CN120897817A - 电阻点焊方法以及焊接构件的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供电阻点焊方法以及焊接构件的制造方法。本发明是一种电阻点焊方法，其是利用一对焊接电极夹持将两张以上钢板叠合而成的板组、并在加压的同时进行通电而将钢板彼此接合的电阻点焊方法，其中，具有在通电结束后保持所述焊接电极的保持工序，在该保持工序中，以使加压力保持时间在由使用了钢板的C含量、Si含量和Mn含量与钢板表层的脱碳层厚度和内部氧化量的特定的关系式规定的规定时间的范围内的方式进行控制。

Description

电阻点焊方法以及焊接构件的制造方法

技术领域

本发明涉及钢板的电阻点焊方法以及焊接构件的制造方法，特别是涉及适合用于汽车等的结构部件即构件的焊接的电阻点焊方法以及焊接构件的制造方法。

背景技术

近年来，由于环境问题日益凸显，CO₂排放限制日益严格，在汽车领域，面向提高燃油效率的车身的轻量化成为课题。因此，正在推进将高强度钢板应用于汽车部件所带来的薄壁化，正在推进拉伸强度(TS)为980MPa以上的钢板的应用。另外，从耐腐蚀性的观点出发，暴露于雨水中的部位使用具有锌等的防锈能力的镀覆钢板。

另外，在汽车的组装中，从成本、制造效率的观点出发，大多通过电阻点焊来组合冲压成形后的汽车部件。通常，在叠合后的钢板彼此的接合中，使用作为搭接电阻焊接法的一种的电阻点焊方法。该焊接方法是用一对焊接电极将叠合后的两张以上钢板从其上下进行夹持、并且在利用该焊接电极进行加压的同时在上下电极间短时间通过高电流的焊接电流来进行接合的方法。在图1中，示出用焊接电极4、5夹持叠合后的两张钢板1、2来进行电阻点焊的一例。根据该方法，利用由于流过高电流的焊接电流而产生的电阻发热，得到点状的焊接部6。该点状的焊接部6被称为熔核，是在使电流流过叠合后的钢板时两钢板1、2在钢板的接触部位熔融、凝固的部分。由此，钢板彼此以点状被接合。

在将包含表面处理钢板的两张以上钢板叠合而成的板组的电阻点焊中，存在在焊接部产生由液态金属脆性引起的裂纹(以下，称为“LME裂纹”)的问题。在此，表面处理钢板是指，在母材(基体钢板)的表面上具有以电镀锌和热镀锌(在该热镀锌中包含合金化热镀锌)为代表的锌镀层、除了锌之外还包含铝、镁等元素的锌合金镀层等金属镀层的钢板。由于锌镀层、锌合金镀层的熔点低于表面处理钢板的母材的熔点，因此存在如下的问题。

即，焊接部的LME裂纹被认为是：在焊接中钢板表面的低熔点的金属镀层熔融，在焊接电极的加压力、钢板的热膨胀和收缩所引起的拉伸应力施加于焊接部时，熔融后的低熔点金属侵入表面处理钢板的母材的结晶晶界而使晶界强度降低、导致裂纹的、所谓的由液态金属脆性引起的裂纹。如图1所示，LME裂纹的产生位置是与焊接电极4、5接触侧的钢板1、2的表面、钢板彼此接触侧的钢板1、2的表面等多样的。

作为这样的LME裂纹的对策，例如可以列举专利文献1～专利文献4的技术。专利文献1中提出了将作为板组的钢板的组成设为特定范围的组成，具体而言，设定为由以重量%计C：0.003%～0.01%、Mn：0.05%～0.5%、P：0.02%以下、sol.Al：0.1%以下、Ti：48×(N/14)%～48×{(N/14)+(S/32)}%、Nb：93×(C/12)%～0.1%、B：0.0005%～0.003%、N：0.01%以下、Ni：0.05%以下、余量：Fe和不可避免的杂质构成的组成。

专利文献2中提出了一种高强度镀覆钢板的点焊方法，其中，在高强度镀覆钢板的电阻点焊中，以满足以下的条件式(A)和(B)的方式设定焊接通电时间和焊接通电后的保持时间来进行电阻点焊。

0.25×(10×t+2)/50≤WT≤0.50×(10×t+2)/50 …(A)

300-500×t+250×t²≤HT …(B)

其中，在条件式(A)和(B)中，设定t：板厚(mm)、WT：焊接通电时间(ms)、HT：焊接通电后的保持时间(ms)。

另外，专利文献3中也提出了：根据钢板的板厚适当地设定通电时间和通电后电极的保持时间，并且使用钢板中的合金元素量为一定以下的高张力镀锌钢板进行焊接。

专利文献3中提出了如下方法：将通电模式设为三阶段以上的多阶段通电，以使合适电流范围为1.0kA以上、优选为2.0kA以上的方式调整通电时间和焊接电流等焊接条件，并在各阶段之间设置冷却时间。上述的合适电流范围是指能够稳定地形成ΔI：期望的熔核直径以上并且熔融剩余厚度为0.05mm以上的熔核的电流范围。

另外，专利文献4公开了包含镀锌钢板的被焊接构件的电阻点焊方法。专利文献4中提出了如下方法：通过将从焊接电极间的焊接通电结束时起到使焊接电极与被焊接构件不接触为止的焊接后保持时间Ht(秒)设定为以下条件式(C)的范围内，抑制在紧挨塑性环外和塑性环的熔核时产生的LME裂纹，并且确保接头强度。

0.015t²+0.020≤Ht≤0.16t²-0.40t+0.70 …(C)

其中，在条件式(C)中，设定t：钢板的总板厚(mm)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平-195597号公报

专利文献2：日本特开2003-103377号公报

专利文献3：日本特开2003-236676号公报

专利文献4：日本特开2017-47475号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，在专利文献1中，由于需要限定钢板的合金元素量，因此存在满足要求性能的钢板的使用受到限制等问题。特别是在最近的钢板的随着高强度化而高合金化的状况下，专利文献1的技术的应用受到极大限制。

在专利文献2中，仅提出了设定产生飞溅那样过大的焊接电流时的裂纹抑制方法，没有提及在不产生飞溅的状态下的裂纹。

在专利文献3中，焊接条件的优化需要大量的工时，还存在无法应用于难以确保合适电流范围的钢板和板组这样的问题。此外，在专利文献2和3中，没有对电极的倾角等焊接施工干扰所带来的影响进行研究，因此，在考虑汽车组装时的实际施工时，作为对策有时不充分。

在专利文献4中，虽然提出了抑制钢板彼此接触侧的钢板表面的LME裂纹的电极保持时间，但没有对与钢板的成分、表层性状相关的影响进行研究，存在对抑制LME裂纹有效的电极保持时间的范围受限的问题。

此外，在专利文献1～4中，对于在通过通电结束后的冷却而钢板彼此接触侧的焊接热影响区发生马氏体相变之后在焊接热影响区的钢板彼此接触侧的钢板表面产生的裂纹(以下，称为“低温裂纹”)，没有进行研究。

本发明是鉴于上述情况而完成的，目的在于提供能够通过根据钢板的成分、表层状态以及焊接施工干扰优化电极保持时间而兼顾抑制特别是钢板彼此接触侧的焊接热影响区表面的LME裂纹和低温裂纹的电阻点焊方法以及焊接构件的制造方法。

用于解决问题的方法

为了实现上述目的，本发明人反复进行了深入研究。

首先，对LME裂纹进行说明。关于针对焊接时在钢板彼此接触侧的钢板表面产生的LME裂纹(参照图1)的本发明的效果，由于各种因素复杂地影响而无法简单地进行说明，但认为基本的机理如下。

