(57)【要約】【課題】高張力鋼板の重ね合わせ抵抗溶接において、初期チリとともに中チリの発生を抑制し、ナゲット径を拡大できる抵抗溶接方法および抵抗溶接継手の製造方法を提供する。【解決手段】少なくとも１枚の高張力鋼板を含む少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせて抵抗溶接する際に、重ね合わされた少なくとも２枚の鋼板への通電により３√ｔ以上５√ｔ以下（符号ｔは少なくとも２枚の鋼板のうちの板厚が小さい鋼板の板厚（ｍｍ））のナゲット径を有するナゲットを形成する第１工程と、第１工程の後に溶接電流を降下して第１工程における溶接電流の２０％以上９０％以下である溶接電流とする第２工程と、第２工程の後に第１工程の溶接電流より大きな溶接電流で通電してナゲットを拡大する第３工程とを経て、抵抗溶接継手を製造する。第２工程の処理時間は１．０サイクル以上１５サイクル以下（１．０サイクルは、（１／６０）秒または（１／５０）秒）である。【選択図】図６
2010207909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１枚の高張力鋼板を含む少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせて抵抗溶接する高張力鋼板の抵抗溶接方法であって、重ね合わされた該少なくとも２枚の鋼板への通電により３√ｔ以上５√ｔ以下のナゲット径を有するナゲットを形成する第１工程と、前記第１工程の後に溶接電流を降下する第２工程と、前記第２工程の後に前記第１工程の溶接電流より大きな溶接電流で通電して前記ナゲットを拡大する第３工程とを有することを特徴とする高張力鋼板の抵抗溶接方法。
ただし、ｔは、前記少なくとも２枚の鋼板のうちの板厚が小さい鋼板の板厚（ｍｍ）である。
【請求項２】
前記第２工程の処理時間は１．０サイクル以上１５サイクル以下である請求項１に記載の高張力鋼板の抵抗溶接方法。
【請求項３】
前記第２工程における溶接電流は前記第１工程における溶接電流の２０％以上９０％以下である請求項１または請求項２に記載の高張力鋼板の抵抗溶接方法。
【請求項４】
前期第３工程における溶接電流は、前期第１工程における溶接電流の１１０％以上２００％以下である請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の高張力鋼板の抵抗溶接方法。
【請求項５】
前記高張力鋼板は、引張強度が４４０ＭＰａ以上の高張力鋼板である請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の高張力鋼板の抵抗溶接方法。
【請求項６】
前記第３工程における通電方法は、通電および通電休止の周期を複数回繰り返す、パルセーション通電である請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の高張力鋼板の抵抗溶接方法。
【請求項７】
前記複数回の周期における第２周期目以降の溶接電流は、第１周期目の溶接電流より大きい請求項６に記載の高張力鋼板の抵抗溶接方法。
【請求項８】
少なくとも１枚の高張力鋼板を含む少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせて抵抗溶接することにより抵抗溶接継手を製造する方法であって、重ね合わされた該少なくとも２枚の鋼板への通電により３√ｔ以上５√ｔ以下のナゲット径を有するナゲットを形成する第１工程と、前記第１工程の後に溶接電流を降下する第２工程と、前記第２工程の後に前記第１工程の溶接電流より大きな溶接電流で通電して前記ナゲットを拡大する第３工程とを有することを特徴とする抵抗溶接継手の製造方法。
ただし、ｔは、前記少なくとも２枚の鋼板のうちの板厚が小さい鋼板の板厚（ｍｍ）である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に自動車の車体の組立てで使用される抵抗溶接において、チリ（またはスパッタ：母材の溶融飛散現象）の発生を抑制し、ナゲット径を拡大することができる高張力鋼板の抵抗溶接方法および抵抗溶接継手の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車産業分野では、車体の軽量化および衝突安全性の向上を図るため、引張強度が例えば４４０ＭＰａ以上である高張力鋼板（ハイテン）の使用が拡大している。車体の組立てで主に使用されるスポット溶接では、板厚に応じたナゲット径の確保が求められる。一般的に、４√ｔ（ｔは板厚を示す）のナゲット径を得られる電流値からチリが発生する電流値までの範囲として規定される適正電流範囲が重要な指標とされる。
