点焊接头和点焊方法转让专利

申请号 : CN201580083905.2

文献号 : CN108136535B

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相似专利:

发明人 : 吉永千智古迫诚司渡边史德宫崎康信冈田彻

申请人 : 日本制铁株式会社

摘要 :

提供即使包含1张以上的高强度钢板也能得到高的CTS的点焊接头及其焊接方法。一种包含多张钢板的点焊接头1,1张以上的钢板是抗拉强度为750~2500MPa的高强度钢板,在钢板的板厚方向截面中,将配置于最外侧的高强度钢板S1与其他的钢板1B的重叠面记为面A,将通过下述点、且与面A平行的面记为面B,所述点是位于板厚方向的直线L1上的高强度钢板S1侧的熔核端部位置E和面A与直线L1的交点O的距离的1/2处的点,此时,在以直线L2和直线L3的交点X为中心的单边为30μm的包含在以高强度钢板S1为母材的热影响区4中的正方形区域SA中,由板条马氏体构成的块的宽度的平均值为0.5~7.0μm,所述直线L2是相对于被面A和面B夹着的熔核端部线NEL上的任意位置的切线,向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线,所述直线L3是与L2垂直的直线。

权利要求 :

1.一种点焊接头,其特征在于,是通过将多张钢板重叠并进行点焊而形成的点焊接头,所述多张钢板之中的至少1张钢板是抗拉强度为750MPa~2500MPa的高强度钢板,用下述(A)式表示的所述高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量%~0.55质量%,在所述多张钢板的重叠中,高强度钢板配置于最外侧,将配置于最外侧的高强度钢板记为高强度钢板S1,在通过利用所述点焊在所述钢板的表面形成的焊接痕的中心、并且沿着所述钢板的板厚方向切出的截面中,将所述高强度钢板S1与和该高强度钢板S1重叠的其他钢板的重叠面记为面A,将通过下述点、且与所述面A平行的面记为面B,所述点是通过熔核的中心的板厚方向的直线L1与表示所述高强度钢板S1侧的熔核的端部的线的交点和所述面A与所述直线L1的交点的距离的1/2处的点,此时,在下述正方形区域中,由板条马氏体构成的块的宽度的平均值为0.5~7.0μm,该正方形区域是以直线L2与直线L3的交点为中心的单边为30μm的正方形区域,且该正方形区域包含在以所述高强度钢板S1为母材的热影响区中,所述直线L2是相对于表示熔核的端部的线之中的被所述面A和所述面B夹着的熔核端部线NEL上的任意位置处的切线,向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线,所述直线L3是通过所述任意位置、且与所述直线L2垂直的直线,Ceq=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+2[P]+4[S]···(A)

所述(A)式中的[C]、[Si]、[Mn]、[P]、和[S]分别为C、Si、Mn、P、和S的各自的含量,且单位均为质量%。

2.一种点焊接头,其特征在于,是通过将多张钢板重叠并进行点焊而形成的点焊接头,所述多张钢板之中的至少1张钢板是抗拉强度为750MPa~2500MPa的高强度钢板,用下述(A)式表示的所述高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量%~0.55质量%,在所述多张钢板的重叠中,高强度钢板未配置于最外侧,将未配置于最外侧的高强度钢板记为高强度钢板S1,在通过利用所述点焊在所述钢板的表面形成的焊接痕的中心、并且沿着所述钢板的板厚方向切出的截面中,在下述正方形区域中,由板条马氏体构成的块的宽度的平均值为0.5~7.0μm,该正方形区域是以直线L2与直线L3的交点为中心的单边为30μm的正方形区域,且该正方形区域包含在以所述高强度钢板S1为母材的热影响区中,所述直线L2是相对于表示熔核的端部的线之中的、表示以所述高强度钢板S1为母材的熔核的端部的熔核端部线NEL上的任意位置处的切线,向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线,所述直线L3是通过所述任意位置、且与所述直线L2垂直的直线,Ceq=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+2[P]+4[S]···(A)所述(A)式中的[C]、[Si]、[Mn]、[P]、和[S]分别为C、Si、Mn、P、和S的各自的含量,且单位均为质量%。

3.一种点焊方法,其特征在于,将多张钢板重叠来进行点焊,

所述多张钢板之中的至少1张钢板是抗拉强度为750MPa~2500MPa的高强度钢板,用下述(A)式表示的所述高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量%~0.55质量%,在所述多张钢板的重叠中,高强度钢板配置于最外侧,将配置于最外侧的高强度钢板记为高强度钢板S1,所述点焊方法具有:

正式焊接工序,该正式焊接工序是经由焊接电极对所述重叠的多张钢板进行通电的工序;和

加热控制工序,该加热控制工序是在所述正式焊接工序后,一边维持在所述高强度钢板S1的Ms点以上的温度,一边进行控制以使得下述正方形区域在所述高强度钢板S1的Ar3点以上、Ar3点+400℃以下的范围被加热0.04秒以上5.0秒以下的工序,其中所述Ar3点的单位为℃,在通过利用所述正式焊接工序在所述钢板的表面形成的焊接痕的中心、并且沿着所述钢板的板厚方向切出的截面中,将所述高强度钢板S1与和该高强度钢板S1重叠的其他钢板的重叠面记为面A,将通过下述点、且与所述面A平行的面记为面B,所述点是通过应成为熔核的部分的中心的板厚方向的直线L1与表示所述高强度钢板S1侧的应成为熔核的部分的端部的线的交点和所述面A与所述直线L1的交点的距离的1/2处的点,所述正方形区域是指以直线L2与直线L3的交点为中心的单边为30μm的正方形区域,且该正方形区域包含在以所述高强度钢板S1为母材的热影响区中,所述直线L2是相对于表示应成为熔核的部分的端部的线之中的、被所述面A和所述面B夹着的熔核端部线NEL上的任意位置处的切线,向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线,所述直线L3是通过所述任意位置、且与所述直线L2垂直的直线,Ceq=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+2[P]+4[S]···(A)所述(A)式中的[C]、[Si]、[Mn]、[P]、和[S]分别为C、Si、Mn、P、和S的各自的含量,且单位均为质量%。

4.一种点焊方法,其特征在于,将多张钢板重叠来进行点焊,

所述多张钢板之中的至少1张钢板是抗拉强度为750MPa~2500MPa的高强度钢板,用下述(A)式表示的所述高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量%~0.55质量%,在所述多张钢板的重叠中,高强度钢板未配置于最外侧,将未配置于最外侧的高强度钢板记为高强度钢板S1,所述点焊方法具有:

