本發(fā)明涉及一種通過適應(yīng)控制焊接技術(shù)能夠形成適宜的熔核的電阻點焊裝置。
另外,本發(fā)明還涉及使用上述的電阻點焊裝置進行焊接的電阻點焊方法。
背景技術(shù):
一般而言,在疊合的鋼板彼此的接合中,使用作為搭接電阻焊接法的一種的電阻點焊法。
該焊接法是下述方法:用一對電極對疊合的2張以上的鋼板從其上下進行夾持,一邊加壓,一邊在上下電極間短時間通過高的焊接電流,從而進行接合;利用通過流通高的焊接電流而產(chǎn)生的電阻放熱,而得到點狀的焊接部。該點狀的焊接部被稱為熔核,是在疊合的鋼板中流過電流時在鋼板的接觸處兩鋼板發(fā)生熔融并凝固的部分,利用該熔核,鋼板彼此以點狀接合。
為了得到良好的焊接部品質(zhì),重要的是以適當?shù)姆秶纬扇酆藦?。熔核徑根?jù)焊接電流、通電時間、電極形狀和加壓等焊接條件而確定。因此,為了形成適當?shù)娜酆藦?,需要根?jù)被焊接材料的材質(zhì)、板厚和疊合張數(shù)等被焊接材料條件來適當?shù)卦O(shè)定上述焊接條件。
例如,在制造汽車時,需要對每一臺實施數(shù)千點的點焊,而且需要對依次傳遞過來的被處理材(工件)進行焊接。此時,若各焊接處的被焊接材料的材質(zhì)、板厚和疊合張數(shù)等被焊接材料條件相同,則焊接電流、通電時間和加壓等焊接條件也可以在相同的條件下得到相同的熔核徑。但是,在連續(xù)的焊接中,隨著進行2次以上的焊接,電極的被焊接材料接觸面逐漸磨耗,從而電極與被焊接材料的接觸面積逐漸變寬。如此在接觸面積變寬的狀態(tài)下流通與初次焊接時相同的值的焊接電流時,被焊接材料中的電流密度降低、焊接部的溫度升高變低,因此熔核徑變小。因此,每進行數(shù)百~數(shù)千點的焊接就進行電極的研磨或更換,以使電極的前端徑不會過于變大。
此外,一直以來使用了具備下述功能的電阻焊接裝置:在進行了預(yù)先設(shè)定的次數(shù)的焊接后通過增加焊接電流值來補償伴隨電極的磨耗所導(dǎo)致的電流密度的降低(步進功能)。在使用該步進功能時,需要預(yù)先適當?shù)卦O(shè)定上述的焊接電流變化圖案。但是,為此需要通過試驗等來導(dǎo)出與大量的被焊接材料條件和焊接條件相對應(yīng)的焊接電流變化圖案,這需要大量的時間和成本。并且,在實際施工中,電極磨耗的進行狀態(tài)存在偏差,因此,可以認為預(yù)先設(shè)定的焊接電流變化圖案時常是不適合的。
進而,在焊接時存在干擾時,例如在要焊接的點的附近已經(jīng)存在進行了焊接的點(既焊接點)的情況中、被焊接材料的表面凹凸大且在要焊接的點的附近存在被焊接材料彼此的接觸點的情況等中,焊接時電流在既焊接點和接觸點發(fā)生分流。這樣的狀態(tài)下,即便以規(guī)定的條件進行焊接,電極正下方的欲焊接的位置的電流密度降低,因此,仍然得不到所需直徑的熔核。為了補償該放熱量不足以得到所需直徑的熔核,需要預(yù)先設(shè)定高的焊接電流。
另外,由于表面凹凸和部件形狀等而使焊接的點的周圍被強烈地束縛的情況下,鋼板間的板隙變大,從而鋼板彼此的接觸面積小,不能得到所需直徑的熔核徑,或者還有時會容易發(fā)生飛濺。
為了解決上述的問題,提出了以下所述的技術(shù)方案。
例如在專利文獻1中記載了一種電阻焊接機的控制裝置,其通過將推算的焊接部的溫度分布與目標熔核進行比較來控制焊接機的輸出功率,從而來得到設(shè)定的熔核。
