(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鋼板を重ね合わせて抵抗スポット溶接する、継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法であって、
前記複数の鋼板は、
引張強さが共に７８０ＭＰａ以上、１８５０ＭＰａ以下である２枚の鋼板であって、板厚比＝｛鋼板の板厚の総和｝／｛薄い側の鋼板の板厚（同厚の場合は１枚当たりの板厚）｝が２以上、５以下の範囲となる２枚の鋼板である、
あるいは、引張強さが共に７８０ＭＰａ以上、１８５０ＭＰａ以下である３枚の鋼板、又は、引張強さが共に７８０ＭＰａ以上、１８５０ＭＰａ以下である２枚の鋼板とその外側の引張強さが７８０ＭＰａ未満である１枚の鋼板であって、板厚比＝｛鋼板の板厚の総和｝／｛薄い側の鋼板の板厚（同厚の場合は１枚当たりの板厚）｝が３以上、６以下の範囲となる３枚の鋼板であり、
前記スポット溶接は、加圧力Ｐ１（ｋＮ）、溶接電流Ｉ１（ｋＡ）の前通電である第１通電工程と、加圧力Ｐ２（ｋＮ）、溶接電流Ｉ２（ｋＡ）の本通電である第２通電工程とからなり、
前記加圧力Ｐ１、Ｐ２を、前記第１通電工程、前記第２通電工程を通して一定の加圧力Ｐ＝Ｐ１＝Ｐ２とするとともに、前記複数の鋼板の平均板厚をｔ（ｍｍ）とするとき、下記（１）式で表される範囲とし、
０．５≦Ｐ≦３．０ｔ(1/3)      ・・・（１）
前記溶接電流Ｉ１を、前記溶接電流Ｉ２の３０％以上、９０％以下の範囲とし、
前記第１通電工程の通電時間よりも前記第２通電工程の通電時間を長くし、
前記第１通電工程が終了した後、０．１（ｓ）以内に前記第２通電工程を開始することを特徴とする継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法。
【請求項２】
複数の鋼板を重ね合わせて抵抗スポット溶接する、継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法であって、
前記複数の鋼板は、
引張強さが共に７８０ＭＰａ以上、１８５０ＭＰａ以下である２枚の鋼板であって、板厚比＝｛鋼板の板厚の総和｝／｛薄い側の鋼板の板厚（同厚の場合は１枚当たりの板厚）｝が２以上、５以下の範囲となる２枚の鋼板である、
あるいは、引張強さが共に７８０ＭＰａ以上、１８５０ＭＰａ以下である３枚の鋼板、又は、引張強さが共に７８０ＭＰａ以上、１８５０ＭＰａ以下である２枚の鋼板とその外側の引張強さが７８０ＭＰａ未満である１枚の鋼板であって、板厚比＝｛鋼板の板厚の総和｝／｛薄い側の鋼板の板厚（同厚の場合は１枚当たりの板厚）｝が３以上、６以下の範囲となる３枚の鋼板であり、
前記スポット溶接は、加圧力Ｐ１（ｋＮ）、溶接電流Ｉ１（ｋＡ）の前通電である第１通電工程と、加圧力Ｐ２（ｋＮ）、溶接電流Ｉ２（ｋＡ）の本通電である第２通電工程とからなり、
前記加圧力Ｐ１、Ｐ２を、前記複数の鋼板の平均板厚をｔ（ｍｍ）とするとき、下記（２）式、（３）式で表される範囲とし、
０．５≦Ｐ２≦３．０ｔ（１／３）      ・・・（２）
１．０×Ｐ２＜Ｐ１≦２．０×Ｐ２    ・・・（３）
前記溶接電流Ｉ１を、前記溶接電流Ｉ２の３０％以上、９０％以下の範囲とし、
前記第１通電工程が終了した後、０．１（ｓ）以内に前記第２通電工程を開始することを特徴とする継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法。
【請求項３】
前記重ね合わされた鋼板のスポット溶接前の隙間がいずれも０．５（ｍｍ）未満であることを特徴とする請求項１に記載の継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法。
【請求項４】
前記重ね合わされた鋼板のスポット溶接前の隙間のうち少なくとも１箇所が０．５（ｍｍ）以上であることを特徴とする請求項２に記載の継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法。
【請求項５】
本通電である前記第２通電工程の後に、後通電である第３通電工程を有し、
前記第３通電工程の溶接電流をＩ３（ｋＡ）とし、通電時間をＴ３（ｓ）とし、前記第２通電工程と該第３通電工程との間の無通電時間をＴＣ（ｓ）で表したとき、
前記溶接電流Ｉ３を３（ｋＡ）以上、１５（ｋＡ）以下の範囲とし、
前記無通電時間ＴＣを０（ｓ）以上、０．２（ｓ）以内の範囲として、
前記溶接電流Ｉ３と前記通電時間Ｔ３との関係を下記（４）式で表される範囲とする
Ｉ３×Ｔ３≦０．７＋ＴＣ      ・・・（４）
ことを特徴とする請求項１に記載の継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法。
【請求項６】
本通電である前記第２通電工程の後に、後通電である第３通電工程を有し、
前記第３通電工程の溶接電流をＩ３（ｋＡ）とし、通電時間をＴ３（ｓ）とし、前記第２通電工程と該第３通電工程との間の無通電時間をＴＣ（ｓ）で表したとき、
前記溶接電流Ｉ３を３（ｋＡ）以上、１５（ｋＡ）以下の範囲とし、
前記無通電時間ＴＣを０（ｓ）以上、０．２（ｓ）以内の範囲として、
前記溶接電流Ｉ３と前記通電時間Ｔ３との関係を下記（４）式で表される範囲とする
Ｉ３×Ｔ３≦０．７＋ＴＣ      ・・・（４）
ことを特徴とする請求項２に記載の継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、自動車用部品の製造や車体の組立等の工程において、スポット溶接によって溶接部を形成する、継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車分野においては、低燃費化や炭酸ガス（ＣＯ２）の排出量削減を目的とした車体の軽量化及び衝突安全性向上のために、車体や部品等に、高強度鋼板を使用するニーズが高まっている。一方、車体の組立や部品の取付け等の工程においては、主としてスポット溶接が用いられている。【０００３】
スポット溶接した継手（以下、スポット溶接継手と称する）で重要な特性としては、引張強さと疲労強度が挙げられるが、まず重要なのは引張強さである。スポット溶接継手の引張強さには、せん断方向に引張荷重を負荷して測定する引張せん断強さ（ＴＳＳ）と、剥離方向に引張荷重を負荷して測定する十字引張強さ（ＣＴＳ）がある。【０００４】
一般に、スポット溶接継手の引張強さは、溶接金属（ナゲット）内に欠陥や割れが無く、溶接金属の特性が良好な場合には、破断形態が良好で強度のばらつきも少なく、十分に高い値のＴＳＳやＣＴＳが得られる。また、スポット溶接継手の引張強さは、そのナゲット径（接合面積）等を十分に確保することによってもＣＴＳを向上させることができる。
高強度鋼板をスポット溶接して形成させたスポット溶接継手の十字引張強さを向上させる方法として、溶接通電時において一定の条件下で２段通電、冷却を挟んだ２段通電、３段通電するスポット溶接方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。【０００５】
また、短時間で高い継手強度が得られるスポット溶接方法として、所定径のナゲットを得る本通電工程と、この本通電工程と同じ加圧力で鋼板を挟み込んだ状態で、所定サイクルの休止と、短時間通電とを繰り返す後加熱通電工程と、を備えた方法が提案されている（例えば、特許文献２、３を参照）。【０００６】
また、高い継手強度が得られるスポット溶接方法として、本通電でナゲットを形成する第１ステップと、この第１ステップの終了後、電極で鋼板を狭持したまま保持することで溶接部を冷却する第２ステップと、この第２ステップの終了後、ごく短時間で散りの出ない範囲で本通電よりも高い溶接電流を通電する第３ステップとを備えた方法が提案されている（例えば、特許文献４を参照）。【０００７】
また、高い継手強度が安定して得られるスポット溶接方法として、抵抗スポット溶接を第一段・第二段・第三段の三段階からなる溶接とし、第二段の溶接は前記第一段の溶接に比べ、高加圧力、低電流又は同じ電流、長通電時間又は同じ通電時間の溶接とし、さらに第三段は第二段よりも高電流の通電を繰り返す方法が提案されている（例えば、特許文献５を参照）。【０００８】
また、高い継手強度が安定して得られるスポット溶接方法として、抵抗スポット溶接を第一段・第二段・第三段の三段階からなる溶接とし、第二段の溶接は前記第一段の溶接に比べ、高加圧力、低電流又は同じ電流、長通電時間又は同じ通電時間の溶接とし、さらに第三段は第二段よりも高加圧力で、高電流の通電を繰り返す方法が提案されている（例えば、特許文献６を参照）。【０００９】
ここで、特に、引張強さが７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板をスポット溶接した際、溶接部に変位（荷重）が負荷されると溶接金属に応力集中し、且つ、溶接金属が低延性・低靭性であるが故に十分な継手強度が得られないという問題がある。また、高強度鋼板は多くの合金元素を含有することから固有抵抗が高いため、軟鋼板の場合と同等の溶接電流を通じた場合であっても、軟鋼板の場合より発熱量が多くなる。また、高強度鋼板は、高強度であるために軟鋼板と比較して電極と鋼板とがなじみにくく、接触面積が小さくなる。このような場合、溶接中における電極と鋼板との接触サイズ以上に溶融径が成長するため、溶融金属が鋼板の重ね合わせ面から飛び出し、いわゆる散りが発生してしまう。このような散りの発生は、溶接金属のサイズ、即ち接合面積の低下やばらつきを発生させ、継手強度も低下させてしまうという問題がある。また、そもそも、散りを発生させずに所定の溶接金属サイズが得られる適正な電流範囲が狭いことも、実生産において問題となる。このため、一般に高強度鋼板のスポット溶接においては、電極による加圧力を高く設定することで電極と鋼板の接触サイズ（面積）の増大を図り、散りが発生するのを防止して適正電流範囲を拡大することにより、接合面積を安定確保する方法が採用されている。【００１０】
しかしながら、電極の加圧力を高く設定して高強度鋼板をスポット溶接した場合、重ね合わせた高強度鋼板の表面に、所謂インデンテーションと呼ばれる、塑性変形による凹みが発生する（図１、図２のインデンテーション４を参照）。このように、インデンテーション（凹み）が大きすぎると、例え大きな径のナゲット（図１、図２のナゲット３を参照）が得られた場合であっても、逆に継手強度が低下してしまうという問題がある。このため、高強度鋼板をスポット溶接するにあたり、大きなインデンテーションが発生するのを抑制するため、所定の接合面積が得られる範囲内で、電極の加圧力を適度に下げることも検討されている。【００１１】
