JP6635235B1 - 重ねレーザ溶接継手、重ねレーザ溶接継手の製造方法および自動車用骨格部品 - Google Patents

重ねレーザ溶接継手、重ねレーザ溶接継手の製造方法および自動車用骨格部品 Download PDF

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Abstract

重ねレーザ溶接継手、重ねレーザ溶接継手の製造方法およびその重ねレーザ溶接継手を有する自動車用骨格部品を提供することを目的とする。本発明は、複数の鋼板を重ね合わせた重ね合わせ部に、重ねレーザ溶接により接合された溶接部を有する重ねレーザ溶接継手であって、溶接部は、重ね合わせ部の鋼板を貫通する本溶接部と、本溶接部の一端に形成されたクレータを有する終期溶接部とからなり、溶接部は、(1)式〜(4)式を満たす。
L≧15.0 ・・・(1)
10.0≧L2≧2l ・・・(2)
t1≧2d ・・・(3)
>d ・・・(4)

Description

本発明は、重ねレーザ溶接継手、重ねレーザ溶接継手の製造方法およびその重ねレーザ溶接継手を有する自動車用骨格部品に関する。
従来より、フランジ部分を有する自動車の構造部材の溶接には、抵抗スポット溶接が用いられている。しかし、抵抗スポット溶接には、溶接に時間がかかるという問題、分流により発熱量が低下するためピッチを狭くすることができないという問題、さらには溶接機に設けたガンによる空間的な制約があるという問題がある。これらの問題を解決するため、近年では、従来の抵抗スポット溶接に加えて、重ねレーザ溶接を用いることが検討されている。ここで、重ねレーザ溶接とは、重ね合わせた複数枚の鋼板の表面にレーザビームを照射して、鋼板を接合する溶接方法をさす。
重ねレーザ溶接では、重ね合わせた複数枚の鋼板の表面に直線形状にレーザビームを照射し、レーザビームが照射された鋼板の照射部位を溶融および凝固させることにより、溶融部(溶接部)が形成される。これにより、重ね合わせた鋼板が接合されて重ねレーザ溶接継手を得ることができる。しかし、重ねレーザ溶接の場合には、直線形状の溶融部の終端側で割れが発生し易く、割れが発生すると溶融部の全長に亘って伝播するという問題がある。溶接金属に割れが発生し伝播すると、重ねレーザ溶接継手部のせん断および剥離強さといった静的強度が低下することに加え、割れからのき裂の進展により疲労強度が著しく低下することが懸念される。自動車車体部品、特に骨格部品では、近年、車体強度および剛性の向上のために、より高強度の高張力鋼板が使用されるようになっており、溶接部の割れによる継手の静的強度および疲労強度の低下は重大な問題となる。
そこで、重ね合わせた鋼板をレーザ溶接した場合に生じる、重ねレーザ溶接割れの発生および伝播を抑制する方法として、種々の技術が開示されている。
例えば、特許文献1には、重ね溶接の下側の鋼板を突出させ、かつ溶接開始位置をフランジ端部から離れた位置にすることで、溶接割れを防止する技術が開示されている。特許文献2には、重ね面の端部に斜めからレーザを照射して、溶接割れを防止する技術が開示されている。特許文献3、4には、一度溶接した部分やその溶接した部分の周囲を、再加熱あるいは溶接することで、溶接割れを防止する技術が開示されている。特許文献5には、重ね面を楕円形に溶接して溶接割れの発生を防止する技術が開示されている。
特開2007−229740号公報 特開2008−296236号公報 特開2012−240083号公報 特開2012−240086号公報 特開2017−113781号公報
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、重ね溶接の下側の鋼板を突出させるため、突出させる部分が余分となり、部品設計が制約される問題がある。
特許文献2に記載の方法では、斜めからレーザを照射するため、重ね合わせた板に隙間が空いている場合には、重ね面で溶融部がうまく形成されない溶込み不足の状態となり、強度を確保することが難しい問題がある。
特許文献3、4に記載の方法では、一度溶接した部分もしくはその溶接した部分の周囲を、再加熱もしくは溶接するため、再加熱もしくは溶接をすることによりさらに溶接時間が必要となる問題がある。
特許文献5に記載の方法は、重ね面を楕円形に溶接するものであり、直線形状の溶接部の溶接割れには適用することができない。
本発明は係る問題を鑑み、溶融部の終端部で割れが発生することおよび割れが伝播することを抑制できる、溶接継手の剥離強度が良好な重ねレーザ溶接継手、この重ねレーザ溶接継手の製造方法、およびこの重ねレーザ溶接継手を有する自動車用骨格部品を提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決するために検討した結果、以下の知見を得た。
本発明では、(a)溶融部の全長、(b)終期溶接部の長さ、(c)重ねレーザ溶接の終端部におけるクレータの長さ、深さおよび幅、(d)重ね合わせた複数枚の鋼板のうち最上層の鋼板の板厚について、それぞれ注目した。そして、上記した(a)〜(d)の全ての関係について制御すること、すなわち下記の(1)式〜(4)式を満たす溶接部を重ねレーザ溶接で形成することにより、溶接部の終端側での割れの発生および割れの伝播が抑制できることを知見した。なお、本発明では、溶融部と溶接熱影響部をあわせて、溶接部と称する。
L≧15.0 ・・・(1)
10.0≧L2≧2l ・・・(2)
t1≧2d ・・・(3)
>d ・・・(4)
ここで、Lは溶接部の全長(単位:mm)、L2は終期溶接部の長さ(単位:mm)、lは終期溶接部のクレータの長さ(単位:mm)、t1は重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚(単位:mm)、dは終期溶接部のクレータの深さ(単位:mm)、wは終期溶接部のクレータの幅(単位:mm)である。
さらに、重ねた複数枚の鋼板の板厚の合計および重ねた複数枚の鋼板の間の隙間の大きさの合計を制御することで、重ね面における溶融部への応力集中を抑えることとなり、剥離強度をより向上できることが分かった。
本発明は、上述の知見に基づいて完成されたものであり、以下を要旨とするものである。
[1] 複数の鋼板を重ね合わせた重ね合わせ部に、重ねレーザ溶接により接合された溶接部を有する重ねレーザ溶接継手であって、
