TWI480114B - Can eliminate the cold-rolled dual-phase steel plate welding hole shrinkage defects in the resistance spot welding process - Google Patents
Can eliminate the cold-rolled dual-phase steel plate welding hole shrinkage defects in the resistance spot welding process Download PDFInfo
- Publication number
- TWI480114B TWI480114B TW101102357A TW101102357A TWI480114B TW I480114 B TWI480114 B TW I480114B TW 101102357 A TW101102357 A TW 101102357A TW 101102357 A TW101102357 A TW 101102357A TW I480114 B TWI480114 B TW I480114B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- cold
- welding
- current
- phase steel
- steel plate
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims description 59
- 229910000885 Dual-phase steel Inorganic materials 0.000 title claims description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 21
- 230000007547 defect Effects 0.000 title claims description 19
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 33
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 33
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 4
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- YDLQKLWVKKFPII-UHFFFAOYSA-N timiperone Chemical compound C1=CC(F)=CC=C1C(=O)CCCN1CCC(N2C(NC3=CC=CC=C32)=S)CC1 YDLQKLWVKKFPII-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229950000809 timiperone Drugs 0.000 claims 2
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 9
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 229910001335 Galvanized steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000008397 galvanized steel Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 210000001503 joint Anatomy 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Resistance Welding (AREA)
Description
本發明係關於一種電阻點銲製程，特別係關於一種可消除冷軋雙相鋼鋼板之銲核縮孔缺陷的電阻點銲製程。
電阻點銲是汽車製造過程中用以接合鋼板的一種主要銲接方式，平均每部小型轎車約含有3600個銲點。近年來，因車體輕量化需求日增，使得高張力汽車鋼板於車身的運用比例亦逐漸增加，然而，此類鋼板對於銲核缺陷的忍耐度卻相對下降，尤其是導致銲核脆性破裂的主要原因-縮孔缺陷。
習知冷軋雙相鋼鋼板進行電阻點銲接合時，於尚未發生飛爆(銲接火花產生)的銲接電流下，鋼板間容易因熔接不全而產生縮孔缺陷，尤其是當鋼板厚度超過2 mm時，此種缺陷更為明顯，而縮孔缺陷係會導致銲核強度下降，並引發脆性破裂。習知已有利用圓弧平頂狀電極頭提供均勻分佈之壓應力來減少銲核缺陷的發生，惟，此種改善方式僅可減少銲核周圍的裂紋缺陷，因其對銲核中央區域的施壓能力較差，故在電阻點銲後仍無法避免縮孔缺陷集中在銲核中心的不利現象。
有鑑於此，有必要提供一創新且具進步性之可消除冷軋雙相鋼鋼板之銲核縮孔缺陷的電阻點銲製程，以解決上述問題。
