TW201134598A - Multiple peening treatment method for weld toe section - Google Patents

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201134598 六、發明說明： 【發明所屬 <技術領域】 發明領域 本發明係有關用以使銲趾部之疲勞特性提升之輕敲處 理方法。 【先前技術】 發明背景 眾知銲接接頭之疲勞強度大多非依鋼材強度而定而 多依銲接接頭之形狀而定。尤其，在結構性應力 集中大的 轉角接頭或搭接接頭等巾’録接接頭部與基材相比 ，其疲 勞特性顯著降低。 因此’會有鋅接接頭之形狀成為結構物之應力設計上 的妨礙’而無法充分活用高強度鋼材之優良特性的情況產 生。爰此，在具有循環負載作用的銲接接頭之構材中於 銲趾部進行有研磨（grinder)處理與TIG熔修(TIG dressing) 處理、或輕敲處理等加工製程。 習知，可使用具有硬質前端部的振動端子對銲趾部進 行輕敲處理，來使疲勞壽命加以提升。該習知輕敲處理中， 僅進行到將振動端子之前端部形狀複製到銲趾部以形成打 擊溝的部分。 因此，當以fe敲處理將銲趾部整形到大型的曲率半徑 時，有於銲趾部多半會殘留摺疊瑕疵且無法充分提升疲勞 特性之問題。 有關該摺疊瑕疵與使用擊鎚輕敲處理之疲勞特性提升 201134598 方法係記載在IIW(International Institute of Welding)所 ^ 7刊行 之非專利文獻1中。非專利文獻2中記載有超音波輕敲處埋 又’專利文獻1中記載有特定擊鎚輕敲處理之條件使在旱 接接頭之疲勞特性加以提升之方法。此外，於專利文獻2中 記載有在電弧銲接之後立刻沿著以銲接電弧加熱的銲縫部 賦予超音波振動之方法。 在記載於非專利文獻丨、2及專利文獻丨、2之方法中， 存有無法充分提升銲趾部之疲勞壽命的問題。 在該等方法中，由於壓縮殘留應力可藉由輕敲處理導 入銲趾部，因而期待可使銲趾部之疲勞壽命加以提升。 但，如專利文獻3中所述，輕敲處理後之銲趾部殘存有 後述之重疊瑕疯或摺疊瑕疯時，該等瑕庇會成為疲勞破損 之起點而無法使疲勞壽命充分提升。 在加工銲趾部之方法中除了輕敲處理以外，還有研磨 處理。但，在研磨處理中，雖然可漸增銲趾部之曲率半徑 來缓和應力集中，卻無法將壓縮殘留應力導入銲趾部。因 此’在銲趾部t維持在銲接時之導人伸張殘留應力的狀態 而未有充分提升銲趾部之疲勞壽命。 爰此’為避免於輕敲處理中所生成之重疊瑕疵或摺疊 瑕疵、以及大為整形銲趾部之曲率半徑，亦可在研磨處理 之後進行輕敲處理。 但，為進行研磨處理，必須對銲趾部進行堆焊。又， 研磨處理乃相當費事之作業。此外，必須使用到研磨處理 與輕敲處理兩個裝置，所以相當沒有效率。 201134598 專利文獻3雖指出：「可藉由將使用於輕敲處理之振動 端子之刖端部曲率半徑設定在2.0mm以下來防止重疊瑕 '疵，但使用前端形狀不同之銷的輕敲處理會因鲜趾線附近 之塑性流動而殘留有摺疊瑕疲（在該專利文獻3中該瑕疯亦 記述為重疊瑕疵）不利於疲勞特性」，但卻未檢討到針對該 指4瑕範之解決方法。 又’除了輕敲處理中對銲趾部之殘留壓縮應力導入以 外，為使安全利用銲接結構物而有相當強烈的需求將輕敲 處理後之銲趾部的曲率半徑盡量大以製作並極欲使應力集 中減少，因此最終為使製作成大於2_〇mm而需要多重輕敲 處理。 