JP2017080802A - 重ね隅肉アーク溶接継手、プレス成形部品の接合構造 - Google Patents

重ね隅肉アーク溶接継手、プレス成形部品の接合構造 Download PDF

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Abstract

【課題】疲労強度に優れる重ね隅肉アーク溶接継手及びプレス成形部品の接合構造を提供する。【解決手段】本発明に係る重ね隅肉アーク溶接継手１は、上板１０と下板２０を重ねて上板１０の端部１１に沿って端部１１と下板２０の表面２１に溶接ビード３０が形成されたものであって、下板２０は、溶接ビード３０の開始部３１又は終了部３３の溶接止端部３１ａ又は３３ａの少なくとも一方側に突出部２３を有し、突出部２３の上板１０側の傾斜面部２３ａに溶接止端部３１ａ又は３３ａが位置することを特徴とするものである。【選択図】 図１

Description

本発明は、自動車部品など薄肉溶接構造体の重ね隅肉アーク溶接継手及びプレス成形部品の接合構造に関する。
近年、自動車業界では、地球温暖化防止の観点から車体軽量化が望まれている。例えば、シャシーフレーム部品やサスペンションアーム部品に対して高強度鋼板を適用すれば、鋼板を薄肉化することで車両の軽量化に寄与できる。
シャシーフレーム部品やサスペンションアーム部品の多くはアーク溶接で接合されており、２つの部品を溶接する場合、２つの部品のうちの一方の部品の端部と他方の部品の表面を前記一方の部品の端部に沿って溶接する重ね隅肉アーク溶接が多用されている。
２部品を重ね隅肉アーク溶接継手で組み立てた構造体に対して繰り返し荷重が与えられると、溶接ビードの溶接止端部に疲労亀裂が発生しやすい。
特に、溶接ビードを形成する際に溶接を開始及び／又は終了する部位における溶接止端部では付加荷重によって生じる応力が高くなりやすく、疲労亀裂の発生危険個所となる。
特許文献１では、隅肉溶接する部材に、溶接ルート部に近づくほど高くなるように形成された傾斜部を溶接方向に沿って形成し、溶接ビードの溶接止端部が前記傾斜部の途中に位置するように溶接することで、溶接止端部における応力集中を低減する技術が開示されている。
特開２００８−２２１３００号公報
しかし、特許文献１に開示された技術によれば、溶接ルートに近づくほど高くなるように傾斜部を形成しているため、溶接止端部の溶接金属は、傾斜部に沿う形状よりも、溶接金属の溶融に伴う表面張力の影響が大きくて、傾斜部に突き出るような形状となりやすくて、疲労亀裂の発生を必ずしも十分抑制できなかった。
また、特許文献１は、円筒状のアクスルハウジング部の周方向の隅肉溶接を対象としているため、溶接を一様に行う定常部の隅肉溶接の方法である。特許文献１の技術を本願に適用すると、本願は平板同士を重ねて一方の平板の端部に沿って隅肉溶接するため、溶接ビードの開始部と終了部において、隅肉溶接される部材に形成され溶接を一様に行う定常部の前記傾斜部以外に溶接止端部が位置する領域が生じる。
このため、特許文献１に開始された技術では、溶接ビードの開始部と終了部で最も応力集中が生じる溶接継手や、該溶接継手によって接合された接合構造体に対して有効な手段とはならなかった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、２枚の板がアーク溶接により重ね隅肉アーク溶接されるものにおいて、溶接のコストと工程数を増やすことなく疲労強度に優れる重ね隅肉アーク溶接継手及びプレス成形部品の接合構造を提供することを目的としている。
（１）本発明に係る重ね隅肉アーク溶接継手は、重ねた２枚の板において、一方の板の端部に沿って該端部と他方の板の表面に溶接ビードを有するものであって、前記他方の板は、前記溶接ビードの開始部又は終了部の少なくとも一方の溶接止端部側に、前記表面側に突出する突出部を有し、該突出部の前記一方の板端部側の傾斜面部に前記溶接止端部が位置することを特徴とするものである。
（２）上記（１）に記載のものにおいて、前記一方の板は、前記突出部が突出する方向と同一方向の凸部を有し、該凸部は、前記突出部の少なくとも一部を覆う形状であることを特徴とするものである。
