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公開番号2025011958
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023114434
出願日2023-07-12
発明の名称抵抗スポット溶接継手、自動車用部品、及び抵抗スポット溶接継手の製造方法
出願人日本製鉄株式会社
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類B23K 11/16 20060101AFI20250117BHJP(工作機械;他に分類されない金属加工)
要約【課題】引張せん断強さ(TSS)及び十字引張強さ(CTS)の両方が優れた抵抗スポット溶接継手、自動車用部品、及び抵抗スポット溶接継手の製造方法を提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係る抵抗スポット溶接継手は、重ねられた2枚以上の鋼板と、鋼板を接合するナゲットと、を備え、ナゲットの断面において測定される、接合界面に沿った仮想線におけるナゲットの両端部それぞれの、鉄系炭化物の面積率が0.3%以上であり、ナゲットの断面において測定される、接合界面に沿った仮想線におけるナゲットの中央部の、鉄系炭化物の面積率が0.2%以下である。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
重ねられた２枚以上の鋼板と、
前記鋼板を接合するナゲットと、
を備え、
前記ナゲットの断面において測定される、接合界面に沿った仮想線における前記ナゲットの両端部それぞれの、鉄系炭化物の面積率が０．３％以上であり、
前記ナゲットの前記断面において測定される、前記接合界面に沿った前記仮想線における前記ナゲットの中央部の、前記鉄系炭化物の面積率が０．２％以下である
抵抗スポット溶接継手。
続きを表示（約 970 文字）【請求項２】
１枚以上の前記鋼板が、炭素量０．２０質量％以上の高炭素鋼板である
ことを特徴とする請求項１に記載の抵抗スポット溶接継手。
【請求項３】
前記鋼板の枚数が３枚以上であり、
前記高炭素鋼板と、前記高炭素鋼板に重ねられた前記鋼板との間の前記接合界面に沿った前記仮想線における、前記ナゲットの前記両端部それぞれの前記鉄系炭化物の面積率が０．３％以上であり、前記ナゲットの前記中央部の前記鉄系炭化物の面積率が０．２％以下である
ことを特徴とする請求項２に記載の抵抗スポット溶接継手。
【請求項４】
請求項１～３のいずれか一項に記載の抵抗スポット溶接継手を備える自動車用部品。
【請求項５】
重ねられた２枚以上の鋼板にスポット溶接する工程と、
前記スポット溶接によって形成されたナゲットに後通電する工程と、
を備え、
前記後通電の途中で、通電面積を減少させる
抵抗スポット溶接継手の製造方法。
【請求項６】
前記後通電における電流値を一定値に制御し、
前記後通電の開始から終了までの時間をＴ秒とし、
前記後通電の前記開始からＴ／２秒～３Ｔ／２秒の範囲内の時期において、前記通電面積を減少させる
ことを特徴とする請求項５に記載の抵抗スポット溶接継手の製造方法。
【請求項７】
前記後通電の途中で、加圧力をＦ１からＦ２まで減少させることにより、前記通電面積を減少させ、
Ｆ２／Ｆ１を、０．４０以上０．８０以下とする
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の抵抗スポット溶接継手の製造方法。
【請求項８】
前記後通電の途中で、前記後通電のための第一電極を、前記第一電極よりも先端径が小さい第二電極に交換することにより、前記通電面積を減少させる
ことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の抵抗スポット溶接継手の製造方法。
【請求項９】
前記第一電極の先端径ｄ１及び前記第二電極の先端径ｄ２の比率ｄ２／ｄ１を、０．４０以上０．８０以下とする
ことを特徴とする請求項８に記載の抵抗スポット溶接継手の製造方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、抵抗スポット溶接継手、自動車用部品、及び抵抗スポット溶接継手の製造方法に関する。