另外,專利文獻2中記載了一種電阻焊接機的焊接條件控制方法,其對焊接電流和芯片間電壓進行檢測,通過熱傳導(dǎo)計算來模擬焊接部,推定熔核的形成狀態(tài),從而進行良好的焊接。
此外,專利文獻3中記載了一種進行下述處理的焊接系統(tǒng):根據(jù)被焊接物的板厚和通電時間,計算出能夠良好地對該被焊接物進行焊接的每單位體積的累積放熱量,調(diào)整為可產(chǎn)生計算出的每單位體積·單位時間的放熱量的焊接電流或電壓。此處記載了,通過利用該焊接系統(tǒng),不依賴于被焊接物的種類和電極的磨耗狀態(tài)就能夠進行良好的焊接。
專利文獻4中記載了下述焊接方法:通電中每半循環(huán)通過演算求出電力與電流或電流的平方值的曲線,根據(jù)其推移來判定熔核的形成狀態(tài),調(diào)整以后的循環(huán)的電流值或加壓,或者在該時刻切斷電流。
現(xiàn)有技術(shù)文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開平9-216071號公報
專利文獻2:日本特開平10-94883號公報
專利文獻3:日本特開平11-33743號公報
專利文獻4:日本特開2004-58153號公報
技術(shù)實現(xiàn)要素:
發(fā)明所要解決的課題
但是,在利用專利文獻1記載的電阻焊接機的控制裝置和專利文獻2記載的電阻焊接機的焊接條件控制方法進行的電阻點焊中,基于熱傳導(dǎo)模型(熱傳導(dǎo)模擬)等推定熔核的溫度,因此需要復(fù)雜的計算處理,從而具有下述問題:不僅焊接控制裝置的構(gòu)成變得復(fù)雜,而且焊接控制裝置本身變得昂貴。
另外,在利用專利文獻3記載的焊接系統(tǒng)進行的電阻點焊中,將累積放熱量控制為目標值,從而不管電極的磨耗情況如何,均可常常進行良好的焊接。但是,設(shè)定的被焊接材料條件與實際的被焊接材料條件有較大不同的情況下,例如附近存在上述的既焊接點或鋼板間的板隙等干擾且其影響大時,即便能夠使最終的累積放熱量與目標值一致,也會產(chǎn)生下述情況:放熱及通電的形態(tài)、即焊接部的溫度分布和電流密度分布的時間變化較大偏離可得到良好的焊接部的目標圖案。這樣的情況下,得不到所需的熔核徑,或者發(fā)生飛濺。
例如,在要焊接的點的附近存在被焊接材料的接觸點、且被焊接材料間的板隙大時,由于電極間電阻值增大,因而電流值降低,存在不能確保所需熔核徑的問題。
需要說明的是,在專利文獻4的焊接方法中,對每半循環(huán)的電流的增加、減少過程的曲線形狀的變化進行監(jiān)視,因此,以交流電源下的焊接為前提,不能使用直流電源。此外,抑制飛濺發(fā)生的手段是調(diào)整電流值、加壓、通電時間的任一種,但沒有記載對各自進行調(diào)整的必然性。
此外,針對電極前端發(fā)生磨耗的情況的變化,專利文獻1~4中公開的技術(shù)全部是有效的,但是,關(guān)于與既焊接點的距離短、或者因為鋼板間的凹凸而存在接觸點等導(dǎo)致電流發(fā)生分流或板隙的影響大的情況,也沒有任何研究,有時無法精確地進行上述的適應(yīng)控制焊接。
本發(fā)明的目的是提供一種電阻點焊裝置的同時提供一種利用該焊接裝置的電阻點焊方法,其可有利地解決上述問題,即便在焊接條件為上述條件那樣的特殊情況下,也可得到無飛濺發(fā)生的適當直徑的熔核。
