JP6816557B2 - 溶接継手の形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶接継手の形成方法に関し、特に、マッシュシーム溶接を行うために用いて好適なものである。

例えば、鉄鋼製造プロセスにおいて、冷間圧延工程により製造されたコイルを、後工程（連続焼鈍工程やめっき工程）で連続的に処理するために、コイルの先端と尾端とをマッシュシーム溶接により接合することが行われている（特許文献１を参照）。マッシュシーム溶接では、円板電極（電極輪とも称される）の幅よりも鋼板の重ね代を小さくし、２枚の鋼板の重ね合わせ部に対して、上下から一対の円板電極により加圧及び通電し、当該一対の円板電極を回転させながら溶接予定箇所（接合予定箇所）に沿って移動させることにより、当該溶接予定箇所を連続的に溶接する。

また、このようにして溶接された溶接部の厚みを薄くすると共に表面の形状を平坦にするために、溶接部に対し、加圧ロール（スエージングロールやプラニッシュロールとも称される）で加圧することが行われる（特許文献２を参照）。更に、特許文献２では、円盤電極の損傷を防ぐために、溶接の前にも、溶接後の２枚の鋼板の重ね合わせ部に対し、前述した加圧ロールとは別の加圧ロールで加圧することが行われる。

ところで、例えば、自動車の軽量化や衝突安全性向上の必要性から、バンパー、インパクトビーム、リンフォース、ボディの一部等に引張強度が高い高強度鋼板の適用が増えている。このような高強度鋼板をマッシュシーム溶接する場合、溶接部が割れやすくなるという課題がある。かかる溶接部の割れは、主に水素による脆化に起因して起きると考えられる。水素による脆化割れは、組織の靭性、作用する応力、および水素源の三つの因子が相乗的に働くことによって生じる。ＴＲＩＰ鋼やＤＰ鋼などの複合組織鋼（組織制御鋼とも称される）には合金元素が比較的多く添加されているため、溶接部が硬化しやすく、水素による脆性割れを引き起こしやすい組織となる傾向がある。また、高強度鋼板では、溶接により発生する残留応力が大きくなり、作用する応力も大きくなる。更に、空気中の水分や鋼板の表面の油分が溶接熱によって分解し水素源となる。そして、これらの相乗作用によって溶接部の割れを起こす場合がある。溶接部に割れが存在すると、例えば、マッシュシーム溶接された鋼板が、その後、搬送ロールで曲げられたり、調質圧延工程で調質圧延されたりするときに破断する場合がある。このような場合、鋼板の製造に支障をきたす。

そこで、特許文献３では、円板電極によりマッシュシーム溶接を行って鋼板に溶接部を形成した後、当該円板電極を加圧および通電しながら当該溶接部に沿うように当該鋼板に対して相対的に移動させることにより、当該溶接部に対して熱処理を行うことが記載されている。このような熱処理により、組織の軟質化による靭性改善、接合部内の水素の拡散・排出を促進することや残留応力を低減することができる。また、マッシュシーム溶接で用いる円板電極を用いて熱処理を行うので熱処理を行うための設備を別途用意する必要がない。

特開平１−２６６９６９号公報 特開２００６−１１０５７７号公報 特開２０１６−１３６７２５号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、通常のマッシュシーム溶接では行わない熱処理を行うため、工程が増加することになる。また、熱処理の最適な条件を探索する必要があり、このような条件を探索することは容易ではない。

本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたものであり、マッシュシーム溶接により形成された接合部の機械的特性を改善させることを、工程を増やすことなく容易に実現することを目的とする。

本発明の溶接継手の形成方法は、２枚の鋼板の重ね合わせ部に対してマッシュシーム溶接を行って溶接継手を形成する溶接継手の形成方法であって、前記鋼板のそれぞれの上下に配置された上側クランプおよび下側クランプにより、前記２枚の鋼板をクランプする第１の工程と、前記２枚の鋼板がクランプされ、且つ、前記重ね合わせ部の上下に配置された上側円板電極および下側円板電極を回転させた状態で、前記上側円板電極および前記下側円板電極により前記重ね合わせ部の接合予定箇所に対して加圧と通電とを行いながら、前記接合予定箇所に沿うように、前記上側円板電極および前記下側円板電極を前記２枚の鋼板に対して相対的に移動させることにより、前記重ね合わせ部の接合予定箇所に対してマッシュシーム溶接を行い、接合部を形成する第２の工程と、前記２枚の鋼板がクランプされ、且つ、前記上側円板電極および前記下側円板電極の前記２枚の鋼板に対する相対的な移動方向を前側とした場合に、前記上側円板電極および前記下側円板電極よりも後側の位置で前記接合部の上下に配置された上側加圧ロールおよび下側加圧ロールを回転させた状態で、前記上側加圧ロールおよび前記下側加圧ロールにより前記接合部に対して加圧を行いながら、前記マッシュシーム溶接の進行方向に沿うように、前記上側加圧ロールおよび前記下側加圧ロールを前記２枚の鋼板に対して相対的に移動させることにより、前記接合部を変形させる第３の工程と、を有し、前記第３の工程により前記接合部を変形する際に、突出側加圧ロールの接触端部は、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面よりも、前記鋼板が配置されている側に突き出した状態になっており、前記突出側加圧ロールは、前記上側加圧ロールおよび前記下側加圧ロールの何れか一方の加圧ロールであり、前記突出側加圧ロールの接触端部は、前記突出側加圧ロールの端部のうち、前記第３の工程により前記接合部を変形する際に、前記鋼板と接触する位置にある端部であり、前記突出側加圧ロール側クランプは、前記上側クランプおよび前記下側クランプのうち、前記突出側加圧ロールが配置されている側にあるクランプであり、前記突出側加圧ロール側クランプのクランプ面は、前記突出側加圧ロール側クランプの前記鋼板と接触する面であり、前記突出側加圧ロールの接触端部の上下方向の突き出し量は、突出側加圧ロール側鋼板の板厚の０［％］を超えて１００［％］未満であり、前記突出側加圧ロール側鋼板は、前記２枚の鋼板の一方の鋼板であって、前記重ね合わせ部において、前記突出側加圧ロールが配置されている側で他方の鋼板と重ね合わせられる鋼板であり、前記２枚の鋼板の溶接割れ感受性組成Ｐｃｍが異なることを特徴とする。

本発明によれば、マッシュシーム溶接により形成された接合部の機械的特性を改善させることを、工程を増やすことなく容易に実現することができる。

シーム溶接機の構成の一例を示す図である。 スエージング時の上側クランプ、下側クランプ、上側加圧ロール、および下側加圧ロールの位置の関係の一例を示す図である。 溶接継手の溶接線に垂直な方向に切った断面を示す図（写真）である。 高強度鋼板および低強度鋼板の化学成分の一例を表形式で示す図である。 溶接条件、突き出し量、および割れの評価結果の一例を表形式で示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態を説明する。
（鋼板）
まず、マッシュシーム溶接に使用する鋼板について説明する。後述する本実施形態の溶接継手の形成方法では、マッシュシーム溶接を行う２枚の鋼板として、一般的なマッシュシーム溶接が適用される鋼種および板厚の鋼板を採用することができ、２枚の鋼板は同種の鋼板でも異種の鋼板であってもよい。

