JP6079466B2 - 高強度鋼板の重ね溶接部材およびその製造方法 - Google Patents
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Description
(1)少なくとも、引張強度が1180MPa以上の鋼板またはその成形体である第1の構成部材と、他の鋼板またはその成形体であって第1の構成部材に重ねられて溶接された第2の構成部材とを備える重ね溶接部材であって、
重ね溶接部材は、溶接により形成された溶接金属と、重ね溶接部材の長手方向に溶接金属に隣接して少なくとも第1の構成部材側に設けられた長穴とを有し、
長穴は、重ね溶接部材の長手方向への長さがこの長手方向と直交する方向への長さよりも長い形状を有するとともに長手方向の一部に平行部を有し、溶接金属の周囲に形成されているHAZ最軟化部にかからないように設けられていること
を特徴とする重ね溶接部材。本明細書では第1の重ね溶接部材ともいう。
重ね溶接部材は、溶接により重ね溶接部材の長手方向に複数形成された溶接金属と、複数の溶接金属のうち少なくとも一対の隣接する2つの溶接金属の間で少なくとも第1の構成部材側に設けられた長穴とを有し、
長穴は、重ね溶接部材の長手方向への長さがこの長手方向と直交する方向への長さよりも長い形状を有するとともに長手方向の一部に平行部を有し、2つの溶接金属それぞれの周囲に形成されているHAZ最軟化部にかからないように設けられていること
を特徴とする重ね溶接部材。本明細書では第2の重ね溶接部材ともいう。
重ね溶接部材は、溶接により形成された1つ以上の溶接金属と、溶接金属のうち少なくとも1つの溶接金属において、重ね溶接部材の長手方向の両隣りに隣接してこれを挟むように第1の構成部材側に設けられた2つの長穴とを有し、
長穴は、重ね溶接部材の長手方向への長さがこの長手方向と直交する方向への長さよりも長い形状を有するとともに長手方向の一部に平行部を有し、溶接金属の周囲に形成されているHAZ最軟化部にかからないように設けられていること
を特徴とする重ね溶接部材。本明細書では第3の重ね溶接部材ともいう。
第1の構成部材に部分的に少なくとも1つの、前記重ね溶接部材長手方向への長さが該長手方向と直交する方向への長さよりも長い形状を有するとともに長手方向の一部に平行部を有する長穴を設ける第1の工程と、
長穴を形成された第1の構成部材と第2の構成部材とを重ね合わせ、重ね溶接部材の長手方向に少なくとも長穴に隣接する部位で溶接し、溶接により形成される溶接金属の周囲のHAZ最軟化部が長穴にかからないようにナゲットを形成する第2の工程とを備えること
を特徴とする重ね溶接部材の製造方法。
1.重ね溶接部材
本発明に係る重ね溶接部材1は、以下に説明する第1の重ね溶接部材、第2の重ね溶接部材または第3の重ね溶接部材として把握されるので、これらを、図1(a)、図1(b)に示されるBピラーの例を参照しながら、順次説明する。
第1の重ね溶接部材は、少なくとも,第1の構成部材1と第2の構成部材7とを備える。第1の重ね溶接部材を構成する鋼板の重ね枚数は2枚もしくは3枚である。3枚重ねの場合は、第1の構成部材1および第2の構成部材7に加え、さらにこれらに重ねあわされて溶接される第3の構成部材11を備える。
第2,3の重ね溶接部材の以降の説明では、上述した第1の重ね溶接部材と相違する部分を説明し、共通する部分については重複する説明を適宜省略する。
第3の重ね溶接部材は、スポット溶接により形成された1つ以上のナゲット2と2つの長穴3,3とを有する。2つの長穴3は、ナゲット2のうち少なくとも1つのナゲット2において、重ね溶接部材の長手方向の両隣りに隣接してナゲット2を挟むように第1の構成部材1側にいずれも設けられる。2つの長穴3は、いずれも、ナゲット2の周囲に形成されているHAZ最軟化部にかからないように設けられている。
図3(a)は、低強度鋼板の成形体である第2の構成部材7にスポット溶接により接合される第1の構成部材1のフランジ1aの近傍の一例を模式的に示す説明図であり、図3(b)は図3(a)中の測定位置C(第1の構成部材1における破線により示す板厚中央位置)における第1の構成部材1の硬さ分布の一例を示すグラフである。
図5(e)は、第1の構成部材1のフランジ1aのスポット溶接部2の間に、2つの長穴3が並んで形成されたものである。
2.重ね溶接部材の製造方法
本発明において重ね溶接部材を製造するには、長穴を形成した後にスポット溶接する。以下、この重ね溶接部材の製造方法を説明する。
供試材の化学成分を表1に示す。表1の単位は質量%であり、表1に示される以外の残部はFeおよび不順物である。
試験片8は、供試材9である鋼板にレーザビームにより穴あけした。レーザ穴あけには、ファイバーレーザを用い、ビーム径0.2mmとし、速度1.0〜2.0m/min、アシストガス:窒素とした。
00 ルーフレール/重ね溶接部材
1 Bピラーリンフォース/第1の構成部材
1a フランジ
1b 端面
1c 曲げR部
2 スポット溶接部/ナゲット(溶接金属)
2−1 C字状レーザ溶接部(溶接金属)
2−2 リング状レーザ溶接部(溶接金属)
2−3 円状レーザ溶接部(溶接金属)
2−4 円状アーク溶接部(溶接金属)
3 長穴
4 ルーフレールアウタ/第1の構成部材
4a フランジ
5、11 サイドパネルアウタ/第3の構成部材
6 Aピラー