【０００３】
しかし、高張力鋼板のスポット溶接では、図１にグラフで示すように通電を１回だけ行う１段通電方式ではチリが発生し易く、適正電流範囲の確保が困難となる。一般的に、適正電流範囲を確保するためには加圧力の向上が有効であるが、例えば９８０ＭＰａ級以上の超ハイテン材ではスポット溶接ガンの剛性の制約を超える加圧力が必要となる場合がある。
【０００４】
車体の組立てにおけるスポット溶接は、通常、種々の形状にプレス成形された鋼板同士をクランプ装置で重ね合わせて位置決めした状態で、行われる。しかし、鋼板の強度が高くなるとプレス成形後のスプリングバックが大きくなるため、クランプ装置で重ね合わせて位置決めしても、重ね合わされた鋼板同士の隙間が大きくなる。一般的に、この隙間が大きくなるほどナゲットは形成され難く、適正電流範囲の確保はさらに困難になる。
【０００５】
また、一般的に母材の引張強さが上昇するにつれて、母材の炭素や合金元素の含有量は増加する傾向にあるため、スポット溶接部の硬さが上昇して界面破断を生じやすくなる。このため、破断形態の観点から、高張力鋼板では軟鋼よりも大きなナゲット径が望まれる。
【０００６】
特許文献１、２には、図２にグラフで示すように、予備通電により鋼板の接触面同士のなじみを向上した後に本通電を行う２段通電方式を採用することによって高張力鋼板のスポット溶接におけるチリの発生を抑制する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１０４８４９号公報
【特許文献２】特開２００３−２３６６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
チリは、通電初期に発生する比較的軽微な初期チリと、通電中期から後期にかけて発生する比較的大きな中チリとの２種類に分類できる。初期チリは、鋼板の引張強さが高く変形し難いことに起因して、鋼板同士の隙間の大きさや電極の当りの悪さ等により鋼板同士の接触面のなじみが悪くなり電流が局所的に集中するために、発生する。初期チリは、上述した特許文献１、２により開示された予備通電を行って鋼板同士の接触面のなじみを改善することにより抑制可能である。これに対し、通電中期から後期にかけて発生する中チリは、圧接部の強度不足が原因であるため、特許文献１、２により開示された発明では抑制できない。
【０００９】
本発明は、高張力鋼板の重ね合わせ抵抗溶接において、初期チリとともに中チリの発生を抑制し、ナゲット径を拡大できる抵抗溶接方法および抵抗溶接継手の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者らは、上記課題を解決するために、種々の検討を行い、下記知見（１）〜（３）を得た。
【００１１】
（１）スポット溶接では、コロナボンドと呼ばれる、ナゲットの周囲に電極により加圧された領域が存在する。チリは、溶融金属の内圧がコロナボンドに作用する外圧を超えると発生するため、コロナボンドが溶融し狭くなるにつれチリ発生の危険性が高まる。
【００１２】
図３は、軟鋼板１ａ、１ｂにスポット溶接を行う場合に形成されるコロナボンド２を示す説明図であり、図４は、高張力鋼板３ａ、３ｂにスポット溶接を行う場合に形成されるコロナボンド４を示す説明図である。なお、両図において、符号５は電極を示し、符号６は通電経路を示し、符号７は形成されるナゲットを示す。
【００１３】
図３に示すように、軟鋼板１ａ、１ｂの場合では、コロナボンド２が広いためにチリが発生し難い。さらに通電後期においては、温度上昇による材料の軟化、ならびに加圧による板厚減少分だけ通電経路６の径が広がるため、通電経路６の径およびコロナボンド２が拡大し、大きなナゲット径までチリが発生し難い。
【００１４】
これに対し、図４に示すように、高張力鋼板３ａ、３ｂの場合には母材強度が高いため、スポット溶接時の加圧力で高張力鋼板３ａ、３ｂが変形し難く、軟鋼板１ａ、１ｂに較べてコロナボンド４が小さくなる。そのため、通電領域での電流密度が高くなり、ナゲットが急激に成長する。
【００１５】
（２）図５は、１段通電方式により高張力鋼板を溶接する際のナゲット８とコロナボンド９の成長とを模式的に示す説明図である。