本發明提供一種可消除冷軋雙相鋼鋼板之銲核縮孔缺陷的電阻點銲製程，該製程包括以下步驟：(a)提供至少一冷軋雙相鋼鋼板，該冷軋雙相鋼鋼板係具有一厚度t；(b)進行一預熱步驟，係以一預熱電流PC對該冷軋雙相鋼鋼板進行預熱，該預熱電流PC之計算式係為PC≧5t+4(單位：仟安培)；以及(c)進行一銲接步驟，係以一銲接電流WC對該冷軋雙相鋼鋼板進行電阻點銲，該銲接電流WC之計算式係為WC=飛爆電流-0.2(單位：仟安培)，其中飛爆電流係為銲接火花開始產生時之電流。
本發明係於電阻點銲製程中加入一預熱步驟，並利用該該冷軋雙相鋼鋼板之厚度作為已知參數，設計預熱及銲接步驟所需之時間及電流。本發明銲接前之該預熱步驟能有效利用鋼板間的接觸阻抗在初期銲接時間內產生足夠的電阻熱，以達到界面間的良好接合，其功效上可完全消除該冷軋雙相鋼鋼板之銲核縮孔缺陷及提升銲核接合強度。
圖1顯示本發明可消除冷軋雙相鋼鋼板之銲核縮孔缺陷的電阻點銲製程流程圖。請參閱圖1之步驟S11，提供至少一冷軋雙相鋼鋼板，該冷軋雙相鋼鋼板係具有一厚度t。在本實施例中，該冷軋雙相鋼鋼板之厚度t係介於0.6 mm至2.5 mm之間，而該冷軋雙相鋼鋼板之碳當量(Ceq=C+Si/30+Mn/20+2P+4S)範圍係介於0.18至0.28重量百分比(wt%)之間。
圖2顯示本發明預熱及銲接兩階段點銲製程之時間-電流關係曲線圖。請配合參閱圖1之步驟S12及圖2，進行一預熱步驟，係以一預熱電流PC對該冷軋雙相鋼鋼板進行預熱，該預熱電流PC之計算式係為PC≧5t+4(單位：仟安培，kA)，其中t係為該冷軋雙相鋼鋼板之厚度。在此步驟中，當該冷軋雙相鋼鋼板為未鍍鋅鋼板(CR steel)時，該預熱電流PC係等於(5t+4)仟安培；而當該冷軋雙相鋼鋼板為熱浸鍍鋅鋼板(GI steel)或合金化鍍鋅鋼板(GA steel)時，該預熱電流PC係等於(5t+6)仟安培。另外，在本實施例中，當該冷軋雙相鋼鋼板之厚度t不大於1.4 mm時，該冷軋雙相鋼鋼板之預熱時間係為3個循環(cycle)；而當該冷軋雙相鋼鋼板之厚度t大於1.4 mm時，該冷軋雙相鋼鋼板之預熱時間係為4個循環(cycle)，本實施例因採用60Hz交流電進行電阻點銲，故每1個循環(cycle)的時間為六十分之一秒。
請配合參閱圖1之步驟S13及圖2，進行一銲接步驟，係以一銲接電流WC對該冷軋雙相鋼鋼板進行電阻點銲，該銲接電流WC之計算式係為WC=飛爆電流-0.2(單位：仟安培，kA)，其中飛爆電流係為銲接火花開始產生時之電流。在此步驟中，該冷軋雙相鋼鋼板之銲接時間係不大於10t個循環(cycle)。在本實施例中，當該冷軋雙相鋼鋼板為未鍍鋅鋼板(CR steel)時，該冷軋雙相鋼鋼板之銲接時間係等於(10t-2)個循環(cycle)；而當該冷軋雙相鋼鋼板為熱浸鍍鋅鋼板(GI steel)或合金化鍍鋅鋼板(GA steel)時，該冷軋雙相鋼鋼板之銲接時間係等於10t個循環(cycle)，同樣地，每1個循環(cycle)的時間為六十分之一秒。
茲以下列實例予以詳細說明本發明，唯並不意謂本發明僅侷限於此等實例所揭示之內容。
本發明實施例及比較例係以碳當量範圍0.20~0.25 wt%及厚度範圍0.8~2.0 mm之冷軋雙相鋼鋼板的電阻點銲對接為例，利用一交流式點銲機搭配導電率LACS：80~90%之銅質電極為施銲設備，進行相同厚度之二層汽車鈑件之點銲接合。
點銲前係以單層冷軋雙相鋼鋼板之厚度t為已知參數，依據本發明之銲接參數轉換關係式計算出預熱及銲接的電流及時間，以組成如圖2所示具有預熱及銲接兩階段之電阻點銲製程，並透過銲機之控制器進行銲接程序設定。
接著，進行實際點銲，取飛爆電流減去0.2仟安培作為該銲接電流WC之操作電流值，並由低電流(70%之操作電流值)逐漸提升至接近飛爆電流(100%之操作電流值)範圍進行點銲，並於點銲後對銲核進行非破壞射線檢測及破壞性金相剖面觀察。
圖3顯示本發明有預熱步驟之實施例(b)與無預熱步驟之比較例(a)之銲核非破壞射線檢測及破壞性金相剖面圖。圖4顯示本發明實施例與比較例對厚度0.8、1.2、1.6及2.0 mm之冷軋雙相鋼鋼板對銲時之銲核非破壞射線檢測結果。由圖3之結果可發現，未實施預熱步驟之銲核內部具有明顯的縮孔缺陷，而有實施預熱步驟之銲核內部的縮孔缺陷係被完全消除。另外，圖4之銲核非破壞射線檢測結果亦顯示，本發明之預熱步驟及預熱條件對於0.8、1.2、1.6及2.0 mm等不同厚度之冷軋雙相鋼鋼板，以及不同尺寸的銲核皆具有消除縮孔缺陷之良好效果。
圖5顯示本發明實施例與比較例對厚度2.0 mm之冷軋雙相鋼鋼板對銲時之銲核拉剪強度測試結果。由圖5之結果可發現，有預熱步驟之實施例銲核的拉剪強度約可提升3~8%，其將有助於提升汽車結構件之接合強度。
上述實施例僅為說明本發明之原理及其功效，並非限制本發明，因此習於此技術之人士對上述實施例進行修改及變化仍不脫本發明之精神。本發明之權利範圍應如後述之申請專利範圍所列。
(無元件符號說明)
圖1顯示本發明可消除冷軋雙相鋼鋼板之銲核縮孔缺陷的電阻點銲製程流程圖；
圖2顯示本發明預熱及銲接兩階段點銲製程之時間-電流關係曲線圖；
圖3顯示本發明有預熱步驟之實施例(b)與無預熱步驟之比較例(a)之銲核非破壞射線檢測及破壞性金相剖面圖；
圖4顯示本發明實施例與比較例對厚度0.8、1.2、1.6及2.0 mm之冷軋雙相鋼鋼板對銲時之銲核非破壞射線檢測結果；及