用于解決課題的手段
本發(fā)明人為了實現(xiàn)上述目的反復(fù)進行了深入研究,結(jié)果得到了以下所述的技術(shù)思想。
在利用適應(yīng)控制焊接進行電阻點焊時,放熱和通電的形態(tài)、即焊接部的溫度分布和電流密度分布的時間變化有時較大偏離可得到良好的焊接部的目標圖案,該情況下,得不到所需的熔核徑,或發(fā)生飛濺。
電阻點焊前和焊接初期,要焊接的點的鋼板間的電阻高,處于不能確保通電徑的狀態(tài)。因此,例如在要焊接的點的附近存在被焊接材料的接觸點、且被焊接材料間的板隙大時,產(chǎn)生向接觸點的分流,要焊接的點的被焊接材料彼此的接觸直徑縮窄,因此,通過板的組合,有時電極間電阻值增大。由于該原因,導(dǎo)致裝置被如下錯誤地認知:在要焊接的點的累積放熱量過大。其結(jié)果,適應(yīng)控制中的電流值減少,達不到所需的熔核徑。或者,向接觸點的分流量變大而電極間電阻值降低的情況下,在被焊接材料彼此的接觸直徑小的狀態(tài)下電流值增大,飛濺發(fā)生的風(fēng)險提高。
此外,被焊接材料間的板隙即便小,在分流的影響大的情況下,若使正式焊接的累積放熱量與試驗焊接的累積放熱量一致,則由于處于不能確保被焊接材料間的通電徑的狀態(tài),因此電流值也會有較大增加。其結(jié)果,不是鋼板-鋼板間附近的放熱顯著,而是電極-鋼板間附近的放熱變得顯著,在正式焊接與試驗焊接中放熱形態(tài)有較大不同。
本發(fā)明人根據(jù)上述方面進行了研究,結(jié)果得到了下述見解:不僅對通電中的電流和電壓進行控制是有效的,而且根據(jù)需要控制對通電中的被焊接材料的加壓也是有效的。具體地說,發(fā)現(xiàn)了:在通過控制對被焊接材料的加壓而確保一定的通電徑的狀態(tài)下進行熔核的形成和生長,從而可在不受電極損耗和干擾的限制下有利地實現(xiàn)所期望的目的。
本發(fā)明立足于上述見解。
即,本發(fā)明的要點構(gòu)成如下。
1.一種電阻點焊裝置,
該電阻點焊裝置用于通過一對電極夾持由多張金屬板疊合而成的被焊接材料,并一邊加壓一邊通電,從而將所述被焊接材料接合起來,其中,
所述電阻點焊裝置具備:
存儲部,其存儲每單位體積的瞬時放熱量的時間變化和每單位體積的累積放熱量作為目標值,所述每單位體積的瞬時放熱量的時間變化和每單位體積的累積放熱量根據(jù)在正式焊接之前的試驗焊接時的、通過恒流控制進行通電而形成適宜的熔核的情況下的電極間的電學(xué)特性而算出,以及
適應(yīng)控制部和加壓控制部,在上述正式焊接時,將作為上述目標值而被存儲的每單位體積的瞬時放熱量的時間變化曲線作為基準開始焊接,在上述正式焊接的每單位體積的瞬時放熱量的時間變化量偏離作為基準的上述時間變化曲線的情況下,所述適應(yīng)控制部控制通電中的電流值或電壓值,使得其差異在剩余的通電時間內(nèi)得到補償,從而使上述正式焊接中的每單位體積的累積放熱量與作為上述目標值而存儲的每單位體積的累積放熱量一致;所述加壓控制部控制對上述被焊接材料的加壓。
2.如上述1所述的電阻點焊裝置,其中,
在上述正式焊接中,上述加壓控制部根據(jù)在從通電開始起經(jīng)過了一定時間的時刻的上述正式焊接的每單位體積的累積放熱量與上述試驗焊接的每單位體積的累積放熱量的差異而增減其后的加壓。
