JP2023147240A - 重ねレーザ溶接継手、自動車車体用構造部材、及び重ねレーザ溶接継手の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】溶接割れの発生を防止可能な重ねレーザ溶接継手、自動車車体用構造部材、及び重ねレーザ溶接継手の製造方法を提供する。【解決手段】本発明の第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手は、複数の金属板を接合する第一のビードを備え、複数の金属板の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の金属板の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔが０～１７％であり、重ねレーザ溶接継手が、第二のビードをさらに備え、第一のビードは屈曲された形状を有し、第二のビードは屈曲された形状を有し、第一のクレータの最凹部及び第二のクレータの最凹部の間隔が５．０ｍｍ以下であり、第一の終端部の一部又は全部及び第二の終端部の一部又は全部が、幅方向に隣り合って並べられている。【選択図】図１

Description

本発明は、重ねレーザ溶接継手、自動車車体用構造部材、及び重ねレーザ溶接継手の製造方法に関する。

重ね継手は、重ね合わせられた複数の金属板を溶接して得られる溶接継手である。重ね継手を製造するための溶接手段の一つにレーザ溶接がある。重ねレーザ溶接とは、重ね合わせた複数枚の金属板の片側表面にレーザビームを照射して、金属板を溶融凝固させることにより、これら金属板を接合する溶接のことである。

重ねレーザ溶接は、ハット形部材のフランジ部などの狭い領域を、高速に接合することが可能である。しかしながら、重ねレーザ溶接には、溶接ビードの終端にある最終凝固部で割れが生じやすいという問題がある。

レーザ溶接においては、レーザの進行方向と反対の方向に、溶融金属の流れが生じる。そのため、レーザ溶接によって形成されたビードの終端部には、クレータと呼ばれる凹みが生じる。さらに、レーザ溶接の終了後には、ビードの終端部に引張応力が加えられる。レーザ溶接の終了後は、溶接部からその周辺への抜熱によって溶接部が急冷され、収縮するからである。クレータが形成されたビード終端部に引張応力が加えられることによって、ビード終端部は、ビードの延在方向に垂直に引き裂かれるように破断することがある。この場合、終端部の破断がビードに沿って進展し、ビード全体にわたって亀裂が形成されるおそれがある。

近年、機械構造部品の材料を高強度化する例が増えている。例えば自動車車体用部材、特に自動車の骨格部材となる構造部材では、車体の強度の向上を目的として、引張強さ９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板が適用される例が増えている。しかしながら、金属板の引張強さが大きくなるほど、レーザ溶接の終了後にビード終端部に加わる引張応力が大きくなり、ビード終端部の割れが生じるおそれが高まる。ビードに、その全長にわたる亀裂が発生すると、接合部のせん断強度及び剥離強度等の静的強度が低下し、さらに、疲労強度も著しく低下する。以上の事情により、高強度金属板においてビード終端部の割れを防止する技術が待望されている。

特許文献１には、複数の鋼板を重ね合わせた鋼板の片側表面にレーザビームを断続的に照射して、線状の第１接合部とその第１接合部に続いて直線状の後続接合部とが列状に配列した溶接部を形成する際、少なくとも、上記溶接部を構成する鋼板間の合計間隙Ｇを、溶接部を構成する鋼板の合計厚Ｔの０～１５％の範囲内とし、上記レーザビームを照射する溶接ヘッドの移動方向とレーザビームの走査方向を逆向きとすることにより、第１接合部の溶接始端部と該第１接合部に隣接した後続接合部の溶接終端部とが対向し、かつ、上記後続接合部同士の溶接始端部と溶接終端部とが対向するよう溶接部を形成するとともに、上記した接合部の各種寸法を適正範囲に制御することによって、接合部の溶接終端部の割れ発生がなく、剥離強度にも優れる重ねレーザ溶接継手とその製造方法およびその溶接継手を有する自動車車体用構造部材が開示されている。

特許文献２には、自動車の衝突の際の衝撃吸収特性に優れ、衝突エネルギーを確実かつ効果的に吸収することにより乗員の保護を図ることができる衝撃吸収部材が開示されている。これは、フランジを有する第１の部材及び第２の部材を接合するためのレーザー溶接ビードをフランジに有する筒体からなる衝撃吸収部材である。レーザー溶接ビードは、フランジの長手方向に離間して交互に複数形成される第１の領域と複数の第２の領域とにより構成され、第１の領域におけるフランジの幅方向への投影長さが、第２の領域におけるフランジの幅方向への投影長さよりも大きい。

特許文献３には、溶接ビードに応力集中することがなく、すなわち、溶接開始点・溶接終了点の強度不足や溶接欠陥に起因して熱影響部が連続破断することのない、接合強度の高い溶接構造物を提供すること。また、高エネルギビームにより溶接をする際に生じる溶接欠陥の影響を低減することが可能な溶接方法および溶接装置が開示されている。ここでは、二つの部材が重ね溶接により接合されてなる溶接構造物において、シングルパスで形成された溶接ビードのうち、始端部および終端部の少なくとも一方の溶接ビードを、中間部の溶接ビードに対して側方へ屈曲して形成する。

国際公開第２０２０／１９４６６９号 特開２００８－１６１９１１号公報 特開２００３－２９０９５１号公報

しかしながら、これらの技術によっても、特に高強度鋼板のレーザ溶接において割れを十分に抑制することは困難である。特許文献１の技術においては、Ｊ字形状を有する曲線状の接合部に沿って、割れが伝播するおそれがある。特許文献２の技術においては、レーザ溶接部を一対の第１の領域と、この間に形成された第２の領域とから構成されるものとしており、第１の領域が点状に形成されている場合やコの字状溶接または異形コの字状溶接の場合は、第２の領域に割れが伝播するおそれがある。一方、Ｉ字状溶接の場合は、これにより第２の領域の割れは抑制されると考えられる。しかしながら、第１の領域において、その延在方向に沿って亀裂が伝播するおそれがある。特許文献３の技術においては、レーザ溶接部を始端部、中間部、及び終端部から構成されるものとしており、これらがコの字状あるいは略コの字状の場合や付加溶接ビードが溶接ビードの溶接終了点からずらした位置に形成される場合は、溶接ビード（中間部）に割れが伝播あるは発生するおそれがある。一方、Ｉ字状溶接の場合は、これにより中間部の割れは抑制されると考えられる。しかしながら、始端部及び終端部において、その延在方向に沿って亀裂が伝播するおそれがある。

以上の事情に鑑みて、本発明は、溶接割れの発生を防止可能な重ねレーザ溶接継手、自動車車体用構造部材、及び重ねレーザ溶接継手の製造方法を提供することを課題とする。

本発明の要旨は以下の通りである。

（１）本発明の第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手は、重ね合わせられた複数の金属板と、複数の前記金属板を接合する、線状に延在するレーザ溶接部である第一のビードと、を備える重ねレーザ溶接継手であって、複数の前記金属板の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の前記金属板の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔが０～１７％であり、前記重ねレーザ溶接継手が、線状に延在するレーザ溶接部である第二のビードをさらに備え、前記重ねレーザ溶接継手の厚さ方向に沿った平面視において、前記重ねレーザ溶接継手の少なくとも一方の面では、前記第一のビードは、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第一のクレータが形成された第一の終端部と、前記第一の終端部以外の部位である第一の主部とからなり、前記第二のビードは、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第二のクレータが形成された第二の終端部と、前記第二の終端部以外の部位である第二の主部とからなり、前記第一のビードは、前記第一のクレータの最凹部が前記第一のビードの前記第一の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、前記第二のビードは、前記第二のクレータの最凹部が前記第二のビードの前記第二の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、前記第一のクレータの前記最凹部及び前記第二のクレータの前記最凹部の間隔が５．０ｍｍ以下であり、前記第一の終端部の一部又は全部及び前記第二の終端部の一部又は全部が、幅方向に隣り合って並べられている。
（２）上記（１）に記載の重ねレーザ溶接継手では、前記第一の終端部の中心軸、及び前記第二の終端部の中心軸の一部又は全部が、互いに平行であってもよい。
（３）上記（１）又は（２）に記載の重ねレーザ溶接継手では、前記第一のクレータの前記最凹部を中心とした半径５ｍｍの円内に含まれる、前記第二のビードの面積が１０．０ｍｍ^２以上であり、前記第二のクレータの前記最凹部を中心とした半径５ｍｍの円内に含まれる、前記第一のビードの面積が１０．０ｍｍ^２以上であってもよい。

（４）本発明の第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手は、重ね合わせられた複数の金属板と、複数の前記金属板を接合する、線状に延在するレーザ溶接部である第一のビードと、を備える重ねレーザ溶接継手であって、複数の前記金属板の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の前記金属板の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔが０～１７％であり、前記重ねレーザ溶接継手が、線状に延在するレーザ溶接部である第二のビードをさらに備え、前記重ねレーザ溶接継手の厚さ方向に沿った平面視において、前記重ねレーザ溶接継手の少なくとも一方の面では、前記第一のビードは、終端から５．０ｍｍまでの部位である第一の終端部と、前記第一の終端部以外の部位である第一の主部とからなり、前記第二のビードは、終端から５．０ｍｍまでの部位である第二の終端部と、前記第二の終端部以外の部位である第二の主部とからなり、前記第一の終端部及び前記第二の終端部は連結しており、前記第一の終端部及び前記第二の終端部のいずれかに、１つのクレータが形成されており、前記第一のビードは、前記クレータの最凹部が前記第一のビードの前記第一の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、前記第二のビードは、前記クレータの最凹部が前記第二のビードの前記第二の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有する。
（５）上記（１）～（４）のいずれか一項に記載の重ねレーザ溶接継手では、前記第二のビードが複数の前記金属板を接合してもよい。
（６）上記（１）～（５）のいずれか一項に記載の重ねレーザ溶接継手では、前記第一の主部の中心及び前記第二の主部の中心を結ぶ直線に垂直であり且つ前記第一の主部の前記中心を通る仮想線と、前記第一の主部の前記中心及び前記第二の主部の前記中心を結ぶ前記直線に垂直であり且つ前記第二の主部の前記中心を通る仮想線との間の領域に、全ての前記クレータの前記最凹部が位置してもよい。
（７）上記（１）～（６）のいずれか一項に記載の重ねレーザ溶接継手では、前記第一の終端部の一部又は全部が、前記第一の主部の最も長い直線部と並行であり、前記第二の終端部の一部又は全部が、前記第二の主部の最も長い直線部と並行であってもよい。
（８）上記（１）～（７）のいずれか一項に記載の重ねレーザ溶接継手では、前記第一のビードが、前記重ねレーザ溶接継手の片面のみに存在してもよい。
（９）上記（１）～（８）のいずれか一項に記載の重ねレーザ溶接継手では、前記第一のビードの幅Ｗ１及び前記第二のビードの幅Ｗ２のうち大きい方をＷｍａｘと定義したとき、間隔が２×Ｗｍａｘである平行な二本の仮想線に挟まれた領域に、前記第一のビード及び前記第二のビードの全てが含まれてもよい。
（１０）上記（１）～（９）のいずれか一項に記載の重ねレーザ溶接継手では、複数の前記金属板が、複数の鋼板であり、複数の前記鋼板のうち１枚以上の化学組成が、Ｃ：０．０５～０．５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．１～３．５ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１～５．５ｍａｓｓ％、及びＰ及びＳ：合計０．０３ｍａｓｓ％以下を含有してもよい。
（１１）上記（１）～（１０）のいずれか一項に記載の重ねレーザ溶接継手では、複数の前記金属板が、複数の鋼板であり、複数の前記鋼板のうち１枚以上の引張強さが９８０ＭＰａ以上であってもよい。
（１２）上記（１）～（１１）のいずれか一項に記載の重ねレーザ溶接継手は、重ね隅肉継手であってもよい。