一方、インデンテーションが発生するのを抑制するために溶接時の加圧力を低く設定した場合、溶接初期の電極と鋼板との接触面積が減少し、溶接箇所における電流密度が高くなることから、散りが発生し易くなる。散りは、スポット溶接時に溶融金属の一部が鋼板の重ね合わせ面から外部に向かって飛散する現象である。この散りが発生すると、スポット溶接時に必要なサイズのナゲット径を確保することが困難になるとともに、かえってインデンテーションの発生が助長されてしまう場合がある。このような場合には、継手強度が低下したり、ばらつきが生じたりするという問題がある。さらに、溶接箇所の周囲に散りが付着することがあり、その除去が必要な場合は作業性が低下するという問題がある。【００１２】
ここで、スポット溶接時の散りの発生を抑制する方法として、溶接電流を、第１工程と、この第１工程の２０〜９０％の溶接電流を通電する第２工程と、さらに、第１工程よりも大きな溶接電流を通電する第３工程とからなる溶接通電パターンを採用した方法が提案されている（例えば、特許文献７を参照）。【００１３】
また、スポット溶接時の散りの発生を抑制する方法として、溶接電流を、第１工程と、この第１工程の２０〜９０％の溶接電流を通電するとともに、電極の加圧力を第１工程よりも大きく設定した第２工程と、さらに、第１工程よりも、溶接電流及び電極の加圧力を大きくする第３工程とからなる溶接通電パターンを採用した方法が提案されている（例えば、特許文献８を参照）。【００１４】
また、板厚が１．８ｍｍ以上で、引張強度が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板をスポット溶接する方法として、スポット溶接を行う際の加圧力、溶接電流値を所定の式を満足させる条件で行うと共に、そのスポット溶接はチリを発生させた状態で行う方法が提案されている（例えば、特許文献９を参照）。【００１５】
また、重ね合わせた２枚の厚板の上面に板厚の薄い鋼板を重ね合わせ、さらにその鋼板間に板隙があるような板厚比の大きな板組みを抵抗スポット溶接する方法として、事前工程において、高い加圧力で加圧して、板隙を潰した後、加圧力を低下させ、本工程において、溶接初期に低加圧、短時間、高電流にて溶接を行ない、溶接後期に高加圧力にて溶接を行なう方法が提案されている（例えば、特許文献１０を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特開２００９−２４１０８６号公報
【特許文献２】特開２０１０−１１５７０６号公報
【特許文献３】特開２０１０−１４９１８７号公報
【特許文献４】特開２０１０−１７２９４６号公報
【特許文献５】特開２０１０−２４０７３９号公報
【特許文献６】特開２０１０−２４０７４０号公報
【特許文献７】特開２０１０−２０７９０９号公報
【特許文献８】特開２０１０−２４７２１５号公報
【特許文献９】特開２００９−１９００４６号公報
【特許文献１０】特開２００９−２４１１１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
しかしながら、上述した何れの方法においても、大きなインデンテーションが発生するのを抑制する技術については全く提案されていなかった。また、これら従来の技術において、インデンテーションの発生を抑制するために、電極の加圧力を低くする条件を適用した場合には、散りがさらに発生し易くなるという問題があった。このような場合には、接合面積に減少やばらつきが生じ、また、インデンテーションの発生が助長されることから、継手強度の低下やばらつきが生じるという問題があった。
一方、散りの発生を抑制するために電極の加圧力を高めた場合には、大きなインデンテーションが発生して継手強度が低下するという問題があった。【００１８】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、特に、引張強さの高い高強度鋼板をスポット溶接した場合において、インデンテーションの発生を抑制しつつナゲット径を確保し、且つ、散りの発生を防止することが可能な、継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接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】
【００１９】
本発明者等が上記問題を解決するために鋭意研究したところ、特に、引張強さが７８０ＭＰａ以上、１８５０ＭＰａ以下（以下、７８０〜１８５０ＭＰａと記す）である高強度鋼板を抵抗スポット溶接方法によって溶接する際、まず、電極の加圧力を鋼板の板厚に応じた適正な範囲とし、さらに、通電パターンを適正範囲とすることで、インデンテーションの発生を抑制しつつナゲット径を確保し、且つ、散りの発生を防止することが可能となることを知見した。即ち、前通電と本通電とからなる通電パターンと電極の加圧力とを最適に制御することにより、良好な作業性を維持しつつ、継手強度に優れたスポット溶接継手が得られることを見出し、本発明を完成させた。
即ち、本発明の要旨は以下のとおりである。【００２０】
［１］  複数の鋼板を重ね合わせて抵抗スポット溶接する、継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法であって、
前記複数の鋼板は、
引張強さが共に７８０ＭＰａ以上、１８５０ＭＰａ以下である２枚の鋼板であって、板厚比＝｛鋼板の板厚の総和｝／｛薄い側の鋼板の板厚（同厚の場合は１枚当たりの板厚）｝が２以上、５以下の範囲となる２枚の鋼板である、
あるいは、引張強さが共に７８０ＭＰａ以上、１８５０ＭＰａ以下である３枚の鋼板、又は、引張強さが共に７８０ＭＰａ以上、１８５０ＭＰａ以下である２枚の鋼板とその外側の引張強さが７８０ＭＰａ未満である１枚の鋼板であって、板厚比＝｛鋼板の板厚の総和｝／｛薄い側の鋼板の板厚（同厚の場合は１枚当たりの板厚）｝が３以上、６以下の範囲となる３枚の鋼板であり、
前記スポット溶接は、加圧力Ｐ１（ｋＮ）、溶接電流Ｉ１（ｋＡ）の前通電である第１通電工程と、加圧力Ｐ２（ｋＮ）、溶接電流Ｉ２（ｋＡ）の本通電である第２通電工程とからなり、
前記加圧力Ｐ１、Ｐ２を、前記第１通電工程、前記第２通電工程を通して一定の加圧力Ｐ＝Ｐ１＝Ｐ２とするとともに、前記複数の鋼板の平均板厚をｔ（ｍｍ）とするとき、下記（１）式で表される範囲とし、
０．５≦Ｐ≦３．０ｔ(1/3)      ・・・（１）
前記溶接電流Ｉ１を、前記溶接電流Ｉ２の３０％以上、９０％以下の範囲とし、
前記第１通電工程の通電時間よりも前記第２通電工程の通電時間を長くし、
前記第１通電工程が終了した後、０．１（ｓ）以内に前記第２通電工程を開始することを特徴とする継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法。
［２］  複数の鋼板を重ね合わせて抵抗スポット溶接する、継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法であって、
前記複数の鋼板は、
引張強さが共に７８０ＭＰａ以上、１８５０ＭＰａ以下である２枚の鋼板であって、板厚比＝｛鋼板の板厚の総和｝／｛薄い側の鋼板の板厚（同厚の場合は１枚当たりの板厚）｝が２以上、５以下の範囲となる２枚の鋼板である、
あるいは、引張強さが共に７８０ＭＰａ以上、１８５０ＭＰａ以下である３枚の鋼板、又は、引張強さが共に７８０ＭＰａ以上、１８５０ＭＰａ以下である２枚の鋼板とその外側の引張強さが７８０ＭＰａ未満である１枚の鋼板であって、板厚比＝｛鋼板の板厚の総和｝／｛薄い側の鋼板の板厚（同厚の場合は１枚当たりの板厚）｝が３以上、６以下の範囲となる３枚の鋼板であり、
前記スポット溶接は、加圧力Ｐ１（ｋＮ）、溶接電流Ｉ１（ｋＡ）の前通電である第１通電工程と、加圧力Ｐ２（ｋＮ）、溶接電流Ｉ２（ｋＡ）の本通電である第２通電工程とからなり、
前記加圧力Ｐ１、Ｐ２を、前記複数の鋼板の平均板厚をｔ（ｍｍ）とするとき、下記（２）式、（３）式で表される範囲とし、
０．５≦Ｐ２≦３．０ｔ(1/3)      ・・・（２）
１．０×Ｐ２＜Ｐ１≦２．０×Ｐ２    ・・・（３）
前記溶接電流Ｉ１を、前記溶接電流Ｉ２の３０％以上、９０％以下の範囲とし、
前記第１通電工程が終了した後、０．１（ｓ）以内に前記第２通電工程を開始することを特徴とする継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法。
［３］  ［１］に記載の継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法において、前記重ね合わされた鋼板のスポット溶接前の隙間がいずれも０．５（ｍｍ）未満であることを特徴とする。
［４］  ［２］に記載の継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法において、前記重ね合わされた鋼板のスポット溶接前の隙間のうち少なくとも１箇所が０．５（ｍｍ）以上であることを特徴とする。
［５］  ［１］又は［２］に記載の継手強度に優れた高強度鋼板のスポット溶接方法において、
本通電である前記第２通電工程の後に、後通電である第３通電工程を有し、
前記第３通電工程の溶接電流をＩ３（ｋＡ）とし、通電時間をＴ３（ｓ）とし、前記第２通電工程と該第３通電工程との間の無通電時間をＴＣ（ｓ）で表したとき、
前記溶接電流Ｉ３を３（ｋＡ）以上、１５（ｋＡ）以下の範囲とし、
前記無通電時間ＴＣを０（ｓ）以上、０．２（ｓ）以内の範囲として、
前記溶接電流Ｉ３と前記通電時間Ｔ３との関係を下記（４）式で表される範囲とする
Ｉ３×Ｔ３≦０．７＋ＴＣ      ・・・（４）
ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、スポット溶接方法によって高強度鋼板を溶接する際、電極の加圧力を鋼板の板厚に応じた適正な範囲とし、さらに、前通電と本通電とからなる通電パターンを最適に制御することにより、インデンテーションの発生を抑制しつつナゲット径を確保し、散りの発生をも防止することが可能となる。これにより、良好な作業性を維持しつつ、信頼性が高く継手強度に優れたスポット溶接継手を形成させることが可能となる。従って、例えば、自動車用部品の製造や車体の組立等の工程においては、車体全体の軽量化による低燃費化や炭酸ガス（ＣＯ２）の排出量削減等のメリットを十分に享受することができ、その社会的貢献は計り知れない。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、抵抗スポット溶接方法によって溶接金属部を形成した状態を示し、高強度鋼板を２枚重ねとした場合の断面図である。
【図２】図２は、抵抗スポット溶接方法によって溶接金属部を形成した状態を示し、高強度鋼板を含む鋼板を３枚重ねとした場合の断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態において抵抗スポット溶接方法によって溶接金属部を形成する際の加圧力及び通電パターンの例を示すグラフである。