続きを表示（約 1,800 文字）【背景技術】
【０００２】
抵抗溶接は、溶接継手部に大電流を流し、ここに発生する抵抗熱によって加熱し、圧力を加えて行う溶接である。抵抗溶接は短時間で実行可能であるので、様々な機械部品の製造のために用いられている。
【０００３】
抵抗溶接によって形成された溶接部には、後熱電流が流される場合もある。後熱電流とは、抵抗溶接において、溶接を行った後、溶接部に対して焼戻し、焼なまし、及び偏析緩和等の熱処理を行う目的で流す電流のことである。後熱電流の通電は、後通電とも称される。
【０００４】
後通電が利用される材料の例として、高強度鋼板が挙げられる。高強度鋼板は、機械部品の軽量化及び安全性を高めるために、様々な技術分野に適用されている。しかしながら高強度鋼板には、抵抗溶接部が脆化しやすいという課題がある。通常の鋼板から構成される溶接継手においては、鋼板の強度が高いほど、十字引張強さ（ＣＴＳ）が高くなる。しかし、高強度鋼板から構成される溶接継手においては、鋼板の強度が高いほど、ＣＴＳが低くなる現象が見られる。なお、十字引張強さ（ＣＴＳ）とは、ＪＩＳＺ３１３７：１９９９に規定される十字引張試験によって測定される値である。ＣＴＳは、溶接部の剥離強度の指標である。
【０００５】
抵抗溶接によって形成された溶接部の特性を向上させるために、これまで種々の技術が検討されている。
【０００６】
特許文献１には、ナゲット端部の組織を改善することにより、耐遅れ破壊特性に優れた抵抗スポット溶接部材及びその製造方法を提供する技術が開示されている。当該技術によれば、２以上の鋼板と、鋼板間に形成されたスポット溶接部と、を備え、鋼板の少なくとも１つの鋼板の引張強度が９８０ＭＰａ以上であり、鋼板において、Ｘ＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／４０＋［Ｍｎ］／２００で表される係数Ｘが最も大きくなる鋼板のＸをＸｍａｘとし、Ｙ＝［Ｐ］＋３×［Ｓ］で表される係数Ｙが最も小さくなる鋼板のＹをＹｍｉｎとした場合に、スポット溶接部のナゲット端部のビッカース硬さＨｎ（Ｈｖ）がＨｏｂ＝（８００×Ｘｍａｘ＋３００）／（０．７＋２０×Ｙｍｉｎ）で表されるＨｏｂ（Ｈｖ）以下であり、スポット溶接部の溶接熱影響部の最軟化部のビッカース硬さＨｍｉｎ（Ｈｖ）が０．４×Ｈｎ≦Ｈｍｉｎ≦０．９×Ｈｎを満足する抵抗スポット溶接部材が提供される。
【０００７】
特許文献２には、二枚以上の板組に対して、ナゲットの偏析を低下させ、き裂を発生し難くしたことにより、はく離破断を抑制し、軟化させることなく高強度の抵抗スポット溶接継手を提供するが開示されている。当該技術によれば、薄鋼板の抵抗スポット溶接継手において、薄鋼板が構成するナゲットの径をｄとしたとき、コロナボンドに囲まれたナゲットの水平面上において、溶融部端部からナゲット内部方向に、ｄ／１００の距離の閉曲線とｄ／５の距離の閉曲線で囲まれるナゲット内の領域に存在するＰの量の分布状態を面分析し、Ｐの濃度ｍ（質量％）が、母材組成のＰの濃度Ｍ（質量％）の２倍を超えている面積比率が５％以下であることを特徴とする抵抗スポット溶接継手が提供される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
国際公開第２０２０／０３６１９８号
特開２０１３－１５１０２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明者らは、高強度鋼板の抵抗溶接部のＣＴＳが、後通電を介した焼戻しによって向上することを知見した。しかしながら後通電は、高強度鋼板の抵抗溶接部の引張せん断強さ（ＴＳＳ）を低下させる。引張せん断強さ（ＴＳＳ）とは、ＪＩＳＺ３１３６：１９９９に規定される引張せん断試験によって測定される値である。ＴＳＳは、溶接部のせん断強度の指標である。
【００１０】
抵抗スポット溶接継手の接合部の信頼性を一層高めるために、ＴＳＳ及びＣＴＳの両方が優れた接合部を製造可能な抵抗スポット溶接方法が求められている。しかしながら、この要求に応じることができる技術は未だ報告されていない。
（【００１１】以降は省略されています）

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