（１３）本発明の第三実施形態に係る自動車車体用構造部材は、上記（１）～（１２）のいずれか一項に記載の重ねレーザ溶接継手を備える。

（１４）本発明の第四実施形態に係る重ねレーザ溶接継手の製造方法は、複数の金属板を重ね合わせる工程と、複数の前記金属板を接合する線状に延在するレーザ溶接部である第一のビードを形成するように、重ねられた複数の前記金属板に第一のレーザ溶接をする工程と、を備える重ねレーザ溶接継手の製造方法であって、前記重ね合わせにおいて、複数の前記金属板の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の前記金属板の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔを０～１７％とし、前記重ねレーザ溶接継手の製造方法が、線状に延在するレーザ溶接部である第二のビードを形成するように、前記重ねレーザ溶接継手の少なくとも一方の表面の前記金属板に第二のレーザ溶接をする工程をさらに備え、前記重ねレーザ溶接継手の厚さ方向に沿った平面視において、レーザ照射面では、前記第一のビードを、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第一のクレータが形成された第一の終端部と、前記第一の終端部以外の部位である第一の主部とからなるものとし、前記第二のビードを、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第二のクレータが形成された第二の終端部と、前記第二の終端部以外の部位である第二の主部とからなるものとし、前記第一のビードを、前記第一のクレータの最凹部が前記第一のビードの前記第一の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとし、前記第二のビードを、前記第二のクレータの最凹部が前記第二のビードの前記第二の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとし、前記第一のクレータの前記最凹部及び前記第二のクレータの前記最凹部の間隔を５．０ｍｍ以下とし、前記第一の終端部の一部又は全部及び前記第二の終端部の一部又は全部を、幅方向に隣り合うように並べる。

（１５）本発明の第五実施形態に係る重ねレーザ溶接継手の製造方法は、複数の金属板を重ね合わせる工程と、複数の前記金属板を接合する線状に延在するレーザ溶接部である第一のビードを形成するように、重ねられた複数の前記金属板に第一のレーザ溶接をする工程と、を備える重ねレーザ溶接継手の製造方法であって、前記重ね合わせにおいて、複数の前記金属板の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の前記金属板の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔを０～１７％とし、前記重ねレーザ溶接継手の製造方法が、線状に延在するレーザ溶接部である第二のビードを形成するように、前記重ねレーザ溶接継手の少なくとも一方の表面の前記金属板に第二のレーザ溶接をする工程をさらに備え、前記重ねレーザ溶接継手の厚さ方向に沿った平面視において、レーザ照射面では、前記第一のビードを、終端から５．０ｍｍまでの部位である第一の終端部と、前記第一の終端部以外の部位である第一の主部とからなるものとし、前記第二のビードを、終端から５．０ｍｍまでの部位である第二の終端部と、前記第二の終端部以外の部位である第二の主部とからなるものとし、前記第一の終端部及び前記第二の終端部を連結させ、前記第一の終端部及び前記第二の終端部のいずれかに、１つのクレータを形成し、前記第一のビードを、前記クレータの最凹部が前記第一のビードの前記第一の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとし、前記第二のビードを、前記クレータの最凹部が前記第二のビードの前記第二の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとする。
（１６）上記（１４）又は（１５）に記載の重ねレーザ溶接継手の製造方法では、前記第一のレーザ溶接の後で、前記第二のレーザ溶接をしてもよい。
（１７）上記（１４）又は（１５）に記載の重ねレーザ溶接継手の製造方法では、前記第二のレーザ溶接の後で、前記第一のレーザ溶接をしてもよい。
（１８）上記（１４）～（１７）のいずれか一項に記載の重ねレーザ溶接継手の製造方法では、前記重ねレーザ溶接継手が重ね隅肉継手であってもよい。

本発明によれば、溶接割れの発生を防止可能な重ねレーザ溶接継手、自動車車体用構造部材、及び重ねレーザ溶接継手の製造方法を提供することができる。

第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手の一例の平面図である。 第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手の一例の平面図である。 第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手の一例の平面図である。 両面に第一のビードが形成される重ねレーザ溶接継手における、第一のビードの第一の主部の中心軸に垂直な断面図である。 第一のビードの中心軸に垂直な断面拡大図である。 片面のみに第一のビードが形成される重ねレーザ溶接継手における、第一のビードの第一の主部の中心軸に垂直な断面図である。 第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手の一例の平面図である。 仮想線ＶＬ２と仮想線ＶＬ３との間の領域に、第一のクレータの最凹部及び第二のクレータの最凹部が位置する重ねレーザ溶接継手の平面図である。 比較例の重ねレーザ溶接継手の平面図である。 単独で設けられたビードに生じる応力のＦＥＭ解析結果である。 単独で設けられたビードに生じる応力及び溶接割れの模式図である。 終端部が幅方向に隣り合って設けられた２つのビードに生じる応力の模式図である。 本発明の変形例である重ね隅肉継手の平面図である。 本発明の変形例である重ね隅肉継手の平面図である。 比較例の重ねレーザ溶接継手の平面図である。 例Ｎｏ．５の重ねレーザ溶接継手の写真である。 例Ｎｏ．７の重ねレーザ溶接継手の写真である。 例Ｎｏ．１７の重ねレーザ溶接継手の写真である。 例Ｎｏ．１７の重ねレーザ溶接継手の平面概略図である。 Ｎｏ．２４の実施例の重ね隅肉継手の写真である。

＜第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１＞
本発明の第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１は、図１～図３に示されるように、重ね合わせられた複数の金属板１０と、複数の金属板１０を接合する、線状に延在するレーザ溶接部である第一のビード１１と、を備える。ここで、複数の金属板１０の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の金属板１０の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔが０～１７％である。また、重ねレーザ溶接継手１が、線状に延在するレーザ溶接部である第二のビード１２をさらに備える。重ねレーザ溶接継手１の厚さ方向に沿った平面視において、重ねレーザ溶接継手１の少なくとも一方の面では、第一のビード１１は、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第一のクレータ１１３が形成された第一の終端部１１１と、第一の終端部１１１以外の部位である第一の主部１１２とからなり、第二のビード１２は、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第二のクレータ１２３が形成された第二の終端部１２１と、第二の終端部１２１以外の部位である第二の主部１２２とからなり、第一のビード１１は、第一のクレータの最凹部が第一のビード１１の第一の主部１１２の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、第二のビード１２は、第二のクレータの最凹部が第二のビード１２の第二の主部１２２の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、第一のクレータの最凹部及び第二のクレータの最凹部の間隔が５．０ｍｍ以下であり、第一の終端部１１１の一部又は全部及び第二の終端部１２１の一部又は全部が、幅方向に隣り合って並べられている。以下、第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１について詳細に説明する。

（金属板１０）
複数の金属板１０は、重ねレーザ溶接継手１の母材である。金属板１０の種類、厚さ、及び表面処理の有無は、レーザ溶接に適したものである限り、特に限定されない。金属板１０の枚数も特に限定されず、２枚以上の任意の枚数とすることができる。

複数の金属板１０の好適な一例は、複数の鋼板、及び複数のＡｌ板等である。また、鋼板とＡｌ板を組み合わせて、複数の金属板１０としてもよい。金属板１０を鋼板とする場合、この鋼板の化学組成は特に限定されず、重ねレーザ溶接継手１の用途に応じた好適な化学組成を適用することができる。例えば、複数の鋼板のうち１枚以上の化学組成が、Ｃ：０．０５～０．５ｍａｓｓ％、Ｓｉ：０．１～３．５ｍａｓｓ％、Ｍｎ：０．１～５．５ｍａｓｓ％、及びＰ及びＳ：合計０．０３ｍａｓｓ％以下を含有してもよい。この場合、鋼板の化学成分の残部はＦｅおよび不純物を含んでもよい。このような化学組成を有する鋼板は、高い強度を有するので、重ねレーザ溶接継手１に優れた強度を付与することができる。なお、このような化学組成を有する鋼板に、通常の重ねレーザ溶接を実施すると、ビードの終端部において溶接割れが生じやすい。しかし第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１においては、後述するようにビード形状及びビード終端部の位置関係を特定のものとすることによって、溶接割れが抑制されている。

また、重ねレーザ溶接継手１の強度を高める観点からは、金属板１０の強度は高いほど好ましい。例えば、複数の金属板１０が複数の鋼板である場合、これら鋼板のうち１枚以上の引張強さが９８０ＭＰａ以上、１０００ＭＰａ以上、又は１１００ＭＰａ以上であってもよい。鋼板の引張強さが高いほど、溶接後にビードの終端部に係る引張応力が大きくなるが、第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１においては、後述するようにビード形状及びビード終端部の位置関係を特定のものとすることによって、溶接割れが抑制されている。

また、引張強さが９８０ＭＰａ以上の鋼板、即ち高強度鋼板は、重ねレーザ溶接継手１の最表面に配置されても良く、内側に配置されても良い。一般に、高強度鋼板はＣ含有量が大きく、溶接される鋼板を重ね合わせた板組のどこかに高強度鋼板が含まれていれば、溶接部のＣ含有量は高くなるので、溶接部の溶接割れは起こりやすくなる。しかしながら、第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１においては、後述するようにビード形状及びビード終端部の位置関係を特定のものとすることによって、高強度鋼板が含まれる板組においても溶接割れ防止効果を効果的に発現させることができる。なお、複数の金属板１０が複数の鋼板であり、且つ、これらのうち１枚以上が高強度鋼板である場合、後述する第一のビード１１および第二のビード１２の両方が高強度鋼板まで溶け込んでいることが好ましい。また、高強度鋼板において、後述する第一のビード１１と第二のビード１２との位置関係が満たされることが一層好ましい。一方、高強度鋼板と組み合わせられる引張強さ９８０ＭＰａ未満の鋼板のみにビードが形成されていたとしても、後述する第一のビード１１及び第二のビード１２の位置関係が重ねレーザ溶接継手１の少なくとも片面において満たされている限り、ビード終端部における引張応力を緩和して、高強度鋼板における溶接割れを抑制する効果は十分に得られる。

