WO2023127405A1 - 鋼板の抵抗スポット溶接部における液体金属脆性割れ感受性の評価方法 - Google Patents

鋼板の抵抗スポット溶接部における液体金属脆性割れ感受性の評価方法 Download PDF

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WO2023127405A1
WO2023127405A1 PCT/JP2022/044635 JP2022044635W WO2023127405A1 WO 2023127405 A1 WO2023127405 A1 WO 2023127405A1 JP 2022044635 W JP2022044635 W JP 2022044635W WO 2023127405 A1 WO2023127405 A1 WO 2023127405A1
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strain
liquid metal
steel
lme
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功一 安田
倫正 池田
彩香 三宅
直雄 川邉
克利 ▲高▼島
泰明 沖田
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Ｊｆｅスチール株式会社
Ｊｆｅテクノリサーチ株式会社
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    • B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11—Spot welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/20—Metals
    • G01N33/207—Welded or soldered joints; Solderability

Definitions

  • the present invention relates to a method for evaluating the susceptibility of liquid metal embrittlement cracking (LME cracking) in resistance spot welds of steel sheets. It relates to a method for evaluating the susceptibility of LME cracking that occurs around a weld metal (nugget) when it is welded.
  • LME cracking liquid metal embrittlement cracking
  • the term "susceptibility of steel sheet to LME cracking" means the susceptibility to LME cracking as a property inherent to the steel sheet.
  • LME cracks due to zinc not only reduce the strength of welded joints, but also lead to peeling of welded joints during impact and reduced fatigue strength of welded joints. Therefore, a technique for avoiding the occurrence of LME cracking, that is, application of galvanized steel sheet with low sensitivity to LME cracking, development of a welding process, and industrial application thereof are desired. Critical in the course of these developments is the accurate assessment of LME cracking susceptibility.
  • Non-Patent Document 1 describes that LME cracking occurs by resistance spot welding by the sheet gap and electrode angle striking method.
  • the conventional method for evaluating LME cracking susceptibility is a qualitative or relative evaluation of whether or not LME cracking has occurred, and is not a quantitative evaluation of sensitivity. It is also impossible to evaluate the critical strain amount.
  • the gist and configuration of the present invention are as follows.
  • a plate assembly in which a first steel plate and a second steel plate, one or both of which is a zinc-based plated steel plate, are superimposed without a gap, is placed in an axial direction perpendicular to the main surfaces of the first and second steel plates.
  • the welding step Adopting a plurality of test pieces taken from the same type of steel plate as the first steel plate, and adopting a plurality of test pieces taken from the same type of steel plate as the second steel plate, the welding step, Performing a series of steps consisting of the strain imparting step and the observation step multiple times, At that time, the strain applying step is performed under a plurality of conditions in which one or both of the strain applying time and the predetermined strain amount are different from each other, and the plurality of conditions are applied to the welded portion of the second steel plate.
  • the evaluation step includes In at least one of the first conditions, identifying the position where the liquid metal brittle crack occurs in the weld of the second steel plate, Among the plurality of conditions, (i) for the first condition, the temperature at the time of applying the strain at the generation position is obtained as the strain applying temperature, and (ii) for the second condition, the generation Obtaining the temperature at the time of applying the strain at the position corresponding to the position as the strain applying temperature, Based on the observation results of the plurality of conditions, determine the relationship between the strain application temperature and the predetermined strain amount, and the presence or absence of the liquid metal brittle cracking, The method for evaluating liquid metal brittle cracking susceptibility according to the above [1], comprising evaluating the liquid metal brittleness cracking susceptibility in the weld zone of the second steel plate based on the relationship.
  • the evaluation step includes: From the relationship, specify the strain amount and temperature region where liquid metal brittle cracking occurs in the weld of the second steel plate,
  • the evaluation step includes: From the region, obtain the minimum amount of strain at which liquid metal brittle cracking occurs in the weld of the second steel plate, The method for evaluating liquid metal brittle cracking susceptibility according to the above [3], comprising evaluating the liquid metal brittleness cracking susceptibility in the weld zone of the second steel plate based on the minimum strain amount.