前記溶接部は、前記重ね合わせ部の鋼板を貫通する本溶接部と、該本溶接部の一端に形成されたクレータを有する終期溶接部とからなり、
前記溶接部は、(1)式〜(4)式を満たす重ねレーザ溶接継手。
L≧15.0 ・・・(1)
10.0≧L2≧2l ・・・(2)
t1≧2d ・・・(3)
>d ・・・(4)
ここで、Lは溶接部の全長(単位:mm)、L2は終期溶接部の長さ(単位:mm)、lは終期溶接部のクレータの長さ(単位:mm)、t1は重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚(単位:mm)、dは終期溶接部のクレータの深さ(単位:mm)、wは終期溶接部のクレータの幅(単位:mm)である。
[2] 前記重ね合わせ部における、鋼板間の隙間の大きさの合計が、前記複数の鋼板の合計板厚に対して0%以上15%以下である上記[1]に記載の重ねレーザ溶接継手。
[3] 前記複数の鋼板のうち少なくとも1つの鋼板は、質量%で、
C:0.07%超え0.25%以下、
P+S:0.03%未満、
Mn:1.8%以上3.0%以下、
Si:1.2%超え2.5%以下
を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する上記[1]または[2]に記載の重ねレーザ溶接継手。
[4] 前記成分組成に加えて、さらに、以下のA群およびB群から選択される1つまたは2つを含有する上記[1]〜[3]のいずれか1つに記載の重ねレーザ溶接継手。
A群:質量%で、Ti:0.005%以上0.01%以下、およびNb:0.005%以上0.050%未満のうちから選択される1種または2種
B群:質量%で、Cr:1.0%以下、Mo:0.50%以下、およびB:0.10%以下のうちから選択される1種または2種以上
[5] 前記複数の鋼板のうち少なくとも1つの鋼板が、引張強さ980MPa以上の高張力鋼板である上記[1]〜[4]のいずれか1つに記載の重ねレーザ溶接継手。
[6] 上記[1]〜[5]のいずれか1つに記載の重ねレーザ溶接継手の製造方法であって、
複数の鋼板を上下方向に重ね合わせ、
重ね合わせた前記複数の鋼板の重ね合わせ部のうち、最上層の鋼板表面にレーザを照射するレーザ溶接を行い、前記重ね合わせ部に溶接部を形成し、接合する重ねレーザ溶接継手の製造方法。
[7] 前記レーザ溶接は、本溶接部を形成する本溶接工程と、クレータを有する終期溶接部を形成する終期溶接工程とを有し、
(1)式〜(4)式を満たす前記溶接部を形成するように、
(5)式〜(7)式を満たす条件で、前記終期溶接工程のレーザ出力、溶接速度、焦点位置およびビーム径のうち少なくとも1つを制御する[6]に記載の重ねレーザ溶接継手の製造方法。
L≧15.0 ・・・(1)
10.0≧L2≧2l ・・・(2)
t1≧2d ・・・(3)
>d ・・・(4)
≧P≧(1/4)P ・・・(5)
≧v≧(1/4)v ・・・(6)
≦f≦20.0 ・・(7)
ここで、Lは溶接部の全長(単位:mm)、L2は終期溶接部の長さ(単位:mm)、lは終期溶接部のクレータの長さ(単位:mm)、t1は重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚(単位:mm)、dは終期溶接部のクレータの深さ(単位:mm)、wは終期溶接部のクレータの幅(単位:mm)、Pは本溶接工程のレーザ出力(単位:kW)、Pは終期溶接工程のレーザ出力(単位:kW)、vは本溶接工程の溶接速度(単位:m/min)、vは終期溶接工程の溶接速度(単位:m/min)、fは本溶接工程の焦点位置(単位:mm)、fは終期溶接工程の焦点位置(単位:mm)である。
[8] 上記[1]〜[5]のいずれか1つに記載の重ねレーザ溶接継手を有する自動車用骨格部品。
本発明によれば、重ね合わせた複数枚の鋼板の重ねレーザ溶接における、溶接部の終端部での割れの発生および割れの伝播を抑制できるため、剥離強度の良好な重ねレーザ溶接継手を製造できる。また、本発明の重ねレーザ溶接継手は外観にも優れるため、自動車の構造部材に好適であり、本発明の重ねレーザ溶接継手を有する自動車用骨格部品を製造できる。
図1は、本発明の重ねレーザ溶接継手の一例を示す斜視図である。 図2(A)は従来の重ねレーザ溶接継手の溶接終端部を説明する概略図であり、図2(B)は本発明の重ねレーザ溶接継手の溶接終端部を説明する概略図である。 図3(A)は、図2(A)における重ねレーザ溶接継手のA−A線断面図であり、図3(B)は、図2(B)における重ねレーザ溶接継手のB−B線断面図である。 図4(A)は従来の重ねレーザ溶接継手の溶接部を説明する上面図および断面図であり、図4(B)は本発明の重ねレーザ溶接継手の溶接部を説明する上面図および断面図である。 図5は、本発明の重ねレーザ溶接継手の溶接方法を説明する斜視図である。 図6(A)は本発明の重ねレーザ溶接継手の溶接部(溶融部)の位置を説明する上面図であり、図6(B)は図6(A)におけるC−C線断面図である。 図7は、本発明の実施例における重ねレーザ溶接継手の一例を示す図である。 図8は、本発明の重ねレーザ溶接継手の製造方法における重ねレーザ溶接条件の一例を示すグラフであり、図8(A)はレーザ出力と溶接時間の関係を示し、図8(B)は溶接速度と溶接時間の関係を示し、図8(C)は焦点位置と溶接時間との関係を示す。
以下、各図を参照して、本発明の重ねレーザ溶接継手、重ねレーザ溶接継手の製造方法、および自動車用骨格部品について説明する。なお、本発明はこの実施形態に限定されない。
<重ねレーザ溶接継手>
本発明の重ねレーザ溶接継手は、複数の鋼板を重ね合わせた重ね合わせ部に、重ねレーザ溶接により接合された溶接部を有する。溶接部は、重ね合わせ部の鋼板を貫通する本溶接部と、該本溶接部の一端に形成されたクレータを有する終期溶接部とからなり、溶接部は、下記の(1)式〜(4)式を満たす。
L≧15.0 ・・・(1)
10.0≧L2≧2l ・・・(2)
t1≧2d ・・・(3)
>d ・・・(4)
ここで、Lは溶接部の全長(単位:mm)、L2は終期溶接部の長さ(単位:mm)、lは終期溶接部のクレータの長さ(単位:mm)、t1は重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚(単位:mm)、dは終期溶接部のクレータの深さ(単位:mm)、wは終期溶接部のクレータの幅(単位:mm)である。