【図４】図４は、第２の実施形態において抵抗スポット溶接方法によって溶接金属部を形成する際の加圧力及び通電パターンの例を示すグラフである。
【図５】図５は、第３の実施形態において抵抗スポット溶接方法によって溶接金属部を形成する際の加圧力及び通電パターンの例を示すグラフである。
【図６Ａ】図６Ａは、十字引張強さの測定方法を示す概略図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、十字引張強さの測定方法を示す概略図である。
【図７】実施例１における各試験片の作製条件並びに試験結果の一覧を示す図である。
【図８】実施例２における各試験片の作製条件並びに試験結果の一覧を示す図である。
【図９】実施例３における各試験片の作製条件並びに試験結果の一覧を示す図である。
【図１０】実施例４における各試験片の作製条件並びに試験結果の一覧を示す図である。
【図１１Ａ】図１１Ａは、十字引張強さの測定方法に際してスペーサー用鋼板を使用した状態を示す概略図である。
【図１１Ｂ】図１１Ｂは、十字引張強さの測定方法に際してスペーサー用鋼板を使用した状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る高強度鋼板のスポット溶接方法について、第１〜第３の実施形態を例に挙げ、図１〜図６を適宜参照しながら説明する。本発明において高強度鋼板とは、引張強さが７８０〜１８５０ＭＰａのものをいうものとする。なお、各実施形態は、本発明の趣旨をより良く理解させるために詳細に説明するものであるから、特に指定の無い限り本発明を限定するものではない。
【００２４】
［抵抗スポット溶接方法］
図１、図２は、鋼板１を溶接するのに用いられる抵抗スポット溶接方法を説明するための模式図である。
図１に示すように、まず、被溶接材である２枚の鋼板１Ａ、１Ｂ同士を重ね合わせる。２枚の鋼板１Ａ、１Ｂは共に高強度鋼板である。そして、鋼板１Ａ、１Ｂの重ね合わせ部分に対して両側から、即ち、図１に示すように上下方向から挟み込むように、銅合金からなる電極２Ａ、２Ｂを押し付けつつ通電することにより、２枚の鋼板１Ａ、１Ｂの間に溶融金属部を形成させる。この溶融金属部は、溶接通電が終了した後、水冷された電極２Ａ、２Ｂによる抜熱や鋼板１Ａ、１Ｂへの熱伝導によって急速に冷却されて凝固し、２枚の鋼板１Ａ、１Ｂの間に、断面楕円形状のナゲット（溶接金属部）３が形成される。このようなナゲット３が形成されることにより、２枚の鋼板１Ａ、１Ｂが溶接される。
あるいは、図２に示すように、３枚の鋼板１Ａ、１Ｂ、１Ｃを重ね合わせ、上記同様に電極２Ａ、２Ｂを押し付けつつ通電することにより、３枚の鋼板１Ａ〜１Ｃの間にナゲット（溶融金属部）３が形成されることで、３枚の鋼板１Ａ〜１Ｃが溶接される。３枚の鋼板１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、共に高強度鋼板であるか、２枚が高強度鋼板であって、外側の１枚（鋼板１Ａ）が低強度鋼板（引張強さ７８０ＭＰａ未満）である。
なお、以下の説明では、便宜上、鋼板１Ａ〜１Ｃを単に鋼板１として記す場合もある。
【００２５】
上述のような抵抗スポット溶接による溶接において、電極２Ａ、２Ｂによる加圧力、前通電〜本通電（溶接通電）、さらには後通電を加えた通電パターンを、以下に説明するような適正範囲に規定する。これにより、インデンテーションが発生するのを抑制しつつ、散りが発生するのを防止し、良好な作業性で、十分に高い強度を有した信頼性の高い溶接部を形成させることが可能となる。
【００２６】
［第１の実施形態］
本発明に係る高強度鋼板のスポット溶接方法の第１の実施形態について、以下に説明する。第１の実施形態の高強度鋼板のスポット溶接方法は、図１、図２に示すようなスポット溶接継手１０を得るにあたり、２枚の鋼板１Ａ、１Ｂ、あるいは３枚の鋼板１Ａ〜１Ｃを抵抗スポット溶接によって溶接する方法である。
具体的には、図１に示すように、２枚の鋼板１Ａ、１Ｂをスポット溶接する場合、これら２枚の鋼板１Ａ、１Ｂは、引張強さが共に７８０〜１８５０ＭＰａである。そして、板厚比＝｛鋼板の板厚の総和｝／｛薄い側の鋼板の板厚（同厚の場合は１枚当たりの板厚）｝が２以上、５以下の範囲にある。
図２に示すように、３枚の鋼板１Ａ〜１Ｃをスポット溶接する場合、これら３枚の鋼板１Ａ〜１Ｃは、引張強さが共に７８０〜１８５０ＭＰａである、又は、２枚の引張強さが共に７８０〜１８５０ＭＰａであり、その外側の１枚の引張強さが７８０ＭＰａ未満である。そして、板厚比＝｛鋼板の板厚の総和｝／｛薄い側の鋼板の板厚（同厚の場合は１枚当たりの板厚）｝が３以上、６以下の範囲にある。
第１の実施形態では、重ね合わされた鋼板１のスポット溶接前の隙間（以下、単に隙間と呼ぶ）がいずれも０．５（ｍｍ）未満である場合を想定する。
【００２７】
第１の実施形態では、スポット溶接は、加圧力Ｐ１（ｋＮ）、溶接電流Ｉ１（ｋＡ）の前通電である第１通電工程と、加圧力Ｐ２（ｋＮ）、溶接電流Ｉ２（ｋＡ）の本通電である第２通電工程とからなる。
そして、加圧力Ｐ１、Ｐ２を、第１通電工程、第２通電工程を通して一定の加圧力Ｐ＝Ｐ１＝Ｐ２とするとともに、複数の鋼板１の平均板厚をｔ（ｍｍ）とするとき、下記（１）式で表される範囲とする。
０．５≦Ｐ≦３．０ｔ（１／３）      ・・・（１）
また、溶接電流Ｉ１を、溶接電流Ｉ２の３０％以上、９０％以下（以下、３０〜９０％と記す）の範囲とする。
さらに、第１通電工程が終了した後、０．１（ｓ）以内に第２通電工程を開始する。
【００２８】
「鋼板特性の限定理由」
以下に、被溶接物である鋼板１（図１に示す高強度鋼板１Ａ、１Ｂ、又は図２に示す鋼板１Ａ〜１Ｃ）の特性の限定理由について詳述する。
【００２９】
（引張強さ：７５０〜１８５０ＭＰａ）
被溶接物である鋼板１には、１枚あたりの引張強さが７８０〜１８５０ＭＰａの高強度鋼板が２枚以上含まれる。
鋼板の強度は、溶接部における応力集中状態にも大きな影響を及ぼすことから、破断形態劣化やそれに伴う強度ばらつき、強度低下にも影響を及ぼす。鋼板の引張強さが７８０ＭＰａ未満では、これらの問題は起こり難く、また、１８５０ＭＰａを超えると、継手強度の低下やばらつきを防止するための改善が困難となる。
【００３０】
このように、引張強さが７８０〜１８５０ＭＰａの範囲であり、軽量化や衝突安全性を向上させることが可能な高強度鋼板が含まれる場合を対象としている。このような鋼板の特性としては、強度と成形性の両方を確保するため、高強度と、場合によっては高炭素当量が基本となる。しかしながら、その結果、溶接金属部及び熱影響部において、硬いマルテンサイトが形成される。溶接金属部周囲の熱影響部が硬く、更に母材の強度が高いと、熱影響部やその周辺の母材の変形が起こり難くなって、溶接金属部への応力集中が起こり易くなる。そのような場合、スポット溶接継手の破断形態劣化、強度のばらつきや低下等を引き起こすという問題があることから、実用化にあたっては、これらの問題を改善する必要性がある。
そこで、まず、鋼板特性を以下に説明する条件に規定した上で、詳細を後述する各溶接条件でスポット溶接を行う。これにより、高強度鋼板をスポット溶接した場合でも、スポット溶接継手の破断形態が良好で、また、インデンテーションの発生を抑制しながら強度のばらつきや低下を防止でき、信頼性の高い溶接部を形成させることが可能となる。
【００３１】
（鋼種）
被溶接物である鋼板１の鋼種については特に限定されず、例えば、２相組織型（例えば、フェライト中にマルテンサイトを含む組織、フェライト中にベイナイトを含む組織等）、加工誘起変態型（フェライト中に残留オーステナイトを含む組織）、焼入れ型（マルテンサイト組織）、微細結晶型（フェライト主体組織）等、何れの型の鋼板であっても良い。何れの鋼種からなる高強度鋼板であっても、本発明を適用することにより、鋼板の特性を損なうことなく、スポット溶接の際に、インデンテーションの発生を抑制しつつ、且つ、散りの発生を抑制しながら、高強度鋼板を溶接することができる。これにより、破断形態が良好で強度のばらつきや低下が少なく、信頼性の高いスポット溶接継手（溶接部）が得られる。
【００３２】
また、同種同厚の鋼板の組合せに限定されるものではなく、各規定を満たす鋼板同士の溶接であれば、同種異厚、異種同厚、あるいは異種異厚の組合せで行うことも可能であり、また、図１に示す２枚重ねの他、図２に示すような３枚重ねの組合せであっても良い。
【００３３】
（めっき）
被溶接物である鋼板１の表層に施されるめっき層の種類については、例えば、Ｚｎ系、Ｚｎ−Ｆｅ系、Ｚｎ−Ｎｉ系、Ｚｎ−Ａｌ系、Ｚｎ−Ｍｇ系、Ｐｂ−Ｓｎ系、Ｓｎ−Ｚｎ系、Ａｌ-Ｓｉ系等、何れのめっき層であっても良い。また、めっき層の表層に無機系、有機系の皮膜（例えば、潤滑皮膜等）が施されていても良い。また、これらのめっき層の目付量についても、特に限定されないが、両面の目付け量で１００（ｇ／ｍ２）／１００ｇ／ｍ２）以下とすることが好ましい。めっきの目付け量が片面あたりで１００（ｇ／ｍ２）を越えると、めっき層が溶接の際の障害となる場合がある。
【００３４】
（板厚）
被溶接物である鋼板１の板厚については、特に限定されず、自動車車体等の分野で用いられる一般的な板厚、例えば、０．６〜３．２（ｍｍ）程度の板厚の鋼板であれば、本発明を適用することで上記効果が安定して得られる。しかしながら、板厚の増加とともに溶接部での応力集中も増加するので、鋼板１の板厚は、０．６〜２．０（ｍｍ）の範囲であることがより好ましい。
【００３５】
「溶接条件の限定理由」
以下に、抵抗スポット溶接の際の溶接条件について、その限定理由を詳述する。
【００３６】
まず、以下に説明する、鋼板１を抵抗スポット溶接する際の通電パターンを図３のグラフに示す。図３に示す通電パターンは、本発明のスポット溶接方法に適用可能な通電パターンの一例である。なお、図３に示すグラフにおいて、縦軸は溶接電流Ｉ１、Ｉ２、あるいは、加圧力Ｐであり、横軸は時間Ｔである。
第１通電工程において前通電を行った後、０．１（ｓ）以内に第２通電工程による本通電を行う。即ち、第１通電工程の後、直ちに第２通電工程を行うか、あるいは、０．１（ｓ）以内の通電休止時間の後に第２通電工程を行うパターンとしている。その際に、第１通電工程の溶接電流Ｉ１を、第２通電工程の溶接電流Ｉ２よりも低い電流としている。ここで、電流とは、交流電源の場合には、その実効値を表すものとする。
また、電極２Ａ、２Ｂによる加圧力Ｐは、第１通電工程及び第２通電工程を通して一定とされており、さらに、第１通電工程と第２通電工程との間の通電休止時間においても加圧状態とされている。
【００３７】