正式焊接工序,该正式焊接工序是经由焊接电极对所述重叠的多张钢板进行通电的工序;和

加热控制工序,该加热控制工序是在所述正式焊接工序后,一边维持在所述高强度钢板S1的Ms点以上的温度,一边进行控制以使得下述正方形区域在所述高强度钢板S1的Ar3点以上、Ar3点+400℃以下的范围被加热0.04秒以上5.0秒以下的工序,其中所述Ar3点的单位为℃,在通过利用所述正式焊接工序在所述钢板的表面形成的焊接痕的中心、并且沿着所述钢板的板厚方向切出的截面中,该正方形区域是指以直线L2与直线L3的交点为中心的单边为30μm的正方形区域,且该正方形区域包含在以所述高强度钢板S1为母材的热影响区中,所述直线L2是相对于表示应成为熔核的部分的端部的线之中的、表示以所述高强度钢板S1为母材的应成为熔核的部分的端部的熔核端部线NEL上的任意位置处的切线,向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线,所述直线L3是通过所述任意位置、且与所述直线L2垂直的直线,Ceq=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+2[P]+4[S]···(A)

所述(A)式中的[C]、[Si]、[Mn]、[P]、和[S]分别为C、Si、Mn、P、和S的各自的含量,且单位均为质量%。

说明书 :

点焊接头和点焊方法

技术领域

[0001] 本发明涉及通过将多张钢板重叠并进行点焊而得到的点焊接头和适合于得到该点焊接头的点焊方法。特别是涉及即使是由包含1张以上的高强度钢板的多张钢板构成的情况也抗拉强度优异的点焊接头和适合于得到该点焊接头的点焊方法。

背景技术

[0002] 近年来,在汽车领域,为了降低油耗和削减CO2排放量,要求将车体轻量化。另外,为了提高碰撞安全性,要求将车体构件高强度化。为了满足这些要求,车体和部件等使用高强度钢板是有效的。但是,在车体的组装和部件的安装时,使用将多张钢板重叠并进行点焊而形成的点焊接头。
[0003] 在点焊接头中,抗拉强度是重要的特性。抗拉强度有在剪切方向上负载拉伸载荷来进行测定的抗拉伸剪切力(TSS)、在剥离方向上负载拉伸载荷来进行测定的十字抗拉力(CTS)。再者,抗拉伸剪切力和十字抗拉力的测定方法分别在JIS Z 3136和JIS Z 3137中被规定。
[0004] 将抗拉强度不那么高的钢板、例如具有270MPa~600MPa程度的抗拉强度的钢板多张重叠来形成的点焊接头的CTS,伴随着构成接头的钢板的抗拉强度的增加而增加,因此不易产生关于接头的抗拉强度的问题。
[0005] 但是,采用包含至少1张的抗拉强度高的钢板、例如抗拉强度为750MPa以上的钢板的多张钢板形成的点焊接头的CTS,即使构成接头的钢板的抗拉强度增加,其也不增加、或者减少。其原因是:由于钢板的变形能力的降低而导致向焊接部的应力集中提高;由于对焊接部淬火而导致焊接部的韧性降低。因此,要求提高采用包含至少1张的抗拉强度高的钢板、即所谓的高强度钢板的多张钢板形成的点焊接头的CTS。
[0006] 作为确保包含高强度钢板而形成的点焊接头的强度和韧性的方法,可举出例如专利文献1~6中记载的方法。
[0007] 专利文献1中记载了下述方法:在从用于使钢板熔融而接合的正式通电结束起经过一定时间后,进行回火通电,由此将点焊接头的接合部(熔核部和热影响区)退火而使硬度降低。
[0008] 但是,该方法需要在进行回火通电之前使马氏体相变大致完成。因此,正式通电结束后需要较长的冷却时间。而且,在采用该方法得到的点焊接头中,熔核软化,剪切力降低。
[0009] 专利文献2中记载了下述方法:在焊接后,通过作为与焊接分开的加热手段的高频加热来将焊接部回火处理。但是,该方法在焊接后需要别的工序,作业步骤变得烦杂。另外,该方法需要用于利用高频的特殊的装置。而且,在采用该方法得到的点焊接头中,熔核软化,剪切力降低。
[0010] 专利文献3中记载了下述方法:在通过正式焊接形成熔核后,以正式焊接电流以上的电流进行后通电。但是,在该方法中,当使后通电时间较长时,在所得到的点焊接头中,只是熔核直径扩大,组织变得与通常的焊接相同。
[0011] 专利文献4中记载了一种对抗拉强度为440MPa以上的钢板进行点焊的方法。在该方法中,将钢板的成分组成限制为:C×P≤0.0025、P:0.015%以下、S:0.01%以下。而且,焊接后,对焊接部在300℃实施20分钟左右的热处理。但是,在该方法中,能够应用的钢板被限定。而且,在该方法中,焊接需要长时间,生产率低。
[0012] 专利文献5中记载了一种规定了熔核外层区域的显微组织、和显微组织中的炭化物的平均粒径和个数密度的、包含高强度钢板(抗拉强度:750~1850MPa、碳当量Ceq:0.22~0.55质量%)而形成的点焊接头。但是,在熔核的外侧发生断裂的情况下,由于熔核的组织没有任何贡献,因此关于显微组织的规定没有意义。
[0013] 专利文献6中记载了一种对抗拉强度为900~1850MPa、板厚为1.8~2.8mm的钢板进行点焊的方法。在该方法中,在焊接后,接着以焊接电流的0.5倍~0.9倍的电流进行后通电焊接时间的0.3倍~0.5倍的时间。但是,就该方法而言,未充分进行关于正式焊接和后通电之间的时间的研究,并不有助于接头强度的提高。
[0014] 在先技术文献
[0015] 专利文献
[0016] 专利文献1:日本特开2002-103048号公报
[0017] 专利文献2:日本特开2009-125801号公报
[0018] 专利文献3:日本特开2010-115706号公报
[0019] 专利文献4:日本特开2010-059451号公报
[0020] 专利文献5:国际公开第2011/025015号
[0021] 专利文献6:日本特开2011-005544号公报