【００１６】
図５に示すように、高張力鋼板の溶接においては、溶接電流の通電の初期（図５の時期Ａ１参照）におけるコロナボンド９が狭いことに加え、伝熱および板厚減少に伴うコロナボンド９の拡大も小さい（図５の時期Ｂ１参照）ため、チリが発生しやすくなると考えられる。
【００１７】
（３）ナゲットの成長速度には通電径が最も影響を及ぼすことが知られている。高張力鋼板において、チリの発生を抑制するためには、ナゲットが緩やかに成長するように通電径を拡大することが重要であると考え、そのためには、本通電の前に予備通電を行い、この予備通電工程で適切な大きさのナゲットを形成するとともに本通電工程の前までにコロナボンドを拡大することが重要である。以下、予備通電工程を第１工程、本通電工程を第３工程、予備通電工程と本通電工程との間の工程であってコロナボンドを拡大する工程を第２工程ともいう。
【００１８】
本発明者らは、第１工程、第２工程および第３工程から構成される多段通電溶接において、第１工程と第２工程とにおける通電条件を検討するため、板厚１．４ｍｍの高張力鋼板を２枚重ね合わせた板組みにおいて、第１工程の通電電流を変化させることにより第１工程で得られるナゲット径を変更し、各ナゲット径に対して第２工程では通電電流を、第１工程の溶接電流の５０％とし、その時間を０、５、９サイクル（本例では１．０サイクルは１／６０秒とした）の３通りとし、第３工程におけるチリ発生限界電流を調査した。溶接条件を表１に示すとともに結果を図６にグラフで示す。
【００１９】
なお、この表１と、後述する表２、４〜６、９〜１１とにおいて「ホールド時間」とは、第３工程における通電完了後、通電しない状態で電極により加圧している時間を意味する。
【００２０】
【表１】
2010207909.tif 000003
【００２１】
図６は、第１工程により形成するナゲット径と第３工程におけるチリ発生電流との関係を示すグラフである。
【００２２】
図６のグラフに示すように、第１工程により形成するナゲットが大きいほど第３工程におけるチリ発生限界電流が高くなることが分かる。ナゲット径が小さい場合、または形成されない場合では、上述したような第１工程における通電による通電径の拡大効果がほとんど得られないため、チリ抑制効果が小さいと考えられる。
【００２３】
つまり、第１工程により形成するナゲットは大きいほどよいが、大きなナゲット径を狙うと、第１工程においてチリが発生してしまう危険性が高くなる。逆に、高張力鋼板ではナゲットが急激に成長するため、小さなナゲット径は狙い難く、板隙や電極磨耗などの外乱があった場合、第１工程によりナゲットが形成されず、チリ抑制効果が得られないことになりかねない。
【００２４】
そのため、実用的には、第１工程により形成するナゲット径は、高張力鋼板の板厚ｔ（ｍｍ）に対して３√ｔ（ｍｍ）以上５√ｔ（ｍｍ）以下の範囲として、チリが発生しない程度に大きなナゲット径を狙うように設定することが好ましい。
【００２５】
この時、第１工程での溶接電流は、１段通電方式におけるチリ発生限界電流の７０％以上９５％以下に設定することが望ましい。７０％以下では第１工程で上述したナゲット径を得るための通電時間が増加し、また９５％以上では溶接条件のばらつき等の外乱によりチリが発生する危険性が高くなるため望ましくない。
【００２６】
また、図６にグラフで示す結果から、第２工程の処理時間が長くなるほど第３工程におけるチリ発生限界電流が高くなることが分かる。第２工程の処理時間を長くすることにより、第２工程において伝熱により材料軟化領域が拡大するため、チリ発生限界電流が高くなるためと推定される。第２工程の処理時間は長いほどよいが、過度な増大は溶接時間の増加を招くため好ましくない。実用的には、第２工程の処理時間は１サイクル以上１５サイクル以下、さらには３サイクル以上１０サイクル以下であることが望ましい。
【００２７】
次に、第２工程における溶接電流について検討するため、電流値を第１工程の溶接電流の２０〜９０％に変化させ、チリ発生限界電流に及ぼす影響を調査した。溶接条件を表２に示すとともに結果を表３に示す。なお、第１工程の通電により、４．８ｍｍ（４√ｔ）のナゲット径を有するナゲットが得られた。
【００２８】
【表２】
2010207909.tif 000004
【００２９】
【表３】
2010207909.tif 000005
【００３０】