（３）上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記突出部は、前記溶接ビードに沿って延出して前記表面側に突出する凸部を有し、該凸部の前記一方の板端部側の傾斜面部に前記溶接ビードの定常部の溶接止端部が位置することを特徴とするものである。
（４）本発明に係るプレス成形部品の接合構造は、断面の少なくとも一辺に開口部を有する２つのプレス成形部品が、一方のプレス成形部品の開口部と他方のプレス成形部品の開口部とが対向した状態で嵌合されており、前記一方のプレス成形部品の縦壁部の先端部に沿って該先端部と他方のプレス成形部品の縦壁部の表面に溶接ビードを有するものであって、前記他方のプレス成形部品の縦壁部は、前記溶接ビードの開始部又は終了部の少なくとも一方の溶接止端部側に、前記表面側に突出する突出部を有し、該突出部の前記一方のプレス成形部品側であって相対する溶接止端部側の傾斜面部に前記溶接止端部が位置することを特徴とするものである。
本発明においては、重ねた２枚の板において、一方の板の端部に沿って該端部と他方の板の表面に溶接ビードを有し、前記他方の板は、前記溶接ビードの開始部又は終了部の少なくとも一方の溶接止端部側に、前記表面側に突出する突出部を有し、該突出部の前記一方の板端部側の傾斜面部に前記溶接止端部が位置するものであり、該溶接止端部に繰返し荷重が作用した時の応力集中が緩和され、溶接のコストと工程数を増やすことなく疲労強度を向上させることができる。
本発明の実施の形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手の斜視図である。 本発明の実施の形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手の上面図である。 本発明の重ね隅肉アーク溶接継手を説明する断面図である。 従来の重ね隅肉アーク溶接継手を説明する断面図である。 本発明の実施の形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手の他の態様の斜視図である（その１）。 本発明の実施の形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手の他の態様の上面図である（その１）。 本発明の実施の形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手の他の態様の斜視図である（その２）。 本発明の実施の形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手の他の態様の上面図である（その２）。 本発明の実施の形態に係るプレス成形部品の接合構造の斜視図である。 実施例において疲労試験に用いた試験体の形状の説明図である。 実施例における疲労試験方法の説明図である。 実施例における疲労試験結果の図である。
本発明の実施の形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手１は、図１に示すように、一方の板（上板１０）と他方の板（下板２０）とを重ね代部５を設けて重ね、上板１０の端部１１に沿って端部１１と下板２０の表面２１に溶接ビード３０を形成するようにアーク溶接により接合したものである。
図２は、重ね隅肉アーク溶接継手１の上面図であり、図中、右側から左側に向かって溶接が進行して溶接ビード３０が形成されたものであり、溶接ビード３０の開始部３１に溶接止端部３１ａ、終了部３３に溶接止端部３３ａがある。
重ね隅肉アーク溶接継手１に供される下板２０は、溶接ビード３０の開始部３１の溶接止端部３１ａ及び終了部３３の溶接止端部３３ａそれぞれの側に突出部２３を有する。突出部２３は、下板２０の表面２１側から突出するように形成され、表面２１に対して傾斜する傾斜面部２３ａを備えている。
図２に示す溶接止端部３１ａにおける断面Ａ−Ａ’及び溶接止端部３３ａにおける断面Ｂ−Ｂ’の形状を図３に示す。