发明内容

[0022] 从以上那样的背景来看,在以往的采用包含至少1张的抗拉强度高的高强度钢板的多张钢板形成的点焊接头中,韧性容易不足,难以确保充分高的十字抗拉力。
[0023] 本发明鉴于上述的状况而完成,其目的是提供即使包含至少1张的抗拉强度高的高强度钢板、具体而言抗拉强度为750MPa~2500MPa的高强度钢板,也能得到充分高的十字抗拉力(CTS)的点焊接头、和适合于得到该点焊接头的点焊方法。
[0024] 为了解决上述的课题,本发明人从冶金学的视角和力学的视角出发锐意研究了解决上述课题的方法。其结果判明:若只是确保熔融凝固部(以下称为“熔核”)内部的韧性的话,在十字拉伸试验时即使能够抑制在熔核内部发生的低载荷断裂,也不能够抑制在熔核周边部、即热影响区发生的低载荷断裂。
[0025] 而且发现,为了得到可靠性高的点焊接头,不仅熔核内部,熔核周边部的组织也需要一并改善,为此,通过在熔融部形成凝固区域后,控制包围凝固区域的热影响区的组织,能够抑制在热影响区发生的低载荷断裂,从而完成了本发明。
[0026] 即,本发明的方案如下。
[0027] (1)一种点焊接头,其特征在于,是通过将多张钢板重叠并进行点焊而形成的点焊接头,
[0028] 上述多张钢板之中的至少1张钢板是抗拉强度为750MPa~2500MPa的高强度钢板,[0029] 用下述(A)式表示的上述高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量%~0.55质量%,[0030] 在上述多张钢板的重叠中,高强度钢板配置于最外侧,将配置于最外侧的高强度钢板记为高强度钢板S1,
[0031] 在通过利用上述点焊在上述钢板的表面形成的焊接痕的中心、并且沿着上述钢板的板厚方向切出的截面中,
[0032] 将上述高强度钢板S1与和该高强度钢板S1重叠的其他钢板的重叠面记为面A,将通过下述点、且与上述面A平行的面记为面B,所述点是通过熔核的中心的板厚方向的直线L1与表示上述高强度钢板S1侧的熔核的端部的线的交点和上述面A与上述直线L1的交点的距离的1/2处的点,此时,
[0033] 在下述正方形区域中,由板条马氏体构成的块的宽度的平均值为0.5~7.0μm,[0034] 该正方形区域是以直线L2与直线L3的交点为中心的单边为30μm的正方形区域,且该正方形区域包含在以上述高强度钢板S1为母材的热影响区中,
[0035] 所述直线L2是相对于表示熔核的端部的线之中的、被上述面A和上述面B夹着的熔核端部线NEL上的任意位置处的切线,向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线,所述直线L3是通过上述任意的位置、且与上述直线L2垂直的直线。
[0036] Ceq=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+2[P]+4[S]···(A)
[0037] 上述(A)式中的[C]、[Si]、[Mn]、[P]、和[S]分别为C、Si、Mn、P、和S的各自的含量(质量%)。
[0038] (2)一种点焊接头,其特征在于,是通过将多张钢板重叠并进行点焊而形成的点焊接头,
[0039] 上述多张钢板之中的至少1张钢板是抗拉强度为750MPa~2500MPa的高强度钢板,[0040] 用下述(A)式表示的上述高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量%~0.55质量%,[0041] 在上述多张钢板的重叠中,高强度钢板未配置于最外侧,将未配置于最外侧的高强度钢板记为高强度钢板S1,
[0042] 在通过利用上述点焊在上述钢板的表面形成的焊接痕的中心、并且沿着上述钢板的板厚方向切出的截面中,
[0043] 在下述正方形区域中,由板条马氏体构成的块的宽度的平均值为0.5~7.0μm,[0044] 该正方形区域是以直线L2与直线L3的交点为中心的单边为30μm的正方形区域,且该正方形区域包含在以上述高强度钢板S1为母材的热影响区中,
[0045] 所述直线L2是相对于表示熔核的端部的线之中的、表示以上述高强度钢板S1为母材的熔核的端部的熔核端部线NEL上的任意位置处的切线,向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线,所述直线L3是通过上述任意的位置、且与上述直线L2垂直的直线。
[0046] Ceq=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+2[P]+4[S]···(A)
[0047] 上述(A)式中的[C]、[Si]、[Mn]、[P]、和[S]分别为C、Si、Mn、P、和S的各自的含量(质量%)。
[0048] (3)一种点焊方法,其特征在于,将多张钢板重叠来进行点焊,
[0049] 上述多张钢板之中的至少1张钢板是抗拉强度为750MPa~2500MPa的高强度钢板,[0050] 用下述(A)式表示的上述高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量%~0.55质量%,[0051] 在上述多张钢板的重叠中,高强度钢板配置于最外侧,将配置于最外侧的高强度钢板记为高强度钢板S1,
[0052] 所述点焊方法具有:
[0053] 正式焊接工序,该正式焊接工序是经由焊接电极对上述重叠的多张钢板进行通电的工序;和
[0054] 加热控制工序,该加热控制工序是在上述正式焊接工序后,一边维持在上述高强度钢板S1的Ms点以上的温度,一边进行控制以使得下述正方形区域在上述高强度钢板S1的Ar3点[℃]以上、(Ar3点+400)[℃]以下的范围被加热0.04秒以上5.0秒以下的工序,[0055] 在通过利用上述正式焊接工序在上述钢板的表面形成的焊接痕的中心、并且沿着上述钢板的板厚方向切出的截面中,
[0056] 将上述高强度钢板S1与和该高强度钢板S1重叠的其他钢板的重叠面记为面A,将通过下述点、且与上述面A平行的面记为面B,所述点是通过应成为熔核的部分的中心的板厚方向的直线L1与表示上述高强度钢板S1侧的应成为熔核的部分的端部的线的交点和上述面A与上述直线L1的交点的距离的1/2处的点,
[0057] 所述正方形区域是指以直线L2与直线L3的交点为中心的单边为30μm的正方形区域,且包含在以上述高强度钢板S1为母材的热影响区中,
[0058] 所述直线L2是相对于表示应成为熔核的部分的端部的线之中的、被上述面A和上述面B夹着的熔核端部线NEL上的任意位置处的切线,向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线,所述直线L3是通过上述任意的位置、且与上述直线L2垂直的直线。
[0059] Ceq=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+2[P]+4[S]···(A)
[0060] 上述(A)式中的[C]、[Si]、[Mn]、[P]、和[S]分别为C、Si、Mn、P、和S的各自的含量(质量%)。
[0061] (4)一种点焊方法,其特征在于,将多张钢板重叠来进行点焊,
[0062] 上述多张钢板之中的至少1张钢板是抗拉强度为750MPa~2500MPa的高强度钢板,[0063] 用下述(A)式表示的上述高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量%~0.55质量%,[0064] 在上述多张钢板的重叠中,高强度钢板未配置于最外侧,将未配置于最外侧的高强度钢板记为高强度钢板S1,
[0065] 所述点焊方法具有:
[0066] 正式焊接工序,该正式焊接工序是经由焊接电极对上述重叠的多张钢板进行通电的工序;和
[0067] 加热控制工序,该加热控制工序是在上述正式焊接工序后,一边维持在上述高强度钢板S1的Ms点以上的温度,一边进行控制以使得下述正方形区域在上述高强度钢板S1的Ar3点[℃]以上、(Ar3点+400)[℃]以下的范围被加热0.04秒以上5.0秒以下的工序,[0068] 在通过利用上述正式焊接工序在上述钢板的表面形成的焊接痕的中心、并且沿着上述钢板的板厚方向切出的截面中,
[0069] 该正方形区域是指以直线L2与直线L3的交点为中心的单边为30μm的正方形区域,且该正方形区域包含在以上述高强度钢板S1为母材的热影响区中,
[0070] 所述直线L2是相对于表示应成为熔核的部分的端部的线之中的、表示以上述高强度钢板S1为母材的应成为熔核的部分的端部的熔核端部线NEL上的任意位置处的切线,向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线,所述直线L3是通过上述任意的位置、且与上述直线L2垂直的直线。
[0071] Ceq=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+2[P]+4[S]···(A)
[0072] 上述(A)式中的[C]、[Si]、[Mn]、[P]、和[S]分别为C、Si、Mn、P、和S的各自的含量(质量%)。
[0073] 根据本发明,能够提供即使包含至少1张的抗拉强度为750MPa~2500MPa的高强度钢板,也能得到充分高的十字抗拉力(CTS)的点焊接头、和适合于得到该点焊接头的点焊方法。