ただし、背景技術の欄で記載したように、高強度鋼板では、溶接部に発生する残留応力が大きくなり、溶接部に割れが生じやすくなる。とりわけ製品の強度が同じであれば、ＴＲＩＰ鋼やＤＰ鋼などの合金元素の添加量が多い高強度鋼板では、このような傾向が顕著になる。そこで、高強度鋼板および低強度鋼板に対してマッシュシーム溶接を行うことにより、溶接部に発生する残留応力を低下させることが考えられる。尚、低強度鋼板は、高強度鋼板よりも引張強度が低い鋼板であり、例えば、軟鋼板である。しかしながら、このように高強度鋼板および低強度鋼板に対してマッシュシーム溶接を行い、適正な大きさのナゲットを形成しても、（高強度鋼板や低強度鋼板の鋼種によっては）溶接部が割れる場合がある。例えば、製品としては引張強度が低い低強度鋼板であっても、冷延圧延工程の直後の段階では、引張強度はそれほど低くない。このような鋼板および高強度鋼板に対してマッシュシーム溶接を行う場合、これらの鋼板の引張強度の差はそれほど大きくならない。このような場合、例えば、マッシュシーム溶接を行った後、時間が経過してから、溶接部の割れが生じることがある（いわゆる遅れ割れが生じることがある）。また、高強度鋼板と低強度鋼板の引張強度の差を確保しても、それだけでは溶接部の割れのリスクを十分に低減することができない。
以上のような背景の下、詳細は後述するが、本発明者らは、高強度鋼板および低強度鋼板に対してマッシュシーム溶接を行う際に、新たな工程を付加することなく、溶接部に割れが発生するリスクを低減できる手法を見出した。そこで、本実施形態では、マッシュシーム溶接を行う２枚の鋼板として、高強度鋼板と低強度鋼板とを用いる場合を例に挙げて説明する。

＜高強度鋼板＞
［溶接割れ感受性組成Ｐｃｍ］
溶接割れ感受性組成Ｐｃｍは、接合部の割れ感受性を示すものである。本実施形態では、溶接割れ感受性組成Ｐｃｍは、以下の（１）式で表されるものとする。
Ｐｃｍ［質量％］＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｖ］／１０＋５［Ｂ］ ・・・（１）
（１）式において、［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、それぞれ、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ、Ｂの含有量（質量％）である。
鋼板に含まれる合金元素の添加量が多いと、溶接割れ感受性組成Ｐｃｍは大きくなる。本実施形態では、合金元素の添加量が多い鋼板を高強度鋼板として用いる。よって、高強度鋼板は、大きな溶接割れ感受性組成Ｐｃｍを有している。

溶接割れ感受性組成Ｐｃｍが大きいと、マッシュシーム溶接による溶接部の破断（ナゲット内破断等）が生じやすくなり、溶接部の特性が劣化するという傾向が確認されている。よって、溶接割れ感受性組成Ｐｃｍが大きすぎると、マッシュシーム溶接による溶接部の破断の抑制が困難になる。また、溶接割れ感受性組成Ｐｃｍが大きすぎると、鋼板の加工性が悪くなる。
以上のような観点から、高強度鋼板の溶接割れ感受性組成Ｐｃｍの範囲は、０．３１［質量％］以上０．６０［質量％］以下、好ましくは、０．４０［質量％］以上０．６０［質量％］とする。

溶接割れ感受性組成Ｐｃｍの範囲が、０．４０［質量％］以上０．６０［質量％］以下の鋼板としては、例えば、１１８０ＭＰａ級のＴＲＩＰ鋼や１４７０ＭＰａ級のＴＲＩＰ鋼等、引張強度が１０００［ＭＰａ］以上１６５０［ＭＰａ］以下のＴＲＩＰ鋼が挙げられる。また、溶接割れ感受性組成Ｐｃｍの範囲が、０．３１［質量％］以上０．６０［質量％］以下の鋼板としては、前述したＴＲＩＰ鋼に加え、９８０ＭＰａ級のＴＲＩＰ鋼や、１４７０ＭＰａ級のＤＰ鋼等、引張強度が８００［ＭＰａ］以上１６５０［ＭＰａ］以下の複合組織鋼が挙げられる。ただし、溶接割れ感受性組成Ｐｃｍが前述した範囲の鋼板であれば、高強度鋼板として用いる鋼板の鋼種は特に限定されない。

［板厚］
高強度鋼板の板厚は特に限定されない。例えば、自動車の車体等に一般に用いられている高強度鋼板の板厚（０．４［ｍｍ］〜４．５［ｍｍ］、好ましくは０．８［ｍｍ］〜２．３［ｍｍ］）程度であればよい。

［成分組成］
前述した溶接割れ感受性組成Ｐｃｍの範囲（０．３１［質量％］以上０．６０［質量％］以下、好ましくは、０．４０［質量％］以上０．６０［質量％］）を確保できる成分組成を有する鋼板を高強度鋼板として選択すればよい。自動車分野等で使用されることを考慮すれば、高強度鋼板の成分組成は、以下の成分組成が好ましい。

〔Ｃ：０．１５［質量％］〜０．５０［質量％］〕
Ｃは、鋼板の強度を高めるため、必要な組織を得るために必要な基本元素のひとつである。しかしながら、溶接割れ感受性組成Ｐｃｍに対してＣの寄与度は高く、Ｃの過剰な添加は、例えば、コイル継ぎ工程でのマッシュシーム溶接後に溶接部の割れが生じるリスクを高める。また、完成した鋼板の溶接性にも影響を与え、Ｃの過剰な添加は溶接性を低下させる。そこで、溶接性の観点から、Ｃの含有量は、０．５０［質量％］以下とし、０．４５［質量％］以下が好ましく、更に０．４０％［質量％］がより好ましい。
一方、Ｃの含有量が０．１５［質量％］未満では鋼板の強度の確保が困難になる上、必要な組織を得ることができなくなる。そのためＣの含有量は、０．１５［質量％］以上とし、０．１８％［質量％］が好ましい。

〔Ｓｉ：０．４［質量％］〜２．０［質量％］〕
Ｓｉは、鋼板の強度を高めるため、必要な組織を得るために必要な基本元素のひとつである。例えば焼鈍工程において、鉄系炭化物の生成を抑制して強度と成形性を高める効果があり、また、例えば、所定の量の残留オーステナイトを確保することが必要なＴＲＩＰ鋼ではＳｉの役割が重要である。しかしながら、Ｓｉの含有量が２．０［質量％］を超えると鋼板が脆化し、冷間圧延が困難となる場合がある。また、Ｓｉの過剰な添加は溶接割れ感受性組成Ｐｃｍを増加させ、溶接部の割れが生じるリスクを高める。このため、Ｓｉの含有量は２．０［質量％］以下とする。
一方、Ｓｉの含有量が０．４［質量％］未満では鋼板の強度の確保が困難になる上、例えば鋼板の焼鈍工程において鉄系炭化物が多量に生成してしまい、成形性を低下させる。強度および成形性の観点からＳｉの含有量は、０．４［質量％］以上とし、１．０［質量％］以上が好ましい。

〔Ｍｎ：１．０［質量％］〜３．５％［質量％］〕
Ｍｎは、鋼板の強度を高めるため、必要な組織を得るために必要な基本元素のひとつである。しかしながら、Ｍｎの含有量が３．５［質量％］を超えると、鋼板の板厚中央部に粗大なＭｎ濃化部が生じ、脆化が起こり易くなり、鋳造したスラブが割れる等のトラブルが起こり易い。また、Ｍｎの含有量が３．５［質量％］を超えると溶接性も劣化する。更に、Ｍｎの過剰な添加は溶接割れ感受性組成Ｐｃｍを増加させ、溶接部の割れが生じるリスクを高める。従って、Ｍｎの含有量は、３．５［質量％］以下とする必要があり、３．０［質量％］以下が好ましい。
一方、Ｍｎの含有量が１．０［質量％］未満であると、焼鈍後の冷却中に軟質な組織が多量に形成されてしまうため、所定の強度の確保が困難になる。このため、Ｍｎの含有量は、１．０［質量％］以上とする。強度をより高めるため、Ｍｎの含有量は、１．５［質量％］以上が好ましく、１．８［質量％］以上がより好ましい。