このような本発明の重ねレーザ溶接継手1の一実施形態について、図1〜図4を用いて説明する。図1は、本発明の重ねレーザ溶接継手1の一例を示す斜視図である。図2(A)は従来の重ねレーザ溶接継手の溶接終端部を示す概略図であり、図2(B)は本発明の重ねレーザ溶接継手の溶接終端部を示す概略図である。図3(A)は図2(A)に示したA−A線の断面図であり、図3(B)は図2(B)に示したB−B線の断面図である。図4(A)は従来の重ねレーザ溶接継手の溶接部を示す上面図および断面図であり、図4(B)は本発明の重ねレーザ溶接継手の溶接部を示す上面図および断面図である。
まず、図1を参照して、本発明の重ねレーザ溶接継手1について説明する。
本発明の重ねレーザ溶接継手1では、少なくとも二つの鋼板を重ね合わせる。図1に示した例では、縦壁部2aおよび縦壁部2aの先端から外側へ延びるフランジ部2bを有する断面形状が略ハット形状の鋼板2と、平らなパネル形状の鋼板3との2枚の鋼板を用いる。鋼板2と鋼板3は対向するように重ね合わせられ、鋼板2のフランジ部2bの領域(平坦な領域)が接合面となる。重ね合わせた2枚の鋼板2、3は、フランジ部2bで重ねレーザ溶接することにより接合される。重ねレーザ溶接では、鋼板2、3のうち少なくとも1枚の鋼板を貫通し、鋼板2、3を接合する溶融部が形成される。この溶融部およびこの溶融部の溶接熱影響部が、溶接部4となる。
なお、レーザ溶接は、縦壁部2aに沿って、フランジ部2bを長手方向に移動しながら、断続的にレーザビーム7を照射して行なわれる。これにより、鋼板2、3の接合面には、図1に示すように、表面の形状が略直線の複数の溶接部4が形成される。ここでは、本発明の重ねレーザ溶接継手1として、2枚の鋼板2、3が重ね合される場合を例に説明するが、3枚以上の鋼板が重ね合されていてもよい。
次に、図2〜図4を参照して、本発明の技術思想および溶接部4の構成について説明する。図2(A)、図3(A)および図4(A)には、従来の重ねレーザ溶接継手における溶接部14とその周辺を、図2(B)、図3(B)および図4(B)には、本発明の重ねレーザ溶接継手における溶接部4とその周辺を、それぞれ示す。
従来の重ねレーザ溶接方法では、一定の出力と速度で溶接して溶接部を形成する。そのため、溶融幅の支配因子であるキーホールの大きさは溶接後半まで同様の大きさとなり、一般的に図4(A)に示した溶接部14が形成される。具体的には、溶接部14の幅Wは、溶接部14の始端Sから終端Eまで略同じである。重ね合わせ部における鋼板2、3は、溶接により鋼板2、3の全てを貫通して溶融される。溶接部14の終端Eでは、上側の鋼板2に断面積の大きなクレータ15が形成される。
上記した従来の重ねレーザ溶接方法により溶接を行った重ねレーザ溶接継手では、溶接部14の終端部分のクレータ15の深さが最上層の鋼板の板厚よりも深くなる。具体的には、図2(A)および図3(A)に示すように、クレータ15の深さdは、鋼板2を貫通しており、鋼板2の板厚以上となる。このような形状の場合、溶接部14の終端Eにおいて最終凝固部となる中心部には、溶融部外周部分から外側に向かう引張応力(図2(A)に示した矢印Fa方向の力)が集中してかかる。これにより、溶接部14の終端部分では凝固割れ16が発生し、伝播する場合があることが分かった。
これに対し、後述する本発明の溶接部4の形状を形成する重ねレーザ溶接方法では、図4(B)に示すように、溶接部4の幅Wは、溶接部4の始端Sから所定の位置まで略同じに形成されるが、該所定の位置から終端Eにかけて段階的に狭くなるように形成される。重ね合わせ部における鋼板2、3は、上記した所定の位置までの溶接前半では鋼板2、3の全てを貫通して溶融されるが、上記した所定の位置以降の溶接後半では下側の鋼板3の溶融量は減少する。溶接部4の終端Eでは、上側の鋼板2に小さなクレータ5が形成される。
図4(A)および図4(B)に示したように、従来のクレータ15に比べて、溶接部4の終端Eに形成されるクレータ5のサイズは最上層の鋼板の板厚よりも小さく(浅く)なる。具体的には、図2(B)および図3(B)に示すように、クレータ5の深さdは浅く、鋼板2を貫通しない。このような形状の場合、溶接部4の終端Eでは、溶融部の外周部分から外側に向かう引張応力(図2(B)に示した矢印Fb方向の力)の中心部(終端Eの最終凝固部の中心部)への集中が小さくなる。これにより、溶接部4の終端部分における凝固割れの発生を防止することができる。
上記した技術思想に基づき、本発明の重ねレーザ溶接継手1では、溶接部4の表面の寸法を、所定の範囲に調整する。特に、溶接終端部のクレータ5のサイズを小さくすることが重要である。
具体的には、図4(B)に示すように、溶接部4は、重ね合わせ部の鋼板を貫通する本溶接部4aと、該本溶接部4aの一端に続けて形成されたクレータ5を有する終期溶接部4bとから構成される。溶接部4は、上記した(1)式〜(4)式を満たす。
(溶接部4の全長L(mm):L≧15.0mm)
溶接部4の全長Lが、15.0mmより短い場合、後述する終期溶接部4bの長さL2(mm)が十分に確保できず、溶接割れが発生する。そのため、溶接部4の全長Lは15.0mm以上(上記(1)式)とする。好ましくは20.0mm以上とする。なお、特に溶接部4の全長Lの上限は規定しないが、部品の溶接時間が長くなるのを防ぐ観点より、40.0mm以下とすることが好ましい。より好ましくは30.0mm以下である。
(終期溶接部4bの長さL2(mm):10.0≧L2≧2l
終期溶接部4bのクレータ5の長さlが、終期溶接部4bの長さL2の1/2より大きい場合、溶接部4の終端部分(終期溶接部4b)に対するクレータ5の割合が大きいため、溶接割れの発生を抑えることができない。そのため、終期溶接部4bのクレータ5の長さlは終期溶接部4bの長さL2(mm)の1/2以下とする。すなわち、終期溶接部4bの長さL2は、終期溶接部4bのクレータ5の長さlの2倍以上(上記(2)式)とする。好ましくは7.0mm以上とする。なお、終期溶接部4bの長さL2の上限は、溶接割れの発生を抑える観点より、終期溶接部4bの長さL2は10.0mm以下とする。好ましくは9.5mm以下とする。
(重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚t1(mm):t1≧2d