附图说明

[0074] 图1是本实施方式涉及的点焊接头的板厚方向上的示意性的截面图。
[0075] 图2是用于说明构成本实施方式涉及的点焊接头的热影响区的马氏体组织中的块的示意性的图。
[0076] 图3A是用于说明在本实施方式涉及的点焊接头之中的、将2张钢板重叠而得到的点焊接头中,高强度钢板配置于最外侧的情况下,在该点焊接头的板厚方向上的截面中,测定块的宽度的正方形区域的示意性的图。
[0077] 图3B是用于说明在本实施方式涉及的点焊接头之中的、将3张钢板重叠而得到的点焊接头中,高强度钢板配置于最外侧的情况下,在该点焊接头的板厚方向上的截面中,测定块的宽度的正方形区域的示意性的图。
[0078] 图3C是用于说明在本实施方式涉及的点焊接头之中的、将3张钢板重叠而得到的点焊接头中,高强度钢板未配置于最外侧的情况下,在该点焊接头的板厚方向上的截面中,测定块的宽度的正方形区域的示意性的图。
[0079] 图4是表示开始点焊时的、2张钢板和焊接电极的配置的一例的图。
[0080] 图5是用于说明在本实施方式涉及的点焊方法中,在加热控制工序中,对图3A~图3C中所示的正方形区域施加的温度过程的图。
[0081] 图6是表示本发明例涉及的点焊接头的正方形区域中的马氏体组织的SEM照片。
[0082] 图7是表示比较例涉及的点焊接头的正方形区域中的马氏体组织的SEM照片。