〔Ｐ：０．００２［質量％］〜０．０２５［質量％］〕
Ｐは、鋼板の板厚中央部に偏析する傾向があり、溶接部を脆化させる。Ｐの含有量が０．０２５［質量％］を超えると溶接部が大幅に脆化するため、Ｐの含有量を０．０２５［質量％］以下に限定する。溶接部の脆化の観点から、Ｐの含有量は０．０２０［質量％］以下とすることが好ましい。
Ｐの含有量の下限は、特に定める必要はないが、Ｐの含有量を０．００２［質量％］未満とすることは製造コストの大幅な増加を伴うことから、０．００２［質量％］を下限とする。

〔Ｓ：０．０００１［質量％］〜０．０１００［質量％］〕
Ｓは、鋼板の溶接性並びに鋳造時および熱間圧延時の製造性に悪影響を及ぼす。また、Ｓは、Ｍｎと結びついて粗大なＭｎＳを形成して鋼板の加工性を低下させる。このため、Ｓの含有量を０．０１００［質量％］以下とする。鋼板の成形性の観点から、Ｓの含有量は、０．００８０［質量％］以下とすることが好ましく、０．００５０［質量％］以下とすることがより好ましい。
Ｓの含有量の下限は、特に定める必要はないが、Ｓの含有量を０．０００１［質量％］未満とすることは製造コストの大幅な増加を招くことから、０．０００１［質量％］を下限とする。Ｓの含有量は、好ましくは０．０００５［質量％］以上であり、０．００１０［質量％］以上がより好ましい。

〔Ａｌ：０．０１［質量％］〜１．５０［質量％］〕
Ａｌは、鋼板の強度および成形性を高める元素である。また、鉄系炭化物の生成を抑えるＳｉと類似の効果も有する。しかしながら、Ａｌの含有量が１．５０［質量％］を超えると鋼板の溶接性が悪化するため、Ａｌの含有量の上限を１．５０［質量％］とする。この観点から、Ａｌの含有量は、０．５０［質量％］以下とすることが好ましく、０．１０［質量％］以下とすることがより好ましい。
一方、Ａｌの含有量の下限は特に定める必要がないが、Ａｌは原料中に微量に存在する不可避的不純物であり、その含有量を０．０１［質量％］未満とするには製造コストの大幅な増加が伴うため、Ａｌの含有量は０．０１［質量％］以上とする。またＡｌは、脱酸材としても有効な元素である。よって、その効果を十分に得るためにＡｌの含有量は、０．０１［質量％］以上とすることが好ましい。

〔Ｎ：０．０００１［質量％］〜０．０１００［質量％］〕
Ｎは、粗大な窒化物を形成し、鋼板の加工性を劣化させることから、その添加量を抑える必要がある。Ｎの含有量が０．０１００［質量％］を超えると、鋼板の加工性の劣化が顕著となることから、Ｎの含有量の上限を０．０１００［質量％］とする。さらには、Ｎの含有量は、０．００７０［質量％］とすることが好ましく、０．００５０［質量％］とすることがより好ましい。
一方、Ｎの含有量の下限は特に定める必要がないが、Ｎの含有量を０．０００１［質量％］未満とすることは製造コストの大幅な増加を招くことから０．０００１［質量％］以上とする。また、Ｎの含有量は、好ましくは０．０００５［質量％］以上であり、より好ましくは０．００１０［質量％］以上である。

〔Ｏ：０．０００１［質量％］〜０．０１００［質量％］〕
Ｏは、酸化物を形成し、鋼板の加工性を劣化させることから、その添加量を抑える必要がある。Ｏの含有量が０．０１００［質量％］を超えると、鋼板の加工性の劣化が顕著となることから、Ｏの含有量の上限を０．０１００％以下とする。更にＯの含有量は、０．００７０［質量％］以下であることが好ましく０．００５０［質量％］以下であることがより好ましい。
一方、Ｏの含有量の下限は特に定める必要がないが、Ｏの含有量を０．０００１［質量％］未満とすることは、製造コストの大幅な増加を招くことから、０．０００１［質量％］を下限とする。また、Ｏの含有量は、好ましくは、０．０００３％以上とすることが好ましく、０．０００５％以上とすることがより好ましい。

高強度鋼板には、以上の元素に加えて、以下の元素の１種又は２種以上を添加することが好ましい。
〔Ｔｉ：０．０１［質量％］〜０．１０［質量％］〕
Ｔｉは、析出物の強化、フェライト結晶粒の成長抑制による細粒化の強化、および再結晶の抑制を通じた転位の強化によって、鋼板の強度の上昇に寄与する元素である。しかしながら、Ｔｉの含有量が０．１０［質量％］を超えると、炭窒化物の析出が多くなり鋼板の加工性が劣化するため、Ｔｉの含有量は、０．１０［質量％］以下であることが好ましい。
一方、Ｔｉの含有量の下限は、特に定める必要がないが、Ｔｉの添加による鋼板の強度の向上の効果を十分に得るためには、Ｔｉの含有量は、０．０１［質量％］以上とし、０．０２［質量％］以上が好ましい。

〔Ｃｒ：０．１［質量％］〜１．０［質量％］以下〕
Ｃｒは、高温での相変態を抑制し、鋼板の強度の向上に有効な元素であり、Ｃおよび／またはＭｎの一部に代えて添加してもよい。Ｃｒの含有量が１．０［質量％］を超えると、熱間での鋼板の加工性が損なわれ生産性が低下することから、Ｃｒの含有量は１．０［質量％］以下とする。
一方、Ｃｒの含有量の下限は、特に定める必要がないが、Ｃｒの添加による鋼板の強度の向上の効果を十分に得るには、Ｃｒの含有量は、０．１［質量％］以上とし、０．３［質量％］以上が好ましい。

〔Ｍｏ：０．０３［質量％］〜０．５０［質量％］〕
Ｍｏは、高温での鋼板の相変態を抑制し、鋼板の高強度化に有効な元素であり、Ｃおよび／またはＭｎの一部に代えて添加してもよい。Ｍｏの含有量が０．５０［質量％］を超えると、熱間での鋼板の加工性が損なわれ生産性が低下することと、多量のＭｏの添加は合金コストを上昇させることと、過剰なＭｏの添加は溶接割れ感受性組成Ｐｃｍを増加させ、溶接部の割れが生じるリスクを高めることとから、Ｍｏの含有量は０．５０［質量％］以下とする。
一方、Ｍｏの含有量の下限は、特に定める必要がないが、Ｍｏの添加による鋼板の強度の向上の効果を十分に得るには、Ｍｏの含有量は、０．０３［質量％］以上とし、０．０５［質量％］以上が好ましい。

〔Ｂ：０．０００３［質量％］〜０．００５０［質量％］〕
Ｂは、高温での鋼板の相変態を抑制し、鋼板の高強度化に有効な元素であり、Ｃおよび／またはＭｎの一部に代えて添加してもよい。Ｂの含有量が０．００５０［質量％］を超えると、熱間での鋼板の加工性が損なわれ生産性が低下することと、過剰なＢの添加は溶接割れ感受性組成Ｐｃｍを増加させ、溶接部の割れが生じるリスクを高めることから、Ｂの含有量は、０．００５０［質量％］以下とし、０．００３０［質量％］以下がより好ましい。
一方、Ｂの含有量の下限は、特に定める必要がないが、Ｂの添加による鋼板の強度の向上の効果を十分に得るには、Ｂの含有量は、０．０００３［質量％］以上とし、０．０００５［質量％］以上が好ましい。