金属板１０は、めっきされていても、非めっきでもよい。めっきの例として、ＧＩめっき、ＧＡめっき、ＥＧめっき、Ｚｎ－Ｎｉめっき、Ｚｎ－Ａｌめっき、Ｚｎ－Ｍｇめっき、及びＺｎ－Ｍｇ－Ａｌめっき等が挙げられる。金属板１０が亜鉛系ホットスタンプ鋼板の場合、Ｆｅ－Ｚｎ又はＦｅ－Ｚｎ－Ｎｉの固溶相の表層に、亜鉛酸化物が含まれていても良い。金属板１０がアルミ系ホットスタンプ鋼板の場合、Ａｌ－Ｆｅ－Ｓｉ系の複数の金属間化合物層が形成されていても良く、さらに、金属間化合物層の上にＺｎＯや黒色被膜が形成されていても良い。金属板１０が非めっきホットスタンプ鋼板の場合は、ホットスタンプ工程において発生するスケールを除去するために、これにショットブラストしたものを使用しても良い。

（複数の金属板１０の隙間Ｇ）
レーザ溶接においては、レーザの進行方向と反対の方向に、溶接金属の流れが生じる。そのため、レーザ溶接によって形成されるビードの終端部には、一般に、クレータと称される凹みが形成される。クレータは溶接割れの原因となるので、小さいほど好ましい。ここで、複数の金属板１０の間の隙間を小さくすることによって、クレータを小さくすることができる。以上の理由により、複数の金属板１０の間の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の金属板１０の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔは、０～１７％の範囲内とされる。Ｇは、金属板１０の枚数が２枚である場合は、２枚の金属板１０の隙間の大きさであり、金属板１０の枚数が３枚以上である場合は、金属板１０同士の隙間の厚さの合計値である。例えば図４Ａに例示される重ねレーザ溶接継手１の断面図においては、Ｇは、隙間ｇ１と隙間ｇ２とを足した値であり、Ｔは、板厚ｔ１、ｔ２、及びｔ３の合計値である。Ｇ／Ｔは小さい程好ましく、１５％以下、１２％以下、１０％以下、または８％以下であってもよい。

金属板１０の間の隙間の大きさは、第一のビード１１の断面において測定する。断面は、第一のビード１１の終端から５．０ｍｍを通る、つまりは、第一のビード１１の終端部１１１と主部１１２の境界を通るものとする。また、断面は、前記位置における第一の主部１１２の幅方向に垂直な中心軸１１２Ｘに対して垂直にする。この断面において、複数の金属板１０の間の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の金属板１０の厚さの合計値Ｔとを測定する。また、図４Ｂに示されるように、隙間の大きさは、断面における第一のビード１１の第一の主部１１２の両端において測定する。第一の主部１１２の左側における隙間の大きさｇｌと、右側における隙間の大きさｇｒとの平均値を、金属板１０同士の隙間の大きさとみなす。

（レーザ溶接部）
第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１においては、複数の金属板１０に、当該複数の金属板１０を接合する第一のビード１１と、当該第一のビード１１の終端に近接して設けられた第二のビード１２とを有する。なお「ビード」とは一般的に、溶接によって盛り上がった部分を意味するが、第一実施形態では、ビードの盛り上がり部を研磨などにより除去することによって形成されたビード痕についても「ビード」とみなす。ビード１１、１２が平坦化されていても、第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１の効果は損なわれない。複数の金属板１０同士の間隔、並びにビード１１、１２の形状及び位置関係を最適化することによって、ビード１１、１２の終端部１１１、１２１における溶接割れを防止することができる。以下、ビード１１、１２の形状及び位置関係について説明する。

なお、ビード１１、１２の形状は、重ねレーザ溶接継手１の表面と裏面とで必ずしも一致しない。以下に説明されるビード１１、１２の形状及び位置関係が、重ねレーザ溶接継手１の少なくとも片方の面において満たされていれば、溶接割れを抑制する効果が得られる。従って、以下に説明されるビード１１、１２の形状及び位置関係が、少なくとも片方の面において後述の範囲内とされる継手は、第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１とみなされる。以下に説明されるビード１１、１２の形状及び位置関係が、重ねレーザ溶接継手１の両面において満たされていてもよい。また、特に断りが無い限り、以下に説明するビード１１、１２の形状及び位置関係は、重ねレーザ溶接継手１の厚さ方向に沿って重ねレーザ溶接継手１を平面視したときのものである。

第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１においては、一対以上のビード１１、１２が設けられている。一対のビード１１、１２においては、これらの終端部１１１、１２１が、所定条件を満たした状態で隣接されている。以下、便宜上、一対のビード１１、１２を第一のビード１１および第二のビード１２と称する。第一のビード１１及び第二のビード１２の相違は、前者は複数の金属板１０を必ず接合するものである一方、後者は複数の金属板１０を接合しない場合がある点である。しかし、それ以外の点において両者は等価物である。一対のビード１１、１２が、いずれも複数の金属板１０を接合する場合は、いずれを第一のビード１１とみなしてもよい。以下、第一のビード１１についての説明は、特に断りが無い限り、第二のビード１２にも適用される。

（第一のビード１１）
第一のビード１１は、複数の金属板１０を接合する、線状に延在するレーザ溶接部である。第一のビード１１の形状については、線状であれば、特に限定されない。第一のビード１１は、直線や曲線でもよく、また、折れ曲がっていてもよい。例えば、第一のビード１１は、Ｃ字状やＬ字状でもよい。

第一のビード１１のうち、その終端から５．０ｍｍまでの部位を、第一の終端部１１１と称する。第一の終端部１１１にはクレータが形成されている。第一の終端部１１１に形成されたクレータを、第一のクレータ１１３と称する。第一の終端部１１１は、凝固時に大きな引張応力が加わり、溶接割れが生じやすい部位である。また、第一のビード１１のうち、第一の終端部１１１以外の部位を、第一の主部１１２と称する。

第一のビード１１は、複数の金属板１０を接合するものであるので、第一のビード１１を断面視すると、通常は、図４Ａに例示されるように全ての金属板１０に跨るように板厚方向に延在している。ただし、第一のビード１１が全ての金属板１０を貫通している必要はない。図４Ｃに例示されるように、第一のビード１１が重ねレーザ溶接継手１の片面にのみ形成されていてもよい。また、第一のビード１１が、複数の金属板１０のうち一部のみを接合することも許容される。例えば、複数の金属板１０のうち一部のみを接合するビードを、重ねレーザ溶接継手１の両面に設けることにより、複数の金属板１０の全てを接合することができるからである。

なお、被溶接材である金属板１０の面積が大きい場合は、重ねレーザ溶接継手１に複数の第一のビード１１を設けてもよい。この場合、複数の第一のビード１１の第一の終端部１１１それぞれの近傍に、後述する第二のビード１２の第二の終端部１２１を配置すればよい。ただし、重ねレーザ溶接継手１に含まれる全ての第一のビード１１の第一の終端部１１１の近傍に、第二のビード１２の第二の終端部１２１を配置する必要はない。溶接割れが特に懸念される箇所においてのみ、第二のビード１２の第二の終端部１２１を配置してもよい。

（第二のビード１２）
第二のビード１２もまた、線状に延在するレーザ溶接部である。第一のビード１１が複数の金属板１０の接合を担うので、第二のビード１２は複数の金属板１０を接合しなくてもよい。一方、第二のビード１２が複数の金属板１０を接合することにより、重ねレーザ溶接継手１の接合強度が一層向上する。

この点を除き、第二のビード１２は第一のビード１１と同じ構成を有する。即ち、第二のビード１２のうち、その終端から５．０ｍｍまでの部位を、第二の終端部１２１と称する。第二の終端部１２１に形成されたクレータを、第二のクレータ１２３と称する。また、第二のビード１２のうち、第二の終端部１２１以外の部位を、第二の主部１２２と称する。その他、第一のビード１１に関して上述した事項を、第二のビード１２にも適用することができる。

第一のビード１１及び第二のビード１２から構成される一対のビード１１、１２は、以下に挙げる形状を有する。
（Ａ）一対のビード１１、１２の両方が、それぞれに設けられたクレータの最凹部がそれぞれの主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有する。
（Ｂ）２つのクレータ１１３、１２３の最凹部の間隔が５.０ｍｍ以下である。
（Ｃ）一対のビード１１、１２それぞれの終端部１１１、１２１の一部又は全部が、幅方向に隣り合って並べられている。
一対のビード１１、１２が、これらの３つの要件全てを満たす形状とされることにより、第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１では溶接割れが極めて効果的に抑制される。

（Ａ）ビードの屈曲形状
第一のビード１１及び第二のビード１２それぞれは、屈曲形状を有し、その結果、第一のクレータ１１３の最凹部は第一の主部１１２の中心軸１１２Ｘの延長線から０．５ｍｍ以上離隔され、第二のクレータ１２３の最凹部は第二の主部１２２の中心軸１２２Ｘの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されている。本発明者らの実験結果によれば、例えば、図７に示されるような、屈曲形状を有しない一対のビード１１、１２においては、溶接割れの発生を十分に抑制することができなかった。一方、図１～図３に示されるようにビード１１、１２を曲げることによって、溶接割れの発生を抑制できた。その理由は明らかではないが、主部１１２、１２２の凝固によって生じる引張応力が終端部１１１、１２１に及ぼす影響を、屈曲形状が緩和していると推定される。また、屈曲形状を利用して、一対のビード１１、１２を形成するために必要な面積が小さくなる効果も得られる場合がある。これにより、一対のビード１１、１２が形成されるフランジ部の幅を狭めて、機械構造部品の重量を削減すること等の、様々な利益が得られる。