従来、一般のスポット溶接方法で鋼板を溶接する場合には、詳細な図示を省略するが、一定の電流（Ｉ）にて所定の時間（Ｔ）で溶接通電した後に電流を遮断する、概ね矩形状の電流波形を示す通電パターンとされており、この間の加圧力Ｐも一定とされている。これに対し、第１の実施形態では、上述したように、本通電である第２通電工程の前に、前通電である第１通電工程を設けた、図３に示すような通電パターンとしている。ここで、第１通電工程を開始する際の溶接電流Ｉ１の立ち上げパターンとしては、図３のグラフに示すような、垂直に設定の溶接電流Ｉ１まで上げるパターンとしても良いし、あるいは、アップスロープパターン（電流を徐々に上げる段階的なパターン）としても良い。
【００３８】
（電極の高強度鋼板に対する加圧力：Ｐ）
第１通電工程及び第２通電工程を行う際の、溶接通電を行う際の、電極２Ａ、２Ｂの鋼板１に対する加圧力Ｐ（ｋＮ）を、下記（１）式で表される範囲に規定する。
０．５≦Ｐ≦３．０ｔ（１／３）      ・・・（１）
但し、上記（１）式において、Ｐ：電極２Ａ、２Ｂによる加圧力（ｋＮ）、ｔ：鋼板１の平均板厚（ｍｍ）を示す。
【００３９】
電極２Ａ、２Ｂの加圧力Ｐは、インデンテーションの発生に伴う溶接部の強度、特に剥離方向の強度変化の他、溶接金属（ナゲット）内での欠陥や割れの発生等にも大きな影響を及ぼす。そこで、上記（１）式で表されるように、まず、複数の鋼板１の平均板厚ｔに基づいて加圧力Ｐの上限を上記のように制限し、高すぎない加圧力とすることで、鋼板１の表面にインデンテーションが発生するのを抑制する。一方、加圧力Ｐが低すぎても、スポット溶接時に散りが発生するおそれがあることから、この散りの発生を抑制できる加圧力Ｐの下限としては、０．５（ｋＮ）とした。
【００４０】
一方、加圧力Ｐが上記範囲の上限を超えると、電極２Ａ、２Ｂによって鋼板１の表面が凹むことで大きなインデンテーションが発生し、継手強度が低下するとともに、外観を損ねてしまうという問題がある。また、加圧力Ｐが上記範囲の下限を下回ると、接触面積が小さくなり、電流密度が高くなって散りが発生し易くなってナゲットサイズ（接合面積）の減少やばらつきが発生することから、継手強度の低下やばらつきが発生する。
【００４１】
第１の実施形態においては、電極２Ａ、２Ｂによる加圧力Ｐを上記範囲とし、一般的な加圧力よりも低めの範囲に規定している。そして、詳細を後述するが、第２通電工程（本通電）の前に第１通電工程（前通電）を実施することにより、低めの溶接電流で、散りの発生を抑制しながら電極２Ａ、２Ｂと鋼板１とをなじませ、また各鋼板１同士をなじませた後、第２通電工程による本通電を行うパターンを採用している。
【００４２】
（溶接電流：Ｉ１、Ｉ２）
前通電である第１通電工程における溶接電流Ｉ１（ｋＡ）を、本通電である第２通電工程における溶接電流Ｉ２（ｋＡ）の３０〜９０％の範囲に規定している。
【００４３】
上述したように鋼板１の平均板厚ｔに基づいて加圧力Ｐの上限を制限することで、鋼板１の表面に大きなインデンテーションが発生するのを抑制できる一方、接触面積が減少することで電流密度が高くなり、散りが発生し易いという問題がある。そこで、通電パターンを、前通電である第１通電工程と本通電である第２通電工程とに分けたパターンとした上で、第１通電工程における溶接電流Ｉ１を、第２通電工程の溶接電流Ｉ２よりも低めとしている。このように、まず、第１通電工程による前通電を行うことにより、初期接触面積が小さくとも電流密度が過渡に上昇するのを抑制して散りの発生を防止するとともに、電極２Ａ、２Ｂと鋼板１とをなじませ、また各鋼板１同士をなじませる。
【００４４】
そして、第１通電工程に比べて高い溶接電流Ｉ２とされた第２通電工程を行うことにより、母材を十分に溶融させることで、十分な接合面積を確保することが可能となる。第１通電工程による低電流での前通電により、電極２Ａ、２Ｂと鋼板１とがなじんだ状態となり、また各鋼板１同士がなじんだ状態となり、接触面積が十分に確保されているため、第２通電工程においても散りの発生を抑制することができる。
【００４５】
第１通電工程における溶接電流Ｉ１が、第２通電工程における溶接電流Ｉ２に対して３０％未満だと、前通電によって電極２Ａ、２Ｂと鋼板１とをなじませ、また各鋼板１同士をなじませる効果が得られにくくなる。また、第１通電工程の溶接電流Ｉ１が、第２通電工程の溶接電流Ｉ２に対して９０％を超えると、接合部における電流密度が高くなり、散りが発生するおそれがある。
【００４６】
（通電休止時間）
前通電である第１通電工程が終了した後、０．１（ｓ）以内に本通電である第２通電工程を開始する。即ち、第１通電工程の後、直ちに第２通電工程を行うか、あるいは、０．１（ｓ）以内の通電休止時間の後に第２通電工程を行うパターンとすることができる。
【００４７】
第１通電工程が終了した後、第２通電工程を開始するまでの通電休止時間が０．１（ｓ）を超えると、第１通電工程の前通電による予熱効果が無くなる。このため、第２通電工程における溶接電流Ｉ２を増加させる必要が生じ、非効率な電流供給になるとともに、工程時間が長くなることから生産性も低下する。従って、この休止時間は短いほど好ましく、第１通電工程と第２通電工程との間に休止時間が無いことがより好ましい。
【００４８】
ここで、通電休止時間の上限・０．１（ｓ）は、例えば、溶接機の電源として５０Ｈｚの商用電源を用いた場合において５サイクル（０．１（ｓ））の休止時間であり、６０Ｈｚの商用電源を用いた場合には、６サイクル（０．１（ｓ））の休止時間となる。
【００４９】
なお、第１通電工程の後、直ちに第２通電工程を開始するか、あるいは、上記のような０．１（ｓ）以下の通電休止時間を設ける方法を説明しているが、これには限定されない。例えば、第１通電工程と第２通電工程との間を、徐々に電流を増加させるアップスロープパターンとすることも可能である。
【００５０】
（その他の溶接条件）
溶接電流や通電時間等の具体的な数値に関しては特に限定されず、鋼板を溶接する抵抗スポット溶接方法において、従来から採用されている電流値及び通電時間と同程度とすれば良い。
【００５１】
また、例えば、図１に例示するような電極２Ａ、２Ｂが備えられた従来公知の抵抗スポット溶接設備を何ら制限無く採用することが可能である。また、電極２Ａ、２Ｂ等についても、従来から使用されている構成のものを用いれば良い。またさらに、電極２Ａ、２Ｂに電流を供給する電源についても、交流電源の他、直流インバータ、あるいは、交流インバータの何れであっても良い。また、電極２Ａ、２Ｂとしては、そのサイズや形状は特に限定されないが、電極先端における面圧を適正に得るため、電極先端径が６〜８（ｍｍ）程度のものを使うことが好ましい。
【００５２】
第１の実施形態によれば、上記のように、鋼板１の各々の間の隙間が０．５（ｍｍ）未満である場合に、電極２Ａ、２Ｂの加圧力Ｐを鋼板１の平均板厚ｔに応じて設定し、さらに、本通電である第２通電工程における溶接電流Ｉ２よりも低い溶接電流Ｉ１で前通電を行う第１通電工程を有する。その際に、加圧力Ｐを、高すぎない加圧力とすることで、鋼板１にインデンテーションが発生するのを抑制し、且つ、加圧力Ｐの下限を適正にすることで、散りの発生を防止することができる。また、上記条件の第１通電工程による前通電を行うことで、インデンテーションの発生を抑制しつつナゲット径を確保し、十分な継手強度が得られる。
【００５３】
［第２の実施形態］
本発明に係る高強度鋼板のスポット溶接方法の第２の実施形態について、以下に説明する。なお、第２の実施形態では、上記第１の実施形態と同じ図面を参照してその構成を説明するとともに、共通する構成については同じ符号を付し、その詳しい説明を省略する。
【００５４】
第２の実施形態の高強度鋼板のスポット溶接方法は、第１の実施形態と同様、２枚の鋼板１Ａ、１Ｂ、あるいは３枚の鋼板１Ａ〜１Ｃを抵抗スポット溶接によって溶接する方法であるが、重ね合わされた鋼板１のスポット溶接前の隙間（以下、単に隙間と呼ぶ）のうち少なくとも１箇所が０．５（ｍｍ）以上である場合に、第１通電工程における電極２Ａ、２Ｂの加圧力と、第２通電工程における加圧力を変化させる点で、上記第１の実施形態とは異なる。
第２の実施形態では、スポット溶接は、加圧力Ｐ１（ｋＮ）、溶接電流Ｉ１（ｋＡ）の前通電である第１通電工程と、加圧力Ｐ２（ｋＮ）、溶接電流Ｉ２（ｋＡ）の本通電である第２通電工程とからなる。
そして、加圧力Ｐ１、Ｐ２を、複数の鋼板１の平均板厚をｔ（ｍｍ）とするとき、下記（２）式、（３）式で表される範囲とする。
０．５≦Ｐ２≦３．０ｔ（１／３）      ・・・（２）
１．０×Ｐ２＜Ｐ１≦２．０×Ｐ２    ・・・（３）
また、溶接電流Ｉ１を、溶接電流Ｉ２の３０〜９０％の範囲とする。
さらに、第１通電工程が終了した後、０．１（ｓ）以内に第２通電工程を開始する。
【００５５】
一般に、自動車の車体等を溶接するにあたっては、各鋼板間には隙間が存在する場合があり、中には０．５（ｍｍ）を超える大きな隙間が存在する場合がある。このような大きな隙間を埋めるためには、まず、前通電である第１通電工程において、本通電である第２通電工程よりも高い加圧力Ｐ１、具体的には、第２通電工程の加圧力Ｐ２の１．０倍超２．０倍以下の加圧力Ｐ１で高強度鋼板１を加圧する。溶接電流は、上記第１の実施形態で説明した、第１通電工程の溶接電流Ｉ１（ｋＡ）と同条件とする。第２の実施形態では、まず、上記条件で第１通電工程の前通電を行うことにより、鋼板間に隙間が存在する各鋼板１同士や電極２Ａ、２Ｂと鋼板１との間で十分な接触面積を確保する。
【００５６】
そして、第２通電工程において、上記第１の実施形態における加圧力Ｐと同じ加圧力、即ち、次式｛０．５≦Ｐ２≦３．０ｔ（１／３）｝で表される範囲の加圧力Ｐ２で、上記同様の条件の溶接電流Ｉ２で本通電を行う。このように、第２の実施形態では、第２通電工程に関しては、上記第１の実施形態と同条件に規定している。第２の実施形態では、上述のように、高い加圧力Ｐ１で第１通電工程での前通電を行った後、第２通電工程を行う方法を採用している。これにより、第１通電工程において電極２Ａ、２Ｂと鋼板１との接触面積が十分に確保され、その後の第２通電工程で散りの発生が抑制されつつ、この第２通電工程における母材の溶融が十分なものとなり、接合面積を十分に確保することが可能となる。
【００５７】
具体的には、図４のグラフに示すように、第２の実施形態の通電パターンは、上記第１の実施形態の通電パターンと同様とされている。そして、図４のグラフに示すように、第１通電工程及び通電休止時間においては、電極２Ａ、２Ｂによる加圧力を、その後の第２通電工程における加圧力Ｐ２よりも高めの加圧力Ｐ１とした加圧力のパターンを採用している。
【００５８】
ここで、第１通電工程における加圧力Ｐ１が、上記（３）式で規定する下限未満、即ち、第２通電工程の加圧力Ｐ２の１．０倍以下になると、上記したような、鋼板間に隙間が存在する各鋼板１同士の接触面積を確保する効果が得られ難くなる。また、加圧力Ｐ１が、上記（３）式で規定する上限、即ち、第２通電工程の加圧力Ｐ２の２．０倍を超えると、第１通電工程の溶接電流Ｉ１が低い上に加圧力が高すぎることから電流密度が低下し、温度上昇が不十分となるため、第１通電工程の目的である電極２Ａ、２Ｂと鋼板１との接触面積の確保が、また各鋼板１同士の接触面積の確保が不十分となる場合がある。