作为焊接部的裂纹的产生原因，可以列举：在达到高温后的镀锌系钢板的镀覆金属与母材(基体钢板)接触的状态下，产生以下说明的拉伸应力。关于该拉伸应力，存在由于在焊接结束后焊接电极离开钢板而局部变大的区域。具体而言，由于通电中的焊接部膨胀，焊接部周围发生压缩变形。而且，由于通电结束后的焊接部的冷却，在焊接部发生凝固收缩，但是，在被焊接电极加压的期间，由于被该加压力约束，应力维持压缩状态，或者即使该应力处于拉伸状态也得到缓解。但是，若释放电极加压力的约束，则产生拉伸应力局部变大的区域，认为LME裂纹在该区域产生。

因此，本发明人如在后述的技术构思中说明的那样，在各种焊接条件下进行电阻点焊，得到了与LME裂纹相关的如下见解。(i)可知钢板中的C、Si和Mn等各合金元素对LME裂纹产生影响。(ii)此外，LME裂纹产生在与熔融的低熔点金属接触的钢板表层，因此不仅钢板中的平均的合金元素含量重要，固溶在钢板表层中的合金元素的浓度也很重要。发现固溶在该钢板表层中的合金元素的浓度尤其受钢板表层的脱碳层厚度和内部氧化量的很大影响。(iii)另外还发现，在存在各种干扰的状态下进行LME裂纹的评价的结果是，在存在倾角等焊接施工干扰的情况下，容易产生LME裂纹。

接着，对低温裂纹进行说明。关于针对焊接时产生的低温裂纹的本发明的效果，也与LME裂纹同样地由于各种因素复杂地影响而无法简单地进行说明，但认为基本的机理如下。

通过电阻点焊时的升温，焊接热影响区被加热至成为奥氏体单相的温度区域。接着，通过冷却，焊接热影响区发生马氏体相变后，在发生自回火(auto-tempering)的同时被冷却至室温。在通电结束后的焊接电极的加压力保持时间长的情况下，通过从焊接电极向钢板的排热，马氏体相变完成后的冷却速度变得非常大。于是，自回火无法充分地发生，焊接热影响区成为非常脆的马氏体组织。因此认为，在释放电极加压力的约束后，在钢板彼此接触侧的钢板表面的、拉伸应力局部变大的区域为脆的马氏体组织的情况下，在该马氏体组织的晶粒内或晶界处引起脆性破坏，产生低温裂纹。特别是，附着于钢板表面的防锈油、污染物中所含的氢从钢板彼此接触侧的钢板表面向钢板内部扩散，由此低温裂纹被促进。

因此，本发明人如在后述的技术构思中说明的那样，与上述LME裂纹同样地在各种焊接条件下进行电阻点焊，得到了与低温裂纹相关的以下见解。(iv)发现钢板中的C、Si和Mn等各合金元素对低温裂纹产生影响，(v)此外发现，低温裂纹以钢板彼此接触的钢板表层为起点产生，因此不仅受钢板中的平均的合金元素含量的影响，而且受固溶在钢板表层中的合金元素的浓度、尤其是钢板表层的脱碳层厚度和内部氧化量的较大影响。(vi)另外还发现，在存在各种干扰的状态下进行低温裂纹的评价的结果是，在存在倾角等焊接施工干扰的情况下，也容易产生低温裂纹。

由以上得到了如下见解：根据钢板中所含的各合金元素的含量以及钢板的表层状态适当地控制通电结束后的加压力保持时间对于减少LME裂纹和低温裂纹是有效的。另外得到了如下见解：对于减少这些裂纹而言，考虑焊接时的施工干扰也是更有效的。

本发明立足于以上的见解，主旨如下。

[1]一种电阻点焊方法，其是利用一对焊接电极夹持将两张以上钢板叠合而成的板组、并在加压的同时进行通电而将钢板彼此接合的电阻点焊方法，其中，

具有在所述通电结束后保持所述焊接电极的保持工序，

在所述保持工序中，在将加压力保持时间设为H(ms)、将所述钢板的C含量、Si含量和Mn含量分别设为C(质量%)、Si(质量%)和Mn(质量%)、将所述钢板的表层的每单面的脱碳层厚度设为tc(mm)、将所述钢板的表层的每单面的内部氧化量设为Os(g/m²)、将每张所述钢板的式(1)的计算值X1中成为最大值的钢板的计算值设为X1max、将每张所述钢板的式(2)的计算值X2中成为最小值的钢板的计算值设为X2min时，所述加压力保持时间满足X1max＜H＜X2min。

100×{(C-tc)+(Si-2×Os)/5+Mn/40}=X1 …(1)

2000-600×{(C-tc)+(Si-2×Os)/20+Mn/40}=X2 …(2)

[2]根据[1]所述的电阻点焊方法，其中，在所述保持工序中，进一步在将加压力保持时间设为H(ms)、将所述钢板的C含量、Si含量和Mn含量分别设为C(质量%)、Si(质量%)和Mn(质量%)、将所述钢板的表层的每单面的脱碳层厚度设为tc(mm)、将所述钢板的表层的每单面的内部氧化量设为Os(g/m²)、将叠合后的所述两张以上钢板的板厚的总和设为t_all(mm)、将每张所述钢板的式(3)的计算值Y1中成为最大值的钢板的计算值设为Y1max、将每张所述钢板的式(4)的计算值Y2中成为最小值的钢板的计算值设为Y2min时，所述加压力保持时间满足Y1max＜H＜Y2min。

(1+0.1×t_all)×[100×{(C-tc)+(Si-2×Os)/5+Mn/40}]=Y1 …(3)

(1-0.8/t_all)×[2000-600×{(C-tc)+(Si-2×Os)/20+Mn/40}]=Y2 …(4)

[3]根据[1]或[2]所述的电阻点焊方法，其中，在所述通电时，将从焊接点中心到所述钢板的端面的最短距离Le设为大于3.0mm，并且，在焊接点的周围存在1点以上已有焊接点时，将所述焊接点与最接近该焊接点的所述已有焊接点的焊接点中心间距离Lp设为6.0mm以上，进行电阻点焊。

[4]一种焊接构件的制造方法，其具有：

将两张以上钢板叠合而得到板组的第一工序；以及

通过[1]～[3]中任一项所述的电阻点焊方法对得到的所述板组进行电阻点焊的第二工序。

发明效果

根据本发明，无论钢板的强度、板组等如何，都能够根据叠合的钢板的成分、表层状态来优化通电结束后的电极保持时间。由此，能够提供降低在焊接热影响区的钢板彼此接触侧的钢板表面产生的LME裂纹和低温裂纹的电阻点焊方法以及焊接构件的制造方法。

附图说明

图1是示意性地示出电阻点焊时的裂纹产生例的截面图。

图2是示出本发明的钢板的成分(C量)、表层状态与通电结束后的加压力保持时间与焊接后的构件的LME裂纹深度的关系的图。

图3是示出本发明的焊接施工干扰与通电结束后的加压力保持时间与焊接后的构件的LME裂纹深度的关系的图。

图4是示出本发明的钢板的成分(C量)、表层状态与通电结束后的加压力保持时间与焊接后的构件的低温裂纹深度的关系的图。

图5是示出本发明的焊接施工干扰与通电结束后的加压力保持时间与焊接后的构件的低温裂纹深度的关系的图。

图6是示出本发明的钢板的成分(Si量)、表层状态与通电结束后的加压力保持时间与焊接后的构件的LME裂纹深度的关系的图。

图7是本发明中使用的钢板的一例，是说明钢板表层的状态的板厚方向截面图。

图8是说明本发明的从焊接点中心到钢板端面的最短距离即Le的图。

图9是说明本发明的相邻的焊接点与已有焊接点的焊接点中心间的距离即Lp的图。

具体实施方式

对本发明的一个实施方式的电阻点焊方法以及焊接构件的制造方法进行说明。需要说明的是，本发明不限于该实施方式。

首先，参照图2～图6对本发明的技术构思详细地进行说明。

如上所述，本发明中作为对象的裂纹是在焊接热影响区的钢板彼此接触侧的钢板表面产生的LME裂纹和低温裂纹(参照图1的符号7)。本发明人得到如下见解：对于减少该裂纹而言，除了焊接时的施工干扰、钢板中所含的各合金元素的含量以外，根据钢板表层的脱碳层厚度和内部氧化量将通电结束后的加压力保持时间控制为一定以下也是有效的。以下示出代表性的见解。