  • the bending strain is applied by applying bending deformation to the second steel plate so that the second steel plate has a constant curvature.
  • the method for evaluating liquid metal brittle cracking susceptibility according to any one of [5].
  • the susceptibility to liquid metal brittleness cracking can be evaluated with high accuracy and quantitatively.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the positions where LME cracks occur in resistance spot welds;
  • FIG. 3 is a side view showing an example of a conventional evaluation method (sheet gap method) for LME cracking susceptibility in resistance spot welds. It is a side view which shows the example of the evaluation method (sheet gap method + electrode striking angle method) of the LME crack sensitivity in the conventional resistance spot welding part.
  • FIG. 4 is a side view showing a method of resistance spot welding in the method of evaluating LME cracking susceptibility in resistance spot welds according to one embodiment of the present invention.
  • 1 is a side view showing an outline of a device that applies bending strain in an example of the present invention.
  • FIG. 4A is a side view and a plan view showing the shape of a bending block used in an example of the present invention
  • FIG. 2 is a side view showing an outline of an apparatus for applying bending strain and tensile strain at the same time
  • 1 is a side view showing an outline of a device that applies tensile strain
  • FIG. 4 is an example of a graph showing the temperature distribution of resistance spot welds at the end of energization of resistance spot welds in the method for evaluating LME cracking susceptibility in resistance spot welds according to one embodiment of the present invention.
  • the temperature history from the end of resistance spot welding at the position where LME cracking occurs (0.5 mm from the nugget fusion line) is shown. It is an example of a graph.
  • LME cracking strain-temperature range (hereinafter referred to as LTR (LME cracking temperature range) ) is referred to as ).
  • 4 is a graph showing an LME crack occurrence region LTR specified based on the relationship between the strain imparting temperature and strain amount of the weld zone and the presence or absence of LME crack occurrence in the 780 MPa class GA steel sheet that was evaluated in the present invention example.
  • 4 is a graph showing an LME crack generation region LTR specified based on the relationship between the strain imparting temperature and strain amount of the weld zone and the presence or absence of LME crack generation in the 980 MPa class GA steel sheet that was evaluated in the present invention example.
  • FIG. 4 is a graph showing an LME crack generation region LTR specified based on the relationship between the strain imparting temperature and strain amount of the weld zone and the presence or absence of LME crack generation in a 1180 MPa class GA steel sheet that was evaluated in an example of the present invention.
  • the LME crack generation region on the upper surface of the lower plate b (second steel plate) and the temperature distribution of the resistance spot welds when strain is applied It is a figure which shows the corresponding relationship with.
  • LME cracking in resistance spot welding is cracking that occurs along coarse austenite grain boundaries in the weld heat-affected zone heated to the Ac3 transformation temperature or higher by welding. Therefore, it is clear that LME cracking occurs during the cooling process after the weld heat affected zone reaches the maximum heating temperature and coarse austenite grains are formed.
  • the welding part is pressed and held by the electrode during and after the current is applied, and the electrode pressure is released after the nugget is completely solidified.
  • the welding heat affected zone reaches the maximum heating temperature at the end of current application. Therefore, it is considered that LME cracking can be reproduced by placing an actual welding heat affected zone containing coarsened austenite grain boundaries and molten zinc in a mechanical tensile environment during the cooling process after the end of current flow.
  • the present invention provides an artificially controlled strain around a nugget formed by a normal resistance spot welding method in which a plurality of steel plates are stacked without gaps and welded with an electrode arranged vertically. , provides a method for accurately and quantitatively evaluating LME cracking.
  • a method for evaluating LME cracking susceptibility in a resistance spot weld of a steel plate includes: (I) A plate set in which a first steel plate and a second steel plate, one or both of which is a zinc-based plated steel plate, are superimposed without a gap, is placed in an axial direction perpendicular to the main surfaces of the first and second steel plates.