3.如上述2所述的電阻點焊裝置,其中,上述加壓控制部將上述正式焊接中從開始通電到開始加壓控制為止的時間控制在0.1~10循環(huán)的范圍。
4.如上述2或3所述的電阻點焊裝置,其中,上述加壓控制部將上述正式焊接中從開始加壓控制到加壓控制結(jié)束為止的時間控制在1~30循環(huán)的范圍。
5.一種電阻點焊方法,其利用上述1~4的任一項所述的裝置進行焊接。
發(fā)明效果
根據(jù)本發(fā)明,在電極磨耗的狀態(tài)下、分流或板隙等的干擾的影響大的焊接條件下,也能夠得到無飛濺發(fā)生的良好的熔核。
附圖說明
圖1是基于本發(fā)明的一個實施方式的電阻點焊裝置的示意性構(gòu)成圖。
圖2是示出利用基于本發(fā)明的一個實施方式的電阻點焊裝置進行試驗焊接時的焊接電流值、加壓和累積放熱量的推移的圖。
圖3是示出在被焊接材料間存在板隙的狀態(tài)下的電阻點焊方法的一例的示意圖。
圖4是示出利用基于本發(fā)明的一個實施方式的電阻點焊裝置、一邊控制加壓一邊進行適應(yīng)控制焊接時的焊接電流值、加壓和累積放熱量的推移的圖。
具體實施方式
下面具體說明本發(fā)明。
圖1是示出基于本發(fā)明的一個實施方式的電阻點焊裝置的示意性構(gòu)成圖。
圖中,符號1為電阻點焊電源,2為向電阻點焊電源1提供控制信號的適應(yīng)控制部,3為焊接電流的檢測部,將檢測到的信號輸入適應(yīng)控制部2。4為與電阻點焊電源1的輸出連接的二次導(dǎo)體,與電極7連接從而向電極7通電。
5為下部臂,6為加壓氣缸,各自上安裝有電極7,利用電極7夾持被焊接材料8。9為安裝于電極7的電極間電壓檢測線,并導(dǎo)入適應(yīng)控制部2。適應(yīng)控制部2中,可將進行試驗焊接的模式和進行正式焊接的模式進行切換。
10為加壓控制部,根據(jù)基于適應(yīng)控制部2的電流值或電壓值的調(diào)整,向加壓氣缸6發(fā)送信號,改變對被焊接材料的加壓。
另外,基于本發(fā)明的一個實施方式的電阻點焊裝置具備存儲部(未圖示),在試驗焊接時,根據(jù)通過恒流控制進行通電而形成適宜的熔核的情況下的電極間的電學(xué)特性而算出的、每單位體積的瞬時放熱量的時間變化和每單位體積的累積放熱量作為目標值而進行存儲。
并且,在試驗焊接模式中,根據(jù)焊接電流的由檢測部3輸入的電流以及由電極間電壓檢測線9輸入的電壓來算出每單位體積的瞬時放熱量,其時間變化、進而每單位體積的累積放熱量作為目標值而被存儲于存儲部。
此外,在進行正式焊接的模式中,以試驗焊接的焊接條件開始通電的同時,在適應(yīng)控制部2,根據(jù)由焊接電流檢測部3輸入的電流和由電極間電壓檢測線9輸入的電壓,對于每個采樣時間算出瞬時放熱量,將各時間的瞬時放熱量與作為目標值而進行存儲的瞬時放熱量進行比較,在這些值產(chǎn)生差異的時刻,根據(jù)其差異來控制電流值或電壓值、進而控制加壓。換言之,正式焊接的模式如下構(gòu)成:按照正式焊接中的累積放熱量與作為目標值存儲的累積放熱量一致的方式,利用適應(yīng)控制部2進行了適應(yīng)控制的焊接電流或電壓被通入被焊接材料8,利用加壓控制部10對被焊接材料8實施加壓。
接著,對利用基于本發(fā)明的一個實施方式的電阻點焊裝置的電阻點焊方法的控制要領(lǐng)進行說明。