图2是使用C量分别为0.1质量%、0.2质量%、0.3质量%的钢板在焊接施工干扰存在下进行电阻点焊并对通电结束后的加压力保持时间(ms)与LME裂纹深度(μm)的关系进行了评价的图。图2所示的四边形的标记是C量：0.1质量%的钢板的评价，三角形的标记是C量：0.2质量%的钢板的评价，圆形和菱形的标记是C量：0.3质量%的钢板的评价。

在此，准备将两张同种钢板叠合而成的板组，在各种焊接条件下进行焊接。焊接条件在加压力：2.0～10.0kN、焊接电流：4.0～15.0kA、通电时间：100～2000ms的范围内适当设定。上述的焊接施工干扰存在下是指，存在倾角、焊接电极彼此的偏芯、焊接电极与钢板的间隙、钢板间的间隙中的一个或两个以上的状态。使用焊接后的焊接构件，通过后述的实施例中记载的方法测定各焊接构件的LME裂纹深度。

如图2所示，在任一钢板中，加压力保持时间为200ms以上时都没有产生LME裂纹，但随着钢板的C量增加，为了抑制LME裂纹而需要的加压力保持时间有增加的倾向。认为这是因为，C量增加时，高温强度由于焊接热影响区的固溶强化而上升，在电极释放时施加于焊接热影响区的钢板表层的拉伸应力增加，因此容易产生LME裂纹。

另外，即使C量为0.3质量%，后述的钢板表层的每单面的脱碳层厚度(tc)为0.1mm且钢板表层的每单面的内部氧化量(Os)为0.2g/m²的钢板(参照图2中的菱形标记)与不具有脱碳层和内部氧化量且C量为0.3质量%的钢板(参照图2中的圆形标记)相比，抑制LME裂纹所需的加压力保持时间减少。

认为这是因为，脱碳层的C含量少，因此焊接热影响区的钢板表层的高温强度降低，由此在电极释放时施加于焊接热影响区的钢板表层的拉伸应力降低，其结果是，不容易产生LME裂纹。另外，内部氧化量多时，钢板表层的固溶Si量减少。在Fe-Zn系状态图中，Si使相同Zn浓度下的固相线温度降低，并且使固相线浓度向Fe侧迁移。因此，在电阻点焊时钢板表面的锌系镀层熔融而Zn向钢板扩散时，对于Si含量多的钢板而言，钢板与液态Zn长时间接触至更低温且低Zn浓度区域，容易产生LME裂纹。因此，在内部氧化量多且钢板表层的固溶Si量减少的情况下，钢板与液态Zn接触的温度和时间高温化且短时化。其结果是，认为不容易产生LME裂纹。

进而如图3所示，可知在存在各种干扰的状态下进行LME裂纹的评价的结果是，在存在倾角等焊接施工干扰的情况下，容易产生LME裂纹。其原因认为如下，由于焊接施工干扰而在通电中局部地产生大的压缩塑性变形，由此电极释放后的拉伸应力变得非常大。如上所述，在拉伸应力施加于焊接部时，熔融的低熔点金属侵入母材的结晶晶界而使晶界强度降低，引起LME裂纹。因此认为，如果能够适度地降低产生大的拉伸应力时的焊接部的温度来抑制低熔点金属向钢板的结晶晶界的侵入，则能够更有效地降低该LME裂纹的产生。

需要说明的是，在图3中，使用C量相同的钢板，采用“倾角”和“焊接电极与钢板的间隙”的复合干扰并且使该倾角在5～15度内变化。

图4是使用与图2相同的钢板进行电阻点焊并对通电结束后的加压力保持时间与低温裂纹深度的关系进行了评价的图。在此，利用与图2同样的板组、焊接条件以及焊接施工干扰，分别进行焊接。然后，使用焊接后的焊接构件，通过后述的实施例中记载的方法测定各焊接构件的低温裂纹深度。

如图4所示，在任一钢板中，加压力保持时间为1000ms以下时都没有产生低温裂纹，但随着钢板的C量增加，抑制低温裂纹所需的加压力保持时间有减少的倾向。认为这是因为，C量增加时，焊接热影响区容易成为硬质且脆的马氏体，并且在电极释放时施加于焊接热影响区的钢板表层的拉伸应力增加，因此容易产生低温裂纹。

另外，即使C量为0.3质量%，后述的脱碳层厚度(tc)为0.1mm且内部氧化量(Os)为0.2g/m²的钢板(参照图4中的菱形标记)与不具有脱碳层和内部氧化量且C量为0.3质量%的钢板(参照图4中的圆形标记)相比，抑制低温裂纹所需的加压力保持时间增加。认为这是因为，脱碳层的C含量少，因此焊接热影响区的钢板表层的马氏体的脆化得到抑制，并且在电极释放时施加于焊接热影响区的钢板表层的拉伸应力降低。认为其结果是，不容易产生低温裂纹。另外，内部氧化量多时，钢板表层的固溶Si量减少，马氏体相变开始温度上升。认为这是因为，马氏体相变开始后的自回火发生的温度、时间的范围增加，由此焊接热影响区的钢板表层的脆化得到抑制，其结果是不容易产生低温裂纹。

另外，在图4的通电结束后的加压力保持时间的最小值即1000ms以下时，在任一条件下都没有产生低温裂纹。

进而如图5所示，可知在存在各种干扰的状态下进行低温裂纹的评价的结果是，在存在倾角等焊接施工干扰的情况下，与LME裂纹同样地，也容易产生低温裂纹。其原因认为如下，由于焊接施工干扰而在通电中局部地产生大的压缩塑性变形，由此电极释放后的拉伸应力变得非常大。如上所述，在拉伸应力施加于焊接部时，在钢板彼此接触侧的钢板表面的、拉伸应力局部变大的区域为脆的马氏体组织的情况下，引起低温裂纹。因此，如果防止通电结束后的加压力保持时间变得过长，则马氏体相变后的冷却速度降低，由此，自回火被促进，防止钢板彼此接触侧的钢板表面附近的马氏体组织变脆。认为其结果是，能够更有效地降低低温裂纹的产生。

需要说明的是，在图5中，使用C量相同的钢板，采用“倾角”和“焊接电极与钢板的间隙”的复合干扰并且使该倾角在5～15度内变化。

图6是使用Si量分别为0.1质量%、1.1质量%、1.7质量%的钢板在焊接施工干扰存在下进行电阻点焊并对通电结束后的加压力保持时间与LME裂纹深度的关系进行了评价的图。图6所示的四边形的标记是Si量：0.1质量%的钢板的评价，三角形的标记是Si量：1.1质量%的钢板的评价，圆形和菱形的标记是Si量：1.7质量%的钢板的评价。在此，与图2同样地，准备将两张同种钢板叠合而成的板组，在各种焊接条件下焊接。然后，使用焊接后的焊接构件测定LME裂纹深度。

如图6所示，在任一钢板中，加压力保持时间为200ms以上时都没有产生LME裂纹，但随着钢板的Si量增加，为了抑制LME裂纹而需要的加压力保持时间有增加的倾向。在Fe-Zn系状态图中，Si使相同Zn浓度下的固相线温度降低，并且使固相线浓度向Fe侧迁移。因此认为，在电阻点焊时钢板表面的锌系镀层熔融而Zn向钢板扩散时，对于Si含量多的钢板而言，钢板与液态Zn长时间接触至更低温且低Zn浓度区域，容易产生LME裂纹。