  • the “second steel plate” is a steel plate to be evaluated for LME cracking susceptibility
  • the “first steel plate” is a mating steel plate that is overlapped and welded with the second steel plate.
  • One or both of the first steel sheet and the second steel sheet may be a zinc-based plated steel sheet.
  • the other is an arbitrary steel sheet to which zinc-based plating is not applied.
  • the second steel sheet to be evaluated is a steel sheet that is not zinc-plated
  • the first steel sheet that is the mating steel sheet is a zinc-plated steel sheet
  • the molten zinc generated therefrom As a result, LME cracking can become a problem at the weld of the second steel plate.
  • Step sheet in the present invention means a thin steel sheet with a thickness of 0.6 to 3.2 mm.
  • “zinc-based plated steel sheet” is a steel sheet having a coating layer containing 30% by mass or more of zinc on the surface, and includes, for example, alloyed hot-dip galvanized steel sheet (GA), non-alloyed hot-dip galvanized steel sheet (GI), Zn—Ni plated steel sheets, and the like.
  • the "weld zone” means a region consisting of a weld metal (nugget) and a heat affected zone (HAZ).
  • the set of plates may consist of two steel plates, the first steel plate and the second steel plate, or may consist of three or more steel plates including other steel plates. It should be noted that the fact that the first steel plate and the second steel plate are superimposed “without a gap” means that a spacer is provided between the first steel plate and the second steel plate as shown in FIGS. It literally means that a sheet gap is not provided between the two. That is, “without a gap” means that there should be no spacer between the two steel plates, and the presence of a micro gap between the surfaces of both steel plates is of course permitted.
  • a pair of electrodes having an axial direction "perpendicular" to the main surfaces of the first and second steel plates means that the pair of electrodes is not intentionally struck at an angle as shown in FIG. do. That is, "perpendicular" does not mean purely mathematical perpendicularity, and inevitable deviations and errors are of course allowed from the viewpoint of accuracy of electrode placement.
  • one or both of bending strain and tensile strain are artificially controlled to the weld of the second steel plate to be evaluated, and the most vulnerable to LME cracking around the weld is A mechanical environment that induces cracking is applied to an important part. As a result, it becomes possible to evaluate LME crack susceptibility with high accuracy and excellent reproducibility without being affected by the shape of the nugget or weld heat affected zone.
  • the amount of strain applied to the welded portion of the second steel plate may be determined as appropriate in consideration of the mechanical properties such as tensile strength of the second steel plate, the chemical composition, etc., and is not particularly limited. %, preferably 5% or less, it is possible to appropriately evaluate the LME cracking susceptibility for any steel type.
  • the lower limit of the strain amount is preferably determined according to the minimum strain amount at which LME cracking occurs in the second steel sheet. It can be a strain amount.
  • the type of strain applied may be bending strain, tensile strain, or both as long as the desired amount of strain can be achieved.
  • bending strain is applied by applying bending deformation to the second steel plate (lower plate b) so that the second steel plate (lower plate b) has a constant curvature. It can be carried out.
  • FIG. 5 by lowering the yoke vertically downward, along the bending block having a surface with a predetermined curvature also shown in FIG.
  • a second steel plate (lower plate b) is curved so as to be largely separated from the first steel plate (upper plate a), and a bending strain corresponding to a predetermined curvature is applied to the welded portion.
  • the tensile strain can be applied by applying tensile deformation to the second steel plate (lower plate b). For example, as shown in FIG. 8, by applying a predetermined tensile deformation in the horizontal direction to the second steel plate (lower plate b) installed in the horizontal direction, a predetermined amount of tensile strain is applied to the welded portion. .
  • Applying both bending strain and tensile strain can be performed using, for example, the equipment shown in FIG. In FIG. 7, the yoke is fixed to the second steel plate (lower plate b) by a chuck, and in this state, the yoke is lowered vertically downward to bend the second steel plate along the bending block having a surface with a predetermined curvature.
  • the second steel plate (lower plate b) is curved, and a bending strain corresponding to a predetermined curvature is applied to the welded portion, and tensile deformation is applied to the second steel plate (lower plate b), resulting in a predetermined strain.
