JPH07124758A - 耐遅れ破壊特性に優れたドア補強部材用電縫管 - Google Patents
耐遅れ破壊特性に優れたドア補強部材用電縫管Info
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- JPH07124758A JPH07124758A JP5258521A JP25852193A JPH07124758A JP H07124758 A JPH07124758 A JP H07124758A JP 5258521 A JP5258521 A JP 5258521A JP 25852193 A JP25852193 A JP 25852193A JP H07124758 A JPH07124758 A JP H07124758A
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- Body Structure For Vehicles (AREA)
- Laser Beam Processing (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 残留応力を低下させた耐遅れ破壊特性に優れ
たドア補強部材用電縫管を提供する。 【構成】 引張強さが1180N/mm2 以上の薄鋼板を造管し
た電縫管の外周部を、長手方向に、かつ線状に高エネル
ギービーム照射して、肉厚の 1/3以上の深さまで溶け込
ませることにより残留応力を低減させた耐遅れ破壊特性
に優れたドア補強部材用電縫管である。
たドア補強部材用電縫管を提供する。 【構成】 引張強さが1180N/mm2 以上の薄鋼板を造管し
た電縫管の外周部を、長手方向に、かつ線状に高エネル
ギービーム照射して、肉厚の 1/3以上の深さまで溶け込
ませることにより残留応力を低減させた耐遅れ破壊特性
に優れたドア補強部材用電縫管である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ドア補強部材用の電縫
管に関し、さらに詳しくは、引張強さが1180N/mm2 以上
の薄鋼板を造管した電縫管の外周部を、レーザーなどの
高エネルギービームで照射することにより残留応力を低
減させた耐遅れ破壊特性に優れたドア補強部材用電縫管
に関するものである。
管に関し、さらに詳しくは、引張強さが1180N/mm2 以上
の薄鋼板を造管した電縫管の外周部を、レーザーなどの
高エネルギービームで照射することにより残留応力を低
減させた耐遅れ破壊特性に優れたドア補強部材用電縫管
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、自動車業界において、自動車への
安全性の要求の高まりにより、衝突時に乗員を保護する
ための高強度鋼板を用いた補強部材の採用が進められて
いる。この中で、自動車側面への衝突に対する乗員の保
護のために、ドア内部にドア補強部材の装着が進められ
ている。
安全性の要求の高まりにより、衝突時に乗員を保護する
ための高強度鋼板を用いた補強部材の採用が進められて
いる。この中で、自動車側面への衝突に対する乗員の保
護のために、ドア内部にドア補強部材の装着が進められ
ている。
【０００３】従来、ドア補強部材には、引張強さ588N/m
m2級の鋼板をパイプに造管後、焼入れ処理により引張強
さを1275N/mm2 以上に向上させてドア補強部材に用いる
場合があった。しかし、この場合は、焼入れ時に反りが
発生しやすいという問題があるとともに、造管後に焼入
れを行うため、生産性が低く焼入れコストが高くなると
いう問題がある。
m2級の鋼板をパイプに造管後、焼入れ処理により引張強
さを1275N/mm2 以上に向上させてドア補強部材に用いる
場合があった。しかし、この場合は、焼入れ時に反りが
発生しやすいという問題があるとともに、造管後に焼入
れを行うため、生産性が低く焼入れコストが高くなると
いう問題がある。
【０００４】そこで、この問題点の対策として、本発明
者らは出願番号 平成２年 特許願第２５３３８５号お
よび特許願第２５３３８６号に、連続焼鈍設備によって
水焼入れを行い、引張強さを980N/mm2以上に向上させた
冷延鋼板を、パイプに造管し、このパイプをドア補強部
材として用いることを提案している。
者らは出願番号 平成２年 特許願第２５３３８５号お
よび特許願第２５３３８６号に、連続焼鈍設備によって
水焼入れを行い、引張強さを980N/mm2以上に向上させた