図３に示すように、溶接止端部３１ａ及び溶接止端部３３ａは、それぞれの側に設けられた突出部２３の上板１０側の傾斜面部２３ａに位置している。
ここで、溶接ビード３０の開始部３１又は終了部３３の溶接止端部３１ａ又は３３ａが下板２０の表面２１側に設けた突出部２３の上板１０側の傾斜面部２３ａに位置することで、重ね隅肉アーク溶接継手１の疲労強度が向上する理由を図３及び図４に基づいて説明する。
図４に示すような、一方の板と他方の板を重ねて、一方の板の端部に沿って溶接ビード３０を形成する従来の重ね隅肉アーク溶接継手４１の場合、溶接ビード３０の開始部３２は下板４３の表面４５上に盛り上がるような形状であり、表面４５上に曲率半径ρの溶接止端部３２ａが形成されている。
一方、本発明の重ね隅肉アーク溶接継手１の場合、図３に示すように、開始部３１においては曲率半径ρaの溶接止端部３１ａが、終了部３３においては曲率半径ρbの溶接止端部３３ａが形成されている。
一般に、溶接ビードの溶接止端部における応力集中係数Ktは、下式（１）で算出されることが知られている。
ここで、θはフランク角、ρは曲率半径、Tは重ね代厚さ、tは下板厚さ、hは溶接ビード高さ（図３においては、溶接ビード３０の頂上部３５と溶接止端部３１ａ又は３３ａの板厚方向との差）である。
式（１）より、フランク角θ及び曲率半径ρが大きいと、応力集中係数Ktは小さくなり、溶接止端部における応力集中が緩和されることがわかる。
また、従来の重ね隅肉アーク溶接継手４１に比べると、本発明の重ね隅肉アーク溶接継手１においては、突出部２３の上板１０側の傾斜面部２３ａに溶接ビード３０の溶接止端部３１ａ及び３３ａが位置しているため、溶接ビード高さhが小さくなり（図３及び図４参照）、溶接止端部３１ａ及び３３ａでの溶接金属の盛り上がりが小さくなる。その結果、溶接止端部３１ａ及び３３ａにおけるフランク角θが大きくなる。
さらに、本発明の重ね隅肉アーク溶接継手１の場合、従来の重ね隅肉アーク溶接継手４１とは異なり、上板１０の幅方向端部にも突出部２３を有しており、溶接止端部における応力集中がさらに緩和される。
従って、本発明に係る重ね隅肉アーク溶接継手１は、従来の重ね隅肉アーク溶接継手４１よりも応力集中係数が小さくなり、疲労強度が向上する。
重ね隅肉アーク溶接継手１は、上板１０の端部１１が下板２０よりも狭幅なものであった（図１）が、図５及び図６に示すように、下板２０の板幅と同程度の上板６０とを接合する重ね隅肉アーク溶接継手５１においては、上板６０と下板２０とを重ねた際に、溶接ビード３０の長手方向（溶接方向）の開始部３１又は終了部３３に回り込む様に下板２０に形成された突出部２３が上板６０に干渉しないように、突出部２３が突出する方向と同一方向の凸部６３を上板６０に設け、凸部６３は突出部２３の少なくとも一部を覆う形状とすればよい。
また、図７及び図８に示す重ね隅肉アーク溶接継手７１のように、突出部２３が溶接ビード３０の長手方向に沿って延出した凸部２５を有し、凸部２５の上板６０中央側の傾斜面部２５ａに溶接ビード３０の定常部３７の溶接止端部３７ａが位置するように溶接ビード３０を形成することにより、疲労強度をさらに向上させることが可能となる。
さらに、上記の説明は、溶接ビード３０の開始部３１及び終了部３３の双方の溶接止端部３１ａ及び３３ａ側に、下板２０の表面２１側に突出部２３を形成したものであるが、溶接ビード３０の開始部３１又は終了部３３のいずれか一方の溶接止端部３１ａ又は３３ａ側に、下板２０の表面２１側に突出部２３を形成し、突出部２３の上板６０中央側の傾斜面部２３ａに溶接止端部３１ａ又は３３ａが位置するものであってもよい。
また、上記の説明は、２枚の板を接合する部位に一つの溶接ビードを形成する場合についてのものであったが、本実施の形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手は、一方の板の端部に沿ってステッチ状の溶接ビード（所定長さの連続する溶接ビードが所定間隔を離して間欠する溶接ビード）を形成し、該ステッチ状の溶接ビードの形成を開始又は終了する部位の少なくともいずれかの一方の部位の側に、他方の板の表面側に突出する突出部を設け、該突出部の傾斜面部に前記ステッチ状の溶接ビードの形成を開始又は終了する前記部位の溶接止端部が位置するものであってもよい。