另外，即使Si量为1.7质量%，后述的脱碳层厚度(tc)为0.1mm且内部氧化量(Os)为0.2g/m²的钢板(参照图6中的菱形标记)与不具有脱碳层和内部氧化量且Si量为1.7质量%的钢板(参照图6中的圆形标记)相比，抑制LME裂纹所需的加压力保持时间减少。这是因为，如上所述，在内部氧化量多且钢板表层的固溶Si量减少的情况下，钢板与液态Zn接触的温度和时间高温化且短时化。

需要说明的是，关于在存在各种干扰的状态下进行的LME裂纹的评价，由于是与上述的图3同样的倾向，因此省略说明。

如以上说明的那样，LME裂纹在通电结束后的电极保持时间短时容易产生，另一方面，低温裂纹在通电结束后的电极保持时间长时容易产生。另外，对于任何裂纹而言，由于叠合的钢板的成分、表层状态以及焊接施工干扰，即使电极保持时间相同，有无裂纹也会产生差异。此外，对于LME裂纹和低温裂纹而言，钢板的成分、表层状态以及焊接施工干扰对有无裂纹的影响程度不同。因此，本发明中发现，作为用于抑制在焊接热影响区的钢板表面产生的这些裂纹的方法，根据叠合的钢板的成分、表层状态以及焊接施工干扰来优化通电结束后的电极保持时间是重要的。

接着，对用于优化该通电结束后的电极保持时间的条件进行说明。

[电阻点焊方法]

首先，对本发明的电阻点焊方法的一个实施方式进行说明。

本发明是利用一对焊接电极夹持将两张以上钢板叠合而成的板组、并在利用焊接电极进行加压的同时进行通电而将钢板彼此接合的电阻点焊方法。该通电(即后述的通电工序)结束后，具有使加压力恒定并且保持焊接电极的工序(即后述的保持工序)。

上述的“两张以上钢板”的张数只要是两张以上即可，叠合的钢板的张数的上限没有特别规定。该钢板的张数优选为5张以下。需要说明的是，关于本发明中使用的钢板，由于将后述，因此省略此处的说明。

作为能够在本发明的电阻点焊方法中使用的焊接装置，可以使用具备上下一对电极且在焊接中能够分别任意地控制加压力和焊接电流的焊接装置。另外，本发明也可以应用于直流、交流中的任意的焊接电源。在单相交流式的情况下，“电流”是指“有效电流”。焊接装置的加压机构、形式、电极形状等没有特别限定。作为上述的加压机构，例如可以列举气缸、伺服电机等，作为上述的形式，例如可以列举固定式、机器人枪等。作为电极前端的形式，例如可以列举JIS C 9304：1999中记载的DR形(圆顶弧形)、R直径(弧形)、D形(圆顶形)等。另外，电极的前端直径例如为4mm～16mm。

接着，对本发明的电阻点焊方法中的各工序进行说明。

[通电工序]

进行将叠合后的钢板的叠合面熔融而形成焊接部的通电工序。首先，将两张以上钢板叠合而形成板组。接着，利用配置在该板组的下侧和上侧的一对焊接电极夹持板组，在利用焊接电极加压的同时控制成规定的焊接条件而进行通电。由此，通过在叠合后的钢板的叠合面侧形成焊接部，将钢板彼此接合。

通电工序中的焊接条件没有特别规定。从应用于汽车部件的观点出发，优选设为接下来的通电工序的焊接条件。具体而言，通电中的电流值、通电时间以及加压力可以恒定，或者不需要恒定(即，也可以是可变的)。

在前者的情况下，即在利用一阶段的通电进行焊接的情况下，接下来示出该焊接电流值、通电时间、通电中的加压力的优选范围。通电中的焊接电流值例如优选为10kA以下且优选大于2kA。通电时间例如优选为100ms～1000ms。通电中的加压力例如优选为2.0kN～10.0kN。

在后者的情况下，即在利用多阶段通电进行焊接的情况下，既可以使焊接电流值、加压力变化为两阶段以上，或者也可以在各阶段之间设置冷却时间，或者还可以使用监视焊接中的电阻值和电压值这样的参数并根据该变动使通电中的焊接电流值、通电时间变化的控制方法。

例如，在主通电的前后进行短时间的预通电/后通电的多阶段通电的情况下，通电中的优选的焊接电流值的上限从上述“10kA”扩大至15kA。另外，优选的通电时间的上限从上述“1000ms”扩大到2000ms。其中，多阶段通电的情况下的通电时间是各阶段的通电时间的总和。即，通电中的焊接电流值优选15kA以下且优选大于2kA。另外，通电时间优选为100ms～2000ms。另外，通电中的加压力例如优选为2.0kN～10.0kN。

[保持工序]

在通电工序结束后，进行利用一定的加压力保持焊接电极的保持工序。

在本发明的保持工序中，将通电结束后的加压力保持时间设为H(ms)，将钢板的C含量、Si含量和Mn含量分别设为C(质量%)、Si(质量%)和Mn(质量%)，将钢板的表层的每单面的脱碳层厚度设为tc(mm)，将钢板的表层的每单面的内部氧化量设为Os(g/m²)，将每张钢板的式(1)的计算值X1中成为最大值的钢板的计算值设为X1max，将每张钢板的式(2)的计算值X2中成为最小值的钢板的计算值设为X2min。以该加压力保持时间(H)满足X1max＜H＜X2min的方式保持焊接电极。

100×{(C-tc)+(Si-2×Os)/5+Mn/40}=X1 …(1)

2000-600×{(C-tc)+(Si-2×Os)/20+Mn/40}=X2 …(2)

以下，对规定式(1)的理由进行说明。

如上述(i)～(iii)所记载的那样，LME裂纹容易因C、Si和Mn各合金元素的增加而产生，因此，根据钢板中的C、Si和Mn浓度的增加使通电结束后的加压力保持时间增加对减少LME裂纹是有效的。此外，成为钢板彼此接触侧的钢板表面的LME裂纹的驱动力的拉伸应力由于焊接施工干扰而增加。因此，根据后述的式(7)所示的干扰参数D的大小使通电结束后的保持工序中的加压力保持时间增加对减少LME裂纹是更加有效的。

各合金元素对LME裂纹的影响由于受各种因素复杂地影响而无法简单地进行说明，但认为基本的机理如下。

C是促进钢板的固溶强化的元素。因此，若C含量增加，则在通电中产生了压缩塑性变形的区域，电极释放后的拉伸应力增加，容易产生LME裂纹。

在Fe-Zn系状态图中，Si使相同Zn浓度下的固相线温度降低，并且使固相线浓度向Fe侧迁移。因此，在电阻点焊时钢板表面的锌系镀层熔融而Zn向钢板扩散时，对于Si含量多的钢板而言，钢板与液态Zn长时间接触至更低温且低Zn浓度区域，容易产生LME裂纹。

Mn与C同样地是促进钢板的固溶强化的元素，因此，Mn含量的增加使电极释放后的拉伸应力增加，容易产生LME裂纹。但是，在产生LME裂纹的高温区域，Mn带来的固溶强化的程度比C小，因此对电极释放后的拉伸应力的影响程度也比C小。

而且，LME裂纹在与熔融的低熔点金属接触的钢板表层产生，因此也受到固溶在钢板表层中的合金元素的浓度的影响。在钢板表层形成脱碳层时，钢板表层的C浓度降低。因此，钢板表层的脱碳层厚度的增加对减少LME裂纹而言具有与钢板的C含量降低同样的效果。因此，随着脱碳层厚度的增加，由式(1)规定的通电结束后的加压力保持时间的下限值变小。另外，钢板表层中产生内部氧化时，钢板表层附近的Si以Si氧化物形式被固定，固溶Si量减少。因此，钢板表层的内部氧化量的增加对减少LME裂纹而言具有与钢板的Si含量降低同样的效果。因此，随着内部氧化量的增加，由式(1)规定的通电结束后的加压力保持时间的下限值变小。