表３に示すように、第２工程での電流値によらず、１段通電方式に比べチリ発生限界電流が高くなる。ただし、第２工程での電流値が過大となると溶接条件のばらつきなどの外乱の影響によりチリが発生する恐れがあるため第２工程における溶接電流は第１工程の溶接電流の９０％以下であることが望ましい。
【００３１】
また、電流値が過小となると、第３工程でのナゲット成長は緩やかになるが、それだけ第３工程の処理時間が長くなり溶接時間が増大する。また、投入エネルギーが増加するという問題もある。したがって、第２工程での溶接電流は第１工程の溶接電流の２０％以上９０％以下であることが望ましい。この試験では第３工程においてナゲットが充分に成長するように第３工程の処理時間を１８サイクルと長くしたため、第２工程の溶接電流の影響は現れていないが、第２工程の溶接電流が大きくなるほど、第３工程における溶接時間の短縮が可能であると推察される。
本発明は、これらの知見（１）〜（３）に基づいてなされたものである。
【００３２】
本発明は、少なくとも１枚の高張力鋼板を含む少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせて抵抗溶接する高張力鋼板の抵抗溶接方法であって、重ね合わされた少なくとも２枚の鋼板への通電により３√ｔ以上５√ｔ以下のナゲット径を有するナゲットを形成する第１工程と、第１工程の後に溶接電流を降下する第２工程と、第２工程の後に第１工程の溶接電流より大きな溶接電流で通電してナゲットを拡大する第３工程とを有することを特徴とする高張力鋼板の抵抗溶接方法である。
【００３３】
別の観点からは、本発明は、少なくとも１枚の高張力鋼板を含む少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせて抵抗溶接することにより抵抗溶接継手を製造する方法であって、重ね合わされた少なくとも２枚の鋼板への通電により３√ｔ以上５√ｔ以下のナゲット径を有するナゲットを形成する第１工程と、第１工程の後に溶接電流を降下する第２工程と、第２工程の後に第１工程の溶接電流より大きな溶接電流で通電してナゲットを拡大する第３工程とを有することを特徴とする抵抗溶接継手の製造方法である。
【００３４】
これらの本発明において、符号ｔは、少なくとも２枚の鋼板のうちの板厚が小さい鋼板の板厚（ｍｍ）である。
【００３５】
これらの本発明では、第２工程の処理時間は１．０サイクル以上１５サイクル以下であることが望ましい。ただし、１．０サイクルは、商用電源周波数が６０Ｈｚの場合には（１／６０）秒であり、商用電源周波数が５０Ｈｚの場合には（１／５０）秒である。
【００３６】
これらの本発明では、第２工程における溶接電流は第１工程における溶接電流の２０％以上９０％以下であることが望ましい。
【００３７】
これらの発明では、第３工程における溶接電流は、第１工程における溶接電流の１１０％以上２００％以下であることが望ましい。
これらの本発明では、高張力鋼板は、引張強度が４４０ＭＰａ以上の高張力鋼板であることが例示される。
【００３８】
さらに、これらの本発明では、第３工程における通電方法が、通電および通電休止の周期を複数回繰り返す、パルセーション通電であることが望ましい。この場合に、複数回の周期における第２周期目以降の溶接電流が、第１周期目の溶接電流より大きいことがさらに望ましい。
【発明の効果】
【００３９】
本発明によれば、高張力鋼板の重ね合わせ抵抗溶接において初期チリとともに中チリの発生を抑制しながらナゲット径を拡大して抵抗溶接を行うことができ、これにより、効率的に安定して抵抗溶接継手を製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】スポット溶接の１段通電方式の溶接電流の波形を示す説明図である。
【図２】特許文献１、２により開示された２段通電方式の溶接電流の波形を示す説明図である。
【図３】軟鋼板にスポット溶接を行う場合に形成されるコロナボンドを示す説明図である。
【図４】高張力鋼板にスポット溶接を行う場合に形成されるコロナボンドを示す説明図である。
【図５】１段通電方式により高張力鋼板を溶接する際のナゲットとコロナボンドの成長とを模式的に示す説明図である。
【図６】本発明の第１工程により形成するナゲット径と第３工程におけるチリ発生電流との関係を示すグラフである。
【図７】本発明における通電時間と電流との関係を模式的に示す説明図で、第３工程が連続通電方式の場合である。
【図８】本発明におけるナゲットとコロナボンドの成長挙動とを示す説明図である。