具体实施方式

[0083] 以下基于附图所示的实施方式,按以下的顺序来详细说明本发明。
[0084] 1点焊接头
[0085] 1.1高强度钢板
[0086] 1.2热影响区
[0087] 1.3高强度钢板以外的钢板
[0088] 2点焊方法
[0089] 2.1正式焊接工序
[0090] 2.2加热控制工序
[0091] 3本实施方式的效果
[0092] 4变形例
[0093] (1点焊接头)
[0094] 本实施方式涉及的点焊接头1,如图1所示,作为母材的2张钢板1A、1B被重叠,所重叠的部分的一部分通过点焊而熔融从而接合,由此具有钢板1A和钢板1B被一体化了的结构。在本实施方式中,钢板1A、1B之中的至少1张为后述的抗拉强度高的高强度钢板。
[0095] 关于构成本实施方式涉及的点焊接头的多张钢板,只要在钢板中包含1张以上的高强度钢板,就无特别限制。即,也可以构成点焊接头的全部的钢板均为高强度钢板,也可以高强度钢板为1张。
[0096] 另外,在图1中,示出了将2张钢板接合而得到的点焊接头,但也可以是将3张以上的钢板接合而得到的点焊接头。即使是该情况,也只要1张以上的钢板为高强度钢板即可。进而,在将3张以上的钢板重叠的情况下,3张以上的钢板的各自的板厚也可以不同。另外,在将3张以上的钢板重叠的情况下,也可以至少2张钢板的板厚相同。
[0097] 另外,钢板的钢种无特别限定。例如,可以是双相组织型(例如,在铁素体中包含马氏体的组织、在铁素体中包含贝氏体的组织)、加工诱发相变型(在铁素体中包含残余奥氏体的组织)、淬火型(马氏体组织)、微细结晶型(铁素体主体组织)等任意类型的钢种。
[0098] (1.1高强度钢板)
[0099] 在本实施方式中,高强度钢板的抗拉强度为750MPa~2500MPa。如上述那样,在形成了包含抗拉强度高的、例如抗拉强度为750MPa以上的高强度钢板的点焊接头的情况下,尽管使用了高强度钢板,但是点焊接头的十字抗拉力(CTS)会减少。
[0100] 在高强度钢板的抗拉强度低于750MPa的情况下,本来十字抗拉力(CTS)就高,另外,针对点焊接头的负荷小。因此,难以产生关于接头强度的问题。因此,在本实施方式中,高强度钢板设为:上述那样的问题显著化的具有750MPa以上的抗拉强度的钢板。
[0101] 当高强度钢板的抗拉强度超过2500MPa时,变得难以抑制接头强度的降低和偏差。而且,与之相伴,变得难以抑制焊接部中的断裂形态的劣化、和在熔核内部的缺陷和裂纹的发生。因此,将高强度钢板的抗拉强度设为2500MPa以下。
[0102] (碳当量Ceq)
[0103] 在本实施方式中,高强度钢板的碳当量Ceq为0.20质量%~0.55质量%的范围。当碳当量Ceq低于0.20质量%时,存在得不到作为上述的高强度钢板的抗拉强度的下限值的750MPa以上的抗拉强度的倾向。另一方面,当碳当量Ceq超过0.55质量%时,存在抗拉强度超过作为上述的高强度钢板的抗拉强度的上限值的2500MPa的倾向,因此不优选。再者,碳当量Ceq用以下的(1)式表示。
[0104] Ceq=[C]+[Si]/30+[Mn]/20+2[P]+4[S]···(1)
[0105] [C]、[Si]、[Mn]、[P]、和[S]分别为C、Si、Mn、P、和S的各自的含量(质量%)。
[0106] (1.2热影响区)
[0107] 本实施方式涉及的点焊接头1,虽然是包含这样的高强度钢板的结构,但是具有优异的抗拉强度、特别是十字抗拉强度(CTS)。
[0108] 如图1所示,在点焊接头1的接合部分存在通过点焊而熔融后进行凝固而形成的熔核(熔融凝固部)3,在熔核的周围存在热影响区(HAZ)4,所述热影响区(HAZ)4是通过点焊而被加热至Ac1点[℃]以上且低于熔融温度,通过其后的冷却,母材的组织变化,从而具有与母材的组织不同的组织的区域。
[0109] 本实施方式涉及的点焊接头1,改善了上述的热影响区4的组织,抑制了随着成为母材的钢板的抗拉强度的高强度化而在热影响区中发生的按钮状断裂,实现了CTS的提高。以下对被改善的热影响区4的组织进行详细说明。
[0110] 热影响区4,是通过在点焊时对钢板1A和1B进行通电的工序中,利用通过通电而产生的电阻热将母材的组织加热,其后通过冷却而形成的。在该冷却时,如果热影响区4的温度低于母材的Ms点,则在热影响区4的组织中开始生成马氏体组织。
[0111] 因此,点焊结束后的点焊接头1的热影响区4的组织,主要由马氏体组织构成。在本实施方式中,通过控制该马氏体组织,改善热影响区4的组织,抑制热影响区中的断裂,实现了CTS的提高。
[0112] 具体地讲,在以高强度钢板为母材的热影响区4中存在马氏体组织。如图2所示,在马氏体组织10中,具有大致相同的晶体取向的微细的板条马氏体集合而形成块11。块11具有细长的形状,作为块11的尺寸的指标,通常测定块11的宽度(宽度方向的长度)。在本实施方式中,在热影响区4内的特定的正方形区域中,由板条马氏体构成的块11的宽度比较大,其平均值为0.5~7.0μm,优选为2~6μm。
[0113] 在本实施方式中,通过控制以高强度钢板为母材的热影响区的马氏体组织,使块的宽度较大并在上述的范围内,从而使热影响区4的韧性提高。其结果,抑制了热影响区中的断裂,即使是包含高强度钢板的点焊接头,也能够使其CTS提高。
[0114] 上述的块的宽度的范围,不需要在整个热影响区4中都满足,只要在热影响区的特定的正方形区域中满足即可。因此,在块的宽度为上述的范围内的情况下,意味着:该组织被改善至作为热影响区4的组织整体能够有助于CTS提高的程度、即能够抑制热影响区4中的按钮状断裂的程度。再者,特定的正方形区域如以下那样设定。
[0115] 以下,分为在重叠有多张钢板的点焊接头中,高强度钢板配置于最外侧的情况、和高强度钢板未配置于最外侧的情况来进行说明。通常,发生断裂的是包含点焊接头的最外侧的钢板的部位。首先,对高强度钢板配置于最外侧的情况进行说明。
[0116] 图3A示出通过在将2张钢板重叠而得到的点焊接头中作为接合部分能够目视到的焊接痕的中心、并且沿着钢板的板厚方向切出的截面。在图3A中,钢板1A为高强度钢板S1,钢板1B为高强度钢板以外的钢板。另外,从图3A明确可知,在本实施方式中,在将2张钢板重叠而得到的点焊接头中,高强度钢板一定配置于最外侧。
[0117] 在该截面中,将高强度钢板S1与和该高强度钢板S1重叠的其他钢板1B的重叠面记为面A。另外,将通过下述点、且与面A平行的面记为面B,所述点是通过熔核的中心O的板厚方向的直线L1与表示高强度钢板S1侧的熔核的端部的线的交点E和面A与直线L1的交点(在图3A中为熔核的中心O)的距离的1/2处的点。将表示熔核3的端部的线之中的、被面A和面B夹着的熔核的端部记为熔核端部线NEL。在图3A中,熔核端部线NEL用粗线表示。
[0118] 当设想这样规定的熔核端部线NEL上的任意位置处的切线TL时,求出相对于该切线TL向热影响区侧远离了250μm的与该切线TL平行的直线L2与通过该任意的位置、且与直线L2垂直的直线L3的交点X。然后,将以该交点X为中心的单边为30μm的正方形区域SA作为测定块的宽度的区域即可。该正方形区域包含在以高强度钢板S1为母材的热影响区4中。
[0119] 接着,对于在将3张以上的钢板重叠而得到的点焊接头中,高强度钢板配置于最外侧的情况进行说明。
[0120] 图3B示出通过在将3张钢板重叠而得到的点焊接头中作为接合部分能够目视到的焊接痕的中心、并且沿着钢板的板厚方向切出的截面。在图3B中,钢板1A为高强度钢板S1,钢板1B和1C为高强度钢板以外的钢板。