先前技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :特開平04-021717號公報 專利文獻2 :美國專利第6171415號說明書 專利文獻3 :特開2007-283355公報 非專利文獻 非專利文獻 1 . IIW Commission XIII, IIW recommendation Post Weld Improvement of Steel and Aluminum Structures, Revised March 2009, R20~27 非專利文獻2 :疲勞強度提升指向之超音波輕敲方法、 銲接學會誌第77卷(2008)第3號、P.210〜213 C發明内容]| 發明概要 201134598 發明欲解決之課題 本發明為解決上述習知技術之問題，以提供一種銲趾 部之輕敲處理方法為目的，其係在使用振動端子打擊銲趾 部之輕敲方法中，將壓縮殘留應力導入銲趾部且有效率地 整形具有大曲率半徑的銲趾部，以可穩定提升銲趾部之疲 勞特性者。 用以欲解決課題之手段 本發明人等準備在前端部曲率半徑相異之2種以上的 振動端子，精闢地檢討應該在哪一階段將使用之振動端子 之前端部曲率半徑漸增，即可有效地且不在銲趾部殘留瑕 疵地整形出具有大曲率半徑的銲趾部。 結果，本發明人等發現：在第1次輕敲處理中，使用前 端部曲率半徑為1〜3mm之振動端子，除去銲趾線及因第1 次輕敲處理而生成在銲趾線附近的重疊瑕疵以後，必須進 行第2次以後的輕敲處理。 又，本發明人等發現：在第2次以後的輕敲處理中，可 藉由加以進行直到生成在以第i次輕敲處理所形成之打擊 溝兩側的邊緣部，以第（i+Ι)次輕敲處理除去因第（i+Ι)次輕 敲處理所摺疊生成的摺疊瑕疵為止，而使銲趾部之疲勞壽 命顯著提升。 此外，本發明人等發現：將使用於第i次及第（i+Ι)次輕 敲處理之振動端子之前端部曲率半徑分別設定成R i及R i +1 時，當Ri+1/Ri在2以下時，可明顯地縮短直到除去上述摺疊 瑕疵為止之時間。 201134598 本發明係依據上述發現所形成者，其主旨如下。 ^ (J)種多重輕敲處理方法，其係使用具有預定前端部 曲率半值之振動端子’將沿著銲趾線對銲趾部進行打擊處 理之輕敲處理予以重複複數次之銲趾部之多重輕敲處理方 =，其特徵在於：使用在第丨次之振動端子之前端部曲率半 L、與使用在第（i+1)次之振動端？之前端部曲率半徑^ 滿足下述(A)式：

Ri<Ri+ig2Ri …（A) :一在^ 1為自然數，且第1次輕敲處理係使用前端部曲 率半徑&為1〜3mm之振動端子，於銲趾部形成曲率半徑為 Rl的打擊溝，並加以進行直到除去前述銲趾線與重疊瑕疵 為止。該重疊瑕_因前述^次輕敲處理而生成於前述曲 率半徑為1^的打擊溝中者。 第2人以後的輕敲處理係使用前述前端部曲率半徑队 之振動端子’於銲趾部形成曲率半㈣Ri的打擊溝，並加 以進订直到藉由前述前端部曲率半禋&+丨之振動端子，除去 因第（i+l)次輕敲處理使使邊緣部摺疊而生成之摺疊瑕疵為 止。 最後一次的輕敲處理係使用前述前端部曲率半徑R… 在4.0mm以上的振動端子加以進行。 (2)如上述（1)圯載之銲趾部之多重輕敲方法，其特徵在 於：前述前端部曲率半徑。 發明效果 依據本發明，可藉由未使阻害疲勞壽命提升之瑕疵殘 201134598 留在銲趾部的方法將壓縮殘留應力導入銲趾部，且以短時 間將銲趾部整形成大型的曲率半經，使穩定提升鲜趾部之 疲勞壽命。 而且’依據本發明可藉由使具有銲接接頭之構材的鲜 趾部之疲勞壽命加以提升，來提供—種不會從鲜接接頭部 疲勞破損且活用基材之材料特性的構材。 圖式簡單說明 第1圖⑷〜⑷係顯示本發明之多重輕敲處理方法之順 序之圖。 