【００５９】
また、第２通電工程における加圧力Ｐ２を上記（２）式で表される範囲とすることで、この第２通電工程における母材の溶融が十分なものとなり、接合面積やナゲット径を確保することができる。なお、第２通電工程における加圧力Ｐ２が上記（２）式で規定する範囲外となる場合には、上記第１の実施形態での説明と同様の問題が生じるおそれがある。
【００６０】
なお、鋼板１の間の隙間の寸法は０．５（ｍｍ）以上であると述べたがが、これは、自動車の車体等の組み立て工程において生じる一般的な隙間と同程度の寸法である。また、鋼板１の間の隙間の上限は、特に限定されるものではないが、上記工程において生じる隙間は、一般的には２．０（ｍｍ）程度が最大値である。なお、各鋼板１間の隙間が０．５（ｍｍ）未満の場合には、上記第１の実施形態における各条件を適用することで、継手強度向上の十分な効果が得られる。
【００６１】
第２の実施形態によれば、図１、図２に示す例において、鋼板１の隙間のうち少なくとも１箇所が０．５（ｍｍ）以上である場合に、第１通電工程と第２通電工程とで電極２Ａ、２Ｂの加圧力を上記条件で変化させることにより、効果的にインデンテーションが発生するのを抑制しつつ、十分な接合面積を確保できるので、優れた継手強度が得られる。また、上記条件でスポット溶接を行うことで、溶接時の散りの発生を効果的に防止することが可能となり、継手強度に優れたスポット溶接継手を、良好な作業性で得ることが可能となる。
【００６２】
［第３の実施形態］
本発明に係る高強度鋼板のスポット溶接方法の第３の実施形態について、以下に説明する。なお、第３の実施形態では、上記第１、２の実施形態と同じ図面を参照してその構成を説明するとともに、共通する構成については同じ符号を付し、その詳しい説明を省略する。
【００６３】
第３の実施形態の高強度鋼板のスポット溶接方法は、スポット溶接継手１０を得るにあたり、本通電である第２通電工程が終了した後、下記条件の第３通電工程を有する点で、上記第１の実施形態又は第２の実施形態とは異なる。
具体的には、上記第１の実施形態又は第２の実施形態で説明した方法において、本通電である第２通電工程の後に、後通電である第３通電工程を設けている。そして、この第３通電工程においては、溶接電流をＩ３（ｋＡ）とし、通電時間をＴ３（ｓ）とし、第２通電工程と第３通電工程との間の無通電時間をＴＣ（ｓ）で表したとき、溶接電流Ｉ３を３（ｋＡ）以上、１５（ｋＡ）以下（以下、３〜１５（ｋＡ）と記す）の範囲とする。
また、無通電時間ＴＣを０（ｓ）以上、０．２（ｓ）以内（以下、０〜０．２（ｓ）と記す）の範囲とする。
さらに、溶接電流Ｉ３と前記通電時間Ｔ３との関係を下記（４）式で表される範囲とする。
Ｉ３×Ｔ３≦０．７＋ＴＣ      ・・・（４）
【００６４】
「電極の加圧力」
電極２Ａ、２Ｂの加圧力については、上記第１の実施形態におけるパターン（加圧力Ｐ）、あるいは、第２の実施形態におけるパターン（加圧力Ｐ１、Ｐ２）と同様とすることができる。また、これらの加圧力のパターンを採用するにあたり、第３通電工程における加圧力については、その前の第２通電工程における加圧力、即ち、第１の実施形態における加圧力Ｐか、あるいは、第２の実施形態における加圧力Ｐ２と同じ加圧力とすることができる。
【００６５】
図５のグラフに、第３の実施形態における通電パターンと加圧力パターンの関係を示す。図５に示す例においては、加圧力のパターンを、上記第１の実施形態と同様のパターン、即ち、第１通電工程、通電休止時間及び第２通電工程で一定の加圧力Ｐとした上で、さらに、その後の無通電時間及び第３通電工程においても、この加圧力Ｐで一定としている。そして、図５に示すように、第１通電工程、通電休止時間及び第２通電工程については、上記第１の実施形態及び第２の実施形態と同様のパターンであり、その後、無通電時間（ＴＣ）及び第３通電工程が設けられている。
【００６６】
「第３通電工程（後通電）」
第１通電工程（前通電）、第２通電工程（本通電）に加え、上記条件の第３通電工程（後通電）を有することで、多段通電による継手強度向上の効果が顕著に得られる。このような後通電の条件は、溶接金属部や熱影響部の組織、偏析状態に大きな影響を及ぼす。第３の実施形態では、後通電である第３通電工程の各条件を、以下に詳述するような条件に既定する。
【００６７】
（溶接電流：Ｉ３）
第３通電工程では、まず、溶接電流Ｉ３を３〜１５（ｋＡ）の範囲の範囲に規定する。この溶接電流Ｉ３は、溶接金属部や熱影響部の組織、偏析状態に対して、特に大きな影響を及ぼす。第３通電工程における溶接電流Ｉ３をこの範囲とすることで、多段通電による継手強度向上の効果がより顕著に得られる。
第３通電工程における溶接電流Ｉ３が３（ｋＡ）未満だと、後通電による継手強度向上の効果が得られ難く、また、１５（ｋＡ）を超えると、散りが発生し易くなって上記効果が低減してしまう。
【００６８】
（第２通電工程と第３通電工程の間の無通電時間：ＴＣ）
第３通電工程では、第２通電工程と第３通電工程の間の無通電時間ＴＣを、０〜０．２（ｓ）の範囲、即ち、第２通電工程が終了した後、直ちに第３通電工程を開始するか、あるいは、第２通電工程の終了後、０．２（ｓ）以内に第３通電工程を開始する条件で既定する。
【００６９】
無通電時間ＴＣを上記範囲に規定することにより、後通電によって継手強度を向上させる効果がより顕著に得られる。ここで、第３通電工程における無通電時間ＴＣが０．２（ｓ）を超えると、工程時間が長くなって生産性が低下するばかりでなく、後通電による継手強度向上の効果も低減するおそれがある。
【００７０】
なお、第３の実施形態では、第２通電工程が終了した後、直ちに第３通電工程を開始するか、あるいは、所定時間以内に第３通電工程を開始するパターンを説明しているが、これには限定されない。例えば、第２通電工程と第３通電工程との間を、徐々に電流を減少させるダウンスロープパターンとすることも可能である。
【００７１】
（溶接電流Ｉ３と通電時間Ｔ３との関係）
第３通電工程では、溶接電流Ｉ３と通電時間Ｔ３との関係を、次式｛Ｉ３×Ｔ３≦０．７＋ＴＣ｝で表される関係を満たす範囲、即ち、溶接電流Ｉ３と通電時間Ｔ３とを乗じて得られる値の範囲を、上記無通電時間ＴＣを基に規定している。
【００７２】
ここで、第３通電工程の通電時間Ｔ３（ｓ）は、絶対値としての範囲は特に限定されるものではないが、上述の溶接電流Ｉ３と乗じることで得られる計算値によって規定される。また、この通電時間Ｔ３は、溶接電流Ｉ３と同様に、溶接金属や熱影響部の組織、偏析状態に対して、特に大きな影響を及ぼす。
【００７３】
溶接電流Ｉ３と通電時間Ｔ３とを乗じた値が、次式｛０．７＋ＴＣ｝で求められる値を超える場合には、散りが発生し易くなり、後通電による継手強度向上の効果が低減してしまう。また、溶接電流Ｉ３と通電時間Ｔ３とを乗じた値の下限は、特に設けないが、次式｛０．２＋ＴＣ｝で求められる値以上であることが、継手強度の向上効果が顕著となる点からより好ましい。
【００７４】
第３の実施形態では、上述のように、第１、２の実施形態で説明した条件に加え、さらに、後通電である第３通電工程を有することで、継手強度をより向上させることが可能となる。また、第３通電工程における溶接電流Ｉ３と通電時間Ｔ３とを乗じた値を指標とし、この値を上記範囲で最適に規定することで、さらなる継手強度向上の効果が得られる。このような第３通電による継手強度の向上効果が得られる理由は、必ずしも明らかでないが、局所の軟化やミクロ偏析の緩和が進行し、延性・靭性が改善されるためと推定される。
【００７５】
以上説明したように、スポット溶接方法によって鋼板１を溶接する際、電極２Ａ、２Ｂの加圧力Ｐを鋼板１の平均板厚ｔに応じた適正な範囲とし、さらに、第１通電工程（前通電）と第２通電工程（本通電）とからなる通電パターンを最適に制御することにより、インデンテーションの発生を抑制しつつナゲット径を確保し、散りの発生をも防止することが可能となる。これにより、良好な作業性を維持しつつ、信頼性が高く継手強度に優れたスポット溶接継手１０を形成させることが可能となる。
【００７６】
また、前通電である第１通電工程における加圧力Ｐ１を、本通電である第２通電工程における加圧力Ｐ２よりも高く設定することにより、鋼板１の隙間のうち少なくとも１箇所が０．５（ｍｍ）以上である場合であっても、隙間を埋め、且つ、接触面積を確保でき、十分な接合面積を確保できるとともに、溶接時の散りの発生を効果的に防止することができる。これにより、継手強度に優れたスポット溶接継手１０を、良好な作業性で得ることが可能となる。
【００７７】
さらに、無通電時間ＴＣ、溶接電流Ｉ３及び通電時間Ｔ３が最適化された、後通電である第３通電工程を有することにより、継手強度がさらに向上したスポット溶接継手１０を得ることが可能となる。
従って、例えば、自動車用部品の製造や車体の組立等の工程においては、車体全体の軽量化による低燃費化や炭酸ガス（ＣＯ２）の排出量削減等のメリットを十分に享受することができ、その社会的貢献は計り知れない。
【実施例】
【００７８】
以下、本発明に係る高強度鋼板のスポット溶接方法の実施例を挙げ、本発明をより具体的に説明する。但し、本発明は、もとより下記実施例に限定されるものではなく、前、後記の趣旨に適合し得る範囲で適当に変更を加えて実施することも可能であり、それらはいずれも本発明の技術的範囲に含まれるものである。【００７９】
［実施例１］
実施例１は、第１の実施形態を実証するためのものである。
図７に示すような板厚、鋼種の鋼板を用い、４０×４０（ｍｍ）の組織観察用試験片を作製した。図７に示す鋼種のうち、ＣＲ１４７０ＨＰやＣＲ１７８０ＨＰは、特開２０００−２３４１５３号公報等に開示されているホットプレス（ホットスタンピング）鋼板を示す。ＧＡ１１８０Ｙは、日本鉄鋼連盟規格品（ＪＡＣ１１８０Ｙ）を示す。ＣＲ９８０Ｙは、日本鉄鋼連盟規格品のＪＳＣ９８０Ｙを、ＣＲ２７０ＤはＪＳＣ２７０Ｄをそれぞれ示す。なお、ＣＲは冷延鋼板を、ＧＡは合金化亜鉛めっき鋼板を意味する。【００８０】
また、抵抗スポット溶接継手の十字引張試験方法（ＪＩＳ  Ｚ３１３７）に基づいて、十字引張試験片を作製した。【００８１】
次に、上記組織観察用試験片を、同鋼種又は異鋼種の組合せで２枚又は３枚で重ね合わせ、図７に示す条件で、抵抗スポット溶接方法によって溶接し、溶接試験片を作製した。その際に、溶接部からの散りの発生の有無を目視で確認した。
そして、光学顕微鏡を用いて断面のマクロ組織観察を行い、ナゲット径を測定した。
また、高強度鋼板の表面に発生したインデンテーションについて、その深さを溶接部断面にて測定した。【００８２】