[0121] 在该截面中,将高强度钢板S1与和该高强度钢板S1重叠的其他钢板1B的重叠面记为面A。另外,将通过下述点、且与面A平行的面记为面B,所述点是通过熔核的中心O的板厚方向的直线L1与高强度钢板S1侧的熔核的端部的交点E和面A与直线L1的交点C的距离的1/2处的点。将表示熔核3的端部的线之中的、被面A和面B夹着的熔核的端部记为熔核端部线NEL。在图3B中,熔核端部线NEL用粗线表示。
[0122] 当设想这样规定的熔核端部线NEL上的任意位置处的切线TL时,求出相对于该切线TL向热影响区侧远离了250μm的与该切线平行的直线L2与通过该任意的位置、且与直线L2垂直的直线L3的交点X。然后,将以该交点X为中心的单边为30μm的正方形区域SA作为测定块的宽度的区域即可。该正方形区域包含在以高强度钢板S1为母材的热影响区4中。
[0123] 接着,对于在将3张以上的钢板重叠而得到的点焊接头中,高强度钢板未配置于最外侧的情况进行说明。
[0124] 图3C示出通过在将3张钢板重叠而得到的点焊接头中作为接合部分能够目视到的焊接痕的中心、并且沿着钢板的板厚方向切出的截面。在图3C中,钢板1B为高强度钢板S1,钢板1A和1C为高强度钢板以外的钢板。
[0125] 在该截面中,表示熔核3的端部的线之中的、以高强度钢板S1为母材的熔核的端部,作为熔核端部线NEL示出。在图3C中,熔核端部线NEL用粗线表示。设想该熔核端部线NEL上的任意位置处的切线TL,求出相对于该切线TL向热影响区侧远离了250μm的与该切线TL平行的直线L2与通过该任意的位置、且与直线L2垂直的直线L3的交点X。然后,将以该交点X为中心的单边为30μm的正方形区域SA作为测定块的宽度的区域即可。该正方形区域包含在以高强度钢板S1为母材的热影响区4中。
[0126] 再者,在正方形区域SA中,块的宽度如以下那样测定即可。在SEM中,通过该部位的EBSD(电子背散射衍射:Electron Back Scatter Diffraction Patterns)来取得取向映射图(map)。然后,从K-S关系判断原始奥氏体晶界,判断在其晶粒内具有取向差为15°以上的差的最小单位,将其形状的宽度狭小的那一方的尺寸规定为块的宽度。
[0127] 作为被测定上述的块的宽度的热影响区的母材的高强度钢板,优选除了满足上述的抗拉强度和碳当量以外,还满足以下的要件。
[0128] (板厚)
[0129] 高强度钢板的板厚无特别限定,例如,只要为一般被用于汽车的车体等的高强度钢板的板厚(0.5mm~3.2mm)程度即可。但是,由于伴随着高强度钢板的板厚的增加,在熔核的周围的应力集中增加,因此高强度钢板的板厚优选为2.6mm以下。
[0130] (成分组成)
[0131] 只要选择能够确保上述的高强度钢板的抗拉强度(750MPa~2500MPa)的成分组成即可。如果考虑点焊后的钢构件主要在汽车领域等中使用,则高强度钢板的成分组成优选为以下的成分组成。再者,以下的%意指质量%。
[0132] [C:0.07质量%~0.45质量%]
[0133] C是提高钢的抗拉强度的元素。钢中的C的含量越多,能够越提高熔核的强度。但是,当钢中的C的含量低于0.07质量%时,难以得到750MPa以上的抗拉强度。另一方面,当钢中的C的含量超过0.45质量%时,高强度钢板的加工性降低。因此,高强度钢板的C的含量优选为0.07质量%~0.45质量%。
[0134] [Si:0.001质量%~2.50质量%]
[0135] Si是通过固溶强化和组织强化来提高钢的强度的元素。但是,当钢中的Si的含量超过2.50质量%时,钢的加工性降低。另一方面,在技术上难以将钢中的Si的含量工业性地降低至低于0.001质量%。因此,高强度钢板的Si的含量优选为0.001质量%~2.50质量%。
[0136] [Mn:0.8质量%~5.0质量%]
[0137] Mn是提高钢的强度的元素。但是,当钢中的Mn的含量超过5.0质量%时,钢的加工性劣化。另一方面,当钢中的Mn的含量低于0.8质量%时,难以得到750MPa以上的抗拉强度。因此,高强度钢板的Mn的含量优选为0.8质量%~5.0质量%。
[0138] [P:0.03质量%以下]
[0139] P是使熔核脆化的元素。当钢中的P的含量超过0.03质量%时,容易产生熔核内的裂纹,难以得到充分高的接头强度。因此,高强度钢板的P的含量优选为0.03质量%以下。再者,在成本方面,并不优选将钢中的P的含量降低至低于0.001质量%。因此,高强度钢板的P的含量优选为0.001质量%以上。但是,也可以使高强度钢板的P的含量低于0.001质量%。
[0140] [S:0.01质量%以下]
[0141] S是使熔核脆化的元素。另外,S是与Mn结合形成粗大的MnS,损害钢的加工性的元素。当钢中的S的含量超过0.01质量%时,容易发生熔核内的裂纹,难以得到充分高的接头强度。而且,钢的加工性降低。因此,高强度钢板的S的含量优选为0.01质量%以下。再者,在成本方面,并不优选将钢中的S的含量降低至低于0.0001质量%。因此,高强度钢板的S的含量优选为0.0001质量%以上。但是,也可以使高强度钢板的S的含量低于0.0001质量%。
[0142] [N:0.01质量%以下]
[0143] N是形成粗大的氮化物,使钢的加工性劣化的元素。另外,N是成为焊接时的气孔的发生原因的元素。当钢中的N的含量超过0.01质量%时,钢的加工性的劣化和气孔的发生变得显著。因此,高强度钢板的N的含量优选为0.01质量%以下。再者,在成本方面,并不优选将钢中的N的含量降低至低于0.0005质量%。因此,高强度钢板的N的含量优选为0.0005质量%以上。但是,也可以使高强度钢板的N的含量低于0.0005质量%。
[0144] [O:0.01质量%以下]
[0145] O是形成氧化物,使钢的加工性劣化的元素。当钢中的O的含量超过0.01质量%时,钢的加工性的劣化变得显著。因此,高强度钢板的O的含量优选为0.01质量%以下。再者,在成本方面,并不优选将高强度钢板的O的含量降低至低于0.0005质量%。因此,高强度钢板的O的含量优选为0.0005质量%以上。但是,也可以使高强度钢板的O的含量低于0.0005质量%。
[0146] [Al:1.00质量%以下]
[0147] Al是铁素体稳定化元素,具有抑制贝氏体相变时的渗碳体析出等的效果。因此,为了钢组织的控制而含有。另外,Al也作为脱氧材料发挥作用。另一方面,Al容易氧化。当Al的含量超过1.00质量%时,夹杂物增加,钢的加工性容易劣化。因此,高强度钢板的Al的含量优选为1.00质量%以下。
[0148] 高强度钢板,除了以上的主要元素以外,也可以根据需要来选择性地含有以下的元素。
[0149] [Ti:0.005质量%~0.20质量%]
[0150] [Nb:0.005质量%~0.20质量%]
[0151] [V:0.005质量%~0.20质量%]
[0152] Ti、Nb和V,是通过析出强化、由抑制铁素体晶粒长大所带来的细粒强化、由抑制再结晶所带来的位错强化中的至少任一种强化来有助于钢强度的提高的元素。但是,不论哪种元素在钢中的含量低于0.005质量%时,难以体现添加效果。另一方面,在钢中的含量超过0.20质量%时,会损害钢的加工性。因此,高强度钢板中的这些元素的含量均优选为0.005质量%~0.20质量%。
[0153] [B:0.0001质量%~0.01质量%]