本発明の重ね隅肉アーク溶接継手は、上記構成を備えたことにより、２つの板を接合する溶接ビードの開始部及び／又は終了部の溶接止端部における応力集中が緩和され、疲労強度が向上する。
さらに、本発明の重ね隅肉アーク溶接継手に係る突出部及び凸部は、プレス成形等により容易に形成することが可能であるため、溶接のコストと工程数を増やすことなく疲労強度に優れた重ね隅肉アーク溶接継手が得られる。
なお、本発明は上記の実施形態に限るものではなく、以下に説明するプレス成形部品の接合構造として実施することが可能である。
図９に例を示すプレス成形部品の接合構造１０１は、断面の少なくとも一辺に開口部を有する２つのプレス成形部品１１０及び１２０が、プレス成形部品１１０の開口部とプレス成形部品１２０の開口部とが対向した状態で嵌合されており、プレス成形部品１１０の縦壁部１１１の先端部１１１ａに沿って先端部１１１ａとプレス成形部品１２０の縦壁部１２１の表面１２３に溶接ビード１３０を有するものであって、プレス成形部品１２０の縦壁部１２１は、溶接ビード１３０の開始部１３１の溶接止端部１３１ａ側及び終了部１３３の溶接止端部１３３ａ側に、表面１２３側に突出する突出部１２５を有し、突出部１２５のプレス成形部品１１０側であって相対する溶接止端部側の傾斜面部１２５ａに溶接止端部１３１ａ及び１３３ａが位置するものであり、プレス成形部品１１０は突出部１２５が突出する方向と同一方向の凸部１１３有する。
本発明に係るプレス成形部品の接合構造は、上記のとおり、プレス成形部品１２０の縦壁部１２１において、溶接ビード１３０の開始部１３１及び終了部１３３の双方の溶接止端部１３１ａ及び１３３ａ側に突出部１２５を有するものであっても良いし、若しくは、開始部１３１及び終了部１３３のどちらか一方の溶接止端部１３１ａ又は１３３ａ側に突出部１２５を有するものであっても良い。
このように、本発明のプレス成形部品の接合構造は、上記構成を備えたことにより、前述した本実施の形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手と同様、２つのプレス成形部品を接合する溶接ビードの開始部及び／又は終了部の溶接止端部における応力集中が緩和され、疲労強度が向上する。
さらに、本発明に係るプレス成形部品の接合構造において、突出部や凸部はプレス成形部品の成形と同時に形成することができるため、溶接のコストと工程数を増やすことなく疲労強度に優れたプレス成形部品の接合構造が得られる。
本発明の作用効果について確認するための実験を行った。これについて以下に説明する。
本実施例では、本発明に係る重ね隅肉アーク溶接継手又は従来の重ね隅肉アーク溶接継手（図４参照）により接合された２枚の鋼板から成る試験体による基礎疲労試験を行い、疲労強度を評価した。
基礎疲労試験に用いた試験体は、板厚t=2.6mm、780MPa級熱延鋼板を供試材とし、以下の手順で作成した。
まず、前記供試材から所定の寸法の２枚の鋼板片を切り出した。
切り出した２枚の鋼板片について、一方の鋼板片の長辺側の端部に沿って該端部と他方の鋼板片の表面に溶接ビードを形成して接合するに際し、前記他方の板において、該溶接ビードの開始部又は終了部の少なくともどちらか一方の溶接止端部側に、表面側に突出する突出部を形成した。
そして、切り出したままの前記一方の鋼板片と、前記突出部を形成した前記他方の鋼板片とを重ね合わせ、前記一方の鋼板片の端部に沿ってアーク溶接により前記溶接ビードを形成することにより、本発明に係る重ね隅肉アーク溶接継手を有する試験体を作製した。
図１０に、作成した試験体の形状を示す。
図１０（ａ）は、本発明の重ね隅肉アーク溶接継手１を有する試験体８１であり（本発明例１）、図１及び図２に示すように、一方の鋼板片（上板１０）の端部１１に沿って端部１１と一方の鋼板片（下板２０）の表面２１に溶接ビード３０を形成したものであって、下板２０は、溶接ビード３０の開始部３１及び終了部３３の溶接止端部３１ａ及び３３ａ側それぞれに、下板２０の表面２１側に突出する突出部２３を設け、突出部２３の上板１０側の傾斜面部２３ａに溶接止端部３１ａ及び３３ａが位置する。
