阻點焊方法，其中，在上述適應控制焊接中，將上述電流的下限設定值設定為上述測試焊接中的設定電流的60％以上。

13、[6]根據(jù)[2]所記載的電阻點焊方法，其中，在上述適應控制焊接中，將上述電流的下限設定值設定為上述測試焊接中的設定電流的60％以上。

14、[7]根據(jù)[3]所記載的電阻點焊方法，其中，在上述適應控制焊接中，將上述電流的下限設定值設定為上述測試焊接中的設定電流的60％以上。

15、[8]根據(jù)[4]所記載的電阻點焊方法，其中，在上述適應控制焊接中，將上述電流的下限設定值設定為上述測試焊接中的設定電流的60％以上。

16、[9]根據(jù)[5]所記載的電阻點焊方法，其中，上述重疊了多張金屬板的被焊接材料在板間具有間隙作為干擾。

17、[10]根據(jù)[6]所記載的電阻點焊方法，其中，上述重疊了多張金屬板的被焊接材料在板間具有間隙作為干擾。

18、[11]根據(jù)[7]所記載的電阻點焊方法，其中，上述重疊了多張金屬板的被焊接材料在板間具有間隙作為干擾。

19、[12]根據(jù)[8]所記載的電阻點焊方法，其中，上述重疊了多張金屬板的被焊接材料在板間具有間隙作為干擾。

20、[13]一種焊接接頭的制造方法，其中，使用[1]～[12]中任一項所記載的點焊方法。

21、本發(fā)明通過在適應控制焊接中為電流值設置下限設定值，而能夠實現(xiàn)即使在存在強干擾的情況下也能夠得到穩(wěn)定的熔核直徑的電阻點焊。