[0154] B是控制钢组织来强化钢的元素。但是,当钢中的B的含量低于0.0001质量%时,难以体现添加效果。另一方面,当钢中的B的含量超过0.01质量%时,添加效果饱和。因此,高强度钢板的B的含量优选为0.0001质量%~0.01质量%。
[0155] [Cr:0.01质量%~2.0质量%]
[0156] [Ni:0.01质量%~2.0质量%]
[0157] [Cu:0.01质量%~2.0质量%]
[0158] [Mo:0.01质量%~0.8质量%]
[0159] Cr、Ni、Cu和Mo是有助于钢的强度的提高的元素。这些元素例如能够代替Mn(强度提高元素)的一部分来使用。但是,不论哪种元素在钢中的含量低于0.01质量%时,无助于强度的提高。
[0160] 因此,高强度钢板中的这些元素的含量均优选为0.01质量%以上。另一方面,当Cr、Ni和Cu在钢中的含量超过2.0质量%时,在钢中的Mo的含量超过0.8质量%的情况下,有时在酸洗时、热加工时容易发生故障。因此,高强度钢板的Cr、Ni和Cu的含量优选为2.0质量%以下。另外,高强度钢板的Mo的含量优选为0.8质量%以下。
[0161] [Ca、Ce、Mg和REM(rare earth metal)中的至少1种:合计为0.0001质量%~1.0质量%]
[0162] Ca、Ce、Mg和REM,是减小脱氧后的氧化物的大小、和存在于热轧钢板中的硫化物的大小,有助于钢的加工性的提高的元素。但是,当钢中的这些元素的含量合计低于0.0001质量%时,难以体现添加效果。另一方面,当钢中的这些元素的含量合计超过1.0质量%时,钢的加工性降低。因此,高强度钢板中的这些元素的含量优选合计为0.0001质量%~1.0质量%。
[0163] 再者,REM是属于镧系的元素,REM和Ce可在炼钢的阶段作为混合稀土合金(misch metal)添加到钢液中。另外,除了La、Ce以外也可以复合地含有镧系的元素。
[0164] 高强度钢板中的以上各元素以外的其余部分(余量)设为Fe和不可避的杂质即可。再者,关于上述的Cr、Ni、Cu、Mo、B、Ti、Nb和V,均允许作为杂质而含有低于上述下限值的微量。另外,关于Ca、Ce、Mg、La和REM,也允许作为杂质而含有低于其合计量的上述下限值的微量。
[0165] (镀层)
[0166] 在高强度钢板的表面也可以形成有镀层。进而,在与高强度钢板重叠的钢板的表面也可以形成有镀层。镀层的种类可举出例如Zn系、Zn-Fe系、Zn-Ni系、Zn-Al系、Zn-Mg系、Pb-Sn系、Sn-Zn系、Al-Si系等。
[0167] 作为具备Zn系镀层的高强度钢板,可举出例如合金化热浸镀锌钢板、热浸镀锌钢板和电镀锌钢板等。当在高强度钢板的表面形成有镀层时,点焊接头显示优异的耐蚀性。在镀层为在高强度钢板的表面进行了合金化的镀锌层的情况下,能得到优异的耐蚀性,另外,涂料的密合性变得良好。
[0168] 镀层的单位面积重量也无特别限定。优选将高强度钢板的单面上的镀层的单位面积重量设为100g/m2以下。当高强度钢板的单面上的单位面积重量超过100g/m2时,有时镀层成为焊接时的障碍。镀层可以仅形成于高强度钢板的一面,也可以形成于两面。再者,也可以在镀层的表面形成无机系或有机系的皮膜(例如润滑皮膜等)等。
[0169] (1.3高强度钢板以外的钢板)
[0170] 与高强度钢板重叠的钢板(高强度钢板以外的钢板)的钢种无特别限定。可以是与高强度钢板的钢种不同的钢种也可以是相同的钢种。作为高强度钢板以外的钢板,可例示例如软钢板。
[0171] 高强度钢板以外的钢板的抗拉强度无特别限定。在为在汽车领域等中使用的钢构件的情况下,根据所使用的钢构件来选择抗拉强度即可。例如可以为抗拉强度低于750MPa的钢板。
[0172] 与高强度钢板重叠的钢板的碳当量Ceq无特别限制。
[0173] 高强度钢板以外的钢板的板厚,无特别限定。重叠的多张钢板的板厚也可以相互不同。再者,一般地,钢板的厚度为6mm以下。
[0174] 高强度钢板以外的钢板的成分组成,无特别限制。另外,对于高强度钢板以外的钢板,也可以施加镀层,关于镀层的条件,与高强度钢板的情况相同。
[0175] (2点焊方法)
[0176] 以下详细说明适合于得到上述的点焊接头的点焊方法。
[0177] 本实施方式涉及的点焊方法,具有:为了对钢板间通电、将钢板彼此接合而进行的正式焊接工序;和在正式焊接工序后为控制热影响区的组织而进行的加热控制工序。
[0178] (2.1正式焊接工序)
[0179] 图4是表示开始点焊时的、包含至少1张的高强度钢板的2张钢板和焊接电极的配置的一例的图。如图4所示,首先,将钢板1A、1B以板面相互相对的方式重叠。接着,将所重叠的钢板1A、1B从上下用焊接电极2A、2B夹住,一边根据需要进行加压,一边对焊接电极2A、2B进行通电。利用通过通电而产生的电阻热而使钢板1A、1B的通电部分熔融,钢板1A和钢板1B被一体化、被接合。正式焊接刚结束后,熔融部被冷却,从外周开始凝固,当熔融部全部凝固时,成为熔核3。另外,在熔核3的周围,形成因电阻热而导致母材组织变化了的热影响区4。即,在正式焊接结束后,形成如图1所示的熔核3和热影响区4,钢板1A和钢板1B被一体化。再者,在本实施方式中,在图1中,钢板1A、1B中的一方或者两方为上述的高强度钢板。
[0180] 正式焊接工序中的焊接条件(焊接电流值、通电时间(焊接时间))无特别限制,根据钢板的板厚、所希望的熔核尺寸等来设定即可。另外,在焊接时加压的情况下,其加压压力也根据焊接条件等来适当设定即可。
[0181] 关于点焊设备,可原样地使用以往的一般的点焊设备。另外,关于焊接电极等,也可原样地使用以往的焊接电极。关于电源也无特别限定,可使用交流电源、直流逆变器、交流逆变器等。
[0182] (2.2加热控制工序)
[0183] 在本实施方式中,在正式焊接工序后进行加热控制工序。在该加热控制工序中,通过进行向图3A~图3C所示的正方形区域供给热量、在规定的温度范围内的温度保持规定的时间的加热处理,来控制热影响区4的组织。此时,该正方形区域需要维持在超过高强度钢板S1的Ms点的温度,直到该加热处理结束为止。
[0184] 具体地讲,该加热处理是在正式焊接结束后,将上述的正方形区域保持在超过高强度钢板S1的Ms点的温度,并且使在高强度钢板S1的Ar3点[℃]以上(Ar3+400)[℃]以下的范围内的温度保持的时间合计为0.04秒以上5.0秒以下的处理。优选:在1000[℃]以上1250[℃]以下的范围加热,并使在该范围内保持的时间合计为0.04秒以上5.0秒以下。另外,也优选:在Ar3点[℃]以上、(Ar3点+400)[℃]以下的范围加热,并使保持该范围内的温度的时间合计为0.2秒以上2.0秒以下。进而更优选:在1050[℃]以上1200[℃]以下的范围加热,并使在该范围内保持的时间合计为0.6秒以上1.0秒以下。通过进行这样的加热处理,冷却后的热影响区的马氏体组织得到控制,增大作为晶体取向相同的板条马氏体的集合的块的宽度而使其在上述的范围内变得容易。
[0185] 如果满足上述的加热处理条件,则在Ar3点[℃]以上、(Ar3点+400)[℃]以下的范围内温度可以恒定也可以变动。
[0186] 另外,如果在正式焊接结束后被维持在超过Ms点的温度,则也可以在Ar3点[℃]以上(Ar3点+400)[℃]以下的范围内的温度保持的时间变为合计0.04秒以上5.0秒以下之前,图3A~图3C所示的正方形区域的温度低于Ar3点。
