实施 例1和比较例3中，即使使熔核直径发生变化也能够得到塞子断裂。然而，在比较例1中， 即使使熔核直径发生变化也是界面断裂或部分塞子断裂，不能得到实施例1和比较例2的 塞子断裂。
[0247] 从上述实施例和比较例的十字拉伸试验时的断裂载荷结果可知，从2片厚度为 1. 2_的钢板的焊接开始，在低频焊接后设置一定的冷却期间，焊接部整体成为Mf点以下 之后，通过高频通电使在焊接部的外周区域产生的蓄热环的热量流入到焊接部，对淬火状 态的焊接部进行回火，由此能够提高焊接部的抗断裂强度并改善断裂模式。
[0248] 焊接部的冷却较大地依赖于向水冷后的电极14的排热，冷却的进行从焊接部中 心向外周方向进行。为了焊接部整体成为Mf点以下的大致300°C的温度，已知在所使用的 直径为6mm的电极14中冷却时间需要为0. 7秒以上。
[0249] 实施例2
[0250] (3个钢板的点焊）
[0251] 接着，使3片在实施例1中使用的钢板2重合来进行点焊。
[0252] 3片钢板2的点焊与实施例1同样地进行。下面示出通电模式。
[0253] 利用低频第一通电产生的第一电流的上升：1个周期（0. 02秒）
[0254] 低频第一通电：9. OkA、1个周期（0· 02秒）
[0255] 低频冷却：1个周期（0· 02秒）
[0256] 低频第二通电：6. 5kA、14个周期（0· 28秒）
[0257] 冷却期间：60个周期（1 · 2秒）
[0258] 高频通电：29kW、0. 6秒
[0259] 保持时间：1个周期（0· 02秒）
[0260] (比较例4)
[0261] 作为相对于实施例2的比较例4,与比较例1同样地进行3片钢板2的点焊。以下 示出通电模式。
[0262] 利用第一通电产生的第一电流的上升：1个周期（0. 02秒）
[0263] 第一通电：9kA、1个周期（0· 02秒）
[0264] 冷却：1个周期（0· 02秒）
[0265] 第二通电：6. 5kA、14 个周期（0· 28 秒）
[0266] 第三通电：3. 3kA、5个周期（0· 1秒）
[0267] 保持时间：1个周期（0· 02秒）
[0268] (比较例5)
[0269] 作为相对于实施例2的比较例5,与比较例2同样地对3片钢板2进行焊接。通过 以比较例2的通电模式仅低频电源16的通电进行焊接，对进行了该焊接的钢板用电磁炉进 行了热处理。热处理以300°C进行了 30分钟。
[0270] 图25是表示实施例2、比较例4和比较例5中制作的点焊部件1的点焊部3的大 致中央截面的硬度分布的一例的图。图25的横轴表示使3片点焊部3的钢板2重合部的 方向上的位置，与点焊部3的截面对比地进行表示。图25的纵轴是维氏硬度（HV)。点焊前 的钢板（母材）2的维氏硬度（HV)是465Hz左右。图25所示的实施例2、比较例4和比较 例5中的低频的第二通电的电流都是6. 5kA，推定熔核直径是约6_。
[0271] 如图25所示，可知在实施例2的情况下，测量位置的左侧、即热影响部5的左外部 侧的硬度为470HV、热影响部5的左侧的硬度为530~550HV、熔融凝固部4的硬度为520HV、 热影响部5的右侧的硬度为550HV、热影响部5的右外部侧的硬度为470HV。实施例2的硬 度分布与比较例4的通常焊接相比，硬度整体下降，与比较例4相比，成为肩部的硬度较低 的弓形的硬度分布。
[0272] 如图25所示可知，比较例5的硬度分布具有与比较例4相同的硬度分布的形状， 但是为整体低约20~30HV左右的硬度。
[0273] 比较实施例2与比较例4的点焊部3的硬度分布。可知在实施例2中，虽然有在 比较例4的热影响部的最外侧产生的角，但是硬度整体较低。熔融凝固部4的中央部的硬 度为520~530HV左右，其硬度比母材的硬度465HV高约55~65HV。
[0274] 比较实施例2与比较例5的点焊部3的硬度分布。可知在实施例2中，虽然有在 比较例5的热影响部的最外侧产生的角，但是硬度整体较低。可知实施例2的熔融凝固部 4的中央部的硬度与比较例5相比下降了约10~20HV。