ここで、一対のビード１１、１２それぞれにおいて、クレータの最凹部が、主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されている必要がある。即ち、第一のビード１１は、第一のクレータ１１３の最凹部が第一のビード１１の第一の主部の中心軸１１２Ｘの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、第二のビード１２は、第二のクレータ１２３の最凹部が第二のビード１２の第二の主部１２２の中心軸１２２Ｘの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有する必要がある。クレータ１１３、１２３の最凹部と、主部１１２、１２２の中心軸の延長線との距離が０．５ｍｍ未満である場合は、溶接割れの発生を抑制させる効果が得られない。クレータ１１３、１２３の最凹部と、主部１１２、１２２の中心軸の延長線との距離が０．８ｍｍ以上、１．０ｍｍ以上、又は２．０ｍｍ以上であってもよい。

なお、「クレータの最凹部」とは、クレータ１１３、１２３が配された面を基準として、クレータの最も深い点のことである。通常、クレータ１１３、１２３は肉眼では小さな点形状として認められるので、クレータ全体をクレータ最凹部とみなしてもよい場合がある。一方、必要な場合は、三次元形状測定をすること等により、クレータ１１３、１２３の最凹部を厳密に求めてもよい。

また、「ビードの主部の中心軸」とは、主部の長手方向に沿った、主部の中心軸のことである。「ビードの主部の中心軸の延長線」とは、主部が直線形状である場合は、中心軸を単に延長した直線を意味する。一方、主部が直線形状ではない場合は、「ビードの主部の中心軸の延長線」とは、主部と終端部との境界において、ビードの主部の中心軸に接する直線を意味する。

（Ｂ）２つのクレータ１１３、１２３の最凹部の間隔
（Ｃ）２つの終端部１１１、１２１の位置関係
クレータ１１３、１２３の最凹部同士の距離は、５．０ｍｍ以下とされている。換言すると、図１～図３に示されるように、第一のクレータ１１３の最凹部を中心とした半径５．０ｍｍの円Ｃ１内に第二のクレータ１２３の最凹部が配置され、第二のクレータ１２３の最凹部を中心とした半径５．０ｍｍの円Ｃ２内に第一のクレータ１１３の最凹部が配置される。これにより、クレータ１１３、１２３が形成されている終端部１１１、１２１は、非常に近い範囲内に設けられている。加えて、一対のビード１１、１２それぞれの終端部１１１、１２１の一部又は全部は、幅方向に隣り合って並べられている。これにより、一対のビード１１、１２それぞれの終端部１１１、１２１の凝固の際に生じる引張応力を、相殺することができる。この点について、図８Ａ～図８Ｃを挙げて説明する。

図８Ａは、第二のビード１２が無い場合に、第一のビード１１の先端に加わる応力のＦＥＭ解析結果である。図８Ｂは、第二のビード１２が無い場合に、第一のビード１１に加わる引張応力、圧縮応力、及び溶接割れの概念図である。第一のビード１１の第一の終端部１１１には、第一のクレータ１１３が形成される。また、レーザ溶接によって加熱された母材部が収縮することにより、第一の終端部１１１の側縁に、引張応力が加わる。加えて、本発明者らがＦＥＭ解析を行った結果、図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、第一の終端部１１１の先端には、圧縮応力が加わることも判明した。図８Ｂに記載された、第一のビード１１から離れる方向を指す矢印は、第一の終端部１１１に加わる引張応力を図示したものである。また、図８Ｂに記載された、第一のビード１１に近づく方向を指す矢印は、第一の終端部１１１の先端に加わる圧縮応力を図示したものである。この引張応力によって、第一の終端部１１１が引き裂かれると、溶接割れＣが生じる。溶接割れＣは、第一のビード１１の延在方向に沿って生じ、第一のビード１１を伝播して成長する。なお、ビードの終端部の周囲に他のビードが設けられていない場合、終端部の先端に加わる圧縮応力は、終端部の割れの挙動に特段の影響を及ぼさないと現時点では考えられている。

一方、図８Ｃは、第一のビード１１の第一の終端部１１１に隣り合うように第二のビード１２の第二の終端部１２１を形成した場合の、引張応力及び圧縮応力の概念図である。第一の終端部１１１の一部又は全部及び第二の終端部１２１の一部又は全部が、幅方向に隣り合って並べられている場合、第一の終端部１１１において溶接割れＣが生じにくくなる。これは、第二の終端部１２１の側方に生じる引張応力によって、第一の終端部１１１の側縁に加わる引張応力が緩和されるからであると推定される。第二の終端部１２１においても、同じ理由で、溶接割れＣが生じにくくなる。

ただし、２つのクレータ１１３、１２３同士の距離が離れすぎている場合は、引張応力が相殺されず、溶接割れの発生を十分に抑制させることができない。また、２つのクレータ１１３、１２３同士の距離が小さかったとしても、図７に示されるように、２つの終端部１１１、１２１が長手方向に隣り合って並べられており、先端が突き合せられている場合には、引張応力は相殺されない。また、一方の終端部の側方に、他方の終端部の先端が位置する場合にも、引張応力は相殺されない。終端部の先端には圧縮応力が発生しており、これは、近接する終端部の側縁に加わる引張応力を相殺する効果を有しないからである。一方の終端部の側部の引張応力発生領域と、他方の終端部の引張応力発生領域とが重なるように、一対のビード１１、１２の位置関係が定められる必要がある。以上の理由により、第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１において、（Ｂ）第一のクレータの最凹部及び第二のクレータの最凹部の間隔が５．０ｍｍ以下であり、且つ（Ｃ）第一の終端部１１１の一部又は全部及び第二の終端部１２１の一部又は全部が、幅方向に隣り合って並べられている。

なお、第一の終端部１１１の一部又は全部及び第二の終端部１２１の一部又は全部は、幅方向に隣り合って並べられている限り、離隔されていてもよいし、接していてもよい。第一の終端部１１１及び第二の終端部１２１が離隔されている場合、第一の終端部１１１の側縁及び第二の終端部１２１の側縁の一部または全部が対向していればよい。第一の終端部１１１および第二の終端部１２１が接している場合、第一の終端部１１１の側部及び第二の終端部１２１の側部の一部または全部が重なっていればよい。２つのクレータ１１３、１２３同士の間隔が５．０ｍｍ以下となるように、２つの終端部１１１、１２１同士は極めて近づけられているので、例えば一方の終端部の側縁の約５０％程度の範囲が、他方の終端部の側縁に対向していたり、一方の終端部の側部の約５０％程度の範囲が、他方の終端部の側部と重なっていたりすれば足りる。また、第一の終端部１１１の中心軸及び第二の終端部１２１の中心軸が平行である必要もなく、互いに若干の角度をなしていてもよい。なお、第一の終端部１１１及び第二の終端部１２１を一層近づけることにより、第一のクレータ１１３又は第二のクレータ１２３を消滅させることもできる。このような重ねレーザ溶接継手は、次に説明する第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２に該当する。

＜第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２＞
次に、第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２について説明する。図５に示されるように、第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２は、重ね合わせられた複数の金属板２０と、複数の金属板２０を接合する、線状に延在するレーザ溶接部である第一のビード２１と、を備え、複数の金属板２０の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の金属板２０の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔが０～１７％であり、重ねレーザ溶接継手２が、線状に延在するレーザ溶接部である第二のビード２２をさらに備え、重ねレーザ溶接継手２の厚さ方向に沿った平面視において、重ねレーザ溶接継手２の少なくとも一方の面では、第一のビード２１は、終端から５．０ｍｍまでの部位である第一の終端部２１１と、第一の終端部２１１以外の部位である第一の主部２１２とからなり、第二のビード２２は、終端から５．０ｍｍまでの部位である第二の終端部２２１と、第二の終端部２２１以外の部位である第二の主部２２２とからなり、第一の終端部２１１及び第二の終端部２２１は連結しており、第一の終端部２１１及び第二の終端部２２１のいずれかに１つのクレータ２３１が形成されており、第一のビード２１は、クレータ２３１の最凹部が第一のビード２１の第一の主部２１２の中心軸２１２Ｘの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、第二のビード２２は、クレータ２３１の最凹部が第二のビード２２の第二の主部２２２の中心軸２２２Ｘの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有する。ここで、第一のビード２１の終端又は第二のビード２２の終端が、もう一方のビードによって上書きされて確認できない場合は、終端が確認できないビードの中心軸と、第一のビード２１と第二のビード２２の外縁が交差する点のうち最も始端側の点を、終端が確認できないビードの終端とみなす。

第二実施形態にかかる重ねレーザ溶接継手２は、Ｇ／Ｔが０～１７％の範囲内とされる点、主部及び終端部からなる第一のビード２１及び第二のビード２２を有し、これらの終端部２１１、２２１が近づけられた形状を有する点、及び第一のビード２１及び第二のビード２２それぞれが屈曲形状を有する点で、第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１と同じである。以下、第一実施形態と同様の構成については説明を省略する。

一方、第二実施形態にかかる重ねレーザ溶接継手２は、２つの終端部２１１、２２１同士が第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１よりも近づけられて、第一の終端部２１１及び第二の終端部２２１は連結しており、その結果、第一のクレータ１１３又は第二のクレータ１２３が消滅している点で、第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１とは異なる。また、２つの終端部２１１、２２１が必ずしも幅方向に隣り合っていない点で、第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１とは異なる。以下、第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２に特有の構成について説明する。

第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２においては、第一の終端部２１１及び第二の終端部２２１が連結し、第一の終端部２１１及び第二の終端部２２１のいずれか一方にのみ１つのクレータ２３１が形成されている。クレータ２３１の個数が１つであれば、クレータ２３１は第一の終端部２１１及び第二の終端部２２１のいずれに設けられていてもよい。上述の通り、第一のビード２１及び第二のビード２２は実質的に等価物だからである。

１回目のレーザ溶接の完了後に、１つめのビードの終端部に重ねて２つめのビードの終端部を形成するように２回目のレーザ溶接をすることにより、第一の終端部２１１及び第二の終端部２２１が連結し、第一の終端部２１１及び第二の終端部２２１のいずれか一方にのみ１つのクレータ２３１が形成する。２つめのビードの終端部を形成する際に、１つめのビードの凝固が完了し、クレータが生じていたとしても、２つめのビードの終端部の溶融凝固によって１つ目のクレータは消滅する。２つめのビードの終端部を形成する際に、１つめのビードの凝固が完了していなければ、２つめのビードの終端部が、一対のビードにおける最終凝固部となり、１つのクレータが形成される。いずれの場合でも、第一の終端部２１１及び第二の終端部２２１のいずれか一方にのみ１つのクレータ２３１が形成される。