図１０（ｂ）は、本発明の重ね隅肉アーク溶接継手５１を有する試験体８３であり（本発明例２）、図５及び図６に示すように、下板２０と同程度の板幅の鋼板片（上板６０）の端部６１に沿って端部６１と下板２０の表面２１に形成される溶接ビード３０の開始部３１及び終了部３３の溶接止端部３１ａ及び３３ａ側それぞれに下板２０の表面２１側に突出する突出部２３を設けたものである。さらに、上板６０と下板２０とを重ねた際に上板６０が突出部２３と干渉するのを回避するため、上板６０に凸部６３が設けられている。
図１０（ｃ）は、本発明の重ね隅肉アーク溶接継手７１を有する試験体８５であり（本発明例３）、図７及び図８に示すように、凸部６３が設けられた上板６０の端部６１に沿って端部６１と下板２０の表面２１に形成される溶接ビード３０の開始部３１及び終了部３３の溶接止端部３１ａ及び３３ａ側それぞれに下板２０の表面２１側に突出する突出部２３を設けたものである。さらに、突出部２３が上板１０の長辺側端部に沿って延出した凸部２５を有し、凸部２５の上板６０中央側傾斜面部２５ａに溶接ビード３０の定常部３７の溶接止端部３７ａが位置するように溶接ビード３０が形成されている。
図１０（ｄ）は、従来の重ね隅肉アーク溶接継手４１（図４参照）を有する試験体９１であり（比較例）、鋼板片（上板９３）の端部に沿って該端部と鋼板片（下板９５）の表面に溶接ビード３０を形成して接合したものである。
本実施例において、アーク溶接条件は、溶接電流180A、電圧22.5V、トーチ速度80cm/min、シールドガスはAr−20%CO2とし、溶接ワイヤには直径1.2mmの780MPa級高張力鋼用を使用した。
疲労試験は、片振り平面曲げで行った。
このとき、上板１０、６０、９３を試験機の駆動アーム側、下板２０、９５を試験機の計測スイングアーム側に固定し、下板２０の板厚中央が曲げ中立面となるように試験体を設置した。
そして、前記駆動アームを介して試験体に目標応力が加えられるように、繰返し荷重を与え、試験体に亀裂が発生するまで疲労試験を行った。
試験体に加えられる応力は、前記計測スイングアームを介して計測された曲げモーメント（図１１参照）と、試験体の板厚及び板幅（上板１０と下板２０、上板６０と下板２０、上板９３と下板９５のそれぞれの平均板幅）より求めた。
疲労試験条件は、応力比0（片振り）、試験周波数20Hzとし、疲労試験における最大繰り返し数は1000万回とした。
なお、図１１は上板６０を用いた試験体８５を対象とした疲労試験の説明図であるが、本発明例１、２及び比較例における各試験体を対象とした疲労試験についても図１１と同様である。
図１２に、疲労試験結果を示す。本発明例１〜３はいずれも、比較例に比べて疲労寿命が長くなる結果となった。
以上より、重ね隅肉アーク溶接に供される２枚の板のうち、一方の板の端部と他方の板の表面を前記一方の板の端部に沿ってアーク溶接する際に、溶接ビードの開始部及び終了部の溶接止端部側に、前記他方の板の表面側に突出部を設け、該突出部の上板中央側の傾斜面部に前記溶接止端部が位置するようにアーク溶接することで、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労寿命が増加、すなわち、疲労強度が向上することが実証された。
１ 重ね隅肉アーク溶接継手
５ 重ね代部
１０ 上板
１１ 端部
２０ 下板
２１ 表面
２３ 突出部
２３ａ 傾斜面部
２５ 凸部
２５ａ 傾斜面部
３０ 溶接ビード
３１ 開始部
３１ａ 溶接止端部
３２ 開始部
３２ａ 溶接止端部
３３ 終了部
３３ａ 溶接止端部
３５ 頂上部
３７ 定常部
３７ａ 溶接止端部
４１ 重ね隅肉アーク溶接継手（従来技術）
４３ 下板
４５ 表面
５１ 重ね隅肉アーク溶接継手（本発明）
６０ 上板
６１ 端部
６３ 凸部
７１ 重ね隅肉アーク溶接継手（本発明）
８１ 試験体（本発明例１）
８３ 試験体（本発明例２）
８５ 試験体（本発明例３）
９１ 試験体（比較例）