〔Ｎｂ：０．００５［質量％］〜０．１００［質量％］〕
Ｎｂは、析出物の強化、フェライト結晶粒の成長抑制による細粒化の強化、および再結晶の抑制を通じた転位の強化によって、鋼板の強度の上昇に寄与する元素である。しかしながら、Ｎｂの含有量が０．１００［質量％］を超えると、炭窒化物の析出が多くなって鋼板の加工性が低下するため、Ｎｂの含有量は、０．１００［質量％］以下とし、０．０５０［質量％］以下が好ましい。
一方、Ｎｂの含有量の下限は、特に定める必要がないが、Ｎｂによる鋼板の強度の向上の効果を十分に得るには、Ｎｂの含有量は、０．００５［質量％］以上とし、０．０１０［質量％］以上が好ましい。

〔Ｖ：０．００５［質量％］〜０．２００［質量％］〕
Ｖは、析出物の強化、フェライト結晶粒の成長抑制による細粒化の強化、および再結晶の抑制を通じた転位強化によって、鋼板の強度の上昇に寄与する元素である。しかしながら、Ｖの含有量が０．２００［質量％］を超えると、炭窒化物の析出が多くなって鋼板の成形性が劣化するため、Ｖの含有量は、０．２００［質量％］以下とし、０．１００［質量％］以下が好ましい。
一方、Ｖの含有量の下限は、特に定める必要がないが、Ｖの添加による鋼板の強度の向上の効果を十分に得るにはＶの含有量は０．００５［質量％］以上とすることが好ましい。

〔Ｎｉ：０．１［質量％］〜１．０［質量％］〕
Ｎｉは、高温での鋼板の相変態を抑制し、鋼板の高強度化に有効な元素であり、Ｃおよび／またはＭｎの一部に代えて添加してもよい。Ｎｉの含有量が１．０［質量％］を超えると、鋼板の溶接性が損なわれることから、Ｎｉの含有量は、１．０％以下であることが好ましい。
一方、Ｎｉの含有量の下限は、特に定める必要がないが、Ｎｉの添加による鋼板の強度の向上の効果を十分に得るには、Ｎｉの含有量は、０．１［質量％］以上とすることが好ましい。

〔Ｃｕ：０．０１［質量％］〜０．５０［質量％］〕
Ｃｕは、微細な粒子として鋼中に存在することにより鋼板の強度を高める元素であり、Ｃおよび／またはＭｎの一部に替えて添加することができる。Ｃｕの含有量が０．５０［質量％］を超えると、鋼板の溶接性が損なわれることから、Ｃｕの含有量は、０．５０［質量％］以下であることが好ましい。
一方、Ｃｕの含有量の下限は、特に定める必要がないが、Ｃｕの添加による鋼板の強度の向上の効果を十分に得るには、Ｃｕの含有量は、０．０１［質量％］以上とし、０．０３［質量％］以上が好ましい。
尚、高強度鋼板の残部は、鉄（Ｆｅ）および不純物である。不純物としては、例えば、鉱石や、スクラップなどの原材料に含まれるものや、製造工程において含まれるものが例示される。

＜低強度鋼板＞
［溶接割れ感受性組成Ｐｃｍ］
前述したように、鋼板の引張強度が高いと、溶接割れ感受性組成Ｐｃｍは大きくなる（言い換えると、鋼板の引張強度が低いと、溶接割れ感受性組成Ｐｃｍは小さくなる）。また、溶接割れ感受性組成Ｐｃｍが小さすぎると、鋼板の製造コストが増加する。このような観点から、低強度鋼板の溶接割れ感受性組成Ｐｃｍの範囲は、０．００５［質量％］以上０．１００［質量％］以下とする。前述したように本実施形態では、溶接割れ感受性組成Ｐｃｍは、（１）式で表されるものとする。

溶接割れ感受性組成Ｐｃｍの範囲が、０．００５［質量％］以上０．１００［質量％］以下の鋼板としては、２７０ＭＰａ級の冷延鋼板等、引張強度が８００［ＭＰａ］以下の冷延鋼板が挙げられる。ただし、溶接割れ感受性組成Ｐｃｍが前述した範囲の鋼板であれば、低強度鋼板として用いる鋼板の鋼種は特に限定されない。

［板厚］
低強度鋼板の板厚は特に限定されない。例えば、自動車の車体等に一般に用いられている低強度鋼板の板厚（０．４［ｍｍ］〜４．５［ｍｍ］、好ましくは０．８［ｍｍ］〜２．３［ｍｍ］）程度であればよい。

［成分組成］
前述した溶接割れ感受性組成Ｐｃｍの範囲（０．００５［質量％］以上０．１００［質量％］以下）を確保できる成分組成を有する鋼板を低強度鋼板として選択すればよい。このような溶接割れ感受性組成Ｐｃｍの範囲の鋼板は、その引張強度が低く、また、合金元素の添加等、特別な成分組成を有している必要はない。従って、ここでは、低強度鋼板の成分組成の具体例についての詳細な説明を省略する。

（溶接機および溶接方法）
本実施形態では、冷間圧延工程により製造されたコイルを、後工程（連続焼鈍工程やめっき工程）で連続的に処理するために、コイルの先端と尾端とをマッシュシーム溶接により接合する場合（いわゆるコイル継ぎを行う場合）を例に挙げて説明する。

図１は、シーム溶接機１００の構成の一例を示す図である。各図において、Ｘ、Ｙ、Ｚ座標は、各図における向きの関係を示すものである。また、図１において、○の中に●を付したものは、紙面の奥側から手前側に向かう方向を示す。

シーム溶接機１００は、上側クランプ１１１、１１３（図２も参照）、下側クランプ１１２、１１４（図２も参照）、上側押圧シリンダ１２１、１２２、下側押圧シリンダ１２３、１２４、上側円板電極１３１、下側円板電極１３２、上側油圧シリンダ１４１、下側油圧シリンダ１４２、上側加圧ロール１５１、下側加圧ロール１５２、上側油圧シリンダ１６１、下側油圧シリンダ１６２、キャリッジフレーム１７０、駆動装置１８１〜１８７、および溶接電源１９０を有する。図２は、スエージング時の上側クランプ１１１、１１３、下側クランプ１１２、１１４、上側加圧ロール１５１、および下側加圧ロール１５２の位置の関係の一例を示す図である。図２において、○の中に×を付したものは、紙面の手前側から奥側に向かう方向を示す。

上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２は、高強度鋼板および低強度鋼板の何れかである。上側鋼板Ｓ１が高強度鋼板である場合には下側鋼板Ｓ２は低強度鋼板であり、下側鋼板Ｓ２が低強度鋼板である場合には上側鋼板Ｓ１は高強度鋼板である。上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２の搬送方向は、Ｘ軸方向の正の方向（図１の紙面の奥側から手前側の方向）であるものとする。図２に示すように、マッシュシーム溶接に際し、上側鋼板Ｓ１を上側（Ｚ軸の正の方向側）、下側鋼板Ｓ２を下側（Ｚ軸の負の方向側）として、上側鋼板Ｓ１の先端または尾端の部分と、下側鋼板Ｓ２の尾端または先端の部分とは、所定の重ね代を有した状態で相互に重ね合わせられる。