第2圖⑷〜⑷係顯示輕敲處理之鮮趾部之剖面形狀變 化之圖。 第3圖⑻〜⑷係說明在第1次輕敲處理中因振動端子之 徑長差異所造成之生成在銲趾部的瑕疲等差異之圖。 第4圖（a)、（b)係說明除去兩條摺疊瑕疯之機制之圖。 第5圖（a)、⑼係顯示與沿著使用於本發明之振動端子 之銲趾線之方向呈垂直方向之剖面形狀之圖。 第6圖係以(Ri+|/Ri)及(WTi)整理出振動端子之前端 4曲率半IR,及Ri+1、與直到除去摺叠瑕庇之時間 之關係之圖。 第7圖係顯不振動端子之前端部曲率半徑民及‘之比 (RhVR’）…I夕重輕敲處理之銲趾部之疲勞壽命之關係之 圖。 【f施A式：！ 用以實施發明之形綠 8 201134598 、下將參考圖式說明本發明。第丨圖係顯示本發明之多 重輕敲處財法之順序之圖。 。^第1圖⑷〜(c)所示，第1次輕敲處理係使用前端部曲 率半kRi為1〜3mm之振動端子丨打擊鮮趾部而形成打擊溝 4 ° 將4端。曲率半徑〜製作在lmm以上是因為若仏未滿 =則無法確保可耐住打擊程度的振動端子之強度。亦是 因為若Rl未滿丨_’則形成之打擊溝4之曲率半徑會近似一 叙的麵趾部之曲率半徑，如此—來將無法提升銲趾部之疲 勞壽命。 因此，如後述，在本發明中係以階段性漸增振動端子 之前端部曲率半徑直到銲趾部變成預期的曲率半徑，再進 一步進行輕敲處理。 因為，屆時若心在丨爪!!!以下，則直到銲趾部變成預期 曲率半徑為止之階段次數會增多而降低處理效率。又亦是 因為必須準備多數種類之振動端子的緣故。 另一方面，將前端部曲率半徑R|設在3mm以下之理由 如下。若R,超過3mm，則第1次輕敲處理之銲趾線附近的塑 性流動範圍會變廣。因此，當在銲趾部基材(鋼材)與銲接金 屬所構成之角度很大時，則如第3圖（a)所示會藉由銲趾線附 近之塑性流動於打擊溝4形成一深溝。若對該深溝持續進行 輕敲處理’則如第3圖（b)所示有可能會因塑性流動形成—邢 成在深溝密閉後之瑕疵（亦即重疊瑕疵）。若心超過3mm，則 以此種機制所形成之重疊瑕疲之生成頻率會變得非常高。 201134598 因為一旦生成，即便進行長時間的輕敲處理亦無法加以除 去。 相對地，當心在1〜3mm時，由於第丨次輕敲處理之銲趾 線之2 動範圍狹窄，因此即使生成重疊瑕疯，亦如第3 圖（c)所示们τ在於打擊溝4形成很淺的重疊瑕疵的程度。而 且，如第3圖⑷所示，可藉由緊接著施加輕敲處理來除去該 淺層的重疊瑕疵。亦即，藉由輕敲處理可確實地使重疊瑕 蔽消失。 因此，第1次輕敲處理必須一直進行直到除去銲趾線與 重疊瑕疵為止。在此，由於銲趾部之曲率半徑非常小，故 而將出現在基材（鋼材）與銲接金屬之間的線狀模樣稱為銲 趾線。若沿著該銲趾性進行輕敲處理，則銲趾部之曲率半 徑會變成與振動端子者相同大小的曲率半徑，因此基材(鋼 材）與銲接金屬之間的線狀模樣會消失。亦即，藉由輕敲處 理可除去銲趾線。 因為，在第2次以後的輕敲處理中並無法除去銲趾線與 重疊瑕疲。此乃因為使用在第2次以後的輕敲處理之振動端 子之前端部曲率半徑會大於在第丨次輕敲處理中所形成之 打擊溝4之曲率半徑Ri，因此振動端子之前端部會難以達及 銲趾線與重疊瑕疵。 即，第1-人輕敲處理相當於除去銲趾線與重叠瑕疫雙方 的預備處理。而，銲趾線與重疊瑕疫之除去可藉由目測檢 查加以確認。 又，若1^在1〜2mm之範圍内，則重疊瑕疵會變得非常 201134598 欠。因此，在形成有打擊溝4的階段中，該重疊瑕疵會是不 及影響銲趾部之疲勞壽命之程度的淺度，可易於除去重疊 瑕疵。亦即，若將&設定在1〜2mm之範圍内，可縮短第i 次輕敲處理之時間。 