９３ 上板
９５ 下板
１０１ プレス成形部品の接合構造
１１０ プレス成形部品
１１１ 縦壁部
１１１ａ 先端部
１１３ 凸部
１２０ プレス成形部品
１２１ 縦壁部
１２３ 表面
１２５ 突出部
１３０ 溶接ビード
１３１ 開始部
１３１ａ 溶接止端部
１３３ 終了部
１３３ａ 溶接止端部
（１）本発明に係る重ね隅肉アーク溶接継手は、重ねた２枚の板において、一方の板の端部に沿って該端部と他方の板の表面に溶接ビードを有する重ね隅肉アーク溶接継手であって、前記他方の板は、前記溶接ビードの開始部又は終了部の少なくとも一方の溶接止端部側に、前記表面側に突出する突出部を有し、前記一方の板は、前記突出部が突出する方向と同一方向の凸部を有し、該凸部は、前記突出部の少なくとも一部を覆う形状であり、前記突出部の前記一方の板端部側の傾斜面部に前記溶接止端部が位置することを特徴とするものである。
（２）上記（１）に記載のものにおいて、前記突出部は、前記溶接ビードに沿って延出して前記表面側に突出する凸部を有し、該凸部の前記一方の板端部側の傾斜面部に前記溶接ビードの定常部の溶接止端部が位置することを特徴とするものである。
（３）本発明に係るプレス成形部品の接合構造は、断面の少なくとも一辺に開口部を有する２つのプレス成形部品が、一方のプレス成形部品の開口部と他方のプレス成形部品の開口部とが対向した状態で嵌合されており、前記一方のプレス成形部品の縦壁部の先端部に沿って該先端部と他方のプレス成形部品の縦壁部の表面に溶接ビードを有するプレス成形部品の接合構造であって、前記他方のプレス成形部品の縦壁部は、前記溶接ビードの開始部又は終了部の少なくとも一方の溶接止端部側に、前記表面側に突出する突出部を有し、前記一方のプレス成形部品は、前記突出部が突出する方向と同一方向の凸部を有し、該凸部は、前記突出部の少なくとも一部を覆う形状であり、前記突出部の前記一方のプレス成形部品側であって相対する溶接止端部側の傾斜面部に前記溶接止端部が位置することを特徴とするものである。

Claims (4)

  1. 重ねた２枚の板において、一方の板の端部に沿って該端部と他方の板の表面に溶接ビードを有する重ね隅肉アーク溶接継手であって、
    前記他方の板は、前記溶接ビードの開始部又は終了部の少なくとも一方の溶接止端部側に、前記表面側に突出する突出部を有し、
    該突出部の前記一方の板端部側の傾斜面部に前記溶接止端部が位置することを特徴とする重ね隅肉アーク溶接継手。
  2. 前記一方の板は、前記突出部が突出する方向と同一方向の凸部を有し、
    該凸部は、前記突出部の少なくとも一部を覆う形状であることを特徴とする請求項１に記載の重ね隅肉アーク溶接継手。
  3. 前記突出部は、前記溶接ビードに沿って延出して前記表面側に突出する凸部を有し、
    該凸部の前記一方の板端部側の傾斜面部に前記溶接ビードの定常部の溶接止端部が位置することを特徴とする請求項１又は２に記載の重ね隅肉アーク溶接継手。
  4. 断面の少なくとも一辺に開口部を有する２つのプレス成形部品が、一方のプレス成形部品の開口部と他方のプレス成形部品の開口部とが対向した状態で嵌合されており、前記一方のプレス成形部品の縦壁部の先端部に沿って該先端部と他方のプレス成形部品の縦壁部の表面に溶接ビードを有するプレス成形部品の接合構造であって、
    前記他方のプレス成形部品の縦壁部は、前記溶接ビードの開始部又は終了部の少なくとも一方の溶接止端部側に、前記表面側に突出する突出部を有し、
    該突出部の前記一方のプレス成形部品側であって相対する溶接止端部側の傾斜面部に前記溶接止端部が位置することを特徴とするプレス成形部品の接合構造。
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EP16859366.3A EP3369513B1 (en) 2015-10-26 2016-08-08 Lap-fillet arc welding joint and joint structure with press forming parts