例えば、図２（ａ）に示すように、先行するコイルが下側鋼板Ｓ２であり、後行するコイルが上側鋼板Ｓ１であるとする。この場合、下側鋼板Ｓ２の尾端の部分と上側鋼板Ｓ１の先端の部分とが相互に重ね合わせられる。そして、後述するようにして上側鋼板Ｓ１と下側鋼板Ｓ２との当該重ね合わせられた部分（重ね合わせ部）の溶接予定箇所に対してマッシュシーム溶接が行われる。その後、マッシュシーム溶接が行われた上側鋼板Ｓ１の尾端の部分がマッシュシーム溶接を行う位置に到達し、当該上側鋼板Ｓ１の尾端の部分と、当該上側鋼板Ｓ１の次に搬送されるコイル（鋼板）の先端の部分とが相互に重ね合わせられた状態になる。このとき、図２（ｂ）に示すように、当該上側鋼板Ｓ１は下側鋼板Ｓ２となり、当該上側鋼板Ｓ１の次に搬送される鋼板は上側鋼板Ｓ１となる。即ち、マッシュシーム溶接が行われる際に、先行するコイルの尾端の部分は、常に、後行するコイルの先端の部分の下側に位置した状態になる。そして、当該上側鋼板Ｓ１と、当該上側鋼板Ｓ１の次に搬送されるコイル（鋼板）との当該重ね合わせられた部分の溶接予定箇所に対してマッシュシーム溶接が行われる。尚、図２（ａ）および図２（ｂ）に示す例とは逆に、先行するコイルが上側鋼板Ｓ１になる場合、先行するコイルの尾端の部分は、常に、後行するコイルの先端の部分の上側に位置した状態で、それらの部分に対するマッシュシーム溶接が行われる。

図１の説明に戻り、駆動装置１８１は、上側押圧シリンダ１２１、１２２の動作を制御する。上側押圧シリンダ１２１、１２２は、上側クランプ１１１に取り付けられている。上側押圧シリンダ１２１、１２２は、駆動装置１８１による制御に従って上下方向（Ｚ軸方向）に移動する。例えば、マッシュシーム溶接を開始する前に、下側鋼板Ｓ２の尾端の部分と上側鋼板Ｓ１の先端の部分とが相互に重ね合わせられた状態になると、上側押圧シリンダ１２１、１２２は、上側クランプ１１１を下側（Ｚ軸の負の方向側）に押し付ける。尚、図示は省略するが、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示す上側クランプ１１３に対しても、以上のような駆動装置および上側押圧シリンダが配置される。

駆動装置１８２は、下側押圧シリンダ１２３、１２４の動作を制御する。下側押圧シリンダ１２３、１２４は、下側クランプ１１２に取り付けられている。下側押圧シリンダ１２３、１２４は、駆動装置１８２による制御に従って上下方向（Ｚ軸方向）に移動する。マッシュシーム溶接を開始する前に、下側鋼板Ｓ２の尾端の部分と上側鋼板Ｓ１の先端の部分とが相互に重ね合わせられた状態になると、下側押圧シリンダ１２３、１２４は、下側クランプ１１２を上側（Ｚ軸の正の方向側）に押し付ける。尚、図示は省略するが、図２（ａ）〜図２（ｃ）に示す下側クランプ１１４に対しても、以上のような駆動装置および上側押圧シリンダが配置される。
以上のようにして上側クランプ１１１、１１３および下側クランプ１１２、１１４が押し付けられることにより、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２の位置が固定される。

上側円板電極１３１および下側円板電極１３２は、円板状の電極であり、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２に対してマッシュシーム溶接を行うための電極である。本実施形態では、上側円板電極１３１および下側円板電極１３２は、共に銅合金製の電極である。尚、上側円板電極１３１および下側円板電極１３２は、同じもので実現することができる。
駆動装置１８３は、上側油圧シリンダ１４１および上側円板電極１３１の動作を制御する。上側油圧シリンダ１４１は、駆動装置１８３による制御に従って上下方向（Ｚ軸方向）に移動する。マッシュシーム溶接を行う際に、上側円板電極１３１は、上側鋼板Ｓ１の上面に接した状態になる。また、上側円板電極１３１は、駆動装置１８３による制御に従って回転する。

駆動装置１８４は、下側油圧シリンダ１４２および下側円板電極１３２の動作を制御する。下側油圧シリンダ１４２は、駆動装置１８４による制御に従って上下方向（Ｚ軸方向）に移動する。マッシュシーム溶接を行う際に、下側円板電極１３２は、下側鋼板Ｓ２の下面に接した状態になる。また、下側円板電極１３２は、駆動装置１８４による制御に従って回転する。
以上のようにマッシュシーム溶接を行う際に、上側円板電極１３１が上側鋼板Ｓ１の上面に接すると共に下側円板電極１３２が下側鋼板Ｓ２の下面に接し、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２が所定の加圧力で加圧された状態で、溶接電源１９０から電力が供給されると、上側円板電極１３１および下側円板電極１３２を介して上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２が通電される。

上側加圧ロール１５１および下側加圧ロール１５２は、スエージングロールやプラニッシュロールと称されるロールであり、スエージングを行う（マッシュシーム溶接が行われた溶接部の厚みを低減させると共に当該溶接部の表面の形状を平坦にする）ためのロールである。本実施形態では、上側加圧ロール１５１および下側加圧ロール１５２は、鋼製のロールであり、上側円板電極１３１および下側円板電極１３２よりも硬い材料で形成される。尚、上側加圧ロール１５１および下側加圧ロール１５２は、同じもので実現することができる。上側加圧ロール１５１および下側加圧ロール１５２は、上側円板電極１３１および下側円板電極１３２の上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２に対する相対的な移動方向を前側とした場合に、上側円板電極１３１および下側円板電極１３２よりも後側の位置で前記接合部の上下に配置される。後述するように図１に示す例では、キャリッジフレーム１７０がＹ軸の正の方向に移動を行うことでマッシュシーム溶接およびスエージングが行われる。よって、上側円板電極１３１および下側円板電極１３２の上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２に対する相対的な移動方向は、Ｙ軸の正の方向になり、上側円板電極１３１および下側円板電極１３２よりも後側は、Ｙ軸の負の方向になる。

駆動装置１８５は、上側油圧シリンダ１６１および上側加圧ロール１５１の動作を制御する。上側油圧シリンダ１６１は、駆動装置１８５による制御に従って上下方向（Ｚ軸方向）に移動する。マッシュシーム溶接が行われた溶接部に対してスエージングを行う際に、上側加圧ロール１５１は、当該溶接部の上面に接した状態になる。また、上側加圧ロール１５１は、駆動装置１８５による制御に従って回転する。

駆動装置１８６は、下側油圧シリンダ１６２および下側加圧ロール１５２の動作を制御する。下側油圧シリンダ１６２は、駆動装置１８６による制御に従って上下方向（Ｚ軸方向）に移動する。マッシュシーム溶接が行われた溶接部に対してスエージングを行う際に、下側加圧ロール１５２は、当該溶接部の下面に接した状態になる。また、下側加圧ロール１５２は、駆動装置１８６による制御に従って回転する。
以上のようにスエージングを行う際に、上側加圧ロール１５１が溶接部の上面に接すると共に下側加圧ロール１５２が溶接部の下面に接すると、溶接部は、所定の加圧力で加圧される。尚、スエージングの際の加圧力は、マッシュシーム溶接の際の加圧力よりも大きい。

キャリッジフレーム１７０は、駆動装置１８７による制御に従って、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２の板幅方向（Ｙ軸方向（＝溶接予定箇所に沿う方向（即ち溶接線の方向）））に移動する。キャリッジフレーム１７０には、上側油圧シリンダ１４１、１６１および下側油圧シリンダ１４２、１６２が取り付けられる。上側油圧シリンダ１４１は、上側円板電極１３１と相互に接続され、下側油圧シリンダ１４２は、下側円板電極１３２と相互に接続され、上側油圧シリンダ１６１は、上側加圧ロール１５１と相互に接続され、下側油圧シリンダ１６２は、下側加圧ロール１５２と相互に接続される。従って、キャリッジフレーム１７０がＹ軸方向に移動することによって、上側円板電極１３１、下側円板電極１３２、上側加圧ロール１５１、および下側加圧ロール１５２も、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２の板幅方向に移動する。

