はしがき本書は，溶接学会抵抗溶接研究委員会（現在の軽構造接合加工研究委員会）によって昭和 57 年（1982 年）に発刊された「抵抗溶接現象とその応用」第１編（上下２巻）の内のスポット溶接〔下〕（各種材料への適用編）を，その後の新材料開発に伴う技術の進展と新データを加えて書き足し，読者の便を考えて，上巻のスポット溶接〔上〕（基礎編）の要点を合本したものである。このため，本書では，前書刊行後の 1980 年以降に自動車ボデー用として開発され，それまでの自動車用材料が一新されるに至った多くの材料を紹介するとともに，関連して進歩した溶接技術について詳述することにした。亜鉛めっき鋼板，高張力鋼板，制振鋼板，アルミ合金板に対する抵抗スポット溶接技術に関して，現在用いられている溶接性に優れた各種薄板材料は素材メーカーとユーザが一体となって開発に携わり完成してきたもので，世界の自動車市場で日本の自動車が広く受け入れられている素地を作ったものと自負するものである。それらに関する基本データを大幅に追加した本書はデータ集としての価値だけでなく，今後新たにこの抵抗溶接分野に取り組もうとする技術者に対する有益な教材としての役割を果たすことが出来るものと考えている。なお，溶接の装置・現象に関する基礎データは従来の第１編スポット溶接〔上〕（基礎編）に詳しいのでそちらを参照願えれば幸いである。本書は当初 1995 年に企画されたが当時は出版までに至らず，2006 年に再度体制を整えて再出発し，積年の懸案を実現したものである。執筆は下記のワーキンググループの共同作業によるもので，本書の内容と構成を全員で討議し，第１章を松山，第２章と第６章を樺沢，第３章と第７章を福井，第４章を崎山，第５章を笹部が主に執筆した。それらの原稿を全員で読み合わせるとともに各章の関連を確認して完成した。本書の完成は執筆および編集にあたった下記ワーキンググループ・メンバーの献身的努力によるところが大きいが，溶接学会軽構造接合加工研究委員会並びに㈳溶接学会理事会と㈳日本溶接協会の皆様方の絶大なご支援のお陰で本書の発刊が実現できた。ここに関係各位の御尽力に改めて感謝するとともに，本書が溶接工学・技術の発展・普及にいささかでも貢献できればと念願している。 2008 年 10 月溶接学会軽構造接合加工研究委員会テキスト作成ＷＧ世話役：近藤正恒（トヨタ自動車ボデー生技部）樺沢真事（JFE テクノリサーチ技術情報事業部）【執筆者分担】第１章：松山欽一（Smart Welding Technologies）第２章，第６章：樺沢真事（JFE テクノリサーチ技術情報事業部）第３章，第７章：福井清之（住友金属工業薄板技術プロジェクト部）第４章：崎山達也（新日本製鉄鉄鋼研究所接合研究センター）第５章：笹部誠二，今村美速（神戸製鋼所アルミ・銅カンパニー技術部） 3 目次はしがき ………………………………………………………………………………………………………… 3 第１章スポット溶接の基礎知識１はじめに ………………………………………………………………………………………………… 7 ２スポット溶接の原理と種類 ………………………………………………………………………… 7 ３スポット溶接でのナゲット形成の基本過程とその数値計算モデル ………………………… 11 ４ナゲット形成過程への影響要因 …………………………………………………………………… 17 ５通電径とその支配要因 ……………………………………………………………………………… 27 ６電極の消耗現象と電極寿命 ………………………………………………………………………… 32 ７ダイレクト通電での中散り発生現象 ……………………………………………………………… 35 ８スポット溶接機の制御・改良とその効果 ………………………………………………………… 37 第２章溶接継手の強度と強度評価法１はじめに ………………………………………………………………………………………………… 43 ２スポット溶接継手の強度に関する品質規格 ……………………………………………………… 43 ３引張せん断強さの推定および各種要因の影響 …………………………………………………… 54 ４十字引張強さに対する各種要因の影響 …………………………………………………………… 71 ５ピール試験，たがね試験に関する知見 …………………………………………………………… 75 ６その他の継手性能評価法 …………………………………………………………………………… 77 第３章薄鋼板のスポット溶接１はじめに ………………………………………………………………………………………………… 79 ２各種鋼板の種類と特徴 ……………………………………………………………………………… 80 ３鋼板の開発動向 ………………………………………………………………………………………… 81 ４高張力鋼板のスポット溶接条件 …………………………………………………………………… 86 ５高張力鋼板スポット溶接部の継手強度 …………………………………………………………… 92 ６自動車ボデー溶接ラインにおける溶接技術の変遷 …………………………………………… 101 ７まとめと今後の課題…………………………………………………………………………………… 106 第４章表面処理鋼板のスポット溶接１はじめに ………………………………………………………………………………………………… 109 ２表面処理鋼板の表面構造 …………………………………………………………………………… 110 ３スポット溶接に及ぼす表面処理の影響 …………………………………………………………… 124 5 ４電極条件と表面処理鋼板の溶接性 ………………………………………………………………… 160 ５溶接電源の影響 ………………………………………………………………………………………… 170 ６各種表面処理鋼板のスポット溶接性 ……………………………………………………………… 174 第５章アルミニウム合金板のスポット溶接１はじめに ………………………………………………………………………………………………… 195 ２溶接部の冶金的性質と継手強度 …………………………………………………………………… 207 ３アルミニウム合金板における接触抵抗とナゲット形成との関係 …………………………… 217 ４アルミニウム合金板での溶接部形成特性 ………………………………………………………… 222 ５溶接性に及ぼす諸因子の影響 ……………………………………………………………………… 236 ６溶接性向上策 …………………………………………………………………………………………… 241 ７溶接条件設定の留意点と今後の展望 ……………………………………………………………… 243 第６章制振鋼板のスポット溶接 1 はじめに ………………………………………………………………………………………………… 247 2 制振鋼板の分流溶接 …………………………………………………………………………………… 248 3 金属粒子添加による制振鋼板の導電化 …………………………………………………………… 252 4 導電化制振鋼板の導電化状態に関する理論的検討 ……………………………………………… 255 5 導電化制振鋼板における溶接欠陥 …………………………………………………………………… 258 6 制振鋼板のナゲット形成および継手強度 ………………………………………………………… 263 7 制振鋼板の溶接条件選定の考え方 …………………………………………………………………… 265 第７章異種金属の抵抗溶接１はじめに ………………………………………………………………………………………………… 269 ２異種材抵抗溶接の基本手法 ………………………………………………………………………… 269 ３アルミニウム材と鋼材の抵抗スポット溶接 ……………………………………………………… 274 ４まとめと今後の展望…………………………………………………………………………………… 279 6