さらに、上記十字引張試験片を用いて、抵抗スポット溶接継手の十字引張試験方法（ＪＩＳ  Ｚ３１３７）に基づき、図６Ａ、図６Ｂに示すような十字状に試験片を重ね合せ、図７に示す条件でスポット溶接を行い、十字引張試験片を作製した。なお、十字引張試験片は、同様の条件で３体、作製した。
そして、剥離方向、即ち、図６Ａ、図６Ｂの符号６で示すように、上側の試験片を上方向に、下側の試験片を下方向に、相互に剥離する方向で荷重を付加することで十字引張試験を実施し、十字引張強さ（ＣＴＳ）を測定した。ここで、一般に、高強度鋼板を重ね合わせてスポット溶接した場合、最も薄い鋼板の板厚ｔが０．７（ｍｍ）の場合には、十字引張強さが２．５（ｋＮ）以上であれば、十分なＣＴＳを有していると言うことができる。同様に、最も薄い鋼板の板厚ｔが１．０（ｍｍ）、１．６（ｍｍ）、２．０（ｍｍ）の場合には、それぞれ十字引張強さが５（ｋＮ）、９（ｋＮ）、１１（ｋＮ）以上であれば、十分なＣＴＳを有していると言うことができる。【００８３】
上記の手順で、第１の実施形態で説明した範囲内の溶接条件で抵抗スポット溶接を行い、上記の方法で各種試験を行った（図７の本発明例を参照）。
また、上記の手順で、第１の実施形態で説明した範囲外の溶接条件で抵抗スポット溶接を行い、上記の方法で各種試験を行った（図７の比較例を参照）。
図７に、各試験片の作製条件並びに試験結果の一覧を示す。実施例１は、第１の実施形態を実証するためのものであり、各条件番号において加圧力Ｐ１、Ｐ２を同じ数値（加圧力Ｐ）としている。【００８４】
条件番号１〜５は、板厚１．０（ｍｍ）のＣＲ１４７０ＨＰを２枚又は３枚重ね合わせてスポット溶接した例である。このうち、条件番号２〜４は、第１の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件でスポット溶接を行った本発明例である。条件番号４は、高強度鋼板を３枚重ねとしてスポット溶接を行った例である。それに対して、条件番号１、５は、第１の実施形態で説明した範囲外のスポット溶接条件でスポット溶接を行った比較例である。具体的には、加圧力Ｐ＝Ｐ１＝Ｐ２が上記（１）式で表される範囲から外れている。【００８５】
条件番号６〜８は、板厚２．０（ｍｍ）のＧＡ１１８０Ｙを２枚重ね合わせてスポット溶接した例である。このうち、条件番号７は、第１の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件でスポット溶接を行った本発明例である。それに対して、条件番号６、８は、第１の実施形態で説明した範囲外のスポット溶接条件でスポット溶接を行った比較例である。具体的には、加圧力Ｐ＝Ｐ１＝Ｐ２が上記（１）式で表される範囲から外れている。【００８６】
条件番号９〜１１は、板厚１．０（ｍｍ）のＣＲ１７８０ＨＰを２枚重ね合わせてスポット溶接した例である。このうち、条件番号１０は、第１の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件でスポット溶接を行った本発明例である。それに対して、条件番号９、１１は、第１の実施形態で説明した範囲外のスポット溶接条件でスポット溶接を行った比較例である。具体的には、溶接電流Ｉ１を溶接電流Ｉ２の３０〜９０％の範囲とするという条件から外れている。【００８７】
条件番号１２〜１４は、板厚０．７（ｍｍ）のＣＲ９８０Ｙを２枚重ね合わせてスポット溶接した例である。このうち、条件番号１３は、第１の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件でスポット溶接を行った本発明例である。それに対して、条件番号１２、１４は、第１の実施形態で説明した範囲外のスポット溶接条件でスポット溶接を行った比較例である。具体的には、加圧力Ｐ＝Ｐ１＝Ｐ２が上記（１）式で表される範囲から外れている。
また、条件番号１５は、板厚０．７（ｍｍ）のＣＲ９８０Ｙと、板厚４．０（ｍｍ）のＣＲ９８０Ｙとを２枚重ね合わせてスポット溶接した例であるが、板厚に差があり過ぎて、接合自体が不可であった。【００８８】
条件番号１６〜１８は、板厚１．６（ｍｍ）の２枚のＣＲ９８０Ｙを２枚と、その外側の板厚０．７（ｍｍ）の１枚のＣＲ２７０Ｄとを重ね合わせてスポット溶接した例である。このうち、条件番号１７は、第１の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件でスポット溶接を行った本発明例である。それに対して、条件番号１６、１８は、第１の実施形態で説明した範囲外のスポット溶接条件でスポット溶接を行った比較例である。具体的には、加圧力Ｐ＝Ｐ１＝Ｐ２が上記（１）式で表される範囲から外れている。【００８９】
図７の結果に示すように、条件番号２、３、４、７、１０、１３、１７の本発明例においては、何れの鋼種を用いた場合でも、インデンテーションの深さが最大でも０．２（ｍｍ）に抑制されており、また、ナゲット径も全て４．２（ｍｍ）以上で確保できていることが確認できた。また、本発明例においては、十字引張試験による十字引張強さ（ＣＴＳ）が、板厚ｔが０．７（ｍｍ）の場合で２．５（ｋＮ）以上、板厚ｔが１（ｍｍ）の場合で５．０（ｋＮ）以上、板厚ｔが１．６（ｍｍ）の場合で１０（ｋＮ）以上、板厚ｔが２．０（ｍｍ）の場合で１１（ｋＮ）以上であり、継手強度に優れていることが明らかとなった。また、本発明例においては、スポット溶接時の目視で、散りが発生していないことが確認できた。【００９０】
一方、条件番号１、５、６、８、９、１１、１２、１４、１６、１８の比較例においては、インデンテーションの深さが大きくなる一方で、ナゲット径が小さくなる傾向が確認された。また、比較例においては、十字引張強さ（ＣＴＳ）が上記本発明例に比べて低めであり、継手強度が劣ることが明らかとなった。
なお、条件番号１６〜１８では、ナゲット径は高強度鋼板であるＣＲ９８０Ｙの板界面でのナゲット径を測定した。また、十字引張強さ（ＣＴＳ）もＣＲ９８０Ｙ同士を引き離すように引張った値、即ち、ＣＲ９８０Ｙ間の溶接部の強度を測定した。【００９１】
条件番号１の比較例では、加圧力Ｐが０．４（ｋＮ）と第１の実施形態で規定する範囲を下回っているため、本発明例２、３とに比較において、ナゲット径が３．１（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．４（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号１では、十字引張強さが２．１（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号１では、加圧力Ｐが低いため、スポット溶接時の目視で散りが発生していることが確認された。【００９２】
また、条件番号５の比較例では、加圧力Ｐが４．０（ｋＮ）と第１の実施形態で規定する範囲を超えているため、本発明例２、３との比較において、ナゲット径が５．３（ｍｍ）と十分であったものの、インデンテーションの深さが０．３（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号５では、十字引張強さが３．５（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。【００９３】
また、条件番号６の比較例は、加圧力Ｐが０．４（ｋＮ）と第１の実施形態で規定する範囲を下回っているため、本発明例７との比較において、ナゲット径が５．５（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．３（ｍｍ）と大きくなった。このため、条件番号６では、十字引張強さが７．０（ｋＮ）と継手強度が低いものとなった。また、条件番号６においては、散りの発生が確認された。【００９４】
また、条件番号８の比較例は、加圧力Ｐが４．５（ｋＮ）と第１の実施形態で規定する範囲を超えているため、本発明例７との比較において、ナゲット径が６．７（ｍｍ）と十分であったものの、インデンテーションの深さが０．３（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号８では、十字引張強さが６．２（ｋＮ）と継手強度が低いものとなった。【００９５】
また、条件番号９の比較例は、溶接電流Ｉ１が溶接電流Ｉ２の３０％を下回っているため、本発明例１０との比較において、ナゲット径が４．４（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．３（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号９では、十字引張強さが４．１（ｋＮ）と継手強度が低いものとなった。また、条件番号９においては、散りの発生が確認された。【００９６】
また、条件番号１１の比較例は、溶接電流Ｉ１が溶接電流Ｉ２の９０％を上回っているため、本発明例１０との比較において、ナゲット径は４．９（ｍｍ）と十分であったものの、インデンテーションの深さが０．３（ｍｍ）と大きくなった。このため、条件番号１１では、十字引張強さが４．２（ｋＮ）と継手強度が低いものとなった。【００９７】
条件番号１２の比較例では、加圧力Ｐが０．４（ｋＮ）と第１の実施形態で規定する範囲を下回っているため、本発明例１３との比較において、ナゲット径が３．３（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．３（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号１２では、十字引張強さが２．０（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号１２においては、散りの発生が確認された。【００９８】
また、条件番号１４の比較例では、加圧力Ｐが３．５（ｋＮ）と第１の実施形態で規定する範囲を超えているため、本発明例１３との比較において、ナゲット径が４．４（ｍｍ）と十分であったものの、インデンテーションの深さが０．２（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号１４では、十字引張強さが１．９（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。【００９９】
条件番号１６の比較例では、加圧力Ｐが０．３（ｋＮ）と第１の実施形態で規定する範囲を下回っているため、本発明例１７との比較において、ナゲット径が５．２（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．３（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号１６では、十字引張強さが６．８（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号１６においては、散りの発生が確認された。【０１００】