キャリッジフレーム１７０がＹ軸の正の方向に移動を行いながら、前述したようにして、上側円板電極１３１および下側円板電極１３２により上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２が所定の加圧力で加圧された状態で上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２が通電されると、当該方向に沿ってマッシュシーム溶接が連続的に行われる。このマッシュシーム溶接に続いて、前述したようにして、上側加圧ロール１５１および下側加圧ロール１５２により溶接部が所定の加圧力が加圧されると、当該方向に沿ってスエージングが連続的に行われる。従って、キャリッジフレーム１７０がＹ軸の正の方向に１回移動する間に、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２に対し、マッシュシーム溶接とスエージングとがこの順で連続して実行される。

本実施形態では、以上のようにしてスエージングを行うに際し、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、突出側加圧ロールの接触端部２１０ａ、２１０ｂが、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ａ、２２０ｂよりも、（Ｚ軸方向において）上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２側に突き出した状態になるようにする。

ここで、突出側加圧ロールは、上側加圧ロール１５１および下側加圧ロール１５２の何れか一方のロールである。図２（ａ）に示す例では、突出側加圧ロールは、下側加圧ロール１５２であり、図２（ｂ）に示す例では、突出側加圧ロールは、上側加圧ロール１５１である。突出側加圧ロールの接触端部２１０ａ、２１０ｂは、突出側加圧ロールの端部のうち、スエージングにより溶接部を変形する際に、少なくとも上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２の何れかと接触する位置にある端部である。図２（ａ）に示す例では、突出側加圧ロールの接触端部２１０ａは、下側加圧ロール１５２の上端部であり、図２（ｂ）に示す例では、突出側加圧ロールの接触端部２１０ｂは、上側加圧ロール１５１の下端部である。

突出側加圧ロール側クランプは、上側クランプ１１１、１１３および下側クランプ１１２、１１４のうち、突出側加圧ロールが配置されている側にあるクランプである。図２（ａ）に示す例では、突出側加圧ロールは、下側加圧ロール１５２であるので、突出側加圧ロールが配置されている側は、下側（Ｚ軸の負の方向側）である。よって、突出側加圧ロール側クランプは、下側クランプ１１２、１１４になる。一方、図２（ｂ）に示す例では、突出側加圧ロールは、上側加圧ロール１５１であるので、突出側加圧ロールが配置されている側は、上側（Ｚ軸の正の方向側）である。よって、突出側加圧ロール側クランプは、上側クランプ１１１、１１３になる。突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ａ、２２０ｂは、突出側加圧ロール側クランプの上側鋼板Ｓ１または下側鋼板Ｓ２と接触する面である。図２（ａ）に示す例では、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ａは、下側クランプ１１２、１１４の、下側鋼板Ｓ２、上側鋼板Ｓ１との接触面である。また、図２（ｂ）に示す例では、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ｂは、上側クランプ１１１、１１３の、上側鋼板Ｓ１、下側鋼板Ｓ２との接触面である。

また、本実施形態では、突出側加圧ロール側鋼板を低強度鋼板とする。突出側加圧ロール側鋼板は、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２の一方の鋼板であって、それらの重ね合わせ部において、突出側加圧ロールが配置されている側で他方の鋼板と重ね合わせられる鋼板である。図２（ａ）に示す例では、突出側加圧ロールが配置されている側は、下側（Ｚ軸の負の方向側）である。従って、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２のうち、下側で重ね合わせられる下側鋼板Ｓ２が突出側加圧ロール側鋼板（低強度鋼板）になる。また、図２（ｂ）に示す例では、突出側加圧ロールが配置されている側は、上側（Ｚ軸の正の方向側）である。従って、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２のうち、上側で重ね合わせられる上側鋼板Ｓ１が突出側加圧ロール側鋼板（低強度鋼板）になる。

図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように、突出側加圧ロールの接触端部２１０ａ、２１０ｂを、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ａ、２２０ｂよりも、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２側に突き出すと共に、突出側加圧ロール側鋼板を低強度鋼板とすることによって、本来のスエージングの効果（溶接部の厚みの減少や表面の平坦化）に加え、溶接部に発生する残留応力を低下させることができ、溶接部の割れを抑制することができる。

一方、図２（ｃ）に示すように、突出側加圧ロールの接触端部２１０ｃのＺ軸方向の位置と、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ｃのＺ軸方向の位置とを一致させると、溶接部のＺ軸方向の変形がない。従って、スエージングを行っても、本来のスエージングの効果（溶接部の厚みの減少や表面の平坦化）しか得ることができない。

以上のように、本発明者らは、突出側加圧ロールの接触端部２１０ａ、２１０ｂを、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ａ、２２０ｂよりも、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２側に突き出すと共に、突出側加圧ロール側鋼板を低強度鋼板とすることによって、スエージングを行うことを見出した。

尚、突出側加圧ロールの接触端部２１０ａ、２１０ｂを、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ａ、２２０ｂよりも、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２側に突き出していれば、左右のクランプのクランプ面のＺ軸方向の位置は、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すように同じであってもよいし、図２（ａ）および図２（ｂ）に示すようにせず異ならせてもよい。即ち、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ａ、２２０ｂのＺ軸方向の位置は、左右のクランプで同じであっても異なっていてもよい。

ここで、突出側加圧ロールの接触端部２１０ａ、２１０ｂを、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ａ、２２０ｂよりも、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２側に突き出す際のＺ軸方向における突き出し量Ｄ（＝突出側加圧ロールの接触端部のＺ軸方向（上下方向）の突き出し量Ｄ（以下、単に「突き出し量Ｄ」と称する））が小さいと、溶接部に発生する残留応力の低減の効果が十分に得られなくなる。一方、突き出し量Ｄが大きすぎると、当該突き出しによる溶接部の変形が大きくなり、前述した溶接部に発生する残留応力の低減分よりも、当該変形による残留応力の増大分の方が大きくなり、溶接部に発生する残留応力が却って大きくなる。また、上側クランプ１１１、１１３および下側クランプ１１２、１１４による上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２の固定（クランプ）が難しくなる。

以上のような観点から、突き出し量Ｄは、突出側加圧ロール側鋼板の板厚の０［％］超えて１００［％］未満とし、１０［％］以上５０［％］以下が好ましく、２０［％］以上４０［％］以下がより好ましい。尚、図２（ａ）に示す例では、突出側加圧ロールは、下側加圧ロール１５２である。また、図２（ｂ）に示す例では、突出側加圧ロールは、上側加圧ロール１５１である。また、本発明者らは、本来のスエージングの効果を得るために必要な加圧力の範囲では、スエージング時の加圧力を変えても、突き出し量Ｄが前述した範囲であれば、溶接部の割れを抑制する効果に影響は変わらないことを確認している。

本実施形態では、上側クランプ１１１、１１３および下側クランプ１１２、１１４によるクランプ（固定）により、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２の位置は動かなくなる。駆動装置１８３、１８４は、上側油圧シリンダ１４１、下側油圧シリンダ１４２を用いて、マッシュシーム溶接に適した位置になるように、上側円板電極１３１、下側円板電極１３２のＺ軸方向の位置を調整する。また、駆動装置１８５、１８６は、上側油圧シリンダ１６１、下側油圧シリンダ１６２を用いて、突き出し量Ｄが前述した範囲内で予め設定された値になるように、上側加圧ロール１５１、下側加圧ロール１５２のＺ軸方向の位置を調整する。このようにした状態で、駆動装置１８７がキャリッジフレーム１７０を移動させることにより、前述したように、キャリッジフレーム１７０がＹ軸の正の方向に１回移動する間に、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２に対し、マッシュシーム溶接が行われた後、続けて、当該マッシュシーム溶接が行われた部分（溶接部）に対して当該マッシュシーム溶接の進行方向に沿うようにスエージングが実行される。即ち、マッシュシーム溶接とスエージングとが、この順で連続して実行される。