故而，R,以設定在1〜2mm之範圍内為宜。心之上限以 設在l_8mm為佳，以設在1511101較佳。 接下來，說明第2次以後的輕敲處理。如第丨圖^)〜^) 所示，第2次以後的輕敲處理係使用振動端子2(徑長大於第 1次輕敲處理中所使用之振動端子丨）而進行。 第2次以後的輕敲處理係再將第丨次輕敲處理中所形成 之打擊溝4加以輕敲處理，以形成第丨圖化彡中所示之打擊溝 5。而且，依序重複第1圖（d)〜(g)中所示之步驟並階段性漸 增振動端子2之前端部曲率半徑直到打擊溝5之曲率半徑成 為4.0mm以上為止。 接下來，說明如何將振動端子2之前端部曲率半徑予以 Is白#又性漸增。令使用在第i次之振動端子之前端部曲率半徑 為Ri、且令使用在第（i+Ι)次之振動端子之前端部曲率半徑 為Ri+1。在此’ i為自然數。而，當i=1時，令為在第丨次輕敲 處理中使用之振動端子1之前端部曲率半徑。 第2圖係顯示輕敲處理之銲趾部之剖面形狀變化之 圖。如第2圖（a)中所示，維持銲接狀態的銲趾部之曲率半徑 P很小。在此，第2圖（a)之0為銲趾部角度。 如第2圖（b)所示，第1次輕敲處理係使用心為1〜3爪爪之 振動端子1形成打擊溝4。如上述，第丨次輕敲處理係一直進 201134598 行直到除去銲趾線及重疊瑕疵為止。當第1次輕敲處理結束 時，打擊溝4的兩邊會生成有邊緣部3。 在進行第2次以後的輕敲處理時，該等邊緣部3必定存 在。因此，如第2圖（c)所示，為壓扁該等邊緣部3，在進行 第2次以後的輕敲處理時，會有必要使用到具有大於打擊溝 4之曲率半徑的前端部曲率半徑之振動端子2。 又，如上述，振動端子2係壓扁邊緣部3(參考第2圖（c)) 以形成打擊溝5(參考第2圖（d))。而且，經壓扁之邊緣部3會 摺疊至打擊溝5而成為兩條摺疊瑕疵。該兩條摺疊瑕疵係在 以振動端子2進行之輕敲處理之初始階段生成。 即，在進行第2次以後的輕敲處理時，使用在第（i+1) 次之振動端子2之Ri+I必須超過使用在第i次之振動端子之

Ri 〇 又，以使用在第i次輕敲處理之Ri之振動端子所形成的 曲率半徑Ri之打擊溝4的兩邊會生成兩條邊緣部3。而且， 該兩條邊緣部3會經由使用在第（i+Ι)次輕敲處理之Ri+1之振 動端子壓扁，而經壓扁之兩條邊緣部會成為兩條摺疊瑕疵。 該兩條摺疊瑕疵係在第（i +1)次輕敲處理之初始階段將 兩條邊緣部3壓扁而生成者。必須緊接著進杆第（i+Ι)次輕敲 處理以除去該兩條摺疊瑕疵。亦即，必須做到以目測檢查 無法看到兩條摺疊瑕疵。因為，上述兩條摺疊瑕疵會使銲 趾部之疲勞壽命顯著降低。 第4圖係說明兩條摺疊瑕疵之除去機制之圖。如第4圖 (a)所示，在第（i+Ι)次輕敲處理之初始階段經壓扁的邊緣部3 12 201134598 會摺疊至銲趾部並在銲趾線方向成為兩條紋路而變成兩條 摺疊瑕疲。 如第4圖（b)所示，該兩條摺疊瑕疵係藉由緊接著進行第 (i+Ι)次輕敲處理而使兩條紋路彼此靠近成為一條紋路（亦 即一條摺疊瑕疵）。若再持續進行輕敲處理，則該一條摺疊 瑕疵亦終將會不見而除去。將除去全部的摺疊瑕疵（包含該 一條摺疊瑕疵）之時間點設為第（i +1)次輕敲處理結束之基 準。而，兩條摺疊瑕疵與一條摺疊瑕疵之除去可藉由目測 檢查加以確認。此時，摺疊瑕疵會延展呈極薄的膜狀而成 為其破裂剝離之狀態。 當第（i+Ι)次輕敲處理結束時，於銲趾部會形成有曲率 半徑為Ri+1的新的打擊溝5。而且，於該新的打擊溝5之兩邊 會生成新的兩條邊緣部3。 若新的打擊溝5之曲率半徑氏+1在4.0mm以上，則新的 邊緣部3之突出量會變成微小到不及於影響銲趾部之疲勞 壽命降低的程度者。