ビードの始端部にはクレータが形成されない。従って、第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２においては、一対のビード２１、２２全体においてクレータの数が１つのみに抑えられている。さらに、重ねレーザ溶接継手２においては、後述のように、第一のビード２１は、クレータ２３１の最凹部が第一のビード２１の第一の主部の中心軸２１２Ｘの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、第二のビード２２は、クレータ２３１の最凹部が第二のビード２２の第二の主部２２２の中心軸２２２Ｘの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有する。クレータ２３１近傍に屈曲部が形成されることにより、一対のビード２１、２２それぞれの終端部２１１、２２１の凝固の際に生じる引張応力を、相殺することができ、溶接割れを抑制することが可能である。また、本発明者らの実験結果によれば、第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２においては、２つの終端部２１１、２２１を幅方向に隣り合って並べることは必須ではない。例えば図５に示されるような形状のビード２１、２２においても、溶接割れの発生を十分に抑制することができた。

なお、第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１においては、第一のビード１１の屈曲の度合いは、第一のクレータ１１３を基準に規定され、第二のビード１２の屈曲の度合いは、第二のクレータ１２３を基準に規定されると上述した。第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２においては、第一のビード２１、及び第二のビード２２の両方の屈曲の度合いを、１つのクレータ２３１を基準に規定する。即ち、第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２においては、第一のビード２１は、クレータ２３１の最凹部が第一のビード２１の第一の主部の中心軸２１２Ｘの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、第二のビード２２は、クレータ２３１の最凹部が第二のビード２２の第二の主部２２２の中心軸２２２Ｘの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有する。２つの終端部２１１、２２１を重ねるように溶接をした場合、第一のクレータ及び第二のクレータは同一位置に生じているとみなすことができるからである。

上述の要件を満たす限り、第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１、及び第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２は、様々な形態をとることができる。以下、重ねレーザ溶接継手１、２の一層好ましい態様について説明する。説明のために用いられる図面や符号は、便宜上、第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１に関するものとしている。しかしながら、特段の断りが無い限り、以下に説明される態様は第一実施形態、及び第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１、２の両方に適用可能である。

第一実施形態及び第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１では、図６に示されるように、第一の主部１１２の中心及び第二の主部１２２の中心を結ぶ直線ＶＬ１に垂直であり且つ第一の主部１１２の中心を通る仮想線ＶＬ２と、第一の主部１１２の中心及び第二の主部１２２の中心を結ぶ直線ＶＬ１に垂直であり且つ第二の主部１２２の中心を通る仮想線ＶＬ３との間の領域に、全てのクレータ１１３、１２３の最凹部が位置してもよい。ここで、「主部の中心」とは、主部の先端から、主部の中心軸に沿って測定される主部の長さの１／２の距離にある、主部の中心軸上の点のことである。これにより、第一のビード１１及び第二のビード１２をあわせた溶接線の長さを長くして、重ねレーザ溶接継手１の接合強度の向上、及び２つの終端部の割れ防止を一層効率よく行うことができる。

上述のように、重ねレーザ溶接継手１では、第一の終端部１１１の中心軸と第二の終端部１２１の中心軸とが若干の角度をなしていてもよい。一方、第一の終端部１１１及び第二の終端部１２１の一部又は全部が、互いに平行であることが好ましい。これにより、一対のビード１１、１２を狭い領域内に収納することが可能となる。例えば機械構造部品のフランジ部に一対のビード１１、１２を設ける場合、第一の終端部１１１及び第二の終端部１２１の一部又は全部を互いに平行にすることにより、フランジ幅を狭めることができて好ましい。

第一の終端部１１１の一部又は全部が、第一の主部１１２の最も長い直線部と並行であり、第二の終端部１２１の一部又は全部が、第二の主部１２２の最も長い直線部と並行であってもよい。これにより、一対のビード１１、１２を狭い領域内に収納することが可能となる。

第一のビード１１が、重ねレーザ溶接継手１の片面のみに存在してもよい。即ち、第一のビード１１は、重ねレーザ溶接継手１に含まれる複数の金属板１０全てを貫通するものでなくてもよい。重ねレーザ溶接継手１のもう一方の面や複数の金属板の隙間に溶融金属が流れ出さず、クレータの大きさを小さくすることができ、クレータの影響を一層緩和することもできる。一方、第一のビード１１が重ねレーザ溶接継手１の両面に存在してもよい。第二のビード１２もまた、重ねレーザ溶接継手１の片面のみに存在しても、両面に存在してもよい。

重ねレーザ溶接継手１においては、第一のビード１１及び第二のビード１２が上述のように配置された面を平面視したときに、第一のクレータ１１３の最凹部を中心とした半径５．０ｍｍの円Ｃ１内に含まれる、第二のビード１２の面積が１０．０ｍｍ^２以上であり、第二のクレータ１２３の最凹部を中心とした半径５．０ｍｍの円Ｃ２内に含まれる、第一のビード１１の面積が１０．０ｍｍ^２以上であってもよい。好ましくは、それぞれ１２．０ｍｍ^２以上である。換言すると、一方のビードのクレータから５．０ｍｍ以内の領域に、他方のビードをなるべく多く配置することが好ましい。これにより、一方のビードが他方のビードに及ぼす引張応力緩和効果を、一層高めることができる。

ビードの中心軸に垂直な方向に沿って測定されるビードの幅の最大値をビードの幅と定義し、第一のビード１１の幅Ｗ１及び第二のビード１２の幅Ｗ２のうち大きい方をＷｍａｘと定義したとき、間隔が２×Ｗｍａｘである平行な二本の仮想線に挟まれた領域に、第一のビード１１及び第二のビード１２の全てが含まれてもよい。これにより、一対のビード１１、１２を狭い領域内に収納することが可能となる。例えば機械構造部品のフランジ部に一対のビード１１、１２を設ける場合、フランジ幅を狭めることができて好ましい。

＜第三実施形態に係る自動車車体用構造部材＞
次に、本発明の別の態様に係る自動車車体用構造部材について説明する。本発明の別の態様に係る自動車車体用構造部材は、第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１、及び／又は第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２を含む。自動車車体用構造部材とは、例えば、Ａピラー、Ｂピラー、ルーフレール、サイドシル、フロアクロスメンバー、バンパー、クラッシュボックス、インパネリンフォース、シートフレーム、バッテリーケースである。これら部材のフランジ部などに、重ねレーザ溶接継手１、２を適用することにより、生産性に優れ、且つ、溶接割れの発生が抑制された自動車車体用構造部材を得ることができる。

＜第四実施形態、及び第五実施形態に係るレーザ溶接継手の製造方法＞
次に、本発明の第四実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１の製造方法、及び第五実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２の製造方法について説明する。この製造方法によれば、上述した第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１、又は第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２を好適に製造することができる。ただし、以下に説明する製造方法以外の方法で得られた重ねレーザ溶接継手であっても、上述の要件を満たすのであれば、第一、又は第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手とみなされる。

第四実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１の製造方法、及び第五実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２の製造方法のいずれも、
（Ｓ１）複数の金属板を重ね合わせる工程と、
（Ｓ２）複数の金属板を接合する、線状に延在するレーザ溶接部である第一のビード１１、２１を形成するように、第一のレーザ溶接をする工程と、
を備え、さらに、
（Ｓ３）線状に延在するレーザ溶接部である第二のビード１２、２２を形成するように、第二のレーザ溶接をする工程
を備える。ここで、重ね合わせ（Ｓ１）において、複数の金属板の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の金属板の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔを０～１７％とする。これらの工程について、以下に説明する。

まず、（Ｓ１）複数の金属板を重ね合わせる。次に、（Ｓ２）複数の金属板に第一のレーザ溶接をして、複数の金属板を接合する第一のビード１１、２１を形成する。また、（Ｓ３）重ねレーザ溶接継手の少なくとも一方の表面の金属板に第二のレーザ溶接をして、第二のビード１２、２２を形成する。上述のように、第一のビード及び第二のビードはほぼ等価物であるので、第一のレーザ溶接及び第二のレーザ溶接の順番は特に限定されない。第一のレーザ溶接の後で第二のレーザ溶接をしてもよいし、第一のレーザ溶接の後で第二のレーザ溶接をしてもよい。第一のレーザ溶接を終了してから第二のレーザ溶接を開始するまでの間に停止時間を設けてもよいが、作業効率の観点から、当該停止時間を６０秒以下、５０秒以下、３０秒以下、又は１０秒以下としてもよい。

第四実施形態に係る製造方法においては、重ねレーザ溶接継手１の厚さ方向に沿った平面視において、レーザ照射面では、第一のビード１１を、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第一のクレータ１１３が形成された第一の終端部１１１と、第一の終端部１１１以外の部位である第一の主部１１２とからなるものとし、第二のビード１２を、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第二のクレータ１２３が形成された第二の終端部１２１と、第二の終端部１２１以外の部位である第二の主部１２２とからなるものとし、第一のビード１１を、第一のクレータの最凹部が第一のビード１１の第一の主部の中心軸１１２Ｘの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとし、第二のビード１２を、第二のクレータの最凹部が第二のビード１２の第二の主部１２２の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとし、第一のクレータの最凹部及び第二のクレータの最凹部の間隔を５．０ｍｍ以下とし、第一の終端部１１１の一部又は全部及び第二の終端部１２１の一部又は全部を、幅方向に隣り合うように並べる。これにより得られる一対のビード１１、１２の形状及び配置は、上述した第一実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１と同一である。これにより、重ねレーザ溶接継手１に生じる溶接割れを効果的に抑制することができる。

第五実施形態に係る製造方法においては、重ねレーザ溶接継手２の厚さ方向に沿った平面視において、レーザ照射面では、第一のビード２１を、終端から５．０ｍｍまでの部位である第一の終端部２１１と、第一の終端部２１１以外の部位である第一の主部２１２とからなるものとし、第二のビード２２を、終端から５．０ｍｍまでの部位である第二の終端部２２１と、第二の終端部２２１以外の部位である第二の主部２２２とからなるものとし、第一の終端部２１１及び第二の終端部２２１を、連結し、第一の終端部２１１及び第二の終端部２２１のいずれかに、１つのクレータ２３１を形成し、第一のビード２１を、クレータ２３１の最凹部が第一のビード２１の第一の主部の中心軸１１２Ｘの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとし、第二のビード２２を、クレータ２３１の最凹部が第二のビード２２の第二の主部２２２の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとする。これにより得られる一対のビード２１、１２の形状及び配置は、上述した第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手２と同一である。これにより、重ねレーザ溶接継手２に生じる溶接割れを効果的に抑制することができる。ここで、第一のビード２１の終端又第二のビード２２の終端が、もう一方のビードによって上書きされて確認できない場合は、終端が確認できないビードの中心軸と、第一のビード２１と第二のビード２２の境界が交差する点のうち最も始端側の点を、終端が確認できないビードの終端とみなす。