【図９】本発明に係る高張力鋼板の抵抗溶接方法における通電時間と電流との関係の一例を示すグラフであり、第３工程の通電方式がパルセーション通電方式であって、その通電電流が一定の場合である。
【図１０】本発明に係る高張力鋼板の抵抗溶接方法における通電時間と電流との関係の一例を示すグラフであり、第３工程の通電方式がパルセーション通電方式であって、第１周期の通電電流が第２周期以降に比べて小さい場合である。
【発明を実施するための形態】
【００４１】
以下、実施例を交えながら、本発明を実施するための形態を説明する。なお、本発明は、スポット溶接、片側スポット溶接、シリーズスポット溶接さらにはダイレクトスポット溶接といった抵抗溶接に広く適用可能である。以降の説明は、自動車車体の組立てで広く用いられるスポット溶接を例にとって、行う。
【００４２】
本発明が対象とする板組みは、少なくとも１枚の例えば４４０ＭＰａ級以上の高張力鋼板を含む、複数枚の鋼鈑を重ね合わせたものである。
【００４３】
高張力鋼板の種類は、特に限定する必要はない。例えば、析出強化鋼やＤＰ鋼、ＴＲＩＰ（加工誘起変態）鋼、さらには熱間プレス鋼板等の、各種の公知の引張強度が例えば４４０ＭＰａ以上の高張力鋼板に適用可能である。また、板組みに含まれるいずれの鋼板は、冷延鋼板でもよく、または熱延鋼板でもよい。さらに、裸鋼板でもめっき鋼板でもよく、めっきの種類にも限定されない。
【００４４】
高張力鋼板の板厚も特に規定する必要はない。一般に、自動車用部品や車体で使用される鋼板の板厚は０．４ｍｍ以上４．０ｍｍ以下であり、本発明はこの範囲において充分な効果を有する。
【００４５】
図７は、本発明における通電時間と電流との関係を模式的に示す説明図であり、図８は、本発明におけるナゲット１１とコロナボンド１２の成長挙動とを示す説明図である。
【００４６】
図７および図８に示すように、本発明は、適正な大きさのナゲット１１を形成する第１工程である予備通電工程（図８における時期Ａ２まで）と、予備通電後に電流を降下させナゲットの周囲のコロナボンド径の拡大を図る第２工程（図８における時期Ａ２〜時期Ｂ２）と、第２工程後に予備通電電流よりも大きな電流を流しナゲット１１の径を拡大する第３工程である本通電工程（図８における時期Ｂ２〜時期Ｃ２〜時期Ｄ２）とにより構成される。以下、各工程を詳細に述べる。
【００４７】
第１工程においては、図８の時期Ａ２に示すように、溶接する２枚の鋼板のうちの板厚が小さい鋼板の板厚をｔ（ｍｍ）としたとき、３√ｔ（ｍｍ）以上５√ｔ（ｍｍ）以下のナゲット径を有するナゲット１１を形成するように、予備通電電流および予備通電時間を調整する。
【００４８】
この第１工程により形成されるナゲット径が大きいほど、第３工程でのチリ抑制効果を得られるものの、予備通電時にチリが発生するおそれも高まる。第１工程で形成されるナゲット径が小さい場合、または第１工程でナゲットが形成されない場合には、予備通電による通電径の拡大効果をほとんど得られないため、第３工程におけるチリ抑制効果が小さくなる。
【００４９】
すなわち、高張力鋼板ではナゲットが急激に成長し易いため、ナゲット径の狙い値が過小である場合、板隙や電極磨耗等の外乱の影響を受け、予備通電時にナゲットが形成されず、本通電時にチリ抑制効果が充分に得られないおそれが高まる。したがって、実用的には、予備通電時に形成するナゲット径は３√ｔ（ｍｍ）以上５√ｔ（ｍｍ）以下の範囲で、チリが発生しない程度に大きなナゲット径を狙うように第１工程における溶接条件を設定する。
【００５０】
この時、第１工程での溶接電流は、１段通電でのチリ発生電流の７０％以上９５％以下に設定することが望ましい。７０％未満では上述した所望のナゲット径を得るためのサイクルタイムが増加し、また９５％超では外乱によりチリが発生する危険性があるからである。
【００５１】
第２工程における溶接電流は、予備通電電流に比べ小さくすればよい。これにより、第２工程では、図８の時期Ｂ２に示すように、ナゲット１１の成長は抑制されるとともにナゲット１１の周囲のコロナボンド１２は拡大される。すなわち、第３工程の直前では、第２工程の直前に比べ、ナゲット１１の大きさに対してコロナボンド１２の割合が相対的に増加し、さらに、これに伴い第３工程においてコロナボンド１２が拡大されやすく、通電径が拡大されるため第３工程におけるチリ発生が抑制される。
【００５２】