又，當負載作用至具有銲接接頭之構 材時，不會有應力集中到銲趾部之觀點看來，新的打擊溝5 之曲率半徑在4.0mm以上亦很理想。 因此，最後一次的輕敲處理必須使用Ri+i在4.0mm以上 之振動端子進行輕敲處理，以形成曲率半徑在4.0mm以上 之打擊溝5。最後一次的輕敲處理以Ri+i在4.5mm以上為 佳，以在5 ·0mm以上較佳。 又，將直到最後一次的輕敲處理為止之振動端子加以 變更的次數（即，直到Ri+1成為4.0mm以上為止的變更次數) 13 201134598 從經濟觀點看來，實用上以3次以下為佳。 而且，雖然銲趾部之曲率半徑p係藉由結構物而規 定，但依據本發明之多重輕敲處理，可藉由將振動端子之 前端部曲率半徑階段性漸增，使最終的銲趾部之曲率半徑 設定為4.0mm以上的任意大小。 接下來，參考第5圖與第6圖説明如何將振動端子之前 端部曲率半徑予以漸增。 第5圖係顯示與沿著用於本發明之振動端子之銲趾線 的方向呈垂直方向之剖面形狀之圖。 第5圖（a)係顯示使用於第i次之振動端子2之前端部形 狀，第5圖（b)係顯示使用於第（i+Ι)次之振動端子2之前端部 形狀。而，使用於第1次之振動端子1之前端部形狀係準據 第5圖（a)中所示之振動端子2之前端部形狀，且將前端部曲 率半徑Ri設為1〜3mm。 第6圖係以（Ri+1/Ri)及（Ti+I/Ti)整理出振動端子之前端 部曲率半徑Ri及Ri+1、與直到除去摺疊瑕疵之時間ΊΠ及Ti+1 之關係之圖。 如從第6圖可知，當Ri+I/Ri之比在2倍以上時，Ti+1/Ti 會急速變大。即，若將使用在第（i+1)次之振動端子之前端 部曲率半徑R i+1漸增到使用在第i次之振動端子之前端部曲 率半徑Ri的2倍，第（i+Ι)次輕敲處理所需要之時間會急速變 長。 此是因為若Ri+1超過Ri的2倍，則當在第（i+Ι)次輕敲處 理之初始階段生成之兩條摺疊瑕疲變成第4圖（a)中所示之 14 201134598 兩條=時’麵餘路會變深。 使兩條紋路相：：者對5亥兩條冰紋路施加輕敲處理’會 該一條^ 第4圖⑻成為—條紋路，並且直到 因亦終將除去消失為止需要長時間的輕敲處理。 ，必須將Ri+1/Ri設在2以下。 階段性漸増振動端子，因此必須設為Ri<Ri+lM，必須以 故而，必須滿足： 1 R|+丨各 2Rj ... (a)、且， 1為自然數之關係。 R|+1以设在Ri之1.2倍以上較佳。因為，可減低漸增 振動而子之曲率半徑時的階段次數而有良好作業效率。 妾下來，§兒明ί干趾部之疲勞壽命是如何藉由進行滿足 上揭式(Α)之輕敲處理而提升。 第7圖係顯示Ri與Ri+i之比（Ri+1/Ri)及銲·趾部之疲勞壽 命之關係之圖。而，第7圖中所示之銲趾部之疲勞壽命係將 經多重輕敲處理之試驗體予以機械加工作為寬幅70mm之 十子4驗體並進行轴向力之疲勞試驗的結果整理在散布圖 者。疲勞試驗中之應力範圍為200MPa且應力比為〇.〇5。 如從第7圖可知，當Ri+I/Ri超過2時會突發性地有短疲勞 壽命者存在。此是因為，當Ri+1/Ri超過2時，摺疊瑕疵會變 深’即使以目測看起來像已除去般，仍舊殘存有使疲勞壽 命減短的有害摺疊瑕疵尚未剝離。 接下來，說明振動端子之前端部曲率半徑以外的形狀 (參考第5圖）。為提高輕敲處理效率，將振動端子之肩部曲 15 201134598 率半徑r^ri+|設在ri$Rjri+| $Ri+|為佳。此外，由於可 易於實現該肩部之形狀，因此以將振動端子之徑長山與4+丨 設在 φ/2$η 且 di+1/2$ri+1 為佳。 