冷延鋼板を、パイプに造管し、このパイプをドア補強部
材として用いることを提案している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、さらに鋭意研
究を進めた結果、引張強さが1180N/mm2 を超える超高強
度薄鋼板を造管した電縫管は、腐食環境下において、遅
れ破壊と言われる脆性破壊が生じるという問題が起こ
り、ドア補強部材として実用化するためには改善の余地
が残されていることが明らかになった。
究を進めた結果、引張強さが1180N/mm2 を超える超高強
度薄鋼板を造管した電縫管は、腐食環境下において、遅
れ破壊と言われる脆性破壊が生じるという問題が起こ
り、ドア補強部材として実用化するためには改善の余地
が残されていることが明らかになった。
【０００６】本発明は、上記の問題点を解決するために
なされたもので、引張強さが1180N/mm2 以上の薄鋼板を
造管した電縫管の外周部を、レーザーなどの高エネルギ
ービームで照射することにより残留応力を低減させた耐
遅れ破壊特性に優れたドア補強部材用電縫管を提供する
ことを目的とする。
なされたもので、引張強さが1180N/mm2 以上の薄鋼板を
造管した電縫管の外周部を、レーザーなどの高エネルギ
ービームで照射することにより残留応力を低減させた耐
遅れ破壊特性に優れたドア補強部材用電縫管を提供する
ことを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】引張強さが1180N/mm2 以
上の薄鋼板を造管した電縫管の外周部を、長手方向に、
かつ線状に高エネルギービーム照射して、肉厚の 1/3以
上の深さまで溶け込ませることにより残留応力を低減さ
せた耐遅れ破壊特性に優れたドア補強部材用電縫管であ
る。
上の薄鋼板を造管した電縫管の外周部を、長手方向に、
かつ線状に高エネルギービーム照射して、肉厚の 1/3以
上の深さまで溶け込ませることにより残留応力を低減さ
せた耐遅れ破壊特性に優れたドア補強部材用電縫管であ
る。
【０００８】
【作用】超高強度薄鋼板を造管した電縫管の遅れ破壊の
発生には、種々の因子が影響を及ぼすことが知られてお
り、その防止のために素材である鋼板の材質面からのア
プローチも種々行われている。また、この遅れ破壊発生
には、造管時に発生する電縫管中の引張り残留応力の存
在が強い影響を与えていることが知られている。そこ
で、本発明者らは、この引張り残留応力の低減が遅れ破
壊防止に有効であると考え検討を行った。
発生には、種々の因子が影響を及ぼすことが知られてお
り、その防止のために素材である鋼板の材質面からのア
プローチも種々行われている。また、この遅れ破壊発生
には、造管時に発生する電縫管中の引張り残留応力の存
在が強い影響を与えていることが知られている。そこ
で、本発明者らは、この引張り残留応力の低減が遅れ破
壊防止に有効であると考え検討を行った。
【０００９】一般に残留応力低減法として用いられる、
例えば、造管後、素材である鋼板の降伏点以上の荷重で
引張り、パイプ内部の残留応力を均一化する方法などで
は、鋼板の強度が非常に高いため、降伏点以上の荷重を
パイプに加えるには非常に大規模な設備を必要とする。
そこで、本発明者らは、研究を進めた結果、電縫管は種
々の変形過程を経て造管されることから、図３に示すよ
うに、電縫管の円周方向には不均一な引張り残留応力が
発生していることを見出した。引張強さが1180N/mm2 以
上の薄鋼板を造管した場合、その最大値は1000N/mm2 近
くになる場合がある。また、その外表面に最も高い引張
り残留応力が発生していることを見出した。
例えば、造管後、素材である鋼板の降伏点以上の荷重で
引張り、パイプ内部の残留応力を均一化する方法などで
は、鋼板の強度が非常に高いため、降伏点以上の荷重を
パイプに加えるには非常に大規模な設備を必要とする。
そこで、本発明者らは、研究を進めた結果、電縫管は種
々の変形過程を経て造管されることから、図３に示すよ
うに、電縫管の円周方向には不均一な引張り残留応力が
発生していることを見出した。引張強さが1180N/mm2 以
上の薄鋼板を造管した場合、その最大値は1000N/mm2 近
くになる場合がある。また、その外表面に最も高い引張
り残留応力が発生していることを見出した。
【００１０】この、電縫管の円周方向に発生する引張り
残留応力を低減するためには、引張り残留応力を横切る
ように材質に変化域を設けてやればよく、このために、
図４に示すように、電縫管１の長手方向に、かつ線状に