[0275] (熔核端部截面的组织观察）
[0276] 图26是表示钢板2的焊接部的进行了组织观察的区域的截面图。图27是表示钢 板2的焊接部的进行了组织观察的区域的截面图，（a)~（c)分别是表示实施例2、比较例 4和比较例5的熔核端部截面的组织的光学像。倍率是1000倍。如图27(a)所示，实施例 2的熔核端部截面的组织是回火马氏体的组织。如图27(b)所示，比较例4的熔核端部截面 的组织是淬火马氏体组织。如图27(c)所示，比较例5的熔核端部截面的组织是回火马氏 体的组织。
[0277] 对实施例2以及比较例4、5的焊接试料进行十字拉伸试验，求出断裂载荷F(kN)。 实施例2的焊接构造部件1的样本数是5个。在推定熔核直径为6mm的情况下，实施例2 的各焊接构造部件1的断裂载荷分别是8. 07kN、8. 54kN、8. 75kN、8. 86kN、9. 09kN，断裂载荷 的平均值FAV是8. 66kN，作为断裂载荷的最大值与最小值之差的范围R为1. 02kN，标准偏差 (〇 )是0. 35kN，断裂载荷的平均值FAV与熔核直径之比（F AV/ND)是1. 42kN/mm。将通过这 些十字拉伸试验获得的各测量值汇集在表5中示出。
[0280] 断裂模式〇：塞子断裂、可看作塞子断裂
[0281] X :界面断裂、部分塞子断裂
[0282] 图28是表示实施例2的十字拉伸试验的、行程与载荷F的关系的图表，图29是表 示因十字拉伸试验而断裂的焊接部的熔核的光学像，（a)表示外观，（b)表示截面。如图28 所示，十字拉伸试验为熔核直径是6mm、断裂载荷是9. 09kN的情况。如图28所示，在实施例 2中，无论哪个焊接构造部件都是塞子断裂。
[0283] 比较例4的焊接构造部件通过通常的低频焊接制作，其样本数是5个。
[0284] 在推定恪核直径为6mm的情况下，各焊接构造部件的断裂载荷分别是4. 53kN、 5. 27kN、5. 36kN、4. 9kN、4. 99kN，断裂载荷的平均值FAV是5. OlkN，范围R为0· 83kN，标准偏 差（σ )是〇. 29kN，FAV/ND是0. 82kN/mm。将通过这些十字拉伸试验获得的各测量值汇集在 表6中不出。
[0285] (表 6)
[0286]
[0287] 断裂模式〇：塞子断裂、可看作塞子断裂
[0288] X :界面断裂、部分塞子断裂
[0289] 图30是表示比较例4的十字拉伸试验的行程与载荷F的关系的图表，图31是表 示比较例4的因十字拉伸试验而断裂的焊接部的熔核截面的光学像，（a)表示外观，（b)表 示截面。如图30所示，十字拉伸试验为熔核直径是6mm、断裂载荷是约5kN的情况。如图 31所示，在比较例4中，在熔核和热影响部淬火，变成硬且脆的组织。如果在这种状态下进 行十字拉伸试验，则裂纹的扩展沿着熔核中心部方向瞬间加剧，其结果是成为所谓的界面 断裂的断裂形态。在比较例4的焊接构造部件中，断裂载荷是实施例2的约1/2。比较例4 的焊接构造部件的断裂被推定为熔融凝固部的断裂，无法获得实施例2那样的塞子断裂。
[0290] 比较例5的焊接构造部件是在进行了比较例4的通常的低频焊接之后，使用电炉 以300°C进行30分钟的热处理来制作的。样本数是5个。在推定恪核直径为6mm的情况 下，各焊接构造部件的断裂载荷分别是8. 99kN、8. 50kN、8. 58kN、9. 53kN、8. 67kN，断裂载荷 的平均值 FAV是 8. 85kN，范围 R 为 1. 03kN，标准偏差（σ )是 〇· 38kN，F AV/ND 是 1. 45kN/mm。 在比较例5中，无论哪个焊接构造部件都与实施例2同样地塞子断裂。将通过这些十字拉 伸试验获得的各测量值汇集在表7中示出。
[0294] 断裂模式〇：塞子断裂、可看作塞子断裂
[0295] X :界面断裂、部分塞子断裂