而’從振動端子1、2之軸方向所看到的剖面形狀亦可 為圓形，但若製作為橢圓形或長方形，則可藉由製作成在 沿著銲趾線之方向呈細長剖面形狀，來提高振動端子丨、2 之強度。 實施例 接下來’進一步將以實施例說明本發明，但在實施例 中之條件乃用以確認本發明之實施可能性及效果所採用的 一條件例，本發明並非限於該一條件例者。在未脫離本發 明之主旨並可達成本發明之目的範圍内，本發明係可採用 各種條件者。 試驗體係將板厚Hmin的鋼板SM490B (JISG3106) 予以鲜接製作並作為十字銲接接頭者使用。銲接係使用 YFW-C50DR(jisZ3313 :導線徑長 1.4mm)或 YGW-11 (JISZ3312 :導線徑長丨4mm)導線，並經由二氧化碳半自動 銲接（電壓35V、電流350A、速度3mm/秒、氣體組成C02100 %)。表1中顯示試驗體之製作條件。 16 201134598 表1

No. 銲趾部 曲率半徑 p (mm) 辉趾部 角度 ΘΟ 銲接材料 銲接 方法 備註 種類 JIS規格 1 0.7〜1.2 3 8 〜42 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR co2 發明例 2 0.7〜1.2 3 8 〜42 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR co2 發明例 3 0.7〜1.2 3 8 〜42 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR C02 發明例 4 0.7 〜1.2 3 8 〜42 含銲劑芯銲線 Z33I3 YFW-C50DR C02 發明例 5 0.7 〜1.2 3 8 〜42 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR co2 發明例 6 0.7 〜1.2 3 8 〜42 含銲劑忠銲線 Z3313 YFW-C50DR C02 發明例 7 0.7 〜1.2 38-42 含銲劑思銲線 Z3313 YFW-C50DR C〇2 發明例 8 0.7 〜1.2 38-42 含銲劑怎銲線 Z3313 YFW-C50DR C02 比較例 9 0.7-1.2 38-42 含銲劑这銲線 Z3313 YFW-C50DR C〇2 比較例 10 0.7 〜1.2 38-42 含銲劑;^銲線 Z3313 YFW-C50DR C〇2 比較例 11 0.7 〜1.2 3 8 〜42 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR C〇2 比較例 12 0.9 〜1.4 8〜12 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR C02 發明例 13 0.9-1.4 8〜12 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR C〇2 比較例 14 0_9 〜1.4 8〜12 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR C〇2 比較例 15 0.5〜1.0 35 〜45 實心銲線 Z3312 YGW11 C02 發明例 16 0.5〜1.0 35 〜45 實心銲線 Z3312YGW11 C〇2 發明例 17 0.7 〜1.2 38-42 含銲劑怎銲線 Z3313 YFW-C50DR C〇2 發明例 18 0.9 