首先說明試驗焊接。
利用與在正式焊接中使用的被焊接材料相同的鋼種、厚度的被焊接材料,在不存在向既焊接點的分流和板隙的狀態(tài)下,通過恒流控制以各種條件進行預(yù)焊接,發(fā)現(xiàn)試驗焊接中的最佳條件(電流值、電壓值、通電時間和加壓)。需要說明的是,作為焊接機,優(yōu)選逆變直流電阻點焊機,作為電極,鉻銅電極或者氧化鋁分散銅制電極是有利的,合適的。
并且,以上述的最佳條件進行試驗焊接,將該試驗焊接中的由電極間的電學(xué)特性算出的每單位體積的瞬時放熱量的時間變化和每單位體積的累積放熱量作為目標值存儲。此處,本發(fā)明中,電極間的電學(xué)特性是指電極間電阻或者電極間電壓。
需要說明的是,試驗焊接中的通電圖案可以分割為2段以上的多段步驟。例如,將在作為被焊接材料的鋼板間開始形成熔融部的時刻(電極正下方開始形成通電通路的時刻)作為劃分步驟的時機,將通電圖案分割為2段步驟。
在上述的試驗焊接后進行正式焊接。正式焊接中,將上述的試驗焊接中得到的每單位體積的瞬時放熱量的時間變化曲線作為基準開始焊接,在瞬時放熱量的時間變化量沿著作為基準的時間變化曲線的情況下,就繼續(xù)進行焊接,結(jié)束焊接。但是,在正式焊接中的瞬時放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,根據(jù)其差異,進行控制通電量即電流值或電壓值的適應(yīng)控制焊接,在該步驟的剩余通電時間內(nèi)補償該差異,從而使正式焊接中的每單位體積的累積放熱量(下文也僅稱為“正式焊接中的累積放熱量”)與在試驗焊接中作為目標值存儲的每單位體積的累積放熱量(下文也僅稱為“試驗焊接中的累積放熱量”)一致。
另外,該焊接方法的特征在于,在進行上述的通電量的控制的同時,按照正式焊接中的累積放熱量與試驗焊接中的累積放熱量一致的方式也一并控制對被焊接材料的加壓。
由此,在電極前端發(fā)生磨耗、或者分流或板隙等的干擾的影響大的狀態(tài)下,也可確保必要的累積放熱量,能夠得到適宜的熔核徑。
需要說明的是,關(guān)于每單位體積的放熱量的計算方法沒有特別限制,專利文獻3中公開了其一例,本發(fā)明也可采用該方法?;谠摲椒ǖ拿繂挝惑w積的累積放熱量Q的計算要點如下。
將兩張被焊接材料的總厚度設(shè)為t,將被焊接材料的電阻率設(shè)為r,將電極間電壓設(shè)為V,將焊接電流設(shè)為I,將電極與被焊接材料接觸的面積設(shè)為S。這種情況下,焊接電流通過橫截面積為S、厚度t的柱狀部分,產(chǎn)生電阻放熱。在該柱狀部分中的每單位體積單位時間的放熱量q由下式(1)求出。
q=(V·I)/(S·t) ---(1)
另外,該柱狀部分的電阻R由下式(2)求出。
R=(r·t)/S ---(2)
由(2)式解出S并將其代入(1)式中,則放熱量q為下式(3)。
q=(V·I·R)/(r·t2)
=(V2)/(r·t2) ---(3)
由上式(3)可知,每單位體積單位時間的放熱量q可由電極間電壓V、被焊接物的總厚度t和被焊接物的電阻率r算出,不受電極與被焊接物接觸的面積S的影響。
需要說明的是,(3)式是由電極間電壓V算出放熱量的,但也可由電極間電流I算出放熱量q,此時也不必使用電極與被焊接物接觸的面積S。