終期溶接部4bのクレータ5の深さdが、重ね合わせ部のうち最上層(複数枚の鋼板を重ね合わせた部分のうち一番上部)の鋼板の板厚t1の1/2より大きい場合、鋼板表面でのアンダーフィルが著しくなる。その結果、溶接部4の終端Eに引張応力がより集中し、溶接割れが発生しやすくなる。また、溶接割れが発生した場合、後述する本発明の実施例にも示すように、はく離強度を評価する試験において溶接割れ部分から破壊が起こりやすく、本発明で目的とするはく離強度が得られないことがある。そのため、終期溶接部4bのクレータ5の深さdは重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚t1(mm)の1/2以下とする。すなわち、重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚t1は、終期溶接部4bのクレータ5の深さdの2倍以上(上記(3)式)とする。
なお、以降の説明において、「重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚t1」とは、図4(B)に示す例の場合には図中の「t2」が上記t1に相当する。
本発明では、特に終期溶接部4bのクレータ5の深さdの下限は規定しないが、実施工上の観点より、終期溶接部4bのクレータ5の深さdは、重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚t1(mm)の1/3以下とすることが好ましい。すなわち、重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚t1は、終期溶接部4bのクレータ5の深さdの3倍以上(3d≦t1)とすることが好ましい。より好ましくは、重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚t1は0.7mm以上とする。
なお、レーザ出力をなるべく下げずに溶接を効率的に行う観点から、終期溶接部4bのクレータ5の深さdは、重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚t1(mm)の1/10以上とすることが好ましい。すなわち、重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚t1は、終期溶接部4bのクレータ5の深さdの10倍以下(10×d≧t1)とすることが好ましい。
(終期溶接部4bのクレータ5の幅w(mm):w>d
終期溶接部4bのクレータ5の深さdが上記した重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚t1の1/2以下であっても、終期溶接部4bのクレータ5の深さdが終期溶接部4bのクレータ5の幅w以上の場合には、鋼板表面でのアンダーフィルが著しくなるため、溶接部4の終端Eに引張応力がより集中し、溶接割れが発生しやすくなる。また、溶接割れが発生した場合、後述する実施例にも示すように、はく離強度を評価する試験において溶接割れ部分から破壊が起こりやすく、本発明で目的とするはく離強度が得られないことがある。そのため、終期溶接部4bのクレータ5の深さdは終期溶接部4bのクレータ5の幅w未満とする。すなわち、終期溶接部4bのクレータ5の幅wは、終期溶接部4bのクレータ5の深さdより大きい(上記(4)式)とする。好ましくは、終期溶接部4bのクレータ5の幅wは、0.15mm以上とする。
なお、特に終期溶接部4bのクレータ5の深さdの下限は規定しないが、実施工上の観点より、好ましくは0.30mm以上である。
なお、終期溶接部4bのクレータ5のサイズが大きくなると、アンダーフィルが大きくなるため、終期溶接部4bのクレータ5の幅wは、2mm以下とすることが好ましい。
以上のように、本発明の溶接部4は、本溶接部4aおよび終期溶接部4bを上記した所定の範囲に形成するため、クレータ5のサイズを小さくすることによる上記した効果を最大限に引出せる。その結果、溶接部4の終端Eへの過剰な応力集中を防ぎ、溶接割れの発生を防止することができる。これにより、溶接部4の全長Lの最小値が15.0mmと短い場合であっても溶接部終端での溶接欠陥の発生を防止することができる。
なお、本発明の重ねレーザ溶接継手1は、以上の構成により本発明で目的とする特性を得ることができるが、上記の構成に加えて、必要に応じて下記の構成を加えることができる。
(複数の鋼板の総板厚T(mm)に対する鋼板の間の隙間(mm)の大きさの合計:0%以上15%以下)
本発明では、複数の鋼板を重ね合わせた重ね合わせ部における、鋼板の間の隙間の大きさの合計G(以下、総板隙と称する場合もある)が、複数の鋼板の総板厚T(mm)に対して0%以上15%以下とすることができる。図4(B)に示した例では、鋼板の間の隙間(板隙)は鋼板2、3の間のみであるため、総板隙をGmmとし、複数の鋼板の総板厚Tを(t2+t3)mmとしたとき、0%≦G/(t2+t3)≦15%と表される。複数の鋼板の総板厚T(mm)に対する総板隙G(mm)は、上記した範囲に調整することにより、アンダーフィルの量を抑え、重ね面に形成された溶接部への応力集中を抑えることとなり、溶接割れを抑制し、剥離強度をさらに向上させることが可能となる。より好ましくは、複数の鋼板の総板厚T(mm)に対する総板隙G(mm)は、5%以上とする。より好ましくは10%以下とする。
(鋼板の成分組成)
本発明の重ねレーザ溶接継手1に用いる鋼板の成分組成は、特に限定されないが、重ね合わせる複数の鋼板のうち少なくとも1つの鋼板の成分組成が、例えば、質量%で、C:0.07%超え0.25%以下、P+S:0.03%未満、Mn:1.8%以上3.0%以下、Si:1.2%超え2.5%以下を含有し、残部Feおよび不可避不純物からなる成分組成を有するものとすることができる。以下、各成分組成における%とは、質量%のことを指す。
(C:0.07%超え0.25%以下)
C含有量が0.07%を超える場合、析出強化の効果を得ることが可能となる。一方、C含有量が0.25%以下の場合、粗大な炭化物の析出を招くことがなく、所望の高強度、および加工性を確保することが可能となる。そのため、C含有量は0.07%超え0.25%以下とすることが好ましい。より好ましくは、C含有量は、0.10%以上であり、0.21%以下である。