また、条件番号１８の比較例では、加圧力Ｐが５．０（ｋＮ）と第１の実施形態で規定する範囲を超えているため、本発明例１７との比較において、ナゲット径が６．４（ｍｍ）と十分であったものの、インデンテーションの深さが０．３（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号１８では、十字引張強さが７．３（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。【０１０１】
［実施例２］
実施例２は、第２の実施形態を実証するためのものである。
図８に示すような板厚、鋼種の鋼板を用い、実施例１と同様の手順で組織観察用試験片及び十字引張試験片を作製し、同様の方法で各種試験を行った。なお、鋼板１間の重ね隙間は、所定の隙間に相当する板厚のスペーサー用鋼板を溶接評価される鋼板１の間に挟み込むことで設定した。具体的には、図１１Ａ、図１１Ｂに示すように、スペーサー用鋼板１１を、その間隔を４０ｍｍとして評価される溶接部の両外側に配して、鋼板１間に所定の隙間を確保した。
図８に、各試験片の作製条件並びに試験結果の一覧を示す。実施例２は、第２の実施形態を実証するためのものであり、第１通電工程（前通電）における加圧力Ｐ１と、第２通電工程（本通電）における加圧力Ｐ２とを異なる数値としている。【０１０２】
条件番号２１〜２６は、板厚１．０（ｍｍ）のＣＲ１４７０ＨＰを２枚又は３枚重ね合わせてスポット溶接した例である。このうち、条件番号２２、２５は、第２の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件でスポット溶接を行った本発明例である。それに対して、条件番号２１、２３、２４、２６は、第２の実施形態で説明した範囲外のスポット溶接条件でスポット溶接を行った比較例である。具体的には、加圧力Ｐ１、Ｐ２の関係が上記（３）式で表される範囲から外れている。【０１０３】
条件番号２７〜２９は、板厚２．０（ｍｍ）のＧＡ１１８０Ｙを２枚重ね合わせてスポット溶接した例である。このうち、条件番号２８は、第２の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件でスポット溶接を行った本発明例である。それに対して、条件番号２７、２９は、第２の実施形態で説明した範囲外のスポット溶接条件でスポット溶接を行った比較例である。具体的には、加圧力Ｐ１、Ｐ２の関係が上記（３）式で表される範囲から外れている。【０１０４】
条件番号３０〜３２は、板厚１．０（ｍｍ）のＣＲ１７８０ＨＰを２枚重ね合わせてスポット溶接した例である。このうち、条件番号３１は、第２の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件でスポット溶接を行った本発明例である。それに対して、条件番号３０、３２は、第２の実施形態で説明した範囲外のスポット溶接条件でスポット溶接を行った比較例である。具体的には、加圧力Ｐ１、Ｐ２の関係が上記（３）式で表される範囲から外れている。【０１０５】
条件番号３３〜３５は、板厚０．７（ｍｍ）のＣＲ９８０Ｙを２枚重ね合わせてスポット溶接した例である。このうち、条件番号３４は、第２の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件でスポット溶接を行った本発明例である。それに対して、条件番号３３、３５は、第２の実施形態で説明した範囲外のスポット溶接条件でスポット溶接を行った比較例である。具体的には、加圧力Ｐ１、Ｐ２の関係が上記（３）式で表される範囲から外れている。【０１０６】
条件番号３６〜３８は、板厚１．６（ｍｍ）の２枚のＣＲ９８０Ｙを２枚と、その外側の板厚０．７（ｍｍ）の１枚のＣＲ２７０Ｄとを重ね合わせてスポット溶接した例である。このうち、条件番号３７は、第２の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件でスポット溶接を行った本発明例である。それに対して、条件番号３６、３８は、第２の実施形態で説明した範囲外のスポット溶接条件でスポット溶接を行った比較例である。具体的には、加圧力Ｐ１、Ｐ２の関係が上記（３）式で表される範囲から外れている。【０１０７】
図８の結果に示すように、条件番号２２、２５、２８、３１、３４、３７の本発明例においては、何れの鋼種を用いた場合でも、インデンテーションの深さが最大でも０．２（ｍｍ）に抑制されており、また、ナゲット径も全て４．２（ｍｍ）以上で確保できていることが確認できた。また、本発明例においては、十字引張試験による十字引張強さ（ＣＴＳ）が、板厚ｔが０．７（ｍｍ）の場合で２．５（ｋＮ）以上、板厚ｔが１（ｍｍ）の場合で５．０（ｋＮ）以上、板厚ｔが１．６（ｍｍ）の場合で１０（ｋＮ）以上、板厚ｔが２．０（ｍｍ）の場合で１１（ｋＮ）以上であり、継手強度に優れていることが明らかとなった。また、本発明例においては、スポット溶接時の目視で、散りが発生していないことが確認できた。【０１０８】
一方、条件番号２１、２３、２４、２６、２７、２９、３０、３２、３３、３５、３６、３８の比較例においては、インデンテーションの深さが大きくなる一方で、ナゲット径が小さくなる傾向が確認された。また、比較例においては、十字引張強さ（ＣＴＳ）が上記本発明例に比べて低めであり、継手強度が劣ることが明らかとなった。
なお、条件番号３６〜３８では、ナゲット径は高強度鋼板であるＣＲ９８０Ｙの板界面でのナゲット径を測定した。また、十字引張強さ（ＣＴＳ）もＣＲ９８０Ｙ同士を引き離すように引張った値、即ち、ＣＲ９８０Ｙ間の溶接部の強度を測定した。【０１０９】
条件番号２１の比較例では、加圧力比Ｐ１／Ｐ２が１．０と第２の実施形態で説明する範囲を下回っているため、本発明例２２との比較において、ナゲット径が３．２（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．３（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号２１では、十字引張強さが２．４（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号２１においては、散りの発生が確認された。【０１１０】
また、条件番号２３の比較例では、加圧力比Ｐ１／Ｐ２が２．４と第２の実施形態で説明する範囲を上回っているため、本発明例２２との比較において、ナゲット径が４．７（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．２（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号２３では、十字引張強さが４．２（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号２３においては、散りの発生が確認された。【０１１１】
条件番号２４の比較例では、加圧力比Ｐ１／Ｐ２が１．０と第２の実施形態で説明する範囲を下回っているため、本発明例２５との比較において、ナゲット径が３．０（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．４（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号２４では、十字引張強さが３．６（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号２４においては、散りの発生が確認された。【０１１２】
また、条件番号２６の比較例では、加圧力比Ｐ１／Ｐ２が２．２と第２の実施形態で説明する範囲を上回っているため、本発明例２５との比較において、ナゲット径が４．３（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．４（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号２６では、十字引張強さが３．７（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号２６においては、散りの発生が確認された。【０１１３】
条件番号２７の比較例では、加圧力比Ｐ１／Ｐ２が１．０と第２の実施形態で説明する範囲を下回っているため、本発明例２８との比較において、ナゲット径が３．７（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．４（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号２７では、十字引張強さが５．５（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号２７においては、散りの発生が確認された。【０１１４】
また、条件番号２９の比較例では、加圧力比Ｐ１／Ｐ２が２．７と第２の実施形態で説明する範囲を上回っているため、本発明例２８との比較において、ナゲット径が５．０（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．４（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号２９では、十字引張強さが７．５（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号２９においては、散りの発生が確認された。【０１１５】
条件番号３０の比較例では、加圧力比Ｐ１／Ｐ２が１．０と第２の実施形態で説明する範囲を下回っているため、本発明例３１との比較において、ナゲット径が３．９（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．４（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号３０では、十字引張強さが４．１（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号３０においては、散りの発生が確認された。【０１１６】
また、条件番号３２の比較例では、加圧力比Ｐ１／Ｐ２が２．２と第２の実施形態で説明する範囲を上回っているため、本発明例３１との比較において、ナゲット径が４．７（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．３（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号３２では、十字引張強さが４．８（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号３２においては、散りの発生が確認された。【０１１７】