〜1.4 8〜12 含銲劑;銲線 Z3313 YFW-C50DR C〇2 比較例 19 0.5-1.0 35 〜45 實心銲線 Z3312 YGW11 C02 發明例 20 0.7 〜1.2 38 〜42 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR C〇2 發明例 21 0.7-1.2 38-42 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR C〇2 比較例 22 0.7-1.2 3 8 〜42 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR C02 發明例 23 0.7-1.2 38-42 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR co2 發明例 24 0.7-1.2 38-42 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR C02 比較例 25 0.7 〜1.2 3 8 〜42 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR co2 比較例 26 0.7 〜1.2 3 8 〜42 含銲劑芯銲線 Z3313 YFW-C50DR C〇2 比較例 27 0.7〜1.2 38-42 含銲劑忠銲線 Z3313 YFW-C50DR C〇2 比較例 將表1中所示之試驗體之銲趾部予以輕敲處理並整形 銲趾部。輕敲處理係適當地選擇超音波輕敲處理與擊鎚輕 敲所進行。 超音波輕敲處理係使用具有振動端子之超音波衝擊處 17 201134598 理裝置，來適當變更振動端子之前端部曲率半徑所進行。 賦予到振動端子之超音波係設在振動數：27kHz、且功率： lkW。 擊鎚輕敲處理係適當地變更安裝在最大24 0 0RP Μ之鉚 釘鎚（高度調整裝置（air tool))之前端的振動端子之前端部 曲率半徑所進行。 表2中顯示輕敲處理條件。表2中之d、R、r分別表示： 振動端子之徑長、前端部曲率半徑、及肩部曲率半徑。又， 山、di+1、Ri、Ri+1、η、ri +丨之i表示處理次數，為1以上的 自然數。而，表1中，重疊瑕疵與兩條摺疊瑕疵之除去係以 目測檢查所確認。 將如上述方法經輕敲處理過的試驗體予以疲勞試驗加 以評估。疲勞試驗係將經輕敲處理之試驗體予以機械加工 製成寬幅70mm的十字試驗體並進行轴向力之試驗。應力範 圍係設在150MPa且應力比為0」。評估係測定直到破裂為止 之振幅次數所進行。直到破裂為止之振幅次數係以250萬次 以上為良好。評估結果顯示在表2。 18 201134598

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No.ll、13、14、18之比較例從使用在第1次輕敲處理 中之振動端子之心超過3mm確認：有重疊瑕/疵殘存且因此 無法提升疲勞壽命。 從1^〇.21之比較例為112=2父11|但尺3=2.5><112確認：以第3 次輕敲處理有生成摺疊瑕疵且就此在試驗體中殘存摺疊瑕 疵，故而無法提升疲勞壽命。 由於No.24、25之比較例為研磨處理，雖將銲趾部之曲 率半徑設在4.0mm以上，但確認雖可緩和應力集中卻無法 將壓縮殘留應力導入銲趾部’故而無法提升疲勞壽命。 由於No.26之比較例未對銲趾部施加輕敲處理、且 No.27之比較例之輕敲處理後的銲趾部之曲率半徑未滿 4.0mm，故而確認無法提升疲勞壽命。 