圖5顯示本發明實施例與比較例對厚度2.0 mm之冷軋雙相鋼鋼板對銲時之銲核拉剪強度測試結果。
(無元件符號說明)
Claims (8)
- 一種可消除冷軋雙相鋼鋼板之銲核縮孔缺陷的電阻點銲製程，包括以下步驟：(a)提供至少一冷軋雙相鋼鋼板，該冷軋雙相鋼鋼板係具有一厚度t；(b)進行一預熱步驟，係以一預熱電流PC對該冷軋雙相鋼鋼板進行預熱，該預熱電流PC之計算式係為PC≧5t+4(單位：仟安培)；以及(c)進行一銲接步驟，係以一銲接電流WC對該冷軋雙相鋼鋼板進行電阻點銲，該銲接電流WC之計算式係為WC=飛爆電流-0.2(單位：仟安培)，其中飛爆電流係為銲接火花開始產生時之電流。
- 如請求項1之製程，其中在步驟(a)中，該冷軋雙相鋼鋼板之厚度t係介於0.6mm至2.5mm之間。
- 如請求項1之製程，其中在步驟(a)中，該冷軋雙相鋼鋼板之碳當量範圍係介於0.18至0.28重量百分比(wt%)之間。
- 如請求項1之製程，其中在步驟(b)中，當該冷軋雙相鋼鋼板之厚度t不大於1.4mm時，該冷軋雙相鋼鋼板之預熱時間係為3個循環(cycle)，每1個循環(cycle)的時間為六十分之一秒。
- 如請求項1之製程，其中在步驟(b)中，當該冷軋雙相鋼鋼板之厚度t大於1.4mm時，該冷軋雙相鋼鋼板之預熱時間係為4個循環(cycle)，每1個循環(cycle)的時間為六十 分之一秒。
- 如請求項1之製程，其中該預熱電流PC係等於(5t+6)仟安培。
- 如請求項1之製程，其中在步驟(c)中，該冷軋雙相鋼鋼板之銲接時間係不大於10t個循環(cycle)，每1個循環(cycle)的時間為六十分之一秒。
- 如請求項7之製程，其中該冷軋雙相鋼鋼板之銲接時間係等於(10t-2)個循環(cycle)，每1個循環(cycle)的時間為六十分之一秒。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW101102357A TWI480114B (zh) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Can eliminate the cold-rolled dual-phase steel plate welding hole shrinkage defects in the resistance spot welding process |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| TW101102357A TWI480114B (zh) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Can eliminate the cold-rolled dual-phase steel plate welding hole shrinkage defects in the resistance spot welding process |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201330962A TW201330962A (zh) | 2013-08-01 |
| TWI480114B true TWI480114B (zh) | 2015-04-11 |
Family
ID=49478778
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW101102357A TWI480114B (zh) | 2012-01-20 | 2012-01-20 | Can eliminate the cold-rolled dual-phase steel plate welding hole shrinkage defects in the resistance spot welding process |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| TW (1) | TWI480114B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0592274A (ja) * | 1991-10-01 | 1993-04-16 | Akio Hirane | スポツト溶接機およびスポツト溶接方法 |
| JPH05166575A (ja) * | 1991-11-08 | 1993-07-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | スポット溶接の安定化方法 |
| TW309461B (zh) * | 1994-11-08 | 1997-07-01 | Watanabe Toichi | |
| US5866868A (en) * | 1996-06-26 | 1999-02-02 | Akio Hirane | Spot welding apparatus |
| TWI299683B (zh) * | 2005-10-18 | 2008-08-11 | Guang-Hua Hou | |