高エネルギービームを照射する。このように、電縫管１
の外周部を、長手方向に、かつ線状に高エネルギービー
ム照射することにより電縫管の強度をほとんど損なうこ
となく、長手方向に材質に変化域を設け、円周方向に発
生している引張り残留応力を低減することができる。高
エネルギービーム照射による溶け込み深さδは、引張り
残留応力が外表面で最も高いことを考慮して、外表面か
ら肉厚ｔの 1/3以上とする。
残留応力を低減するためには、引張り残留応力を横切る
ように材質に変化域を設けてやればよく、このために、
図４に示すように、電縫管１の長手方向に、かつ線状に
高エネルギービームを照射する。このように、電縫管１
の外周部を、長手方向に、かつ線状に高エネルギービー
ム照射することにより電縫管の強度をほとんど損なうこ
となく、長手方向に材質に変化域を設け、円周方向に発
生している引張り残留応力を低減することができる。高
エネルギービーム照射による溶け込み深さδは、引張り
残留応力が外表面で最も高いことを考慮して、外表面か
ら肉厚ｔの 1/3以上とする。
【００１１】高エネルギービーム照射位置は、ロール成
形による電縫管のみならず、ＵＯＥ成形法によるパイプ
など、その造管方法によらず引張り残留応力が高くなる
位置に照射することが必要であり、その照射本数は特に
規定しない。また、円周方向に照射しても、円周方向に
発生している引張り残留応力を低減する効果は小さく、
さらに、円周方向に材質の変化域が生じるので、曲げ方
向の力には弱くなり、このため、側面からの衝突に対す
る補強部材としては適切でない。
形による電縫管のみならず、ＵＯＥ成形法によるパイプ
など、その造管方法によらず引張り残留応力が高くなる
位置に照射することが必要であり、その照射本数は特に
規定しない。また、円周方向に照射しても、円周方向に
発生している引張り残留応力を低減する効果は小さく、
さらに、円周方向に材質の変化域が生じるので、曲げ方
向の力には弱くなり、このため、側面からの衝突に対す
る補強部材としては適切でない。
【００１２】薄鋼板の引張強さを1180N/mm2 以上に限定
した理由は、電縫管の引張強さが1180N/mm2 未満では遅
れ破壊が発生しないことと、ドア補強部材として使用す
るためには、高強度材を使用し、肉厚を薄くして重量を
軽くする必要があるためである。
した理由は、電縫管の引張強さが1180N/mm2 未満では遅
れ破壊が発生しないことと、ドア補強部材として使用す
るためには、高強度材を使用し、肉厚を薄くして重量を
軽くする必要があるためである。
【００１３】
【実施例】以下に、本発明の実施例について説明する。
表１に種々の造管方法による電縫管（パイプ）の諸元お
よびレーザー照射条件を示す。全てのパイプについて、
0.1 規定の塩酸に100 時間浸漬する腐食試験を行い、遅
れ破壊の発生状況を調査した。その結果を表１に併記し
た。
表１に種々の造管方法による電縫管（パイプ）の諸元お
よびレーザー照射条件を示す。全てのパイプについて、
0.1 規定の塩酸に100 時間浸漬する腐食試験を行い、遅
れ破壊の発生状況を調査した。その結果を表１に併記し
た。
【００１４】パイプNo. 〜のレーザー照射前後の円
周方向の引張り残留応力分布を図１に示す。図中、比較
例Ａと発明例ＡはパイプNo. で、比較例Ｂと発明例Ｂ
はパイプNo. で、比較例Ｃと発明例ＣはパイプNo.
である。いずれの場合も、レーザー照射することによっ
て、引張り残留応力は大幅に低減されている。
周方向の引張り残留応力分布を図１に示す。図中、比較
例Ａと発明例ＡはパイプNo. で、比較例Ｂと発明例Ｂ
はパイプNo. で、比較例Ｃと発明例ＣはパイプNo.
である。いずれの場合も、レーザー照射することによっ
て、引張り残留応力は大幅に低減されている。
【００１５】側面からの衝突に対する強度については、
両端を支持し、中央に荷重を加える圧壊試験で確認し
た。その結果を図２に示す。パイプはいずれもNo.
で、比較例Ａはレーザー照射前、発明例Ａはレーザー照
射後、比較例Ｈは円周方向にレーザー照射したもので
る。発明例Ａは比較例Ａと比較して強度低下は認められ
ず、レーザー照射しても側面からの衝突に十分耐えうる
性能を有していることは明らかであり、ドア補強部材に
使用可能である。一方、比較例Ｈは円周方向にレーザー
照射しているため、円周方向に材質の変化域が生じ、パ
イプが十分に変形するまえに破断している。
両端を支持し、中央に荷重を加える圧壊試験で確認し
た。その結果を図２に示す。パイプはいずれもNo.