第一実施形態及び第二実施形態に係る重ねレーザ溶接継手１、２に適用可能な好適な態様は、第四実施形態及び第五実施形態に係る製造方法にも適用することができる。

ここまで、実施形態を挙げて、重ねレーザ溶接継手、自動車車体用構造部材、及び重ねレーザ溶接継手の製造方法を説明した。ただし、本発明の技術的範囲は上記実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

＜重ねレーザ溶接継手（重ね隅肉継手）１Ａ＞
例えば、本実施形態に係る重ねレーザ溶接継手は、重ね隅肉継手であってもよい。重ね隅肉継手１Ａは、例えば、図９に示すように、複数の金属板１０のうちの、最表層に配された金属板１０である第一の金属板１０Ａの端面と、第一の金属板１０Ａと重ね合わされた第二の金属板１０Ｂの表面とが、少なくとも第一のビード１１Ａにより接合されている。

重ね隅肉継手１Ａは、少なくとも第一のビード１１Ａが第一の金属板１０Ａの端面と、第二の金属板１０Ｂの表面と、を接合していること以外は、上述した重ねレーザ溶接継手１と基本的に同様である。したがって、重ね隅肉継手１Ａは、重ね合わせられた複数の金属板１０と、複数の金属板１０を接合する、線状に延在するレーザ溶接部である第一のビード１１Ａと、を備える重ね隅肉継手であって、複数の金属板１０の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の金属板１０の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔが０～１７％であり、重ね隅肉継手１Ａが、線状に延在するレーザ溶接部である第二のビード１２Ａをさらに備え、重ね隅肉継手１Ａの厚さ方向に沿った平面視において、重ね隅肉継手１Ａの少なくとも一方の面では、第一のビード１１Ａは、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第一のクレータ１１３Ａが形成された第一の終端部１１１Ａと、第一の終端部１１１Ａ以外の部位である第一の主部１１２Ａとからなり、第二のビード１２Ａは、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第二のクレータ１２３Ａが形成された第二の終端部１２１Ａと、第二の終端部１２１Ａ以外の部位である第二の主部１２２Ａとからなり、第一のビード１１Ａは、第一のクレータ１１３Ａの最凹部が第一のビード１１Ａの第一の主部１１２Ａの中心軸１１２ＡＸの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、第二のビード１２Ａは、第二のクレータ１２３Ａの最凹部が第二のビード１２Ａの第二の主部１２２Ａの中心軸１２２ＡＸの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、第一のクレータ１１３Ａの最凹部及び第二のクレータ１２３Ａの最凹部の間隔が５．０ｍｍ以下であり、第一の終端部１１１Ａの一部又は全部及び第二の終端部１２１Ａの一部又は全部が、幅方向に隣り合って並べられている。

（第一のビード１１Ａ）
第一のビード１１Ａは、複数の金属板１０のうちの、第一の金属板１０Ａの端面と、第二の金属板１０Ｂの表面と、が接合され、線状に延在する隅肉レーザ溶接部である。第一のビード１１Ａの形状については、線状であれば、特に限定されない。第一のビード１１Ａにおける主部１１２Ａは、例えば、第一の金属板１０Ａの端面に沿った形状である。第一のビード１１Ａにおける第一の終端部１１１Ａは、例えば、図９に示すように、第一の主部１１２Ａから連なり、第一の金属板１０Ａ側に屈曲した部分を含む。第一のビード１１Ａのうち、その終端から５．０ｍｍまでの部位が第一の終端部１１１Ａであるため、第一の終端部１１１Ａは、第一のビード１１Ａにおける第一の金属板１０Ａの端面に沿った部分の一部を含むことがある。なお、第一のビード１１Ａにおける第一の終端部１１１Ａは、例えば、第二の金属板１０Ｂ側に屈曲していてもよい。

第一のビード１１Ａは、複数の金属板１０のうちの、第一の金属板１０Ａの端面と、第二の金属板１０Ｂの表面とを少なくとも接合しているが、複数の金属板１０を接合するために、全ての金属板１０に跨るように板厚方向に延在していてもよい。また、第一のビード１１Ａが全ての金属板１０を貫通している必要はなく、第一のビード１１Ａが重ねレーザ溶接継手の片面にのみ形成されていてもよい。

（第二のビード１２Ａ）
第二のビード１２Ａは、第一のビード１１Ａと同様に、複数の金属板１０のうちの、第一の金属板１０Ａの端面と、第二の金属板１０Ｂの表面と、が接合され、線状に延在する隅肉レーザ溶接部である。

第一のビード１１Ａ及び第二のビード１２Ａから構成される一対のビード１１Ａ、１２Ａは、上述した（Ａ）～（Ｃ）の要件を満足するため、溶接割れが極めて効果的に抑制される。

（複数の金属板１０の隙間Ｇ）
重ね隅肉継手１Ａにおける金属板１０の間の隙間の大きさは、基本的には既に説明した方法と同様の方法で測定する。ただし、第一の金属板１０Ａと第二の金属板１０Ｂとの隙間の大きさは、断面における第一の金属板１０Ａと第二の金属板１０Ｂとが重なった側の第一のビード１１Ａの端部において測定する。

重ね隅肉継手１Ａの製造方法は、第一のレーザ溶接をする工程において、少なくとも、複数の金属板１０のうちの最表面に配された第一の金属板１０Ａの端面と、第一の金属板１０Ａと重ね合わされた第二の金属板１０Ｂの表面と、接合する点、並びに、第二のレーザ溶接をする工程において、複数の金属板１０のうちの最表面に配された第一の金属板１０Ａの端面と、第一の金属板１０Ａと重ね合わされた第二の金属板１０Ｂの表面と、接合する点で、重ねレーザ溶接継手１の製造方法とは異なる。しかしながら、他の工程はレーザ溶接継手１の製造方法と同様である。したがって、重ね隅肉継手１Ａの製造方法は、複数の金属板１０を重ね合わせる工程と、重ね合わせられた複数の金属板１０のうちの最表面に配された第一の金属板１０Ａの端面と、第一の金属板１０Ａと重ね合わされた第二の金属板１０Ｂの表面とに第一のレーザ溶接をして、複数の金属板１０を接合する第一のビード１１Ａを形成するように、重ねられた複数の金属板１０にレーザ溶接をする工程と、を備える。上記の重ね合わせにおいて、複数の金属板１０の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の金属板１０の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔを０～１７％とする。上記重ね隅肉継手１Ａの製造方法は、重ね合わせられた複数の金属板１０のうちの最表面に配された第一の金属板１０Ａの端面と、第一の金属板１０Ａと重ね合わされた第二の金属板１０Ｂの表面とに第二のビード１２Ａを形成するように、第二のレーザ溶接をする工程をさらに備える。重ね隅肉継手１Ａの厚さ方向に沿った平面視において、レーザ照射面では、第一のビード１１Ａを、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第一のクレータ１１３Ａが形成された第一の終端部１１１Ａと、第一の終端部１１１Ａ以外の部位である第一の主部１１２Ａとからなるものとし、第二のビード１２Ａを、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第二のクレータ１２３Ａが形成された第二の終端部１２１Ａと、第二の終端部１２１以外の部位である第二の主部１２２Ａとからなるものとし、第一のビード１１Ａを、第一のクレータ１１３Ａの最凹部が第一のビード１１Ａの第一の主部１１２Ａの中心軸１１２ＡＸの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとし、第二のビード１２Ａを、第二のクレータ１２３Ａの最凹部が第二のビード１２Ａの第二の主部１２２Ａの中心軸１２２ＡＸの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとし，第一のクレータ１１３Ａの最凹部及び第二のクレータ１２３Ａの最凹部の間隔を５．０ｍｍ以下とし、第一の終端部１１１Ａの一部又は全部及び第二の終端部１２１Ａの一部又は全部を、幅方向に隣り合うように並べる。

＜重ねレーザ溶接継手（重ね隅肉継手）２Ａ＞
更に、変形例である重ね隅肉継手２Ａは、上述した第二実施形態と同様の構成を有していてもよい。すなわち、図１０に示すように、重ね隅肉継手２Ａは、重ね合わせられた複数の金属板２０と、複数の金属板２０を接合する、線状に延在するレーザ溶接部である第一のビード２１Ａと、を備える重ね隅肉継手であって、複数の金属板２０の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の金属板２０の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔが０～１７％であり、重ね隅肉継手２Ａが、線状に延在するレーザ溶接部である第二のビード２２Ａをさらに備え、重ね隅肉継手２Ａの厚さ方向に沿った平面視において、重ね隅肉継手２Ａの少なくとも一方の面では、第一のビード２１Ａは、終端から５．０ｍｍまでの部位である第一の終端部２１１Ａと、第一の終端部２１１Ａ以外の部位である第一の主部２１２Ａとからなり、第二のビード２２Ａは、終端から５．０ｍｍまでの部位である第二の終端部２２１Ａと、第二の終端部２２１Ａ以外の部位である第二の主部２２２Ａとからなり、第一の終端部２１１Ａ及び第二の終端部２２１Ａは連結しており、第一の終端部２１１Ａ及び第二の終端部２２１Ａのいずれかに、１つのクレータ２３１Ａが形成されており、第一のビード２１Ａは、クレータ２３１の最凹部が第一のビード２１Ａの第一の主部２１２Ａの中心軸２１２ＡＸの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、第二のビード２２Ａは、クレータ２３１の最凹部が第二のビード２２Ａの第二の主部２２２Ａの中心軸２２２ＡＸの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有する。