[0187] 进而,优选:在正式焊接结束后立即在Ar3点[℃]以上(Ar3点+400)[℃]以下的范围内的温度保持,不使该温度在该范围外而使保持时间为0.04秒以上5.0秒以下。原因是通过在正式焊接结束后,姑且不使正方形区域的温度低于Ar3点[℃],而在Ar3点[℃]至(Ar3点+400)[℃]之间进行保持,容易增大块宽度。
[0188] 再者,当图3A~图3C所示的正方形区域的温度超过(Ar3点+400)[℃]时,存在离通电部更近的熔核3再熔融的可能性,因此正方形区域的温度优选为(Ar3点+400)[℃]以下。
[0189] 图5示出在加热控制工序中对图3A~图3C所示的正方形区域施加的温度过程。在图5中,用TH1和TH2表示的温度过程,满足上述的加热处理条件,冷却后的马氏体组织得到控制,能够使块的宽度的平均值在上述的范围内。再者,就用TH2表示的温度过程而言,也有时低于Ar3点温度,但在Ar3点[℃]以上(Ar3点+400)[℃]以下的范围内的温度保持的时间变为合计0.04秒以上5.0秒以下之前不会低于Ms点温度。因此,用TH2表示的温度过程,满足上述的加热处理条件,能获得本发明的效果。
[0190] 另一方面,就用TH3表示的温度过程而言,由于在“使在Ar3点[℃]以上(Ar3点+400)[℃]以下的范围内的温度保持的时间为合计0.04秒以上5.0秒以下的加热处理”结束之前,正方形区域的温度降低到Ms点以下的温度,因此,其后即使是满足使在Ar3点[℃]以上(Ar3点+400)[℃]以下的范围内的温度保持的时间为合计0.04秒以上5.0秒以下的加热处理的情况,也不能得到所希望的马氏体组织。
[0191] 在本实施方式中,Ar3点温度使用以下的(2)式算出即可。
[0192] Ar3=902-527[C]-62[Mn]+60[Si]···(2)
[0193] 上述式中,[C]、[Mn]、[Si]分别为碳、锰、硅的含量(质量%)。
[0194] 加热控制工序结束后,钢板1A和钢板1B一体化而成的接合体被冷却,得到本实施方式涉及的点焊接头。
[0195] 加热控制工序后的冷却,无特别限制,与通常的点焊方法中的冷却同等即可。再者,在满足了上述的加热处理之后,直到Ms点为止的冷却速度,优选设为不发生珠光体相变或贝氏体相变等的冷却速度。Ms点以后的冷却速度比较慢为好。
[0196] 在上述的加热控制工序中,只要是能够实现上述的加热处理的方法,则加热方法就不被限制。但是,从上述的加热处理需要在正式焊接后一边维持超过高强度钢板S1的Ms点的温度一边加热、温度控制的容易度、作业效率等的观点出发,优选加热控制工序通过在正式焊接后进行通电的后通电来进行。后通电的条件进行设定以使得满足上述的加热处理即可。
[0197] (3本实施方式的效果)
[0198] 在上述的实施方式中,虽然是包含1张以上的高强度钢板的点焊接头,但是不仅是熔核还控制热影响区的组织,由此能够使马氏体组织中的块的宽度在上述的范围内,其结果,能够抑制热影响区中的低载荷断裂、提高CTS。
[0199] 要得到这样的组织的话,在正式焊接后,进行将热影响区的特定的区域的温度在上述的范围以上述的时间保持的加热处理即可。此时,需要在正式焊接后直到加热处理结束为止的期间使正方形区域的温度为超过高强度钢板的Ms点的温度。通过这样的加热处理,冷却后的马氏体组织中的块的宽度变大,其平均值变为上述的范围内。
[0200] (4变形例)
[0201] 在上述的实施方式中,在正式焊接工序后进行了加热工序,但也可以在正式焊接工序之前进行前通电工序。通过进行前通电工序,使钢板软化,在正式焊接工序中,能够抑制由于熔融金属的内压超过作用于塑性金属环区的外压而发生的“喷溅”。
[0202] 以上对本发明的实施方式进行了说明,但本发明丝毫不被上述的实施方式限定,能够在不脱离本发明的要旨的范围内进行各种改变。
[0203] 实施例1
[0204] 以下基于更详细的实施例来说明本发明,但本发明不被这些实施例限定。
[0205] 准备了表1所示的钢板A、B、C、D、E和F。再者,表1所示的碳当量Ceq是采用(1)式算出的值,表1所示的Ar3点是采用(2)式算出的值。钢板A~F是在上述的上下限的范围内含有上述的成分组成的钢板。
[0206] 表1
[0207]钢板 钢种 抗拉强度 板厚[mm] Ceq[%] Ar3[℃] 镀层
A 冷轧钢板 980MPa级 1.6 0.41 740 无
B 冷轧钢板 1180MPa级 1.2 0.42 720 锌系
C 热轧钢板 980MPa级 2.6 0.31 820 无
D 热压 1470MPa级 1.8 0.34 850 铝
E 热压 2000MPa级 1.4 0.45 710 无
F 冷轧钢板 270MPa级 0.8 0.05 880 锌系
[0208] 以表2所示的组合,将2张或者3张的钢板重叠,使用伺服焊枪型的焊机进行正式焊接后,在加热控制工序中,进行了表2所示的加热处理。加热处理,与正式焊接同样地使用伺服焊枪型的焊机,进行控制以使得图3A~图3C所示的正方形区域在规定的条件下被加热。
[0209] 在表2的加热处理中,在该正方形区域以满足本发明中所规定的温度范围(Ar3点[℃]以上(Ar3点+400)[℃]以下)的方式被加热的情况下,在“温度范围”栏中表记为“S”,在以不满足的方式被加热的情况下,表记为“NS”。另外,在该正方形区域在规定的温度范围中以满足本发明中所规定的保持时间(0.04秒以上5.0秒以下)的方式被加热的情况下,在“保持时间”栏中表记为“S”,在以不满足的方式被加热的情况下,表记为“NS”。正式焊接后直到加热处理结束为止,该正方形区域被维持在Ms点以上的温度的情况下,在“Ms点以上保持”栏中表记为“S”,在未被维持的情况下,表记为“NS”。即,如果“温度范围”、“保持时间”和“Ms点以上保持”的所有栏为“S”,则处于本发明的范围内,在即使1项为“NS”的情况下,也处于本发明的范围外。
[0210] 对于得到的点焊接头,测定图3A~图3C所示的正方形区域中的块宽度,算出平均值。块宽度采用上述的方法测定。测定结果示于表2。
[0211] 另外,采用JIS Z 3137中规定的方法,测定了点焊接头的CTS(十字抗拉力)。在为3张以上的钢板的组合的情况下(试样号码13~16、20~22),对于试样号码13、14、20~22,测定了容易发生断裂的组合(“A-B”和“F-B”)的CTS,对于试样号码15和16,测定了“A-F”和“B-F”这两方的CTS。测定结果是将仅正式焊接而未进行加热处理的点焊接头的CTS作为基准(100%),算出相同的组合的点焊接头的CTS来作为CTS提高率。测定结果示于表2。在本实施例中,将CTS提高率为150%以上的试样判断为良好。
[0212] 另外,图6示出表示作为本发明例的试样号码2的点焊接头的正方形区域中的马氏体组织的SEM照片,图7示出表示作为比较例的试样号码5的点焊接头的正方形区域中的马氏体组织的SEM照片。
[0213] 表2
[0214]
[0215] 从表2可确认到:未进行加热处理的点焊接头的正方形区域中的块宽度小,与此相对,如图6所示,进行了本发明规定的加热处理的点焊接头的块宽度变大,其结果,可确认到CTS大幅度提高了。
[0216] 另外,即使是进行了加热处理的情况,在不满足本发明规定的加热处理的情况下,块宽度也在本发明的范围外,其结果,可确认到CTS提高率不充分。再者,试样号码9,由于被作为断裂的单位的块的尺寸(块宽度的平均值)过大,因此断裂韧性降低。其结果,CTS与基准相比降低了。
[0217] 产业上的可利用性
[0218] 根据本发明,能够得到接头强度充分高、可靠性高的点焊接头。因此,本发明在使用点焊作为制造技术的产业中可利用性很高。