  • a quantity of tensile strain is imparted to the weld.
  • observation step (III) and evaluation step (IV) In the observation step (III), the welded portion of the second steel plate is observed to determine the presence or absence of LME cracks as an observation result. Then, in the evaluation step (IV), based on the observation results obtained in the observation step (III), the LME crack susceptibility in the weld zone of the second steel plate is evaluated. In this embodiment, the LME crack susceptibility can be evaluated with high accuracy and quantitatively due to the welding process and the strain applying process.
  • LME cracks include cracks that occur around the electrodes on the top and bottom surfaces where the electrodes are in contact, and cracks that occur around the nugget on the overlapping surfaces of the steel plates, which are distinguished as “outer cracks” and “inner cracks” respectively. It is In general, outer cracks occur on the front and back surfaces, so they can be detected relatively easily, and countermeasures after detection are relatively easy, whereas inner cracks are difficult to detect and are inherent in the product. high risk.
  • the first steel plate (upper plate a) is separated from the second steel plate (lower plate b), and the second steel plate (lower plate b)
  • the welded portion can be observed from the main surface side that was welded to the first steel plate (upper plate a). In this way, the inner crack can be properly observed, which is preferable.
  • Suitable method for evaluating LME cracking susceptibility a plurality of test pieces obtained from the same type of steel plate are adopted as the first steel plate, and a plurality of test pieces obtained from the same type of steel plate are adopted as the second steel plate, and the welding step, A series of steps consisting of the strain imparting step and the observation step is performed multiple times, and the strain imparting step is performed under a plurality of conditions in which one or both of the strain imparting time point and the predetermined strain amount are different from each other.
  • the "same type of steel sheet” is a steel sheet that has the same chemical composition and is obtained through a manufacturing process under the same conditions. shall mean prospective steel plate.
  • Typical examples of the "homogeneous steel sheet” include the same steel sheet and the same coil.
  • the plurality of conditions are a combination of a first condition that LME cracking occurs in the welded portion of the second steel plate and a second condition that LME cracking does not occur in the welded portion of the second steel plate. shall be.
  • the position where LME cracking occurs when strain is applied under the first condition is always the same position (for example, the position about 0.5 mm from the nugget fusion line).
  • a region where LME cracking is likely to occur is assumed to be, for example, a ring-shaped region between a position of 0.5 mm and a position of 1.0 mm from the nugget fusion line.
  • multiple cracks will not occur within this region of only 0.5 mm in width. This is because cracks are generated only in the regions where LME cracks are most likely to occur, and the opening of these cracks absorbs and relaxes the surrounding strain.
  • the location where LME cracking is most likely to occur is the location where the austenite grain size of the base material is the largest, ie, the location closest to the nugget fusion line (position about 0.5 mm from the nugget fusion line).
  • the position where the LME crack occurs in the welded portion of the second steel plate is specified.
  • the position where the LME crack occurs is always the same, it is sufficient to specify the position where the LME crack occurs under at least one of the first conditions.
  • FIG. 10 shows, for example, the temperature history from the end of energization of resistance spot welding at the position where LME cracking occurs (position 0.5 mm from the nugget fusion line) when the first condition is adopted. This position reaches the maximum heating temperature (1100° C., see also FIG. 9) at the end of energization, and then cools down rapidly.
  • changing the strain imparting timing within the range of "simultaneously with or after the energization of resistance spot welding is completed" means changing the temperature at the position at the time of strain impartation.
  • the temperature at the time of applying strain at the LME crack occurrence position is obtained as the strain applying temperature
  • the second For the condition of the temperature at the time of applying strain at the position corresponding to the LME generation position (for example, the position of about 0.5 mm from the nugget fusion line as in the first condition) is obtained as the strain applying temperature. do.
  • the temperature distribution of the resistance spot welded part at a certain point (at the end of the energization in FIG. 9) and the temperature from the end of the energization of the resistance spot welding at a certain position (the position of about 0.5 mm from the nugget fusion line in FIG. 10)
  • the history can be obtained by actual measurement, or by numerical analysis using temperature distribution analysis software for resistance spot welding.