接着，对规定式(2)的理由进行说明。

如上述(iv)～(vi)所记载的那样，与LME裂纹的情况同样地，低温裂纹容易因C、Si和Mn各合金元素的增加而产生，因此，根据钢板中的C、Si和Mn浓度的增加使通电结束后的加压力保持时间减少对减少低温裂纹是有效的。此外，成为钢板彼此相接触侧的钢板表面的低温裂纹的驱动力的拉伸应力由于焊接施工干扰而增加。因此，根据后述的式(7)所示的干扰参数D的大小使通电结束后的加压力保持时间减少对减少低温裂纹是更加有效的。

各合金元素对低温裂纹的影响由于受各种因素复杂地影响而无法简单地进行说明，但认为基本的机理如下。

C是对马氏体的硬度和韧性造成较大影响的元素。C增加时，在通电结束后钢板彼此接触侧的表面附近容易形成硬质且脆的马氏体。此外，电极释放后的拉伸应力也增加，因此容易产生低温裂纹。

Si抑制马氏体相变完成后的碳化物的析出，因此，Si增加时，在通电结束后钢板彼此接触侧的表面附近容易形成硬质且脆的马氏体。

Mn使钢板的淬透性提高，因此，Mn增加时，在通电结束后钢板彼此接触侧的表面附近容易形成硬质且脆的马氏体。

而且，低温裂纹以钢板彼此接触的钢板表层为起点而产生，因此也受到固溶在钢板表层中的合金元素的浓度的影响。在钢板表层形成脱碳层时，钢板表层的C浓度降低。因此，钢板表层的脱碳层厚度的增加对减少低温裂纹而言具有与钢板的C含量降低同样的效果。因此，随着脱碳层厚度的增加，由式(2)规定的通电结束后的加压力保持时间的上限值变大。另外，钢板表层中产生内部氧化时，钢板表层附近的Si以Si氧化物形式被固定，固溶Si量减少。因此，钢板表层的内部氧化量的增加对减少低温裂纹而言具有与钢板的Si含量降低同样的效果。因此，随着内部氧化量的增加，由式(2)规定的通电结束后的加压力保持时间的上限值变大。

需要说明的是，各式中使用的钢板表层的每单面的脱碳层厚度和内部氧化量可以通过后述的实施例中记载的方法进行测定。

在后述的图7中示出了在钢板单面具有脱碳层和内部氧化层的钢板的一例，但本发明中使用的钢板也可以在钢板两面具有脱碳层和内部氧化层。例如，在将两张钢板叠合而成的焊接且在钢板的两面脱碳层厚度和内部氧化量不同的情况下，测定钢板彼此接触侧的钢板表层的脱碳层厚度和内部氧化量，并且进行式(1)和式(2)的计算。另外，例如在将三张以上钢板叠合而成的焊接且一张钢板的两面与其他钢板接触的情况下，测定该一张钢板的钢板两面的脱碳层厚度和内部氧化量，并且使用各自的最大值进行式(1)和式(2)的计算。

在用于焊接的两张以上钢板的成分、钢板表层的每单面的脱碳层厚度和内部氧化量不同的情况下，需要各钢板的成分以及钢板表层的每单面的脱碳层厚度和内部氧化量分别满足式(1)和式(2)的关系。

因此，在本发明中，作为用于根据叠合的钢板的成分、表层状态来优化通电结束后的保持工序中的电极保持时间的条件式，规定式(1)和式(2)。保持工序的电极保持时间(H)满足由这些条件式求出的范围(即，X1max＜H＜X2min)。在电极保持时间(H)未被控制在该数值范围内的情况下，无法得到上述的作用效果，因此不能抑制在焊接热影响区的钢板彼此接触侧的表面产生的LME裂纹和低温裂纹。

在本发明中，为了更有效地得到上述的作用效果，在保持工序中，除了式(1)和式(2)的规定以外，还可以根据需要规定以下的条件式。

具体而言，在保持工序中，进一步将加压力保持时间设为H(ms)，将钢板的C含量、Si含量和Mn含量分别设为C(质量%)、Si(质量%)和Mn(质量%)，将钢板的表层的每单面的脱碳层厚度设为tc(mm)，将钢板的表层的每单面的内部氧化量设为Os(g/m²)，将叠合后的两张以上钢板的板厚的总和设为t_all(mm)，将每张钢板的式(3)的计算值Y1中成为最大值的钢板的计算值设为Y1max，将每张钢板的式(4)的计算值Y2中成为最小值的钢板的计算值设为Y2min。优选该加压力保持时间(H)满足Y1max＜H＜Y2min。

(1+0.1×t_all)×[100×{(C-tc)+(Si-2×Os)/5+Mn/40}]=Y1 …(3)

(1-0.8/t_all)×[2000-600×{(C-tc)+(Si-2×Os)/20+Mn/40}]=Y2 …(4)

以下，对规定式(3)、(4)的理由进行说明。

对于LME裂纹和低温裂纹而言，分别受电极释放时的温度的影响，电极释放时的温度依赖于钢板的板厚的总和。即，如果钢板的板厚的总和增加，则难以产生向电极的排热，因此电极释放时的温度变高。于是，在电极释放时容易存在液态Zn，从而容易产生LME裂纹，另一方面，由于电极释放后的冷却速度降低，马氏体相变后的自回火被促进，因此不容易产生低温裂纹。因此，根据叠合后的两张以上钢板的板厚的总和t_all(mm)的增加使式(3)中规定的LME裂纹抑制所需的通电结束后的加压力保持时间的下限值增加、并且使式(4)中规定的低温裂纹抑制所需的通电结束后的加压力保持时间的上限值也增加是有效的。

因此，优选本发明的保持工序的电极保持时间(H)除了满足上述条件式即式(1)和式(2)的范围以外，还满足由式(3)和式(4)求出的范围(即，Y1max＜H＜Y2min)。

<焊接施工干扰>

在本发明中，为了进一步优化电极保持时间(H)，优选除了叠合的钢板的成分、表层状态之外，还考虑焊接施工干扰。需要说明的是，以下所示的式(5)、式(6)、式(8)和式(9)是在上述的式(1)～式(4)中考虑了焊接施工干扰后的条件式。规定各条件式的理由前面已经说明，因此省略说明。

具体而言，在保持工序中，将通电结束后的加压力保持时间设为H(ms)，将钢板的C含量、Si含量和Mn含量分别设为C(质量%)、Si(质量%)和Mn(质量%)，将钢板的表层的每单面的脱碳层厚度设为tc(mm)，将钢板的表层的每单面的内部氧化量设为Os(g/m²)，将每张钢板的式(5)的计算值X1’中成为最大值的钢板的计算值设为X1’max，将每张钢板的式(6)的计算值X2’中成为最小值的钢板的计算值设为X2’min。以该加压力保持时间(H)满足X1’max＜H＜X2’min的方式保持焊接电极。

100×{(C-tc)+(Si-2×Os)/5+Mn/40}+D=X1’ …(5)

2000-600×{(C-tc)+(Si-2×Os)/20+Mn/40}-5×D=X2’ …(6)

在此，式(5)和式(6)所示的D是通过以下的式(7)求出的干扰参数，式(7)所示的A、M、CL、G分别是即将利用焊接电极进行加压之前的、

A：焊接电极与叠合后的两张以上钢板的倾角(度)、

M：焊接电极彼此的偏芯量(mm)、

CL：任一焊接电极与叠合后的两张以上钢板的间隙的最大值(mm)、

G：叠合后的两张以上钢板中的至少一组以上钢板间的间隙的最大值(mm)。

D=5×A+5×M+5×CL+2×G …(7)