藉由該等實施例確認：依據本發明可不使重疊瑕疵及 摺疊瑕疵殘存在銲趾部並可藉由增大銲趾部之曲率半徑減 20 201134598 低應力集中，故而可使銲趾部之疲勞壽命充分提升。 而，上述内容僅為舉例顯示本發明之實施形態者，本 發明可在申請專利範圍項目的記載範圍内加以各種變更。 例如，本發明之多重輕敲處理除十字接頭以外，亦可 適用在轉角接頭、或搭接接頭等。又，有關銲接方法亦非 限於二氧化碳銲接，亦可適用在以覆蓋電弧銲接加以銲接 過之接頭。 產業上之可利用性 如上述，依據本發明可藉由進行多重輕敲處理，以未 使瑕疵殘存在銲趾部的方式將壓縮殘留應力導入銲趾部， 故而僅以輕敲處理裝置即可使銲趾部之疲勞壽命加以提 升。本發明在工業上為具有高利用價值者。 L圖式簡單說明3 第1圖（a)〜(g)係顯示本發明之多重輕敲處理方法之順 序之圖。 第2圖（a)〜(d)係顯示輕敲處理之銲趾部之剖面形狀變 化之圖。 第3圖（a)〜(d)係說明在第1次輕敲處理中因振動端子之 徑長差異所造成之生成在銲趾部的瑕疵等差異之圖。 第4圖（a)、（b)係說明除去兩條摺疊瑕疵之機制之圖。 第5圖（a)、（b)係顯示與沿著使用於本發明之振動端子 之銲趾線之方向呈垂直方向之剖面形狀之圖。

第6圖係以（Ri+1/Ri)及（Ti+I/Ti)整理出振動端子之前端 部曲率半徑Ri及Ri+1、與直到除去摺疊瑕疵之時間乃及Ti+I 21 201134598 之關係之圖。 第7圖係顯示振動端子之前端部曲率半徑Ri及R…之比 (Ri+I/Ri)、與經多重輕敲處理之銲趾部之疲勞壽命之關係之 圖。 【主要元件符號說明】 卜振動端子(在第1次輕敲處財使狀振動端子） 2…振動端子(在第2次以後的輕敲處理巾制之振動端子） 3…邊緣部 4…打擊溝(在第1次輕敲處理中形成之打擊溝） 5...打擊溝(在第2次以後的輕敲處理中形成之打擊溝） di···使用於第i次之振動端子之徑長 4η··_使用於第(i+i)次之振動端子之徑長 Ri…使用在第i次之振動端子之前端部曲率半徑

Ri+1…使用在第(i+Ι)次之振動端子之前端部曲率半徑 η···使用在第i次之振動端子之肩部曲率半徑 ri+i···使用在第(i+l)次之振動端子肩部之曲率半_ p…曲率半徑 0…銲趾部角度 22

Claims (1)

1. 201134598 七、申請專利範圍： 1. -種鐸趾部之多重輕敲處理方法，其係使料有預定前 端部曲率半徑之振動端子’將沿著銲趾線對銲趾部進行 打擊處理之輕敲處理予以重複複數次者，其特徵在於： 使用在^次之振動端子之前端部曲率半徑&、與使 用在第㈣）次之振動端子之前端部曲率半徑^滿足下 述(A)式： = 2Rj · ·. (A) 在此，i :自然數； 且，第1次輕敲處理係使用前端部曲率半徑心為 1〜3_之振動端子’於銲趾部形成曲率半徑為&的打擊 溝’並加以進打直到除去前述銲趾線與重疊瑕疲為止， 該重疊瑕鋪因前述第丨次輕敲處理而生成於前述曲率 半把為Ri之打擊溝中者； 第2次以後的輕敲處理係使用前述前端部曲率半徑 Ri之振動端子，於銲趾部形成曲率半徑糾的打擊溝^ 並加以進行直到藉由前述前端部曲率半#R…之振動端 子’除去因第（i+l)次輕敲處理使邊緣部摺疊而生成之指 疊瑕疲為止，該邊緣部係生献制率半彳iRi之打擊溝 兩側者； / 最後-次的輕敲處理係使用前述前端部曲率半徑 R1+i在4.0mm以上的振動端子加以進行。 2. ^申請專利範圍第i項之銲趾部之多重輕敲方法，其中 前述前端部曲率半徑心為丨〜2mm。 23