  • the evaluation step (IV) based on the observation results of the plurality of conditions (presence or absence of LME cracks), the relationship between the strain imparting temperature and the predetermined strain amount, and the presence or absence of the LME cracks is determined, and based on this relationship, the LME crack susceptibility in the weld zone of the second steel plate is evaluated.
  • the temperature at which LME cracking occurs A range can be determined (see FIG. 11). For example, the narrower the LME crack initiation temperature range at a given strain amount, the lower the LME crack susceptibility can be evaluated. In this example, the LME crack susceptibility can be evaluated based on the quantitative parameter of the LME crack initiation temperature range.
  • the strain amount and temperature range (LTR: LME cracking temperature range) where LME cracking occurs in the welded part of the second steel plate is obtained. be able to.
  • the evaluation step (IV) from the relationship between the strain imparting temperature and the predetermined strain amount, and the presence or absence of the LME crack, the strain amount and temperature at which LME cracking occurs in the welded portion of the second steel plate It is preferable to identify the region (LTR) of the , and evaluate the liquid metal brittle cracking susceptibility in the weld of the second steel plate based on this region.
  • the minimum strain amount (critical strain amount) at which LME cracking occurs in the weld of the second steel sheet is obtained, and the welding of the second steel sheet is performed based on the minimum strain amount.
  • the liquid metal brittle cracking susceptibility in the part can be evaluated. Specifically, it can be evaluated that the greater the critical strain amount, the lower the LME cracking susceptibility. In this example, LME crack susceptibility can be evaluated based on a quantitative parameter called critical strain amount.
  • the temperature range in which LME cracking occurs can be quantitatively grasped, and the LME cracking susceptibility of the second steel sheet can be comprehensively evaluated.
  • the welding steps be performed multiple times under the same welding conditions.
  • the welding conditions do not necessarily have to be the same. In this case, the same LTR can be obtained even under different welding conditions. Therefore, LME crack susceptibility can be appropriately evaluated by testing under different welding conditions.
  • the following evaluation method is used. can also be adopted. That is, in the observation step (III), the width of the LME crack occurrence region located concentrically around the nugget in the welded portion of the second steel plate (lower plate b) is obtained with reference to the upper diagram of FIG. , in the evaluation step (IV), the width of the LME crack generation region can be adopted as the observation result. For example, it can be evaluated that the smaller the width of the LME crack generation region, the lower the LME crack susceptibility.
  • the "LME crack occurrence region" can be specified as the smallest ring-shaped region that includes all the LME cracks occurring around the nugget. If gentle welding conditions are intentionally adopted, multiple LME cracks will occur in the area where LME cracks are likely to occur (for example, the ring-shaped area between the position of 0.5 mm and the position of 1.0 mm from the nugget fusion line). occurs, and in this way, the range in which LME cracking occurs can be specified as a “region”.
  • the temperature range (LME crack generation temperature range) corresponding to the LME crack generation region is obtained, and in the evaluation step (IV), As a result of observation, this LME crack initiation temperature range can be adopted. For example, it can be evaluated that the narrower the LME crack initiation temperature range, the lower the LME crack susceptibility.
  • a plurality of test pieces taken from the same kind of steel plate are adopted as the first steel plate, and a plurality of test pieces taken from the same kind of steel plate are adopted as the second steel plate, and the welding process, the strain It is preferable that a series of steps including the imparting step and the observing step is performed a plurality of times, and the strain imparting step is performed under a plurality of conditions in which the predetermined strain amounts are different from each other.
  • the evaluation step (IV) it is possible to evaluate the LME crack susceptibility in the weld zone of the second steel plate based on the observation results under each of the plurality of conditions. For example, from the observation results under each of the plurality of conditions, the minimum amount of strain at which LME cracking occurs in the second steel sheet is obtained, and the welding of the second steel sheet is performed based on the minimum amount of strain (critical strain amount). LME cracking susceptibility in parts can be evaluated. Two specific methods for obtaining the limit strain amount are shown below.