(P+S:0.03%未満)
P含有量とS含有量の合計量(P+S)が0.03%未満の場合、延靱性が低下せず、所望の高強度および加工性を確保することが可能となる。そのため、P含有量とS含有量の合計量(P+S)は0.03%未満とすることが好ましい。
(Mn:1.8%以上3.0%以下)
Mn含有量が1.8%以上の場合、十分な焼入れ性が確保可能となるため、粗大な炭化物が析出し難くなる。一方、Mn含有量が3.0%以下の場合、粒界脆化感受性が増加し、靱性および耐低温割れ性が劣化し難くなる。そのため、Mn含有量は1.8%以上3.0%以下とすることが好ましい。より好ましくは、Mn含有量は、1.9%以上とする。Mn含有量は、より好ましくは2.7%以下とし、さらに好ましくは2.5%以下とする。
(Si:1.2%超え2.5%以下)
Si含有量が1.2%超えの場合、固溶して鋼の強度を増加させる効果を十分に得ることが可能となる。一方、Si含有量が2.5%以下の場合、溶接熱影響部の硬化が大きくなり難く、溶接熱影響部の靱性および耐低温割れ性が劣化し難い。そのため、Si含有量は1.2%超え2.5%以下とすることが好ましい。より好ましくは、Si含有量は、1.3%以上とし、1.5%以下とする。
(残部Feおよび不可避的不純物)
上記成分組成以外の残部は、Feおよび不可避的不純物である。不可避的不純物としては、Al:0.015〜0.050%、N:0.002〜0.005%等が挙げられる。
その他、鋼板強度や剥離強度をより向上させるため、上記した成分組成に加えて、さらに、必要に応じて以下のA群およびB群から選択される1つまたは2つを含有することができる。
(A群:質量%で、Ti:0.005%以上0.01%以下、およびNb:0.005%以上0.050%未満のうちから選択される1種または2種)
TiやNbは、炭化物または窒化物として析出し、焼鈍中のオーステナイトの粗大化を抑制する作用を有する。したがって、Ti、Nbを含有させる場合には、少なくとも1種を含有させることが好ましい。この効果を得るためにTi、Nbを含有させる場合には、それぞれ、Tiは0.005%以上、Nbは0.005%以上を含有させることが好ましい。しかし、これらの元素を過剰に含有させても上記作用による効果が飽和して不経済となる恐れがある。また、焼鈍時の再結晶温度が上昇し、焼鈍後の金属組織が不均一となり、伸びフランジ性も損なわれる恐れがある。さらには、炭化物または窒化物の析出量が増し、降伏比が上昇し、形状凍結性も劣化する恐れがある。したがって、Ti、Nbを含有させる場合には、それぞれ、Ti含有量は0.01%以下、Nb含有量は0.050%未満とすることが好ましい。より好ましくは、Ti含有量は0.0080%未満とする。より好ましくは、Nb含有量は0.040%未満とする。
(B群:質量%で、Cr:1.0%以下、Mo:0.50%以下、およびB:0.10%以下のうちから選択される1種または2種以上)
Cr、MoおよびBは、鋼の焼入性を向上させる作用を有する元素である。したがってこれらの元素の1種類以上を含有させてもよい。しかしながら、これらの元素を過剰に含有させても上記した効果が飽和して不経済となる恐れがある。したがって、Cr、MoおよびBを含有させる場合には、それぞれ、Cr含有量は1.0%以下、Mo含有量は0.50%以下、B含有量は0.10%以下とする。より好ましくは、Cr含有量は0.50%以下とする。より好ましくは、Mo含有量は0.10%以下とする。より好ましくは、B含有量は0.03%以下、さらに好ましくは、B含有量は0.0030%以下とする。また、好ましくは、Cr含有量は0.01%以上とする。好ましくは、Mo含有量は0.004%以上とする。好ましくは、B含有量は、0.0001%以上とする。
(鋼板の引張強さ)
本発明の重ねレーザ溶接継手1に用いる複数の鋼板のうち、少なくとも1つの鋼板の引張強さTSが、980MPa以上の高張力鋼板とすることができる。少なくとも1つの鋼板が上記した高張力鋼板であっても、重ねレーザ溶接継手1は、高接合強度を得ることができると共に、溶接欠陥の発生を防止することができる。例えば、複数の鋼板のうち少なくとも1つの鋼板は、上記した成分組成を有し、引張強さTSが980MPa以上とすることが好ましい。なお、複数の鋼板は、同種、同形状の鋼板であってもよいし、異種、異形状の鋼板であってもよい。
(鋼板の板厚)
本発明では、重ねレーザ溶接の対象である複数枚の鋼板の板厚tは、特に限定されないが、例えば0.5mm≦t≦3.2mmの範囲内であることが好ましい。板厚がこの範囲内である鋼板は、自動車用外板および自動車用骨格部材として好適に使用することができる。なお、複数の鋼板の板厚は、全て同じであってもよいし、異なっていてもよい。
具体的には、図1等に示した重ねレーザ溶接継手1の場合には、上側の鋼板2の板厚t2が0.6mm≦t2≦1.2mmを満たし、下側の鋼板3の板厚t3が1.0mm≦t3≦2.5mmとすることが好ましい。あるいは、上側の鋼板2の板厚t2および下側の鋼板3の板厚t3は、いずれも0.5mm≦t2≦3.2mm、0.5mm≦t3≦3.2mmの範囲を満たすことが好ましい。
なお、本発明における「溶接割れ」とは、溶接部4の溶接終端部分で発生し、溶接終端Eから溶接始端Sまで伝播する低温割れをさす。溶接割れの発生の有無は、溶接後の溶接部4を切断し、割れの有無を確認することで判別できる。割れの有無の確認は、目視で確認することも可能である。より明瞭に判別する観点から、例えば溶接部の切断面を光学顕微鏡で10倍程度に拡大して確認するとよい。溶接部の断面写真を撮影する場合には、精密切断機にて溶接終端部から5mm離れた箇所を溶接方向と垂直に切出す。なお、溶接割れは、溶接部4の表面から裏面まで貫通して観察される。
<重ねレーザ溶接継手の製造方法>
まず、図5を用いて、上述した本発明の重ねレーザ溶接継手1の製造方法について説明する。図5は、本発明の重ねレーザ溶接継手1の溶接方法の一例を説明するための図である。
本発明の重ねレーザ溶接継手1の製造方法は、上記した重ねレーザ溶接継手1の製造方法であって、複数の鋼板を上下方向に重ね合わせ、その後、重ね合わせた複数の鋼板の重ね合わせ部のうち、最上層の鋼板表面にレーザを照射する重ねレーザ溶接を行い、重ね合わせ部に溶接部4を形成し、接合する。