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022014489A1 (ja) * 2020-07-15 2022-01-20 株式会社神戸製鋼所 重ねすみ肉溶接継手及びその製造方法並びに閉断面部材

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114082802B (zh) * 2021-10-12 2024-04-26 南京瑞泰金属材料制品有限公司 一种搭焊与锻打变形复合成形方法
CN114433842B (zh) * 2022-03-03 2024-05-28 宁波江丰热等静压技术有限公司 一种热等静压用包套

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05245630A (ja) * 1992-03-04 1993-09-24 Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd 低温貯槽のメンブレン接合方法
US6359260B1 (en) * 2000-08-30 2002-03-19 Daimlerchrysler Corporation Method of welding panels together
JP4698199B2 (ja) * 2004-10-21 2011-06-08 株式会社神戸製鋼所 閉断面溶接構造体及びその製造方法
JP5022745B2 (ja) * 2007-03-14 2012-09-12 プレス工業株式会社 アクスルハウジング部の隅肉溶接構造及びその隅肉溶接方法
JP2010110793A (ja) * 2008-11-06 2010-05-20 Nissan Motor Co Ltd 線状溶接部応力緩和構造
IN2012DN03248A (ja) 2011-02-23 2015-10-23 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp
US9160174B2 (en) 2011-12-02 2015-10-13 Hamilton Sundstrand Corporation Control architecture for power switching controller
WO2013157557A1 (ja) 2012-04-17 2013-10-24 新日鐵住金株式会社 隅肉アーク溶接継手及びその形成方法
MX352721B (es) * 2012-11-29 2017-12-06 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Método para formar juntas con soldadura por arco, en chaflán y juntas con soldadura por arco, en chaflán.
CN104625359A (zh) * 2015-01-27 2015-05-20 中石化第十建设有限公司 Lng低温罐底板的焊接工艺
JP5994879B2 (ja) * 2015-02-12 2016-09-21 Ｊｆｅスチール株式会社 重ね隅肉アーク溶接継手
KR101826491B1 (ko) 2015-02-13 2018-02-06 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 필릿 용접 조인트 및 그 제조 방법

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022014489A1 (ja) * 2020-07-15 2022-01-20 株式会社神戸製鋼所 重ねすみ肉溶接継手及びその製造方法並びに閉断面部材
JP2022024315A (ja) * 2020-07-15 2022-02-09 株式会社神戸製鋼所 重ねすみ肉溶接継手及びその製造方法並びに閉断面部材

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