需要说明的是，在没有产生这些焊接施工干扰的情况下，干扰参数D的值为0。

在本发明中，为了更有效地得到上述的作用效果，在保持工序中，除了规定式(5)和式(6)以外，还可以根据需要规定以下的条件式。

具体而言，在保持工序中，进一步将加压力保持时间设为H(ms)，将钢板的C含量、Si含量和Mn含量分别设为C(质量%)、Si(质量%)和Mn(质量%)，将钢板的表层的每单面的脱碳层厚度设为tc(mm)，将钢板的表层的每单面的内部氧化量设为Os(g/m²)，将叠合后的两张以上钢板的板厚的总和设为t_all(mm)，将每张钢板的式(8)的计算值Y1’中成为最大值的钢板的计算值设为Y1’max，将每张钢板的式(9)的计算值Y2’中成为最小值的钢板的计算值设为Y2’min。优选该加压力保持时间(H)满足Y1’max＜H＜Y2’min。

(1+0.1×t_all)×[100×{(C-tc)+(Si-2×Os)/5+Mn/40}+D]=Y1’ …(8)

(1-0.8/t_all)×[2000-600×{(C-tc)+(Si-2×Os)/20+Mn/40}-5×D]=Y2’ …(9)

以下，对式(7)所示的干扰参数中的各焊接施工干扰(A、M、CL、G)的详细情况进行说明。

(a)A：焊接电极与叠合后的两张以上钢板的倾角(度)

倾角是指电极相对于钢板的倾斜角度，即“电极加压力方向与钢板板厚方向所成的角度”。倾角大时，对焊接部施加弯曲应力，局部产生大的压缩塑性变形，由此电极释放后的拉伸应力增加，容易产生LME裂纹和低温裂纹。在倾角为0.2度以上时，能够有效地得到本发明的效果。在倾角过大时，熔核形成变得不稳定，成为飞溅产生的原因，因此倾角优选设为10度以下。倾角更优选为1度以上，进一步优选为8度以下。

(b)M：焊接电极彼此的偏芯量(mm)

偏芯是指，一对焊接电极的中心轴未对齐的状态。与前述的倾角同样，偏芯大时，对焊接部施加弯曲应力，由此容易产生LME裂纹和低温裂纹。在偏芯量为0.1mm以上时，能够有效地得到本发明的效果。在偏芯量过大时，熔核形成变得不稳定，成为飞溅产生的原因，因此优选将偏芯量设为5mm以下。偏芯量更优选为0.2mm以上，进一步优选为3mm以下。

(c)CL：任一焊接电极与叠合后的两张以上钢板的间隙的最大值(mm)

在即将开始加压前在任一个焊接电极与钢板之间存在间隙的状态下，例如在一个焊接电极为可动(以下称为可动侧电极)、另一个焊接电极为固定(以下称为固定侧电极)时，在固定侧电极与钢板之间存在间隙的状态下，开始利用可动侧电极进行加压。其结果是，由于钢板产生弯曲变形，因此对焊接部施加弯曲应力，由此容易产生LME裂纹和低温裂纹。在该间隙量(间隙的最大值)为0.5mm以上时，能够有效地得到本发明的效果。在该间隙量过大时，熔核形成变得不稳定，成为飞溅产生的原因，因此该间隙量优选设为5mm以下。间隙量更优选为1mm以上，进一步优选为3mm以下。

(d)G：叠合后的两张以上钢板中的至少一组以上钢板间的间隙的最大值(mm)

与上述(c)同样地，在即将开始加压之前在任一钢板之间存在间隙的状态下，钢板产生弯曲变形，因此对焊接部施加弯曲应力，由此容易产生LME裂纹和低温裂纹。在该间隙量的最大值为0.5mm以上时，能够有效地得到本发明的效果。在该间隙量过大时，熔核形成变得不稳定，成为飞溅产生的原因，因此该间隙量的最大值优选设为4mm以下。间隙量的最大值更优选为1mm以上，进一步优选为3mm以下。需要说明的是，上述的“一组以上钢板间的间隙”是指，在叠合后的两张以上钢板中，将沿上下方向配置的两张钢板设为一组时，在一组以上钢板间存在间隙。

基于以上理由，根据干扰参数D的大小使通电结束后的加压力保持时间增加对减少LME裂纹和低温裂纹分别都是有效的。

<焊接点>

在本发明中，优选在上述各条件的基础上控制通电工序中的焊接点。因此，参照图8和图9对焊接点进行说明。

如图8和图9所示，在通电时，在将从焊接点中心到钢板的端面的距离设为Le时满足Le：大于3.0mm的状态，并且，在焊接点的周围存在1点以上已有焊接点时，将焊接点与最接近该焊接点的已有焊接点的焊接点中心间距离设为Lp时满足Lp：6.0mm以上的状态是优选的。

上述的“从焊接点中心到钢板的端面的距离(Le)”如图8所示，是指设定距焊接点8的中心最近的钢板端面，该距离即为此处所指的距离。另外，上述的“焊接点与最接近该焊接点的已有焊接点的焊接点中心间距离(Lp)”如图9所示，是指相邻的焊接点(在此为焊接点8与已有焊接点9)的中心间的距离。

另外，图8和图9是示出焊接构件10的焊接部周边的俯视图(即，从上方观察焊接构件的图)。

从焊接点中心到钢板的端面的距离(Le)为3.0mm以下时，飞溅的产生变得显著，容易产生LME裂纹。不设置上述距离(Le)的上限。该距离(Le)大时，对于小型焊枪而言，焊接本身变得困难，需要大型焊枪而产生设备限制，因此优选将该距离(Le)设为200mm以下。

在焊接点与最接近该焊接点的已有焊接点的焊接点中心间距离(Lp)小于6.0mm时，该焊接点受到已有焊接点的限制，从而残留应力提高，容易产生LME裂纹和低温裂纹。不设置上述距离(Lp)的上限。为了确保焊接构件的强度和刚性，优选将上述的距离(Lp)设为200mm以下。

<板组所使用的钢板>

作为本发明中使用的钢板，可以列举冷轧钢板、在钢板表面具有金属镀层的表面处理钢板。例如板组中包含的全部钢板可以是冷轧钢板，另外例如板组中包含的全部钢板也可以是表面处理钢板，此外例如板组中包含的钢板还可以是冷轧钢板和表面处理钢板。以下，对钢板进行说明。

[钢板的板厚]

本发明的板组中包含的钢板的板厚没有特别限定。从应用于汽车部件的观点出发，例如优选为0.5mm～6.0mm。

[钢板的拉伸强度]

本发明的板组中包含的钢板的拉伸强度没有特别限定，例如为250 MPa～2500MPa。板组的拉伸强度变大时，容易产生裂纹，因此通过对两张以上钢板中的至少一张钢板的拉伸强度为590 MPa以上的板组应用本发明，能够更有效地得到裂纹抑制效果。特别是板组中包含的钢板中的至少一张为拉伸强度780 MPa以上时，能够得到更大的效果。

[钢板的成分组成]

本发明的板组中包含的钢板的成分没有特别限定。从使用在上述拉伸强度范围内的钢板的观点出发，优选例如板组中包含的钢板中的至少一张钢板为具有以下所示的成分组成的钢板。在该情况下，能够更有效地得到本发明的效果。在以下的说明中，只要没有特别说明，成分组成的“%”表示是指“质量%”。

钢板的成分组成优选：含有以质量%计C：0.04%～0.50%、Si：0.01%～2.50%、Mn：1.00%～5.00%、P：0.05%以下、S：0.01%以下和Al：0.01%～0.30%。