7 Bピラーインナ/第2の構成部材
8 試験片
9,10 供試材
12 ルーフレールインナ/第2の構成部材
15 ヒンジリンフォース/第4の構成部材
Claims (11)
- 少なくとも、引張強度が1180MPa以上の鋼板またはその成形体である第1の構成部材と、他の鋼板またはその成形体であって前記第1の構成部材に重ねられて溶接された第2の構成部材とを備える重ね溶接部材であって、
当該重ね溶接部材は、前記溶接により形成された溶接金属と、当該重ね溶接部材の長手方向に前記溶接金属に隣接して少なくとも前記第1の構成部材側に設けられた長穴とを有し、
前記長穴は、前記長手方向への長さが該長手方向と直交する方向への長さよりも長い形状を有するとともに長手方向の一部に平行部を有し、前記溶接金属の周囲に形成されているHAZ最軟化部にかからないように設けられていること
を特徴とする重ね溶接部材。 - 少なくとも、引張強度が1180MPa以上の鋼板またはその成形体である第1の構成部材と、他の鋼板またはその成形体であって前記第1の構成部材に重ねられて溶接された第2の構成部材とを備える重ね溶接部材であって、
当該重ね溶接部材は、前記溶接により当該重ね溶接部材の長手方向に複数形成された溶接金属と、前記複数の溶接金属のうち少なくとも一対の隣接する2つの溶接金属の間で少なくとも第1の構成部材側に設けられた長穴とを有し、
前記長穴は、前記長手方向への長さが該長手方向と直交する方向への長さよりも長い形状を有するとともに長手方向の一部に平行部を有し、前記2つの溶接金属それぞれの周囲に形成されているHAZ最軟化部にかからないように設けられていること
を特徴とする重ね溶接部材。 - 少なくとも、引張強度が1180MPa以上の鋼板またはその成形体である第1の構成部材と、他の鋼板またはその成形体であって前記第1の構成部材に重ねられて溶接された第2の構成部材とを備える重ね溶接部材であって、
当該重ね溶接部材は、前記溶接により形成された1つ以上の溶接金属と、前記溶接金属のうち少なくとも1つの溶接金属において、前記重ね溶接部材の長手方向の両隣りに隣接してこれを挟むように第1の構成部材側に設けられた2つの長穴とを有し、
前記長穴は、前記長手方向への長さが該長手方向と直交する方向への長さよりも長い形状を有するとともに長手方向の一部に平行部を有し、前記溶接金属の周囲に形成されているHAZ最軟化部にかからないように設けられていること
を特徴とする重ね溶接部材。 - 前記第1の構成部材または前記第2の構成部材と重ね合わされてスポット溶接された鋼板またはその成形体である第3の構成部材を備える請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載された重ね溶接部材。
- 前記長穴は前記溶接金属の端から前記長手方向へ2.0mm以上離れて形成され、前記長手方向への前記長穴の平行部の長さが5mm以上50mm以下であるとともに、前記長手方向と直交する方向への前記長穴の長さは3mm以上15√t(mm)以下である請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載された重ね溶接部材。
ただし、tは第1の構成部材の板厚(mm)である。 - 前記長穴はレーザビームによる穴あけもしくは500℃以上の温度での金型での打ち抜きにより形成される請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載された重ね溶接部材。
- 請求項1から請求項6までのいずれか1項に記載された重ね溶接部材を構造部材として備えることを特徴とする自動車。
- 少なくとも、引張強度が1180MPa以上の鋼板またはその成形体である第1の構成部材と他の鋼板またはその成形体である第2の構成部材とを重ね合わせて溶接する重ね溶接部材の製造方法であって、
前記第1の構成部材に部分的に少なくとも1つの、前記重ね溶接部材長手方向への長さが該長手方向と直交する方向への長さよりも長い形状を有するとともに長手方向の一部に平行部を有する長穴を設ける第1の工程と、
該長穴を形成された該第1の構成部材と前記第2の構成部材とを重ね合わせ、前記重ね溶接部材の長手方向に少なくとも前記長穴に隣接する部位で溶接し、当該溶接により形成される溶接金属の周囲のHAZ最軟化部が前記長穴にかからないように前記溶接金属を形成する第2の工程とを備えること
を特徴とする重ね溶接部材の製造方法。 - 前記第2の工程において、前記第1の構成部材と、前記第2の構成部材と、これらとは他の鋼板又はその成形体である第3の構成部材とを重ね合わせてスポット溶接する請求項8に記載された重ね溶接部材の製造方法。
- 前記長穴は前記溶接金属の端から前記長手方向へ2.0mm以上離れて形成され、前記長手方向への前記長穴の平行部の長さが5mm以上50mm以下であるとともに、前記長手方向と直交する方向への前記長穴の長さは3mm以上15√t(mm)以下である請求項8または請求項9に記載された重ね溶接部材の製造方法。
ただし、tは第1の構成部材の板厚(mm)である。 - 前記長穴をレーザビームによる穴あけもしくは500℃以上の温度での金型での打ち抜きにより設ける請求項8から請求項10までのいずれか1項に記載された重ね溶接部材の製造方法。
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