（まとめ）
以上のように本実施形態では、スエージングを行うに際し、突出側加圧ロールの接触端部２１０ａ、２１０ｂを、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ａ、２２０ｂよりも、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２側に突き出す。従って、マッシュシーム溶接およびスエージングの工程に対し新たな工程を付加することなく、マッシュシーム溶接により形成された溶接部の機械的特性を容易に改善させることができる。

ここで、特許文献１には、マッシュシーム溶接を行う円板電極に対し、クランプのクランプ面の位置をずらす技術が開示されている。しかしながら、この技術は、スエージングを行うためのロールではなく、マッシュシーム溶接を行うためのロールに関する技術である。また、この技術は、マッシュシーム溶接を行うに際し、上側鋼板と下側鋼板のＺ軸方向のバランスを均一にするための技術である。これに対し、本実施形態では、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２の溶接部のＺ軸方向の位置は、上側または下側にずれることになり、上側鋼板Ｓ１と下側鋼板Ｓ２のＺ軸方向のバランスを敢えて崩している。このような本実施形態の手法と特許文献１に記載の手法とは相容れない。また、特許文献２には、マッシュシーム溶接の前にスエージングを行うが、このスエージングは、マッシュシーム溶接に用いる円板電極の損耗を低減するためのものである。また、マッシュシーム溶接の後に行うスエージングも、一般的なスエージングに過ぎない。即ち、何れのスエージングも、溶接部の割れの低減を示唆するものではない。

（変形例）
本実施形態では、上側円板電極１３１、下側円板電極１３２、上側加圧ロール１５１、および下側加圧ロール１５２の全てを上下方向（Ｚ軸方向）に個別に移動させることが可能である場合を例に挙げて説明した。しかしながら、スエージングを行うに際し、突出側加圧ロールの接触端部２１０ａ、２１０ｂを、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ａ、２２０ｂよりも、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２側に突き出せれば、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、上側クランプ１１１、１１３および下側クランプ１１２、１１４が、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２を固定（クランプ）するＺ軸方向の位置を移動させてもよい。このように上側クランプ１１１、１１３および下側クランプ１１２、１１４が、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２を固定（クランプ）するＺ軸方向の位置を可変とする場合、例えば、下側円板電極１３２および下側加圧ロール１５２のＺ軸方向の位置を固定してもよい。この場合、下側油圧シリンダ１４２、１６２および駆動装置１８４、１８６は不要になる。更に、本実施形態のように、上側円板電極１３１、下側円板電極１３２、上側加圧ロール１５１、および下側加圧ロール１５２のＺ軸方向の位置を個別に移動させることと、上側クランプ１１１、１１３および下側クランプ１１２、１１４が、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２を固定（クランプ）するＺ軸方向の位置を移動させることとの双方を行ってもよい。

また、本実施形態では、上側円板電極１３１、下側円板電極１３２、上側加圧ロール１５１、および下側加圧ロール１５２の全てが、駆動装置１８３〜１８６により回転駆動する場合を例に挙げて説明した。しかしながら、これらの少なくとも１つは、回転駆動しなくてもよい。

また、本実施形態では、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２の位置を固定してキャリッジフレーム１７０を移動させることにより、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２に対して、上側円板電極１３１、下側円板電極１３２、上側加圧ロール１５１、および下側加圧ロール１５２を移動させる場合を例に挙げて説明した。しかしながら、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２に対して、上側円板電極１３１、下側円板電極１３２、上側加圧ロール１５１、および下側加圧ロール１５２を相対的に移動させていれば、必ずしもこのようにする必要はない。例えば、上側円板電極１３１、下側円板電極１３２、上側加圧ロール１５１、および下側加圧ロール１５２の位置を固定して、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２を移動させてもよい。

尚、以上説明した本発明の実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

（実施例）
次に、本発明の実施例を説明する。
＜実施例１＞
本実施例では、図２（ａ）および図２（ｂ）に示したように、スエージングを行うに際し、突出側加圧ロールの接触端部２１０ａ、２１０ｂを、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ａ、２２０ｂよりも、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２側に突き出した場合を発明例とする。一方、図２（ｃ）に示したように、突出側加圧ロールの接触端部２１０ｃのＺ軸方向の位置と、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ｃのＺ軸方向の位置とを一致させた場合を比較例とする。発明例と比較例との夫々の場合の溶接継手を作製した。本実施例では、以下の条件で溶接継手を作製した。なお、冷延鋼板は全て未焼鈍材である。

・高強度鋼板
鋼種：１４７０ＭＰａ級のＴＲＩＰ鋼と同成分の冷延鋼板
板厚：１．６［ｍｍ］
溶接割れ感受性組成Ｐｃｍ：０．５６［質量％］
・低強度鋼板
鋼種：２７０ＭＰａ級の冷延鋼板と同成分の冷延鋼板
板厚：１．６［ｍｍ］
溶接割れ感受性組成Ｐｃｍ：０．０４［質量％］
・溶接条件
溶接速度：１０．０［ｍ／ｍｉｎ］
溶接電流：１６．５［ｋＡ］
円板電極の加圧力：２５００［ｋｇｆ］
加圧ロールの加圧力：３０００〜４０００［ｋｇｆ］
重ね代：１．６［ｍｍ］
突き出し量：高強度鋼板側に０．４５［ｍｍ］（発明例）、０．０［ｍｍ］（比較例）

以上のようにして製作された各溶接継手の溶接部に割れが生じるか否かを確認した。その結果を図３に示す。図３は、溶接継手の溶接線に垂直な方向に切った断面を示す図（写真）である。図３（ａ）は、比較例の溶接継手を示す図であり、図３（ｂ）は、発明例の溶接継手を示す図である。尚、図３（ｂ）において白抜き矢印線は、突出側加圧ロールの接触端部を突き出す方向を示す。

図３（ａ）に示す比較例の溶接継手では、高強度鋼板３０１と低強度鋼板３０２との溶接部に割れが生じ、鋼板は、継手部分で破断した。これに対し、図３（ｂ）に示す発明例の溶接継手では、低高強度鋼板３０３と低強度鋼板３０４との溶接部に割れは生じなかった。

＜実施例２＞
本実施例では、高強度鋼板および低強度鋼板として図４に示すものを用いて、図５に示すように溶接条件を異ならせて溶接継手を作製した。
図４において、「−」は、意図的に添加していないことを示す。また、図４において、残部は、Ｆｅおよび不純物である。また、図４に示す何れの鋼板（高強度鋼板ＨＴ１〜ＨＴ３、低強度鋼板ＭＳ１〜ＭＳ３）も、冷間圧延工程により製造されたままの鋼板であり、その後の工程（焼鈍工程等）で処理されていない鋼板である。また、成品の引張強度クラスとは、各鋼板の成品として要求される引張強度のクラスである。尚、成品とは、冷間圧延工程後の各工程（焼鈍工程等）で処理された鋼板を指す。

本実施例では、図２（ａ）、図２（ｃ）に示すようにして高強度鋼板および低強度鋼板を配置した。そして、図２（ａ）に示したように、突出側加圧ロールの接触端部２１０ａを、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ａよりも、上側鋼板Ｓ１および下側鋼板Ｓ２側に突き出した場合と、図２（ｃ）に示したように、突出側加圧ロールの接触端部２１０ｃのＺ軸方向の位置と、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面２２０ｃのＺ軸方向の位置とを一致させた場合との夫々の場合で溶接継手を作製した。

図５において、突き出し量（ｍｍ）は、図２（ｃ）に示す突出側加圧ロールの接触端部２１０ｃのＺ軸方向の位置を「０（ゼロ）」とし、当該位置よりも、突出側加圧ロールの接触端部２１０ａのＺ軸の方向の位置が、Ｚ軸の正の方向である場合にプラス（＋）の値を有するものとする。突き出し量（％）は、｛突き出し量（ｍｍ）÷低強度鋼板の板厚｝×１００で表される。作製してから一週間の間、溶接継手の溶接部を顕微鏡で定期的に観察し、溶接部に割れが生じたか否かを確認した。