本発明では、積層した複数の鋼板に対して片側溶接を行う。片側溶接を行うことにより、自動車車体部品組み立てラインの省スペース化を実現できる。片側溶接は、積層した複数の鋼板のうち、板厚がより大きい方の鋼板側から重ねレーザ溶接を行うことが好ましい。これにより、溶落ちを防ぐことができる。鋼板の板厚が同一の場合には、いずれか一方側から順に重ねレーザ溶接を行なえばよい。
図5に示す例では、本発明の重ねレーザ溶接継手1は、複数の鋼板2、3を重ね合わせ、鋼板2、3に溶接部4を形成するように、最外層の鋼板2の表面に直線状にレーザビーム7を照射する重ねレーザ溶接を行うことで得ることができる。
上記した重ねレーザ溶接は、レーザビーム7を、直線状に走査しながら連続照射する。例えば、図5に示したように、本溶接部4aおよび終期溶接部4bの形成を連続して行い、溶接部4を形成する。この場合、本溶接部4aを形成する本溶接工程と終期溶接部4bを形成する終期溶接工程を連続して行うことにより、クレータ5のサイズを小さくする効果を最大限に引出せる。そのため、溶接部4の終端E(図2(B)および図3(B)を参照)への過剰な応力集中を防ぎ、割れの発生を防止できるため、好ましい。
本発明の重ねレーザ溶接は、本溶接部4aを形成する本溶接工程と、クレータ5を有する終期溶接部4bを形成する終期溶接工程とを有する。本溶接工程とは、溶接前半の重ね合わせ部の鋼板の全てを貫通する本溶接である。終期溶接工程とは、本溶接工程に続いて、溶接部4の終端Eまで後述する溶接条件を調整しながら、溶接部4の終端Eに形成されるクレータ5のサイズを小さくすることを目的とした終期溶接である。本溶接部4aおよびクレータ5を有する終期溶接部4bが、上記(1)式〜上記(4)式を満たす溶接部4を形成するように、終期溶接工程のレーザ出力、溶接速度、焦点位置およびビーム径のうち少なくとも1つを制御することが好ましい。なお、本溶接工程は一定の条件で溶接を行う。
例えば、レーザビームとしては、ファイバーレーザ、ディスクレーザ等を用いることができる。また、ビーム径:0.3〜0.8mm、レーザ出力:2.0〜5.0kW、焦点位置:鋼板最外層表面上から、鋼板最外層表面から0〜20mm上方までの範囲、溶接速度:2.0〜5.0m/minとすることが好ましい。
さらに好ましくは、本溶接部4aの形成にあたり、ビーム径:0.5〜0.8mm、レーザ出力:2.5〜4.5kW、焦点位置:鋼板最外層表面上から、鋼板最外層表面から20mm上方までの範囲、溶接速度:2.5〜4.5m/minの範囲で制御することが好ましい。
また、終期溶接部4bの形成にあたり、ビーム径:0.2〜0.6mm、レーザ出力:0.5〜3.0kW、焦点位置:鋼板最外層表面上から、鋼板最外層表面から30mm上方までの範囲、溶接速度:2.0〜4.0m/minの範囲で制御することが好ましい。
より好ましくは、本溶接工程のレーザ出力Pi、溶接速度viおよび焦点位置fiと、終期溶接工程のレーザ出力Pf、溶接速度vfおよび焦点位置ffとの関係が、図8(A)〜図8(C)の各グラフに示す関係となるように、レーザ出力、溶接速度および焦点位置を制御することが好ましい。具体的には、(5)式〜(7)式を満たす条件で、終期溶接工程のレーザ出力、溶接速度、焦点位置およびビーム径のうち少なくとも1つを制御することができる。
≧P≧(1/4)P ・・・(5)
≧v≧(1/4)v ・・・(6)
≦f≦20.0 ・・(7)
ここで、Pは本溶接工程のレーザ出力(単位:kW)、Pは終期溶接工程のレーザ出力(単位:kW)、vは本溶接工程の溶接速度(単位:m/min)、vは終期溶接工程の溶接速度(単位:m/min)、fは本溶接工程の焦点位置(単位:mm)、fは終期溶接工程の焦点位置(単位:mm)である。
≧P≧(1/4)P ・・・(5)
終期溶接工程のレーザ出力P(kW)が、本溶接工程のレーザ出力P(kW)を超える場合、アンダーフィルが多くなり溶落ちが発生する恐れがある。より一層好ましくは、終期溶接工程のレーザ出力Pは(Pi×0.5)以下とする。
一方、終期溶接工程のレーザ出力Pが、本溶接工程のレーザ出力Pの1/4倍未満の場合、レーザのパワーが足りず鋼板を溶かすことができない。このため、十分な溶接線長を確保できず、はく離強度不足となる恐れがある。より一層好ましくは、終期溶接工程のレーザ出力Pは(Pi×1/3)以上とする。
≧v≧(1/4)v ・・・(6)
終期溶接工程の溶接速度v(m/min)が、本溶接工程の溶接速度v(m/min)を超える場合、終期溶接部4bのクレータ5の深さdは深くなる恐れがある。より一層好ましくは、終期溶接工程の溶接速度vは(v×0.8)以下とする。
一方、終期溶接工程の溶接速度vが、本溶接工程の溶接速度vの1/4倍未満の場合、終期溶接部4bのクレータ5のサイズが大きくなり、溶落ちが発生する恐れがある。より一層好ましくは、終期溶接工程の溶接速度vは(v×1/2)以上とする。
≦f≦20.0 ・・(7)
終期溶接工程の焦点位置f(mm)が、本溶接工程の焦点位置f(mm)未満の場合、終期溶接部4bのクレータ5の深さdが深くなる恐れがある。より一層好ましくは、終期溶接工程の焦点位置fは(f×1.2)以上とする。
一方、終期溶接工程の焦点位置fが、20.0mmを超える場合、レーザのパワー密度が足りず鋼板を溶かすことができない。このため、十分な溶接線長を確保できず、はく離強度不足となる恐れがある。より一層好ましくは、終期溶接工程の焦点位置fは15.0mm以下とする。
また、本発明の溶接方法では、鋼板2、3として、例えば上記した成分組成を有し、引張強さTSが980MPa以上の鋼板を用いることができる。また、複数の鋼板2、3の板厚t2、t3は、それぞれ0.5mm≦t2≦3.2mm、0.5mm≦t3≦3.2mmであり、鋼板2、3の板隙は鋼板2、3の板厚の合計の0%以上15%以下とすることができる。なお、これらの鋼板を適用する理由については上述と同様である。
次に、図6を用いて、本発明の重ねレーザ溶接継手1における好適な溶接位置の一例について説明する。
図6は、本発明の重ねレーザ溶接継手1における好適な溶接部(溶融部)4の位置の一例を説明する図である。図6(A)は、2つの鋼板2、3の溶接部4の周辺を示す上面図であり、図6(B)は、図6(A)のC−C線断面図である。なお、図6の説明では、鋼板2をフランジ部2b、鋼板3をフレーム部品とも記す。