重ね隅肉継手２Ａの製造方法は、第一のレーザ溶接をする工程において、少なくとも、複数の金属板２０のうちの最表面に配された第一の金属板２０Ａの端面と、第一の金属板２０Ａと重ね合わされた第二の金属板２０Ｂの表面と、接合する点、並びに、第二のレーザ溶接をする工程において、複数の金属板２０のうちの最表面に配された第一の金属板２０Ａの端面と、第一の金属板２０Ａと重ね合わされた第二の金属板１０Ｂの表面と、接合する点で、レーザ溶接継手１の製造方法とは異なる。しかしながら、他の工程は重ねレーザ溶接継手２の製造方法と同様である。したがって、重ね隅肉継手２Ａの製造方法は、複数の金属板２０を重ね合わせる工程と、重ね合わせられた複数の金属板２０のうちの最表面に配された第一の金属板２０Ａの端面と、第一の金属板２０Ａと重ね合わされた第二の金属板２０Ｂの表面とに第一のレーザ溶接をして、複数の金属板２０を接合する第一のビード２１Ａを形成するように、重ねられた複数の金属板２０にレーザ溶接をする工程と、を備える。上記重ね合わせにおいて、複数の前記金属板の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の金属板２０の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔを０～１７％とし、重ね隅肉継手２Ａの製造方法は、重ね合わせられた複数の金属板２０のうちの最表面に配された第一の金属板２０Ａの端面と、第一の金属板２０Ａと重ね合わされた第二の金属板２０Ｂの表面とに第二のビード２２Ａを形成するように、第二のレーザ溶接をする工程をさらに備える。重ね隅肉継手２Ａの厚さ方向に沿った平面視において、レーザ照射面では、第一のビード２１Ａを、終端から５．０ｍｍまでの部位である第一の終端部２１１Ａと、第一の終端部２１１Ａ以外の部位である第一の主部２１２Ａとからなるものとし、第二のビード２２Ａを、終端から５．０ｍｍまでの部位である第二の終端部２２１Ａと、第二の終端部２２１Ａ以外の部位である第二の主部２２２Ａとからなるものとし、第一の終端部２１１Ａ及び第二の終端部２２１Ａを連結させ、第一の終端部２１１Ａ及び第二の終端部２２１Ａのいずれかに、１つのクレータ２３１Ａを形成し、第一のビード２１Ａを、クレータ２３１Ａの最凹部が第一のビード２１Ａの第一の主部２１２Ａの中心軸２１２ＡＸの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとし、第二のビード２２Ａを、クレータ２３１Ａの最凹部が第二のビード２２Ａの第二の主部２２２Ａの中心軸２２２ＡＸの延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとする。

実施例により本発明の一態様の効果を更に具体的に説明する。ただし、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例に過ぎない。本発明は、この一条件例に限定されない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限り、種々の条件を採用し得る。

［実施例１］
表１に示す鋼板を２枚重ね合わせて、種々の条件でレーザ溶接をして、第一ビード及び第二ビードを作製した。表１に示す成分以外の化学成分は、Ｆｅ及び不純物である。レーザ溶接の際は、割れ評価を容易にするために、鋼板に通常の３～５倍の量の油を塗布した。油は水素源となり、レーザ溶接継手の水素脆化割れを促進する働きを有する。
これにより得られた種々の重ねレーザ溶接継手における溶接割れの有無を確認した。レーザ溶接部の形状及び評価結果を表２に示す。なお、Ｎｏ．１～１９においては、第一の主部及び第二の主部を直線形状とした。一方、Ｎｏ．Ａ１及びＡ２においては、第一の主部及び第二の主部をＣ字形状とした。

表２の「形状」の列には、ビードの形状を記載した。それぞれのビードの形状に最も近い図面の番号を、当該列に表記した。また、参考のために、例Ｎｏ．５の写真を図１２に示し、例Ｎｏ．７の写真を図１３に示し、例Ｎｏ．１７の写真を図１４Ａに示す。Ｎｏ．１７のビードの終端部の形状は、図１４Ｂに示されるように、ビードの一方が図２、もう一方が図３のような形状をしている。

表２の「第一のビードの屈曲の程度」とは、第一のクレータの最凹部と、第一のビードの第一の主部の中心軸の延長線との距離のことである。この値は、レーザ照射側の面で測定した。

表２の「第二のビードの屈曲の程度」とは、第二のクレータの最凹部と、第二のビードの第二の主部の中心軸の延長線との距離のことである。この値は、レーザ照射側の面で測定した。

表２の「最凹部の距離」とは、第一のクレータの最凹部と第二のクレータの最凹部との間の距離のことである。この値は、レーザ照射側の面で測定した。なお、Ｎｏ．７、８、１８および１９においてはクレータが１つしか形成されなかったので、「最凹部の距離」は記載しなかった。

表２の「Ｃ１内の第二のビード面積」とは、第一のクレータの最凹部を中心とした半径５．０ｍｍの円Ｃ１内に含まれる、第二のビードの面積のことであり、「Ｃ２内の第一のビード面積」とは、第二のクレータの最凹部を中心とした半径５．０ｍｍの円Ｃ２内に含まれる、第一のビードの面積のことである。Ｎｏ．７、８、１８および１９においては、クレータが１つしか形成されなかったので、「Ｃ１内の第二のビード面積」および「Ｃ２内の第一のビード面積」は記載しなかった。

表２の「Ｇ／Ｔ」とは、２枚の鋼板の隙間を、２枚の鋼板の板厚の合計値３．２ｍｍで割った値である。

表２の「貫通程度」とは、レーザ照射側と反対側における、第一のビードの状態を意味する。鋼板が第一のビードによって接合されているが、レーザ照射側と反対側の継手表面に第一のビードが形成されていない場合、この列に「部分」と記載し、鋼板が第一のビードによって接合されており、さらにレーザ照射側と反対側の継手表面に第一のビードが形成されている場合、この列に「完全」と記載した。

表２の「割れ評価結果」の列には、以下の方法で行われた割れ評価結果を記載した。同一条件で３つの試験片を作製し、これら試験片に生じた溶接割れの数を求めた。表２には、割れが生じなかった試験片の個数を分子として記載し、試験片の個数「３」を分母として記載した。全ての試験片で割れが生じた例に関しては、耐溶接割れ性を「×」と評価し、全ての試験片で割れが生じなかった例に関しては、耐溶接割れ性を「〇」と評価し、一部の試験片で割れが生じた例に関しては、耐溶接割れ性を「△」と評価した。「〇」又は「△」と評価された例を、耐溶接割れ性に優れた例と評価した。

Ｎｏ．１及びＮｏ．２の一対のビードは、図１に示されるような屈曲形状を有し、その屈曲の程度も適切であった。また、図１に示されるように、一対のビードの終端部は幅方向に隣り合って並べられていた。加えて、板隙の厚さも適正範囲内であった。しかしながら、第一のクレータの最凹部及び第二のクレータの最凹部の間隔が大きすぎたので、耐溶接割れ性が不十分であった。

Ｎｏ．３及びＮｏ．４の一対のビードは、第一のクレータの最凹部及び第二のクレータの最凹部の間隔が適切であった。加えて、板隙の厚さも適正範囲内であった。しかしながら、これらのビードは図７に示されるような略直線形状を有しており、これらのビードの終端部は、長手方向に沿って隣り合っており、先端が突き合せられていた。そのため、Ｎｏ．３及びＮｏ．４においては、耐溶接割れ性が不十分であった。

Ｎｏ．１５及びＮｏ．１６においては、一対のビードの形状及び配置は適切であったが、板隙の厚さが不適切であった。そのため、Ｎｏ．１５及びＮｏ．１６においては、耐溶接割れ性が不十分であった。

Ｎｏ．１８及びＮｏ．１９においては、第一の終端部及び第二の終端部の連結箇所に１つのみクレータが形成されていた。しかし、これらのビードは図１１に示されるような略直線形状を有していた。第一のビード及び第二のビードが屈曲していなかったので、Ｎｏ．１８及びＮｏ．１９においては、耐溶接割れ性が不十分であった。

一方、ビード形状及び配置、並びに板隙の厚さの全てが適切であった実施例では、耐溶接割れ性評価結果が良好であった。なお上述のように、これら実施例のレーザ溶接継手は、通常の３～５倍の油を塗布してからレーザ溶接された。従って、これら実施例のレーザ溶接継手は、通常よりも極めて割れやすい条件で製造されたものである。これら実施例を通常の条件下で製造した場合、割れは生じないと考えられる。

［実施例２］
表３に記載の引張強さ、板厚、及び成分を有する鋼板Ａ～Ｃを２枚重ね合わせて、最表層に配された第一の金属板の端面と、第一の金属板と重ね合わされた第二の金属板の表面と、を種々の条件でレーザ溶接して、第一ビードを形成した。表３に示す成分以外の化学成分は、Ｆｅ及び不純物である。レーザ溶接の際は、割れ評価を容易にするために、鋼板に通常の３～５倍の量の油を塗布した。これにより得られた種々の重ねレーザ溶接継手における溶接割れの有無を確認した。レーザ溶接部の形状及び評価結果を表４に示す。なお、Ｎｏ．２２、２４～３０、３５においては、第一の主部及び第二の主部を直線形状とした。

表４の「形状」の列には、ビードの形状を記載した。それぞれのビードの形状に最も近い図面の番号を、当該列に表記した。ただし、Ｎｏ．２２～３５のいずれの例においても、第一の主部及び第二の主部は、第一の金属板の端面を溶接するものとした。言い換えると、第一の主部の中心軸及び第二の主部の中心軸は、平面視でいずれも第一の金属板の端面に一致するものとした。また、参考のために、例Ｎｏ．２４の写真を図１５に示す。

表４の各項目は、実施例１における各項目と同様の意味を有する。Ｎｏ．３１及び３４においてはクレータが１つしか形成されなかったので、「最凹部の距離」、「Ｃ１内の第二のビード面積」及び「Ｃ２内の第一のビード面積」は記載しなかった。

表４中の「貫通程度」は、実施例１と同様の基準に従って記載した。また、割れ評価を、実施例１と同様の基準で評価した。

Ｎｏ．２２の一対のビードは、図１に示されるような屈曲形状を有し、その屈曲の程度も適切であった。また、図１に示されるように、一対のビードの終端部は幅方向に隣り合って並べられていた。加えて、板隙の厚さも適正範囲内であった。しかしながら、第一のクレータの最凹部及び第二のクレータの最凹部の間隔が大きすぎたので、耐溶接割れ性が不十分であった。

Ｎｏ．２３の一対のビードは、第一のクレータの最凹部及び第二のクレータの最凹部の間隔が適切であった。加えて、板隙の厚さも適正範囲内であった。しかしながら、これらのビードは図７に示されるような略直線形状を有しており、これらのビードの終端部は、長手方向に沿って隣り合っており、先端が突き合せられていた。そのため、Ｎｏ．２３においては、耐溶接割れ性が不十分であった。

Ｎｏ．３０においては、一対のビードの形状及び配置は適切であったが、板隙の厚さが不適切であった。そのため、Ｎｏ．３０においては、耐溶接割れ性が不十分であった。

Ｎｏ．３４においては、第一の終端部及び第二の終端部の連結箇所に１つのみクレータが形成されていた。しかし、これらのビードは図１１に示されるような略直線形状を有していた。第一のビード及び第二のビードが屈曲していなかったので、Ｎｏ．３４においては、耐溶接割れ性が不十分であった。

一方、ビード形状及び配置、並びに板隙の厚さの全てが適切であった実施例では、耐溶接割れ性評価結果が良好であった。なお上述のように、これら実施例のレーザ溶接継手は、通常の３～５倍の油を塗布してからレーザ溶接された。従って、これら実施例のレーザ溶接継手は、通常よりも極めて割れやすい条件で製造されたものである。これら実施例を通常の条件下で製造した場合、割れは生じないと考えられる。