并且,若在通電期間累積每單位體積單位時間的放熱量q,則可得到施加于焊接的每單位體積的累積放熱量Q。另外,由(3)式可知,該每單位體積的累積放熱量Q也可以不使用電極與被焊接材料接觸的面積S而算出。
以上利用專利文獻3記載的方法,對計算累積放熱量Q的情況進行了說明,當然也可以使用其他的計算式。
如上所述,該焊接方法的特征在于,在正式焊接的每單位體積的瞬時放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,按照在剩余的通電時間內(nèi)補償該差異以使正式焊接中的累積放熱量與試驗焊接中的累積放熱量一致的方式,來控制電流值或電壓值且控制通電中的加壓。由此,能夠不受干擾的限制以確保了一定的通電徑的狀態(tài)進行熔核的形成和生長,能夠抑制上述的基于板隙的放熱量的錯誤認知以及分流所致的放熱形態(tài)的變化。
另外,控制加壓的準則是正式焊接與試驗焊接的放熱量的差異、特別是在從通電開始起經(jīng)過了一定時間的時刻的每單位體積的累積放熱量的差異。例如,正式焊接中的在從通電開始起經(jīng)過了一定時間的時刻的每單位體積的累積放熱量大于試驗焊接中的在從通電開始起經(jīng)過了一定時間的時刻的每單位體積的累積放熱量的情況下,根據(jù)其差異,增大之后的加壓。
這是因為,通過電流值控制來改變通電徑雖然有效,但改變接觸直徑的效果不充分。通過控制加壓,可校正由干擾所致的通電中的接觸徑的減少量,因此,能夠使基于電流值控制的熔核形成過程與試驗焊接一致。
需要說明的是,正式焊接中的在從通電開始起經(jīng)過了一定時間的時刻的每單位體積的累積放熱量小于試驗焊接中的在從通電開始起經(jīng)過了一定時間的時刻的每單位體積的累積放熱量的情況下,根據(jù)其差異來減少之后的加壓。
另外,試驗焊接中的在從通電開始起經(jīng)過了一定時間的時刻的每單位體積的累積放熱量可通過累積試驗焊接中的從通電開始至該時刻為止的每單位體積的瞬時放熱量來求出。
此處,從通電后至開始控制加壓為止的時間、即從作為控制加壓的準則的累積放熱量的通電開始起經(jīng)過的時間優(yōu)選為0.1~10循環(huán)的范圍。由此,可有效實現(xiàn)上述效果。這是因為,控制熔核徑時重要的是使熔核形成時的通電徑接近試驗焊接的通電徑。從通電開始起不足0.1循環(huán)時,即使是同樣的板組合、施工狀態(tài),電阻值的偏差也大,因此難以補償?shù)酱藶橹沟臅r刻的正式焊接與試驗焊接中的每單位體積的瞬時放熱量的差異,從而難以使正式焊接中的累積放熱量與試驗焊接中的累積放熱量一致。另一方面,從通電開始起超過10循環(huán)時,改變加壓前熔核開始形成、生長,因此得不到上述效果。需要說明的是,在電阻值偏差大的板組合或干擾的影響大的情況下,優(yōu)選為0.3~5循環(huán)的范圍。
另外,根據(jù)上述的正式焊接與試驗焊接中的累積放熱量的差異而改變加壓的時間為1~30循環(huán)的范圍,從而可有效地獲得上述效果。在不足1循環(huán)時,不能確保由增大加壓而帶來的通電徑,另一方面,超過30循環(huán)時,在熔核生長中有時加壓增大,放熱效率降低。需要說明的是,在電阻值偏差大的板組合或干擾的影響大的情況下,優(yōu)選為2~20循環(huán)的范圍。