図6(A)および図6(B)に示した例では、上側の鋼板2のフランジ部2bと下側の鋼板3のフレーム部品との接触位置の端部の位置座標を0とする。また、フランジ部2bの外端側を(−)、略ハット形状(図6には、略ハット形状の一部の形状のみを示す。)における縦壁部2a側を(+)とした座標系で表す。略ハット形状のフランジ部2bにおいて、最も板厚の厚い部分の鋼板板厚をt(mm)とする。このとき、下記(8)式で表される溶接位置X(mm)で片側溶接方法を適用し、溶接を行うことが好ましい。これにより、図7に示したような、総板厚Tが2〜5mmであり、二枚重ねでフランジ部2bの長さが50mmであるL字引張試験片の剥離強度を1.2kN以上にすることができる。
−2t≧X≧−4t ・・・(8)
ここで、Xを上記(8)式のように設定した理由を説明する。
溶接位置Xは、−2tよりもフランジ部2bの接触端部に近づけると、引張試験の際に溶接金属部より破断しやすくなり、剥離強度も低くなる場合がある。一方、溶接位置Xは、−4tよりもフランジ部2bの接触端部から遠ざけると、溶接部4にかかるモーメントが大きくなりやすく、剥離強度が低くなる場合がある。そのため、溶接位置Xは、上記(8)式のように設定することが好ましい。
<自動車用骨格部品>
本発明の重ねレーザ溶接継手1を好適に用いることができる部品の一例として、自動車用骨格部品がある。上記の図1に示した自動車用骨格部品の場合には、断面形状が略ハット形状のフレーム部品である鋼板2と、パネル部品の鋼板3とが用いられる。自動車用骨格部品は、フレーム部品(図1に示す鋼板2)のフランジ部2bと、このフランジ部2bに対向して配置されるパネル部品(図1に示す鋼板3)とが上記した溶接方法により溶接されて上記した溶接部4を形成することにより、閉断面を構成する。
本発明の自動車用骨格部品は、例えば、センターピラー、ルーフレールなどに適用することが好ましい。これらの部品では、衝突安全性の観点から剥離強度を確保することが重要である。本発明の自動車骨格部品を適用したセンターピラーは、上述のように、十分な剥離強度を有する。
以上説明したとおり、本発明によれば、少なくとも1枚の高張力鋼板を含む複数枚の鋼板を重ね合わせ、溶接部4を形成して溶接接合することにより、鋼板の表裏面に溶接欠陥が発生することのない重ねレーザ溶接継手1を得ることができる。
本発明の溶接部4は、溶融部終端のクレータのサイズを小さくできるため、最終凝固部の中心部における引張応力の集中が小さくなる。これにより、溶融部終端側での割れの発生および伝播が抑制できるため、剥離強度が高く耐久性に優れた重ねレーザ溶接継手1を製造することができる。
また、従来の重ねレーザ溶接に比べて短い溶融部長(15mm)であっても、溶接割れを抑制できる。このため、部材設計の自由度の向上や、より剥離強度が必要な部分を数多く溶接することによる強度向上も期待できる。
さらに、本発明の重ねレーザ溶接継手1は、外観に優れているため、自動車の構造部材に好適に用いることができる。例えば、接合する鋼板として高強度鋼板を用いることにより自動車用骨格部品とすることができる。このような重ねレーザ溶接継手1を用いることにより、剥離強度の高い自動車用骨格部品等を得ることができる。
以下、本発明の作用および効果について、実施例を用いて説明する。なお、本発明は以下の実施例に限定されない。
本実施例では、供試材として表1に示す成分組成の鋼板を用いた。
鋼板の板厚は、1.2mm、1.6mmおよび2.0mmのいずれかであり、板幅は50mmである。これらの鋼板を用いて、図7に示すように、L字の断面形状に曲げ加工を施した。L字鋼板8は、長辺8aと短辺8bを有する。なお、長辺8aが、上記した図1に示した重ねレーザ溶接継手1の鋼板2の縦壁部2aに相当し、短辺8bがフランジ部2bに相当する。
そして、同じ鋼種および同じ板厚のL字鋼板8を2枚用い、各短辺8b同士を重ね合わせた。その後、重ね合わせた部分(図7に示す平坦な部分)を長手方向に複数箇所断続的に重ねレーザ溶接を行って溶接ビード(溶接部4)を形成し、L字試験片(以下、試験片と称する)を作製した。ここでは、試験片サイズは、長辺8a(縦壁長さ)が120mm、短辺8b(試験片幅)が50mm、重ね合わせた部分(フランジ幅)が30mmとした。上下のL字鋼板8間の隙間(板隙)Gは、板厚に合わせて0〜20%の範囲内で適宜調整した。
重ねレーザ溶接により形成する溶接部4の条件を、表2−1および表2−2に示す。
図7に示すように、溶接位置を示す座標は、2つのL字鋼板8を重ね合わせた部分で縦壁に近い方の接触位置を0とし、試験片の重ね合わせた部分の外側を(−)、試験片における縦壁側を(+)とした座標系で表す。この時の溶接位置をX、溶融部(溶接部)4の全長をL、溶接部4の終端(終期溶接部4b)の長さをL2、終期溶接部4bのクレータ5の長さをl、終期溶接部4bのクレータ5の深さをd、終期溶接部4bのクレータ5の幅をwとし、それぞれの値を種々変えて試験を行った。
レーザ溶接には、焦点位置のビーム直径が0.6mmφのファイバーレーザを用いた。終期溶接部4bのクレータ5のサイズは、レーザ出力、溶接速度、および焦点位置が図8(A)〜図8(C)の各グラフに示した関係となるように、本溶接工程と終期溶接工程で調整した。加工点距離は、鋼板最外層表面上とした。なお、重ねレーザ溶接の焦点位置は、重ね合わせた鋼板の一番上側の鋼板表面(図7に示す例では、上側のL字鋼板8の表面)を0とし、L字鋼板8に対して鉛直上向き方向を正とした。溶接は大気中で行った。
なお、剥離強度は、L字に曲げた鋼板8同士を図7のように重ね合わせて重ねレーザ溶接を行い、溶接された鋼板の両側から引張荷重を負荷するL字引張試験で測定した。引張試験はJIS Z3136に基づき、10mm/minの速度で行った。剥離強度の評価は、剥離強度が1.2kN以上の場合に、高接合強度を有するものとして「合格」と評価した。
また、割れ発生の判定は、目視および浸透探傷試験により判定できる。本実施例では、上述したように、目視で割れ発生の判定を行った。具体的には、得られた試験片より、終期溶接部4bのクレータ5の中心から5mm溶接開始側に離れた位置を溶接方向と垂直になる方向に切断した。切断面は光学顕微鏡で10倍に拡大して確認した。各条件で1本ずつ観察を行った。溶接部4の表面から裏面まで貫通していた場合に、溶接割れが有りと判定した。