で、比較例Ａはレーザー照射前、発明例Ａはレーザー照
射後、比較例Ｈは円周方向にレーザー照射したもので
る。発明例Ａは比較例Ａと比較して強度低下は認められ
ず、レーザー照射しても側面からの衝突に十分耐えうる
性能を有していることは明らかであり、ドア補強部材に
使用可能である。一方、比較例Ｈは円周方向にレーザー
照射しているため、円周方向に材質の変化域が生じ、パ
イプが十分に変形するまえに破断している。
【００１６】遅れ破壊については、比較例Ａ、Ｂ、Ｃは
レーザー照射していないため、引張り残留応力が図１に
示すように残存しているため、遅れ破壊が発生してい
る。これに対し、図１に示すように、発明例Ａ、Ｂ、Ｃ
は、引張り残留応力が高い領域をレーザー照射している
ため、引張り残留応力は低減しており、遅れ破壊は発生
していない。
レーザー照射していないため、引張り残留応力が図１に
示すように残存しているため、遅れ破壊が発生してい
る。これに対し、図１に示すように、発明例Ａ、Ｂ、Ｃ
は、引張り残留応力が高い領域をレーザー照射している
ため、引張り残留応力は低減しており、遅れ破壊は発生
していない。
【００１７】一方、比較例Ｄ、Ｅはレーザー照射による
溶け込み深さδが浅く、十分に引張り残留応力が低減し
ていないため、遅れ破壊が発生している。さらに、比較
例Ｆ、Ｇはレーザー照射位置が引張り残留応力の高い位
置からずれているため、十分に引張り残留応力が低減せ
ず、遅れ破壊が発生している。比較例Ｈは円周方向にレ
ーザー照射しているため、引張り残留応力の低減効果が
小さく、遅れ破壊が発生している。
溶け込み深さδが浅く、十分に引張り残留応力が低減し
ていないため、遅れ破壊が発生している。さらに、比較
例Ｆ、Ｇはレーザー照射位置が引張り残留応力の高い位
置からずれているため、十分に引張り残留応力が低減せ
ず、遅れ破壊が発生している。比較例Ｈは円周方向にレ
ーザー照射しているため、引張り残留応力の低減効果が
小さく、遅れ破壊が発生している。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【発明の効果】以上述べたところから明らかなように、
本発明によれば引張強さが1180N/mm2以上の超高強度薄
鋼板を造管した電縫管を、レーザーなどの高エネルギー
ビームを適切な条件で照射することにより、耐遅れ破壊
特性に優れたドア補強部材用電縫管を得ることができ、
これによって、自動車の安全性、軽量化に大きく寄与す
ることができる。
本発明によれば引張強さが1180N/mm2以上の超高強度薄
鋼板を造管した電縫管を、レーザーなどの高エネルギー
ビームを適切な条件で照射することにより、耐遅れ破壊
特性に優れたドア補強部材用電縫管を得ることができ、
これによって、自動車の安全性、軽量化に大きく寄与す
ることができる。
【図１】実施例におけるレーザー照射前後の円周方向の
引張り残留応力分布を示す図である。
引張り残留応力分布を示す図である。
【図２】実施例における圧壊試験結果を示す図である。
【図３】電縫管の円周方向に発生する引張り残留応力分
布を示す図である。
布を示す図である。
【図４】電縫管への高エネルギービーム照射の例を示す
図で、(a) は電縫管の斜視図、(b) は電縫管の断面図で
ある。
図で、(a) は電縫管の斜視図、(b) は電縫管の断面図で
ある。
１…電縫管、２…溶接線、３…溶け込み部、ｔ…肉厚、
δ…溶け込み深さ。
δ…溶け込み深さ。
フロントページの続き (72)発明者 大宮 良信 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内
Claims (1)
- 【請求項１】 引張強さが1180N/mm2 以上の薄鋼板を造
管した電縫管の外周部を、長手方向に、かつ線状に高エ
ネルギービーム照射して、肉厚の 1/3以上の深さまで溶
け込ませることにより残留応力を低減させたことを特徴
とする耐遅れ破壊特性に優れたドア補強部材用電縫管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05258521A JP3127065B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 耐遅れ破壊特性に優れたドア補強部材用電縫管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05258521A JP3127065B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 耐遅れ破壊特性に優れたドア補強部材用電縫管 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07124758A true JPH07124758A (ja) | 1995-05-16 |
| JP3127065B2 JP3127065B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=17321372
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05258521A Expired - Fee Related JP3127065B2 (ja) | 1993-10-15 | 1993-10-15 | 耐遅れ破壊特性に優れたドア補強部材用電縫管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3127065B2 (ja) |
-
1993
- 1993-10-15 JP JP05258521A patent/JP3127065B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3127065B2 (ja) | 2001-01-22 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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