關(guān)于加壓的改變量,即使從開始控制加壓到結(jié)束為止的期間,該改變量為恒定值,也可得到相應(yīng)的效果,但在通電徑對通電中的熔核形成的影響特別大的板組合或施工狀態(tài)(例如,高板厚比的3張以上的板組合、鋼板間的板隙非常大的狀態(tài)等)的情況下,通過控制電流值的同時依次控制通電中的加壓,可進一步有效地得到上述效果。
需要說明的是,本發(fā)明中的被焊接材料沒有特別限制,以軟鋼至超高張力鋼板等具有各種強度的鋼板為代表,還可以在各種鍍覆鋼板、鋁合金等的輕金屬板的焊接中適用,也可以在疊合3張以上的板組合中適用。另外,在用于形成熔核的通電后,即使施加用于焊接部的熱處理的后通電也沒有任何問題。
實施例
本發(fā)明的實施例如下所示。
作為被焊接材料,使用了590MPa級、980MPa級的冷軋鋼板(板厚:1.6mm)。疊合2張該被焊接材料,在不存在間隙和向既焊接點的分流的狀態(tài)下通過恒流控制進行預(yù)焊接,求出可得到適當?shù)娜酆藦降暮附訔l件。焊接機使用逆變直流電阻點焊機,電極使用DR形前端直徑6mm的鉻銅電極。需要說明的是,焊接條件如下,加壓:3.5kN、焊接電流:6.0kA、通電時間:16循環(huán)(50Hz(下文中,時間的單位均為50Hz下的循環(huán)(cycle)數(shù)))。并且,使用圖1所示的電阻點焊裝置,在上述的焊接條件下進行試驗焊接,存儲每單位體積的瞬間放熱量的時間變化和每單位體積的累積放熱量。此時得到的熔核徑約為5.0mm(=4√t,t:板厚)。將此時的焊接電流值、加壓、累積放熱量的推移示于圖2。
接著,在以下的條件下實施正式焊接。
如圖3所示,在被焊接材料11、12(板厚1.6mm)之間插入間隔物用的鋼板13(板厚1.5mm、間隔物間距離30mm),以上述的試驗焊接為基準,使用圖1所示的電阻點焊裝置,進行電阻點焊。即,以試驗焊接中得到的每單位體積的瞬間放熱量的時間變化曲線為基準,進行電阻點焊。需要說明的是,進行了加壓控制的區(qū)間為通電后1循環(huán)至6循環(huán)的5循環(huán)間。圖3中的符號14為電極。
得到的熔核徑為5.2mm,確保了大致與試驗焊接相同程度的熔核徑。另外,沒有產(chǎn)生飛濺。
將此時的焊接電流值、加壓、累積放熱量的推移示于圖4。
在該焊接條件下,因板隙而通電初期的電阻值增大,因此在加壓控制區(qū)間,加壓約增大至5kN左右。
進一步,將在各種的板組合、施工條件下進行焊接時的結(jié)果列于表1。
需要說明的是,條件No.1、2、5、7均使用圖1所示的電阻點焊裝置進行電流值和加壓的控制,進行電阻點焊。另外,No.3、4、6均不進行加壓的控制來進行電阻點焊。需要說明的是,條件No.7中,將試驗焊接的通電圖案分割為第1步驟和第2步驟的2段,在步驟間設(shè)置冷卻時間。此外,條件No.7的試驗焊接中的加壓在第1步驟和第2步驟中相同。
在任一條件下試驗焊接中的目標熔核徑為將熔核徑為以上且沒有產(chǎn)生飛濺的情況評價為“○”,將熔核徑小于或者產(chǎn)生了飛濺的情況評價為“×”。
如表1所示,在使用本發(fā)明的電阻點焊裝置進行了電阻點焊的情況下,即使在任一的板組合、施工條件下均可得到“○”的評價。
符號說明
1 電阻點焊電源
2 向電阻點焊電源提供控制信號的適應(yīng)控制部
3 焊接電流的檢測部
4 與電阻點焊電源的輸出連接的二次導(dǎo)體
5 下部臂
6 加壓氣缸
7 電極
8 被焊接材料
9 電極間電壓檢測線
10 加壓控制部
11、12 被焊接材料
13 間隔物
14 電極