得られた溶接割れおよび剥離強度の判定結果を、表2−1および表2−2に示す。
Figure 0006635235
Figure 0006635235
Figure 0006635235
表2−1および表2−2に示すように、本発明例の試験片は、剥離強度が1.2kN以上であり、溶接欠陥は発生しなかった。
一方、比較例の試験片のうち、No.2、No.10、No.18、No.26、No.34、No.42は、総板隙Gが総板厚Tの15%より大きく、さらに溶接部4の終端Eのクレータ5の深さdが深い(値が大きい)ため、溶接割れが発生した。
また、No.4、No.12、No.20、No.28、No.36、No.44は、溶接部4の全長Lが15.0mmより短いため、溶接割れが発生した。
また、No.5、No.13、No.21、No.29、No.37、No.45は、終期溶接部4bの長さL2が小さいため、溶接割れが発生した。
また、No.6、No.14、No.22、No.30、No.38、No.46は、溶接部4の終端Eのクレータ5の深さdが深い(値が大きい)ため、溶接割れが発生した。
また、No.7、No.15、No.23、No.31、No.39、No.47は、溶接部4の終端Eのクレータ5の長さlが大きいため、溶接割れが発生した。
また、No.8、No.16、No.24、No.32、No.40、No.48は、溶接部4の終端Eのクレータ5の幅wが小さいため、溶接割れが発生した。
以上のとおり、上記した本発明に従い重ねレーザ溶接を行った本発明例では、本発明で目的とする特性を有する良好な重ねレーザ溶接継手が得られた。これに対し、本発明の上記した溶接条件を外れる比較例では、良好な重ねレーザ溶接継手が得られなかったことが分かる。
1 重ねレーザ溶接継手
2 鋼板
3 鋼板
4 溶接部
4a 本溶接部
4b 終期溶接部
5 クレータ
7 レーザビーム
8 鋼板
14 溶接部
15 クレータ
16 割れ
L 溶接部の全長
L2 終期溶接部の長さ
クレータの長さ
クレータの深さ
クレータの幅
W 溶接部の幅
G 板隙

Claims (8)

  1. 複数の鋼板を重ね合わせた重ね合わせ部に、レーザ溶接により接合された溶接部を有する重ねレーザ溶接継手であって、
    前記溶接部は、前記重ね合わせ部の鋼板を貫通する本溶接部と、該本溶接部の一端に形成されたクレータを有する終期溶接部とからなり、
    前記溶接部は、(1)式〜(4)式を満たす重ねレーザ溶接継手。
    L≧15.0 ・・・(1)
    10.0≧L2≧2l ・・・(2)
    t1≧2d ・・・(3)
    >d ・・・(4)
    ここで、Lは溶接部の全長(単位:mm)、L2は終期溶接部の長さ(単位:mm)、lは終期溶接部のクレータの長さ(単位:mm)、t1は重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚(単位:mm)、dは終期溶接部のクレータの深さ(単位:mm)、wは終期溶接部のクレータの幅(単位:mm)である。
  2. 前記重ね合わせ部における、鋼板間の隙間の大きさの合計が、前記複数の鋼板の合計板厚に対して0%以上15%以下である請求項1に記載の重ねレーザ溶接継手。
  3. 前記複数の鋼板のうち少なくとも1つの鋼板は、質量%で、
    C:0.07%超え0.25%以下、
    P+S:0.03%未満、
    Mn:1.8%以上3.0%以下、
    Si:1.2%超え2.5%以下
    を含有し、残部Feおよび不可避的不純物からなる成分組成を有する請求項1または2に記載の重ねレーザ溶接継手。
  4. 前記成分組成に加えて、さらに、以下のA群およびB群から選択される1つまたは2つを含有する請求項1〜3のいずれか1項に記載の重ねレーザ溶接継手。
    A群:質量%で、Ti:0.005%以上0.01%以下、およびNb:0.005%以上0.050%未満のうちから選択される1種または2種
    B群:質量%で、Cr:1.0%以下、Mo:0.50%以下、およびB:0.10%以下のうちから選択される1種または2種以上
  5. 前記複数の鋼板のうち少なくとも1つの鋼板が、引張強さ980MPa以上の高張力鋼板である請求項1〜4のいずれか1項に記載の重ねレーザ溶接継手。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の重ねレーザ溶接継手の製造方法であって、
    複数の鋼板を上下方向に重ね合わせ、
    重ね合わせた前記複数の鋼板の重ね合わせ部のうち、最上層の鋼板表面にレーザを照射するレーザ溶接を行い、前記重ね合わせ部に溶接部を形成し、接合する重ねレーザ溶接継手の製造方法。
  7. 前記レーザ溶接は、本溶接部を形成する本溶接工程と、クレータを有する終期溶接部を形成する終期溶接工程とを有し、
    (1)式〜(4)式を満たす前記溶接部を形成するように、
    (5)式〜(7)式を満たす条件で、前記終期溶接工程のレーザ出力、溶接速度、焦点位置およびビーム径のうち少なくとも1つを制御する請求項6に記載の重ねレーザ溶接継手の製造方法。
    L≧15.0 ・・・(1)
    10.0≧L2≧2l ・・・(2)
    t1≧2d ・・・(3)
    >d ・・・(4)
    ≧P≧(1/4)P ・・・(5)
    ≧v≧(1/4)v ・・・(6)
    ≦f≦20.0 ・・(7)
    ここで、Lは溶接部の全長(単位:mm)、L2は終期溶接部の長さ(単位:mm)、lは終期溶接部のクレータの長さ(単位:mm)、t1は重ね合わせ部のうち最上層の鋼板の板厚(単位:mm)、dは終期溶接部のクレータの深さ(単位:mm)、wは終期溶接部のクレータの幅(単位:mm)、Pは本溶接工程のレーザ出力(単位:kW)、Pは終期溶接工程のレーザ出力(単位:kW)、vは本溶接工程の溶接速度(単位:m/min)、vは終期溶接工程の溶接速度(単位:m/min)、fは本溶接工程の焦点位置(単位:mm)、fは終期溶接工程の焦点位置(単位:mm)である。
  8. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の重ねレーザ溶接継手を有する自動車用骨格部品。
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