C：0.04%～0.50%

C是有助于钢板的高强度化的元素。C含量优选为0.04%以上。另一方面，过量添加C时，焊接部过度硬化，导致焊接部的韧性降低。C含量优选设为0.50%以下。

Si：0.01%～2.50%

Si是对于提高钢板的强度和伸长率有效的元素。Si含量优选为0.01%以上。另一方面，Si的过量添加会导致耐LME性、镀覆性下降。Si含量优选设为2.50%以下。

Mn：1.00%～5.00%

Mn是有助于钢板的高强度化的元素。Mn含量优选为1.00%以上。另一方面，过量添加Mn会促进熔核中的合金元素的凝固偏析，导致焊接部的韧性降低。Mn含量优选设为5.00%以下。Mn含量更优选设为小于3.00%。

P：0.05%以下

P过量添加时，因熔核的凝固偏析而导致焊接部的韧性降低。P含量优选设为0.05%以下。特别是P含量的下限没有规定，但P极低化使炼钢成本上升，因此P含量优选设为0.005%以上。

S：0.01%以下

S由于熔核内的凝固偏析而导致焊接部的韧性降低。S含量优选设为0.01%以下。特别是S含量的下限没有规定，但S极低化使炼钢成本上升，因此S含量优选设为0.0002%以上。

Al：0.01%～0.30%

Al是脱氧所需要的元素，为了得到该效果，优选Al含量设为0.01%以上。另一方面，过量添加Al时，钢板中的夹杂物增加，局部变形能降低，钢板的延展性降低。Al含量优选设为0.30%以下。

除了上述成分以外，还可以根据需要在合计为10%以下的范围内含有选自Ti、B、Cr、Ni、Mo、W、V、Nb、Cu、Sb、Ca、REM(稀土元素)、N和O中的1种或2种以上任选元素。需要说明的是，上述成分可以根据需要含有，因此这些各成分也可以为0%。

上述的任选元素的合计含量大于10%时，添加合金的成本变得过高，成为钢板脆化、焊接性降低等各种问题的原因。在含有这些任选元素的情况下，更优选合计含量为0.1%以上。

上述元素以外的余量为Fe和不可避免的杂质。

需要说明的是，本发明中使用的板组的钢板即使使用热冲压后的钢板、热轧钢板也没有任何问题。

[钢板表层]

本发明的板组中包含的钢板可以在钢板表层具有脱碳层和Si内部氧化层，也可以不具有脱碳层和Si内部氧化层。

已知钢中的C量增加时容易产生LME裂纹。因此，例如如图7所示，优选使用在钢板表层具有脱碳层13、在该脱碳层13中内包Si内部氧化层14的钢板。这是因为，在使用具有该脱碳层和Si内部氧化层的钢板的情况下，能够更有效地得到减少LME裂纹的效果。

具有该脱碳层的钢板通过使钢板制造中的退火时的露点上升，能够在钢板最表层形成脱碳层。具有该脱碳层的钢板没有特别限制脱碳层厚度。脱碳层厚度过大时，钢板的拉伸强度降低，因此从使拉伸强度在前述的范围内的观点出发，钢板的每单面的脱碳层厚度(tc)优选为0.20mm以下。该脱碳层厚度(tc)优选为0.01mm以上。

另外，已知钢中的Si量增加时容易产生LME裂纹。因此，如图7所示，优选使用在脱碳层13中内包Si内部氧化层14的钢板。由此，能够更有效地得到减少LME裂纹的效果。在该脱碳层中内包Si内部氧化层的钢板通过使钢板制造中的退火时的露点上升，能够在钢板最表层形成Si的内部氧化层。需要说明的是，如上所述，减少低温裂纹的效果也能够更有效地得到。

上述的“Si内部氧化层”具体而言是指在晶粒内和/或结晶晶界的一部分形成有Si氧化物的区域。

对该内部氧化量也没有特别限制。内部氧化量过大时，钢板的弯曲性劣化，因此钢板每单面的内部氧化量(Os)优选为1.0g/m²以下。该内部氧化量(Os)优选为0.1g/m²以上。

[钢板表面的金属镀层]

作为本发明的板组中包含的钢板，在使用具有金属镀层的表面处理钢板的情况下，金属镀层的组成也是任意的。

LME裂纹的一个原因是低熔点的金属镀层熔融，因此，在具有熔点比母材低的金属镀层的情况下，焊接部的裂纹抑制效果大。从应用于汽车部件的观点出发，优选本发明的母材(基体钢板)的熔点例如为1400～1570℃、金属镀层的熔点例如为300～1200℃。

作为达到上述熔点的金属镀层，例如可以列举Zn系镀层、Al系镀层。在需要耐腐蚀性的焊接构件中，Zn系镀覆比Al系镀覆更优良。这是因为，通过锌Zn的牺牲防腐蚀作用，能够降低基体钢板的腐蚀速度。作为Zn系镀覆，可以例示热镀锌(GI)、合金化热镀锌(GA)、电镀锌(EG)、Zn-Ni系镀覆(例如，含有10～25质量%的Ni的Zn-Ni系镀覆)、Zn-Al系镀覆、Zn-Mg系镀覆、Zn-Al-Mg系镀覆等。另外，作为Al系镀覆，可以例示Al-Si系镀覆(例如，含有10～20质量%的Si的Al-Si系镀覆)等。

金属镀层的附着量也是任意的，但从焊接性的观点出发，优选每单面的附着量设定为120g/m²以下。金属镀层的每单面的附着量的下限没有特别限定，但从确保防锈性的观点出发，优选每单面的附着量设定为20g/m²以上。

如图7所示，具有金属镀层的钢板可以在金属镀层11与钢板的钢基之间具有Fe系的预镀层12。在该情况下，预镀层优选为Fe系电镀层。作为Fe系电镀层，除了纯Fe之外，还可以使用Fe-B合金、Fe-C合金、Fe-P合金、Fe-N合金、Fe-O合金、Fe-Ni合金、Fe-Mn合金、Fe-Mo合金、Fe-W合金等合金镀层。Fe系电镀层的成分组成没有特别限定。在本发明中，优选设定为含有合计为10质量%以下的选自由B、C、P、N、O、Ni、Mn、Mo、Zn、W、Pb、Sn、Cr、V和Co组成的组中的1种或2种以上元素、并且余量由Fe和不可避免的杂质构成的成分组成。通过将除Fe以外的元素的合计量设为10质量%以下，能够防止电解效率降低、以低成本形成Fe系电镀层。

需要说明的是，在本发明中，对于板组没有特别限定。例如，可以是将两张以上同种钢板叠合而成的板组，或者也可以是将两张以上异种钢板叠合而成的板组。另外，即使各钢板的板厚不同也没有任何问题。另外，也可以是将具有熔点比钢板低的金属镀层的钢板与不具有金属镀层的钢板组合而成的板组。优选板组中的至少一张为合金化热镀锌钢板。

与LME裂纹不同，低温裂纹即使在板组中不使用具有金属镀层的表面处理钢板的情况下也会产生。即，即使在板组中包含的钢板全部不具有金属镀层的情况下，只要满足上述的各条件，就能够有效地得到本发明的效果。

接着，对本发明的焊接构件的制造方法的一个实施方式进行说明。在此，对使用上述的本发明的电阻点焊方法对两张以上钢板进行电阻点焊的焊接构件的制造方法进行说明。

[焊接构件的制造方法]

在本发明的焊接构件的制造方法中，经过具有将两张以上钢板叠合而得到板组的第一工序以及通过上述电阻点焊方法对得到的板组进行电阻点焊的第二工序的制造工序，能够制造焊接构件。

<第一工序>

在该工序中，准备两张以上钢板，将该两张以上钢板在上下方向上叠合而形成板组。需要说明的是，板组中包含的钢板前面已经说明，因此省略说明。接着，进行第二工序。

<第二工序>

在第二工序中，进行在第一工序中准备好的板组的接合。在该工序中，利用配置于板组的下侧和上侧的一对焊接电极夹持该板组并进行加压，同时进行基于上述电阻点焊方法的通电工序和保持工序，在钢板间形成焊接部，由此进行接合。