第２工程における溶接電流が過大であると、溶接条件のばらつき等の外乱により第２工程においてチリが発生しやすくなり、一方、過小であるとナゲット１１が冷却され、第３工程の処理時間が増加しやすいといった問題がある。したがって、第２工程における溶接電流は、第１工程における溶接電流の２０％以上９０％以下と設定することが望ましい。さらに望ましくは、第２工程における溶接電流は、第１工程における溶接電流の５０％以上９０％以下である。
【００５３】
第２工程の処理時間が長くなるほど第３工程でのチリ抑制効果が得られるが、過度な延長はタクトタイムの増大を招くため好ましくない。過小では第２工程におけるコロナボンド１２の拡大効果が小さく第３工程におけるチリ発生抑制効果が小さい。したがって、処理時間は１．０サイクル以上１５サイクル以下とするのが望ましく、さらに望ましくは３．０サイクル以上１０サイクル以下である。
【００５４】
第３工程では、予備通電電流よりも高い溶接電流を流しナゲット径を拡大する。第３工程の開始時には、図８の時期Ｂ２に示すように、ナゲット径に対して充分大きなコロナボンド１２が形成されており、第３工程における通電によりナゲット１１が拡大しても充分な通電径を備えているため、図８の時期Ｄ２に示すように、チリの発生を抑制しながらナゲット径を拡大することができる。
【００５５】
第３工程での溶接電流は、予備通電電流の１１０％以上２００％以下であることが望ましい。１１０％未満ではナゲット径を拡大するための処理時間が増加し、２００％超ではチリが発生しやすくなる。
【００５６】
図９は、本発明に係る高張力鋼板の抵抗溶接方法における通電時間と電流との関係の一例を示すグラフであり、第３工程の通電方式がパルセーション通電方式であって、その通電電流が一定の場合である。
【００５７】
図７および図８により示す本実施の形態の第３工程は、連続して通電する連続通電方式を用いる場合であるが、本発明における第３工程は連続して通電する方式に限定されるものでなく、図９に示すような通電と通電休止との周期を繰り返す所謂パルセーション通電方式としてもよい。パルセーション通電方式として、例えば、３サイクル通電後１サイクル休止とする周期を繰り返す通電方式が例示される。
【００５８】
図１０は、本発明に係る高張力鋼板の抵抗溶接方法における通電時間と電流との関係の一例を示すグラフであり、第３工程の通電方式がパルセーション通電方式であって、第１周期の通電電流が第２周期以降の通電電流に比べて小さい場合である。
【００５９】
パルセーション通電方式では、通電休止により、第３工程中の通電径拡大効果が大きくなり、連続通電方式に比べてチリ発生が抑制できるので望ましい。また、パルセーション通電方式では、第１周期目の通電時にチリが発生しやすいので、図１０にグラフで示すように、第１周期目の溶接電流を第２周期目以降の溶接電流よりも小さくすることが望ましい。ただし、第２周期目の溶接電流は、第１工程における溶接電流よりも大きくするのが望ましい。
【００６０】
このようにして、本発明によれば、少なくとも１枚の高張力鋼板を含む少なくとも２枚の鋼板を重ね合わせて抵抗溶接する際に、通電時のチリ（初期チリ、中チリ）の発生を抑制し、充分な大きさのナゲット１１を確保することができる。また、重ね合わされた少なくとも２枚の鋼板の間に隙間が存在する場合であってもその効果が失われることはない。
【００６１】
本発明によれば、チリ発生を抑制することで生産ラインにおける作業環境を改善できる。さらに、抵抗溶接継手の強度特性はチリが発生すると劣化することが知られているが、チリを防止してナゲットを拡大することにより、強度特性に優れた抵抗溶接継手を製造することができる。また、チリ発生に伴うバリ取りなどの後工程を省略できるため、作業能率の向上を図ることもできる。
【００６２】
一般的に、４√ｔ以上のナゲット径が生産管理上の基準とされることが多い。しかし、実際の生産においては、板隙、分流さらには電極磨耗の影響等を考慮して、狙いナゲット径が得られる電流値よりも高めの電流値に設定される。そのため、従来の１段通電ではチリが発生し易かった。
【００６３】
これに対し、本発明によれば、第１工程で所定寸法のナゲットが形成され、第２工程でナゲットの周囲に存在するコロナボンドの領域が拡大されるので、第３工程では、従来の技術ではチリが発生していた電流値で抵抗溶接を行っても、チリが発生することなくナゲット径を拡大することができる。
【００６４】