１ 重ねレーザ溶接継手
１Ａ 重ねレーザ溶接継手（重ね隅肉継手）
１０、１０Ａ、１０Ｂ 金属板
１１、１１Ａ 第一のビード
１１１、１１１Ａ 第一の終端部
１１２、１１２Ａ 第一の主部
１１２Ｘ、１１２ＡＸ 第一の主部の中心軸
１１３、１１３Ａ 第一のクレータ
１２、１２Ａ 第二のビード
１２１、１２１Ａ 第二の終端部
１２２、１２２Ａ 第二の主部
１２２Ｘ、１２２ＡＸ 第二の主部の中心軸
１２３、１２３Ａ 第二のクレータ
２ 重ねレーザ溶接継手
２Ａ 重ねレーザ溶接継手（重ね隅肉継手）
２０、２０Ａ、２０Ｂ 金属板
２１、２１Ａ 第一のビード
２１１、２１１Ａ 第一の終端部
２１２、２１２Ａ 第一の主部
２１２Ｘ、２１２ＡＸ 第一の主部の中心軸
２２、２２Ａ 第二のビード
２２１、２２１Ａ 第二の終端部
２２２、２２２Ａ 第二の主部
２２２Ｘ、２２２ＡＸ 第二の主部の中心軸
２３１、２３１Ａ クレータ
Ｃ１ 第一のクレータの最凹部を中心とした半径５ｍｍの円
Ｃ２ 第二のクレータの最凹部を中心とした半径５ｍｍの円

Claims (18)

1. 重ね合わせられた複数の金属板と、
   複数の前記金属板を接合する、線状に延在するレーザ溶接部である第一のビードと、を備える重ねレーザ溶接継手であって、
   複数の前記金属板の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の前記金属板の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔが０～１７％であり、
   前記重ねレーザ溶接継手が、線状に延在するレーザ溶接部である第二のビードをさらに備え、
   前記重ねレーザ溶接継手の厚さ方向に沿った平面視において、前記重ねレーザ溶接継手の少なくとも一方の面では、
   前記第一のビードは、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第一のクレータが形成された第一の終端部と、前記第一の終端部以外の部位である第一の主部とからなり、
   前記第二のビードは、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第二のクレータが形成された第二の終端部と、前記第二の終端部以外の部位である第二の主部とからなり、
   前記第一のビードは、前記第一のクレータの最凹部が前記第一のビードの前記第一の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、
   前記第二のビードは、前記第二のクレータの最凹部が前記第二のビードの前記第二の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、
   前記第一のクレータの前記最凹部及び前記第二のクレータの前記最凹部の間隔が５．０ｍｍ以下であり、
   前記第一の終端部の一部又は全部及び前記第二の終端部の一部又は全部が、幅方向に隣り合って並べられている
   重ねレーザ溶接継手。
2. 前記第一の終端部の中心軸、及び前記第二の終端部の中心軸の一部又は全部が、互いに平行であることを特徴とする請求項１に記載の重ねレーザ溶接継手。
3. 前記第一のクレータの前記最凹部を中心とした半径５ｍｍの円内に含まれる、前記第二のビードの面積が１０．０ｍｍ^２以上であり、
   前記第二のクレータの前記最凹部を中心とした半径５ｍｍの円内に含まれる、前記第一のビードの面積が１０．０ｍｍ^２以上である
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載の重ねレーザ溶接継手。
4. 重ね合わせられた複数の金属板と、
   複数の前記金属板を接合する、線状に延在するレーザ溶接部である第一のビードと、を備える重ねレーザ溶接継手であって、
   複数の前記金属板の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の前記金属板の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔが０～１７％であり、
   前記重ねレーザ溶接継手が、線状に延在するレーザ溶接部である第二のビードをさらに備え、
   前記重ねレーザ溶接継手の厚さ方向に沿った平面視において、前記重ねレーザ溶接継手の少なくとも一方の面では、
   前記第一のビードは、終端から５．０ｍｍまでの部位である第一の終端部と、前記第一の終端部以外の部位である第一の主部とからなり、
   前記第二のビードは、終端から５．０ｍｍまでの部位である第二の終端部と、前記第二の終端部以外の部位である第二の主部とからなり、
   前記第一の終端部及び前記第二の終端部は連結しており、
   前記第一の終端部及び前記第二の終端部のいずれかに、１つのクレータが形成されており、
   前記第一のビードは、前記クレータの最凹部が前記第一のビードの前記第一の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有し、
   前記第二のビードは、前記クレータの最凹部が前記第二のビードの前記第二の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有する
   重ねレーザ溶接継手。
5. 前記第二のビードが複数の前記金属板を接合することを特徴とする請求項１、２又は４に記載の重ねレーザ溶接継手。
6. 前記第一の主部の中心及び前記第二の主部の中心を結ぶ直線に垂直であり且つ前記第一の主部の前記中心を通る仮想線と、前記第一の主部の前記中心及び前記第二の主部の前記中心を結ぶ前記直線に垂直であり且つ前記第二の主部の前記中心を通る仮想線との間の領域に、全ての前記クレータの前記最凹部が位置することを特徴とする請求項１、２又は４に記載の重ねレーザ溶接継手。
7. 前記第一の終端部の一部又は全部が、前記第一の主部の最も長い直線部と並行であり、 前記第二の終端部の一部又は全部が、前記第二の主部の最も長い直線部と並行であることを特徴とする請求項１、２又は４に記載の重ねレーザ溶接継手。
8. 前記第一のビードが、前記重ねレーザ溶接継手の片面のみに存在することを特徴とする請求項１、２又は４に記載の重ねレーザ溶接継手。
9. 前記第一のビードの幅Ｗ１及び前記第二のビードの幅Ｗ２のうち大きい方をＷｍａｘと定義したとき、
   間隔が２×Ｗｍａｘである平行な二本の仮想線に挟まれた領域に、前記第一のビード及び前記第二のビードの全てが含まれる
   ことを特徴とする請求項１、２又は４に記載の重ねレーザ溶接継手。
10. 複数の前記金属板が、複数の鋼板であり、
    複数の前記鋼板のうち１枚以上の化学組成が、
    Ｃ：０．０５～０．５ｍａｓｓ％、
    Ｓｉ：０．１～３．５ｍａｓｓ％、
    Ｍｎ：０．１～５．５ｍａｓｓ％、及び
    Ｐ及びＳ：合計０．０３ｍａｓｓ％以下
    を含有することを特徴とする請求項１、２又は４に記載の重ねレーザ溶接継手。
11. 複数の前記金属板が、複数の鋼板であり、
    複数の前記鋼板のうち１枚以上の引張強さが９８０ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１、２又は４に記載の重ねレーザ溶接継手。
12. 前記重ねレーザ溶接継手が、重ね隅肉継手である、請求項１、２又は４に記載の重ねレーザ溶接継手。
13. 請求項１、２又は４に記載の重ねレーザ溶接継手を備える自動車車体用構造部材。
14. 複数の金属板を重ね合わせる工程と、
    複数の前記金属板を接合する線状に延在するレーザ溶接部である第一のビードを形成するように、重ねられた複数の前記金属板に第一のレーザ溶接をする工程と、
    を備える重ねレーザ溶接継手の製造方法であって、
    前記重ね合わせにおいて、複数の前記金属板の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の前記金属板の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔを０～１７％とし、
    前記重ねレーザ溶接継手の製造方法が、線状に延在するレーザ溶接部である第二のビードを形成するように、前記重ねレーザ溶接継手の少なくとも一方の表面の前記金属板に第二のレーザ溶接をする工程をさらに備え、
    前記重ねレーザ溶接継手の厚さ方向に沿った平面視において、レーザ照射面では、
    前記第一のビードを、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第一のクレータが形成された第一の終端部と、前記第一の終端部以外の部位である第一の主部とからなるものとし、
    前記第二のビードを、終端から５．０ｍｍまでの部位であり、第二のクレータが形成された第二の終端部と、前記第二の終端部以外の部位である第二の主部とからなるものとし、
    前記第一のビードを、前記第一のクレータの最凹部が前記第一のビードの前記第一の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとし、
    前記第二のビードを、前記第二のクレータの最凹部が前記第二のビードの前記第二の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとし、
    前記第一のクレータの前記最凹部及び前記第二のクレータの前記最凹部の間隔を５．０ｍｍ以下とし、
    前記第一の終端部の一部又は全部及び前記第二の終端部の一部又は全部を、幅方向に隣り合うように並べる
    重ねレーザ溶接継手の製造方法。
15. 複数の金属板を重ね合わせる工程と、
    複数の前記金属板を接合する線状に延在するレーザ溶接部である第一のビードを形成するように、重ねられた複数の前記金属板に第一のレーザ溶接をする工程と、
    を備える重ねレーザ溶接継手の製造方法であって、
    前記重ね合わせにおいて、複数の前記金属板の隙間の厚さの合計値Ｇと、複数の前記金属板の厚さの合計値Ｔとの比率Ｇ／Ｔを０～１７％とし、
    前記重ねレーザ溶接継手の製造方法が、線状に延在するレーザ溶接部である第二のビードを形成するように、前記重ねレーザ溶接継手の少なくとも一方の表面の前記金属板に第二のレーザ溶接をする工程をさらに備え、
    前記重ねレーザ溶接継手の厚さ方向に沿った平面視において、レーザ照射面では、
    前記第一のビードを、終端から５．０ｍｍまでの部位である第一の終端部と、前記第一の終端部以外の部位である第一の主部とからなるものとし、
    前記第二のビードを、終端から５．０ｍｍまでの部位である第二の終端部と、前記第二の終端部以外の部位である第二の主部とからなるものとし、
    前記第一の終端部及び前記第二の終端部を連結させ、
    前記第一の終端部及び前記第二の終端部のいずれかに、１つのクレータを形成し、
    前記第一のビードを、前記クレータの最凹部が前記第一のビードの前記第一の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとし、 前記第二のビードを、前記クレータの最凹部が前記第二のビードの前記第二の主部の中心軸の延長線から０．５ｍｍ以上離隔されるように、屈曲された形状を有するものとする重ねレーザ溶接継手の製造方法。
16. 前記第一のレーザ溶接の後で、前記第二のレーザ溶接をすることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の重ねレーザ溶接継手の製造方法。
17. 前記第二のレーザ溶接の後で、前記第一のレーザ溶接をすることを特徴とする請求項１４又は１５に記載の重ねレーザ溶接継手の製造方法。
18. 前記重ねレーザ溶接継手が重ね隅肉継手である、請求項１４又は１５に記載の重ねレーザ溶接継手の製造方法。

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