使用上述的本发明的电阻点焊方法进行焊接时，能够抑制焊接部产生裂纹。因此，根据本发明的制造方法，能够制造减少了焊接部的裂纹的焊接构件。

实施例

以下，使用实施例对本发明的作用和效果进行说明。需要说明的是，本发明并不限于以下的实施例。

使用表1所示的板组，以表2所示的焊接条件制作焊接接头(焊接构件)。需要说明的是，板组按照表1所示的钢板1、钢板2、钢板3的顺序从上侧开始配置并叠合。表1的“镀层的种类”栏所示的“无”是指不具有上述金属镀层的钢板(冷轧钢板)。另外，表2的“即将加压前的状态”栏所示的符号与上述的焊接施工干扰中所示的(a)～(d)对应。另外，焊接装置使用由伺服电机加压式焊枪和直流逆变器方式的焊接电源构成的电阻焊接机。所使用的一对电极芯片为具有前端的曲率半径R40mm、前端直径6mm的铬铜DR型电极。

另外，从各钢板上沿轧制方向裁取JIS 5号拉伸试验片，依据JIS Z 2241进行拉伸试验，将测定的拉伸强度(MPa)在表1的“拉伸强度”栏中示出。

另外，用微型切割机将钢板的截面切断，通过JIS G 0558中记载的电子射线显微分析法测定含碳率，求出钢板表层的每单面的脱碳层厚度(tc)(mm)，将求出的值在表1的“钢板表层的脱碳层厚度”栏中示出。需要说明的是，从测定精度的观点出发，在tc小于0.010mm时，将tc设为0mm而记载于表1中，将该值用于式(1)～式(4)的计算。

另外，在表1的“钢板表层的内部氧化量”栏中示出通过以下方法求出的、钢板单面的钢板表层的每单位面积的氧量(Os)(g/m²)。对于不具有金属镀层的钢板(冷轧钢板)，为了除去钢板表层的外部氧化物，在5质量%HCl中实施酸洗处理。对于具有金属镀层的钢板(GI钢板、GA钢板、EG钢板等)，在含有三乙醇胺的20质量%NaOH水溶液中实施锌镀层的溶解处理。然后，用熔融红外线吸收法测量Os，作为钢板单面的每单位面积的氧量。需要说明的是，从测定精度的观点出发，在Os小于0.001g/m²时，将Os设为0g/m²而记载于表1中，该值用于式(1)～式(4)的计算。

测定焊接前的钢板的板厚，将其总和作为板组的总板厚(t_all)(mm)，在表2的“总板厚”栏中示出。

在表2的“最短距离Le”栏中示出如图8所示的从焊接点中心8到钢板端面的最短距离Le(mm)的测定结果。

另外，在一部分的实施例中，如图9所示，在焊接点8的周围存在1点已有焊接点9的状态下进行焊接。在该实施例的、表2的“焊接点与已有焊接点的中心间距离Lp”栏中示出焊接点8与已有焊接点9的焊接点中心间距离Lp(mm)的测定结果。需要说明的是，评价焊接(焊接点8)与已有焊接(已有焊接点9)的焊接条件相同。在评价的焊接点的周围不存在已有焊接点的情况下，在表2中的“焊接点与已有焊接点的中心间距离Lp”栏中记载为“无”。该“在评价的焊接点的周围不存在已有焊接点的情况”包括由于相邻的焊接点间的距离远而不受焊接影响的情况。

通过以下所示的方法评价LME裂纹和低温裂纹的有无。

用微型切割机将得到的焊接接头的焊接部中央切断后，进行焊接部的截面观察。根据该观察结果，按照以下的基准评价有无裂纹。具体而言，在表2所示的各焊接条件下分别制作10个焊接接头，在钢板间的钢板接合面侧的焊接热影响区进行截面观察，确认LME裂纹和低温裂纹。

<评价基准>

A：10个全部无裂纹

B：产生了裂纹的接头为2个以下且裂纹深度的最大值小于100μm

C：产生了裂纹的接头为3个且裂纹深度的最大值小于100μm

D：产生了裂纹的接头为4个且裂纹深度的最大值小于100μm

F：产生了裂纹的接头为5个以上或者裂纹深度的最大值为100μm以上

此处，在评价结果为A～D中任一者的情况下，评价为合格。

将得到的各值和评价结果分别示于表2。由表2可知，发明例的评价结果均为A～D中任一者。可知，根据本发明，能够同时减少热影响区的钢板表面的接合面侧的LME裂纹和低温裂纹。

符号说明

1、2钢板

4、5焊接电极

6焊接部

7裂纹

8焊接点

9已有焊接点

10焊接构件

11金属镀层

12预镀层

13脱碳层

14内部氧化层

Claims (5)

1.一种电阻点焊方法，其是利用一对焊接电极夹持将两张以上钢板叠合而成的板组、并在加压的同时进行通电而将钢板彼此接合的电阻点焊方法，其中，

具有在所述通电结束后保持所述焊接电极的保持工序，

在所述保持工序中，在将加压力保持时间设为H(ms)、将所述钢板的C含量、Si含量和Mn含量分别设为C(质量%)、Si(质量%)和Mn(质量%)、将所述钢板的表层的每单面的脱碳层厚度设为tc(mm)、将所述钢板的表层的每单面的内部氧化量设为Os(g/m²)、将每张所述钢板的式(1)的计算值X1中成为最大值的钢板的计算值设为X1max、将每张所述钢板的式(2)的计算值X2中成为最小值的钢板的计算值设为X2min时，所述加压力保持时间满足X1max＜H＜X2min，

100×{(C-tc)+(Si-2×Os)/5+Mn/40}=X1 …(1)，

2000-600×{(C-tc)+(Si-2×Os)/20+Mn/40}=X2 …(2)。

2.根据权利要求1所述的电阻点焊方法，其中，在所述保持工序中，进一步在将加压力保持时间设为H(ms)、将所述钢板的C含量、Si含量和Mn含量分别设为C(质量%)、Si(质量%)和Mn(质量%)、将所述钢板的表层的每单面的脱碳层厚度设为tc(mm)、将所述钢板的表层的每单面的内部氧化量设为Os(g/m²)、将叠合后的所述两张以上钢板的板厚的总和设为t_all(mm)、将每张所述钢板的式(3)的计算值Y1中成为最大值的钢板的计算值设为Y1max、将每张所述钢板的式(4)的计算值Y2中成为最小值的钢板的计算值设为Y2min时，所述加压力保持时间满足Y1max＜H＜Y2min，

(1+0.1×t_all)×[100×{(C-tc)+(Si-2×Os)/5+Mn/40}]=Y1 …(3)，

(1-0.8/t_all)×[2000-600×{(C-tc)+(Si-2×Os)/20+Mn/40}]=Y2 …(4)。

3.根据权利要求1所述的电阻点焊方法，其中，在所述通电时，将从焊接点中心到所述钢板的端面的最短距离Le设为大于3.0mm，并且，在焊接点的周围存在1点以上已有焊接点时，将所述焊接点与最接近该焊接点的所述已有焊接点的焊接点中心间距离Lp设为6.0mm以上，进行电阻点焊。

4.根据权利要求2所述的电阻点焊方法，其中，在所述通电时，将从焊接点中心到所述钢板的端面的最短距离Le设为大于3.0mm，并且，在焊接点的周围存在1点以上已有焊接点时，将所述焊接点与最接近该焊接点的所述已有焊接点的焊接点中心间距离Lp设为6.0mm以上，进行电阻点焊。

5.一种焊接构件的制造方法，其具有：

将两张以上钢板叠合而得到板组的第一工序；以及

通过权利要求1～4中任一项所述的电阻点焊方法对得到的所述板组进行电阻点焊的第二工序。