さらに、本発明によれば、第１工程〜第３工程における溶接電流を適正に設定できるので、従来の２段通電方式に比べ、溶接時間の増加を抑制しながらナゲット径の拡大を図ることが可能となる。
【実施例１】
【００６５】
本発明を、実施例を参照しながら、さらに具体的に説明する。
先端径６ｍｍのドーム型電極を備えたエアー加圧方式の単相交流スポット溶接機を用い、板厚１．４ｍｍの９８０ＭＰａ級裸鋼板を２枚重ね合わせて、板隙無し、板隙２．０ｍｍの板組みにてそれぞれ、本発明における第１工程、第２工程および第３工程（本通電工程）からなる多段通電の溶接を行い、チリ発生状況とナゲット径を調査した。なお、第３工程の通電方式は、図７、８に示すように連続通電方式とした。また、加圧力は、第１工程、第２工程、第３工程で一定値（３２０ｋｇｆ）とした。
【００６６】
板隙無し、板隙２．０ｍｍの板組みに対する溶接条件をそれぞれ表４、５にそれぞれ示す。なお、第２工程において、溶接電流は第１工程の溶接電流の約６０％で、通電時間は９サイクルとした。
【００６７】
【表４】
2010207909.tif 000006
【００６８】
【表５】
2010207909.tif 000007
【００６９】
予備通電により得られたナゲット径は、板隙無しの場合が５．５ｍｍ（４．６√ｔ）、板隙２．０ｍｍの場合が５．３ｍｍ（４．５√ｔ）であった。なお、１段通電（従来技術）の溶接条件を表６に示すが、チリ発生電流は、板隙無しの場合７．０ｋＡ、板隙２．０ｍｍの場合６．８ｋＡであった。
【００７０】
【表６】
2010207909.tif 000008
【００７１】
調査結果を１段通電（従来例）と比較してそれぞれ表７、８に示す。なお、表７には板隙無しの板組みの状況を併せて示し、表８には板隙２．０ｍｍの板組みの状況を併せて示す。
【００７２】
【表７】
2010207909.tif 000009
【００７３】
【表８】
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【００７４】
表７、８に示すように、本発明例は、板隙の有無に関わらず、チリ発生を抑制しながら１段通電の従来例よりもナゲット径を大幅に拡大できることがわかる。
【実施例２】
【００７５】
先端径６ｍｍのドーム型電極を備えたエアー加圧方式の単相交流スポット溶接機を用い、板厚１．４ｍｍの９８０ＭＰａ級亜鉛めっき鋼板を２枚重ね合わせた板組みにて、１段通電方式（従来例）と、本発明方法の多段通電方式により溶接し、チリ発生電流を調査した。なお、本発明における第３工程の通電方法は、連続通電方式と、パルセーション通電方式の２通りを用いた。パルセーション通電方式においては、第１周期目の溶接電流を２段目以降の溶接電流の８０％とした。なお、加圧力は、従来例、本発明例とも一定値（３２０ｋｇｆ）とした。
【００７６】
１段通電方式（従来例）の溶接条件を表９に示し、第３工程の通電方法に連続通電方式を用いた本発明例１の溶接条件を表１０に示し、第３工程の通電方法にパルセーション通電方式を用いた本発明例２の溶接条件を表１１に示す。また、得られた結果を表１２にまとめて示す。
【００７７】
【表９】
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【００７８】
【表１０】
2010207909.tif 000012
【００７９】
【表１１】
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【００８０】
【表１２】
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【００８１】
表１２に示すように、本発明例１、２は、従来例に比べ、チリ発生を抑制しながらナゲット径を拡大できることが分かる。また、パルセーション通電方式を用いる本発明例２は、連続通電方式を用いる本発明例１に比べ、チリ発生電流が大きくなり、チリの発生が一層抑制されることがわかる。
【符号の説明】
【００８２】
１ａ、１ｂ  軟鋼板
２  コロナボンド
３ａ、３ｂ  高張力鋼板
４  コロナボンド
５  電極
６  通電経路
７  ナゲット
８  ナゲット
９  コロナボンド
１０  溶接電流
１１  ナゲット
１２  コロナボンド
Ａ１、Ｂ１、Ａ２、Ｂ２、Ｃ２、Ｄ２  時期
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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