条件番号３３の比較例では、加圧力比Ｐ１／Ｐ２が１．０と第２の実施形態で説明する範囲を下回っているため、本発明例３４との比較において、ナゲット径が３．９（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．２（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号３３では、十字引張強さが１．９（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号３３においては、散りの発生が確認された。【０１１８】
また、条件番号３５の比較例では、加圧力比Ｐ１／Ｐ２が２．４と第２の実施形態で説明する範囲を上回っているため、本発明例３４との比較において、ナゲット径が３．５（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．３（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号３５では、十字引張強さが１．７（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号３５においては、散りの発生が確認された。【０１１９】
条件番号３６の比較例では、加圧力比Ｐ１／Ｐ２が１．０と第２の実施形態で説明する範囲を下回っているため、本発明例３７との比較において、ナゲット径が５．３（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．２（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号３６では、十字引張強さが６．９（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号３６においては、散りの発生が確認された。【０１２０】
また、条件番号３８の比較例では、加圧力比Ｐ１／Ｐ２が２．２と第２の実施形態で説明する範囲を上回っているため、本発明例３７との比較において、ナゲット径が５．２（ｍｍ）と小さく、また、インデンテーションの深さが０．２（ｍｍ）と大きなものとなった。このため、条件番号３８では、十字引張強さが７．２（ｋＮ）と継手強度の低いものとなった。また、条件番号３８においては、散りの発生が確認された。【０１２１】
［実施例３］
実施例３は、第３の実施形態のうち、第１の実施形態における第２通電工程の後に、後通電である第３通電工程を有するようにした場合を実証するためのものである。
図９に示すような板厚、鋼種の鋼板を用い、実施例１と同様の手順で組織観察用試験片及び十字引張試験片を作製し、同様の方法で各種試験を行った。
図９に、各試験片の作製条件並びに試験結果の一覧を示す。実施例３は、第３の実施形態を実証するためのものであり、第１通電工程、第２通電工程では第１の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件を満たすものとしている。【０１２２】
条件番号４１〜４５は、板厚１．０（ｍｍ）のＣＲ１４７０ＨＰを２枚重ね合わせてスポット溶接した例である。このうち、条件番号４１、４２、４５は、第３の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件でスポット溶接を行った本発明例である。それに対して、条件番号４３、４４は、第３の実施形態で説明した範囲外のスポット溶接条件でスポット溶接を行った比較例である。具体的には、無通電時間ＴＣ、第３通電工程における溶接電流Ｉ３及び通電時間Ｔ３を変化させることで、（４）式の左辺−右辺が０を超えている。【０１２３】
条件番号４６〜４９は、板厚１．０（ｍｍ）のＣＲ１４７０ＨＰを３枚重ね合わせてスポット溶接した例である。このうち、条件番号４６、４７は、第３の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件でスポット溶接を行った本発明例である。それに対して、条件番号４８、４９は、第３の実施形態で説明した範囲外のスポット溶接条件でスポット溶接を行った比較例である。具体的には、無通電時間ＴＣ、第３通電工程における溶接電流Ｉ３及び通電時間Ｔ３を変化させることで、（４）式の左辺−右辺が０を超えている。【０１２４】
図９の結果に示すように、条件番号４１、４２、４５〜４７の本発明例においては、条件番号４３、４４、４８、４９の比較例に比べて、十字引張試験による十字引張強さ（ＣＴＳ）が高くなることが明らかとなった。
また、条件番号４１、４２、４５と、条件番号２とは第３通電工程の有無以外は同じ条件であるが、条件番号４１、４２、４５では、条件番号２に比べて十字引張試験による十字引張強さ（ＣＴＳ）が高くなることが明らかとなった。【０１２５】
［実施例４］
実施例４は、第３の実施形態のうち、第２の実施形態における第２通電工程の後に、後通電である第３通電工程を有するようにした場合を実証するためのものである。
図１０に示すような板厚、鋼種の鋼板を用い、実施例１と同様の手順で組織観察用試験片及び十字引張試験片を作製し、同様の方法で各種試験を行った。
図１０に、各試験片の作製条件並びに試験結果の一覧を示す。実施例４は、第３の実施形態を実証するためのものであり、第１通電工程、第２通電工程では第２の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件を満たすものとしている。【０１２６】
条件番号５１〜５５は、板厚１．０（ｍｍ）のＣＲ１４７０ＨＰを２枚重ね合わせてスポット溶接した例である。このうち、条件番号５１、５２、５５は、第３の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件でスポット溶接を行った本発明例である。それに対して、条件番号５３、５４は、第３の実施形態で説明した範囲外のスポット溶接条件でスポット溶接を行った比較例である。具体的には、無通電時間ＴＣ、第３通電工程における溶接電流Ｉ３及び通電時間Ｔ３を変化させることで、（４）式の左辺−右辺が０を超えている。【０１２７】
条件番号５６〜５９は、板厚１．０（ｍｍ）のＣＲ１４７０ＨＰを３枚重ね合わせてスポット溶接した例である。このうち、条件番号５６、５７は、第３の実施形態で説明した範囲内のスポット溶接条件でスポット溶接を行った本発明例である。それに対して、条件番号５８、５９は、第３の実施形態で説明した範囲外のスポット溶接条件でスポット溶接を行った比較例である。具体的には、無通電時間ＴＣ、第３通電工程における溶接電流Ｉ３及び通電時間Ｔ３を変化させることで、（４）式の左辺−右辺が０を超えている。【０１２８】
図１０の結果に示すように、条件番号５１、５２、５５〜５７の本発明例においては、条件番号５３、５４、５８、５９の比較例に比べて、十字引張試験による十字引張強さ（ＣＴＳ）が高くなることが明らかとなった。
また、条件番号５１、５２、５５と、条件番号２２とは第３通電工程の有無以外は同じ条件であるが、条件番号５１、５２、５５では、条件番号２２に比べて十字引張試験による十字引張強さ（ＣＴＳ）が高くなることが明らかとなった。
同様に、条件番号５６、５７と、条件番号２５とは第３通電工程の有無以外は同じ条件であるが、条件番号５６、５７では、条件番号２５に比べて十字引張試験による十字引張強さ（ＣＴＳ）が高くなることが明らかとなった。【０１２９】
なお、上記実施例１〜３においては、さらに、他の鋼種で、板の板厚を変更して実験を行った場合も、また、めっき種や目付量等を変更して実験を行った場合も、結果は上記と同様であり、インデンテーションの発生を抑制しつつナゲット径を確保し、且つ、散りの発生を防止することができ、十分に高い強度を有する信頼性の高い溶接継手を形成させることが可能となる本発明の効果が得られることが確認できた。【０１３０】
以上説明した実施例の結果より、本発明の高強度鋼板のスポット溶接方法を用いることにより、抵抗スポット溶接方法によって鋼板を溶接した場合に、インデンテーションの発生を抑制しつつナゲット径を確保し、且つ、散りの発生を防止することができ、十分に高い強度を有する信頼性の高いスポット溶接継手を、良好な作業性で得られることが明らかとなった。【０１３１】
以上、本発明を種々の実施形態と共に説明したが、本発明はこれらの実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の範囲内で変更等が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明によれば、自動車用部品の製造や車体の組立等で用いる高強度鋼板をスポット溶接する際、インデンテーションの発生を抑制しつつナゲット径を確保し、且つ、散りの発生を防止することができる。これにより、十分に高い強度を有する信頼性の高い溶接継手を、良好な作業性で得ることが可能となる。従って、自動車分野等で高強度鋼板を適用することによる、車体全体の軽量化に伴う低燃費化や炭酸ガス（ＣＯ２）の排出量削減等のメリットを十分に享受することができ、その社会的貢献は計り知れない。
【要約】
板厚比＝｛鋼板の板厚の総和｝／｛薄い側の鋼板の板厚（同厚の場合は１枚当たりの板厚）｝が２以上、５以下の範囲となる、引張強さが共に７８０ＭＰａ以上、１８５０ＭＰａ以下の２枚の高強度鋼板（１Ａ、１Ｂ）を重ね合わせて抵抗スポット溶接する際に、加圧力Ｐ１ｋＮ、溶接電流Ｉ１ｋＡの前通電である第１通電工程と、加圧力Ｐ２ｋＮ、溶接電流Ｉ２ｋＡの本通電である第２通電工程とを行い、加圧力Ｐ１、Ｐ２を、第１通電工程、第２通電工程を通して一定の加圧力Ｐ＝Ｐ１＝Ｐ２とするとともに、鋼板（１Ａ、１Ｂ）の平均板厚をｔｍｍとするとき、｛０．５≦Ｐ≦３．０ｔ（１／３）｝で表される範囲とし、溶接電流Ｉ１を、溶接電流Ｉ２の３０％以上、９０％以下の範囲とし、第１通電工程が終了した後、０．１ｓ以内に第２通電工程を開始する。【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６Ａ】
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【図６Ｂ】
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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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【図１１Ａ】
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【図１１Ｂ】
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