実操業においてコイルに破断が生じなければ、溶接部に小さな割れがあっても、マッシュシーム溶接の目的は達成することができる。このような観点から、本実施例では、板厚方向（Ｚ軸方向）において、低強度鋼板の板厚の１０［％］超の長さの割れが生じるものを不合格品とし、そうでないものを合格品とした。また、合格品のうち、その半分（板厚方向（Ｚ軸方向）において、低強度鋼板の板厚の５［％］）の長さの割れが生じるものを良品とした。そして、割れが生じないものを優良品とした。

図５において、割れが「◎」であることは、割れが生じなかったこと（優良品）を示す。割れが「○」であることは、板厚方向（Ｚ軸方向）において、低強度鋼板の板厚の０［％］超５［％］以下の長さの微小な割れが生じたこと（良品）を示す。割れが「△」であることは、板厚方向（Ｚ軸方向）において、低強度鋼板の板厚の５［％］超１０［％］以下の長さの小さな割れが生じたこと（合格品）を示す。割れが「×」であることは、板厚方向（Ｚ軸方向）において、低強度鋼板の板厚の１０［％］超の長さの割れが生じたこと（不合格品）を示す。

図５において、突き出し量が、低強度鋼板の板厚の０［％］であると、板厚方向（Ｚ軸方向）において、低強度鋼板の板厚の１０［％］超の長さの割れが生じる。一方、突き出し量が、低強度鋼板の板厚の０［％］超１０［％］未満および５０［％］超１００［％］未満であると、板厚方向（Ｚ軸方向）において、低強度鋼板の板厚の５［％］超１０［％］以下の長さの小さな割れが生じるが、割れの大きさを低減することができる。そして、突き出し量が、低強度鋼板の板厚の１０［％］以上５０［％］以下であると、板厚方向（Ｚ軸方向）において、低強度鋼板の板厚の０［％］超５［％］以下の長さの微小な割れが生じるが、割れの大きさを一層低減することができる。さらに、突き出し量が、低強度鋼板の板厚の２０［％］以上４０［％］以下になると、割れが生じなくなる。このように突き出し量を調整することにより、溶接部の割れを制御することができることが分かる。

１１１、１１３：上側クランプ、１１２、１１４：下側クランプ、１２１〜１２２：上側押圧シリンダ、１２３〜１２４：下側押圧シリンダ、１３１：上側円板電極、１３２：下側円板電極、１４１：上側油圧シリンダ、１４２：下側油圧シリンダ、１５１：上側加圧ロール、１５２：下側加圧ロール、１６１：上側油圧シリンダ、１６２：下側油圧シリンダ、１７０：キャリッジフレーム、１８１〜１８７：駆動装置、１９０：溶接電源、２１０ａ〜２１０ｂ：突出側加圧ロールの接触端部、２２０ａ〜２２０ｂ：加圧ロール端部側クランプ面

Claims (5)

1. ２枚の鋼板の重ね合わせ部に対してマッシュシーム溶接を行って溶接継手を形成する溶接継手の形成方法であって、
   前記鋼板のそれぞれの上下に配置された上側クランプおよび下側クランプにより、前記２枚の鋼板をクランプする第１の工程と、
   前記２枚の鋼板がクランプされ、且つ、前記重ね合わせ部の上下に配置された上側円板電極および下側円板電極を回転させた状態で、前記上側円板電極および前記下側円板電極により前記重ね合わせ部の接合予定箇所に対して加圧と通電とを行いながら、前記接合予定箇所に沿うように、前記上側円板電極および前記下側円板電極を前記２枚の鋼板に対して相対的に移動させることにより、前記重ね合わせ部の接合予定箇所に対してマッシュシーム溶接を行い、接合部を形成する第２の工程と、
   前記２枚の鋼板がクランプされ、且つ、前記上側円板電極および前記下側円板電極の前記２枚の鋼板に対する相対的な移動方向を前側とした場合に、前記上側円板電極および前記下側円板電極よりも後側の位置で前記接合部の上下に配置された上側加圧ロールおよび下側加圧ロールを回転させた状態で、前記上側加圧ロールおよび前記下側加圧ロールにより前記接合部に対して加圧を行いながら、前記マッシュシーム溶接の進行方向に沿うように、前記上側加圧ロールおよび前記下側加圧ロールを前記２枚の鋼板に対して相対的に移動させることにより、前記接合部を変形させる第３の工程と、を有し、
   前記第３の工程により前記接合部を変形する際に、突出側加圧ロールの接触端部は、突出側加圧ロール側クランプのクランプ面よりも、前記鋼板が配置されている側に突き出した状態になっており、
   前記突出側加圧ロールは、前記上側加圧ロールおよび前記下側加圧ロールの何れか一方の加圧ロールであり、
   前記突出側加圧ロールの接触端部は、前記突出側加圧ロールの端部のうち、前記第３の工程により前記接合部を変形する際に、前記鋼板と接触する位置にある端部であり、
   前記突出側加圧ロール側クランプは、前記上側クランプおよび前記下側クランプのうち、前記突出側加圧ロールが配置されている側にあるクランプであり、
   前記突出側加圧ロール側クランプのクランプ面は、前記突出側加圧ロール側クランプの前記鋼板と接触する面であり、
   前記突出側加圧ロールの接触端部の上下方向の突き出し量は、突出側加圧ロール側鋼板の板厚の０［％］を超えて１００［％］未満であり、
   前記突出側加圧ロール側鋼板は、前記２枚の鋼板の一方の鋼板であって、前記重ね合わせ部において、前記突出側加圧ロールが配置されている側で他方の鋼板と重ね合わせられる鋼板であり、
   前記２枚の鋼板の溶接割れ感受性組成Ｐｃｍが異なることを特徴とする溶接継手の形成方法。
2. 前記突出側加圧ロール側鋼板の溶接割れ感受性組成Ｐｃｍは、前記他方の鋼板の溶接割れ感受性組成Ｐｃｍよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の溶接継手の形成方法。
3. 前記２枚の鋼板のうち何れかの鋼板の以下の（Ａ）式で表される溶接割れ感受性組成Ｐｃｍは、０．３１［質量％］以上０．６０［質量％］以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の溶接継手の形成方法。
   Ｐｃｍ［質量％］＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｖ］／１０＋５［Ｂ］ ・・・（Ａ）
   （１）式において、［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、それぞれ、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ、
   Ｂの含有量（質量％）である。
4. 前記２枚の鋼板のうち何れかの鋼板の以下の（Ａ）式で表される溶接割れ感受性組成Ｐｃｍは、０．００５［質量％］以上０．１００［質量％］以下であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の溶接継手の形成方法。
   Ｐｃｍ［質量％］＝［Ｃ］＋［Ｓｉ］／３０＋［Ｍｎ］／２０＋［Ｃｒ］／２０＋［Ｍｏ］／１５＋［Ｃｕ］／２０＋［Ｎｉ］／６０＋［Ｖ］／１０＋５［Ｂ］ ・・・（Ａ）
   （１）式において、［Ｃ］、［Ｓｉ］、［Ｍｎ］、［Ｃｒ］、［Ｍｏ］、［Ｃｕ］、［Ｎｉ］、［Ｖ］、［Ｂ］は、それぞれ、Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｃｕ、Ｎｉ、Ｖ、Ｂの含有量（質量％）である。
5. 前記突出側加圧ロールの接触端部の上下方向の突き出し量は、前記突出側加圧ロール側鋼板の板厚の１０［％］以上５０［％］以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の溶接継手の形成方法。