| TWI302860B (en) * | 2006-12-27 | 2008-11-11 | Univ Nat Pingtung Sci & Tech | Micro-resistance spot welding device |
-
2012
- 2012-01-20 TW TW101102357A patent/TWI480114B/zh not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0592274A (ja) * | 1991-10-01 | 1993-04-16 | Akio Hirane | スポツト溶接機およびスポツト溶接方法 |
| JPH05166575A (ja) * | 1991-11-08 | 1993-07-02 | Sumitomo Electric Ind Ltd | スポット溶接の安定化方法 |
| TW309461B (zh) * | 1994-11-08 | 1997-07-01 | Watanabe Toichi | |
| US5866868A (en) * | 1996-06-26 | 1999-02-02 | Akio Hirane | Spot welding apparatus |
| TWI299683B (zh) * | 2005-10-18 | 2008-08-11 | Guang-Hua Hou | |
| TWI302860B (en) * | 2006-12-27 | 2008-11-11 | Univ Nat Pingtung Sci & Tech | Micro-resistance spot welding device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| TW201330962A (zh) | 2013-08-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN104661784B (zh) | 接头强度优异的高强度钢板的点焊方法 | |
| CN105358284B (zh) | 电阻点焊方法 | |
| JP6108030B2 (ja) | 抵抗スポット溶接方法 | |
| US9737955B2 (en) | Welded joint manufactured by method of resistance spot welding | |
| JP5999293B1 (ja) | 抵抗スポット溶接方法および抵抗スポット溶接継手の製造方法 | |
| KR102251589B1 (ko) | 저항 스폿 용접 방법 | |
| CN103302390B (zh) | 可消除冷轧双相钢钢板的焊核缩孔缺陷的电阻点焊工艺 | |
| CN110325313B (zh) | 电阻点焊方法 | |
| JP6315161B1 (ja) | 抵抗スポット溶接方法 | |
| EP3078444B1 (en) | Resistance spot welding method | |
| CN107405715B (zh) | 电阻点焊装置 | |
| JP6384603B2 (ja) | スポット溶接方法 | |
| JP6572986B2 (ja) | 抵抗スポット溶接方法および抵抗スポット溶接の溶接条件判定方法 | |
| JP5401047B2 (ja) | 高張力鋼板のシリーズスポットまたはインダイレクトスポット溶接法 | |
| CN110475642B (zh) | 电阻点焊接头的制造方法 | |
| CN107427953B (zh) | 电阻点焊方法及焊接接头 | |
| TWI480114B (zh) | Can eliminate the cold-rolled dual-phase steel plate welding hole shrinkage defects in the resistance spot welding process | |
| JP6160581B2 (ja) | 抵抗スポット溶接方法 | |
| JP6828831B1 (ja) | 抵抗スポット溶接方法、抵抗スポット溶接継手の製造方法 | |
| CN103846531A (zh) | 一种低合金高强度钢的焊接方法 | |
| CN104384676B (zh) | 一种铝青铜与低合金钢的焊接工艺 | |
| Mahdi et al. | Effect of adding copper foils on seam welding joints of 304 austenitic stainless steel | |
| TWI511819B (zh) | 三層鋼片及其銲接方法 | |
| Babinets | Properties of high-alloyed metal deposited using electroslag two-strip method | |
| JPWO2018159764A1 (ja) | 抵抗スポット溶接方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Annulment or lapse of patent due to non-payment of fees |