[0296] 图32是表示比较例5的十字拉伸试验的行程与载荷F的关系的图表。图33是表 示比较例5的因十字拉伸试验而断裂的焊接部的熔核截面的光学像，（a)表示外观，（b)表 示截面。如图32所示，十字拉伸试验为熔核直径是6mm、断裂载荷是约9kN的情况。如图 33所示，比较例5的断裂模式与实施例2同样地能够获得塞子断裂。
[0297] 汇集并示出实施例2、比较例4和比较例5的结果。
[0298] 图34是表示实施例2、比较例4和比较例5的十字拉伸试验的行程与载荷F的关 系的图表，图35是表示实施例2、比较例4和比较例5的断裂载荷的图。从图34和图35可 知，采用实施例2的方式，则即使在3片钢板2的点焊的情况下，也能够获得与比较例5同 样的断裂载荷，并且断裂模式能够获得在比较例4的现有的焊接中无法实现的塞子断裂。
[0299] 本发明不限定于上述的实施方式，在权利要求所记载的发明范围内能够进行各种 变形，显然这些变形也包含在本发明的范围内。上述实施方式中的冷却时间能够根据低频 电力的施加时间、钢板2的碳组成等以及形状适当地设计，以便能够获得规定的十字抗断 裂强度。
【主权项】
1. 一种焊接构造部件，其特征在于：其包括将钢板的面相互间重合、通过点焊形成焊 接部而接合的所述钢板， 所述焊接部具有熔融凝固部和包围该熔融凝固部的热影响部， 焊接面的硬度从所述热影响部的外侧区域向该热影响部逐渐变得比所述钢材的母材 硬度大。2. 根据权利要求1所述的焊接构造部件，其特征在于： 所述热影响部和所述熔融凝固部的金属组织由回火马氏体组织构成。3.根据权利要求1所述的焊接构造部件，其特征在于： 所述热影响部的所述钢板相互间进行了固相接合。4.根据权利要求1所述的焊接构造部件，其特征在于： 所述焊接部的十字拉伸试验的断裂路径成为裂纹沿着所述熔融凝固部以外的区域扩 展的断裂路径。5.根据权利要求1所述的焊接构造部件，其特征在于： 具有使所述焊接部的十字拉伸试验的断裂路径成为裂纹的扩展方向在所述热影响部 的内部发生变化的断裂路径的接合强度。6. -种焊接方法，其特征在于：用一对电极夹着将面相互间重合后的钢板，对所述一 对电极之间施加直流或第一频率的电力，并利用形成的焊接部将所述钢板相互间点焊，所 述焊接方法包括： 在对所述一对电极之间施加直流或第一频率的电力之后设置冷却期间， 接下来对所述电极施加比所述第一频率高的第二频率的电力， 通过所述第二频率的电力对所述钢板和所述一对电极接触的区域的外周部附近进行 加热，并且 对所述焊接部的钢板的重合的接合端部区域进行加热。7. 根据权利要求6所述的焊接方法，其特征在于： 在施加所述第二频率的电力后经过规定时间之后，停止对所述电极加压。8. 根据权利要求6或7所述的焊接方法，其特征在于： 所述焊接部在所述冷却期间内被冷却到比所述钢板的马氏体转变结束点的温度低的 温度。
【专利摘要】本发明的目的在于提供一种点焊部具有强度和韧性，通过十字拉伸试验等断裂试验得到的抗断裂强度较高的焊接构造部件和这种构造部件的焊接方法。在本发明的焊接方法中，用一对电极（14）夹着将面相互间重合后的钢板（2），对上述一对电极（14）之间施加直流或第一频率的电力，并利用形成的焊接部（13）将上述钢板（2）相互间点焊，其中，在对上述一对电极（14）之间施加直流或第一频率的电力之后设置冷却期间，接下来对上述电极（14）施加比上述第一频率高的第二频率的电力，通过上述第二频率的电力对上述钢板（2）和上述一对电极（14）接触的区域的外周部附近进行加热，并且对上述焊接部（3）的钢板（2）的重合的接合端部区域进行加热。
【IPC分类】B23K11/11, B23K11/24, B23K11/16
【公开号】CN105339123
【申请号】CN201480036480
【发明人】八田宗久, 金井隆彦, 岡和富, 伊藤篤史, 生田文昭, 川嵜一博
【申请人】高周波热炼株式会社
【公开日】2016年2月17日
【申请日】2014年6月27日
【公告号】EP3015215A1, WO2014208747A1