  • the LME crack generation region is specified, this LME crack generation region is applied to the temperature distribution in the lower diagram of FIG. 13, and the temperature range corresponding to the LME crack generation region ( LME crack initiation temperature range) is determined for each of the plurality of conditions.
  • LME crack initiation temperature range the temperature range corresponding to the LME crack generation region
  • the relationship (LTR similar to that shown in FIG. 11) between the applied strain amount and the LME crack initiation temperature range can be obtained.
  • the minimum strain amount at which LME cracking occurs in the second steel sheet is obtained, and the LME cracking susceptibility in the weld zone of the second steel sheet is evaluated based on the minimum strain amount (critical strain amount). can be done.
  • LME crack susceptibility can be evaluated based on a quantitative parameter called critical strain amount.
  • the temperature range in which LME cracking occurs can be quantitatively grasped, and the LME cracking susceptibility of the second steel sheet can be comprehensively evaluated.
  • the second example evaluates based on the width of the LME crack generation region without specifying the LME crack generation temperature range from the LME crack generation region. That is, in the observation step, the width of the LME crack occurrence region in the welded portion of the second steel plate is obtained for each of the plurality of conditions. Thereby, the relationship between the applied strain amount and the width of the LME crack generation region can be obtained. From this relationship, the minimum strain amount at which LME cracking occurs in the second steel sheet is obtained, and the LME cracking susceptibility in the weld zone of the second steel sheet is evaluated based on the minimum strain amount (critical strain amount). can be done. As in the first example, specifically, it can be evaluated that the larger the critical strain amount, the lower the LME cracking susceptibility. In this example, LME crack susceptibility can be evaluated based on a quantitative parameter called critical strain amount.
  • the welding steps be performed multiple times under the same welding conditions.
  • the welding conditions do not necessarily have to be the same.
  • the same LTR can be obtained even under different welding conditions. Therefore, LME crack susceptibility can be appropriately evaluated by testing under different welding conditions.
  • LME crack initiation strain-temperature region (LTR) obtained by the present embodiment described above and the critical strain amount obtained from the LTR are indices unique to the steel sheet including the coating layer, and the resistance spot of the steel sheet It is also an index that expresses phenomena caused by metallurgical physical property behavior in the heat cycle process of welding. Therefore, this embodiment may be applied not only to a quantitative evaluation method of LME cracking susceptibility but also to material development for suppressing or preventing LME cracking.
  • Example 1 of the present invention a 780 MPa grade galvannealed steel sheet (GA steel sheet) having a thickness of 1.6 mm and a zinc basis weight of 60 g/m 2 on both sides was adopted as the first and second steel sheets. Resistance spot welding was performed by an AC welder.
  • Example 2 of the present invention a 980 MPa grade galvannealed steel sheet (GA steel sheet) having a thickness of 1.6 mm and a zinc basis weight of 60 g/m 2 on both sides was adopted as the first and second steel sheets. Resistance spot welding was performed by an AC welder.
  • Example 3 of the present invention 1180 MPa grade galvannealed steel sheets (GA steel sheets) having a thickness of 1.6 mm and a zinc basis weight of 60 g/m 2 on both sides were used as the first and second steel sheets. Resistance spot welding was performed by an AC welder.
  • 16DR6-40R DR type electrode, outer diameter 16 ⁇ , electrode face: 6 ⁇ , 40R
  • cap tip electrode made of Cr—Cu was used as the welding electrode, and two GA steel plates were used.
  • FIG. 5 shows a bending strain imparting device that was created for implementing Examples 1 to 3 of the present invention.
  • the centers of these bending blocks are perforated for contactless placement of electrodes for resistance spot welding.
  • the bending block is made of austenitic stainless steel, which is a non-magnetic material, so that it does not become an impedance load when welding is energized.
  • a hydraulic unit with an operating speed (yoke lowering speed, tensile speed) of 400 mm/sec was used as a power source for applying strain.
  • the displacement of the yoke or tension crosshead for applying strain is measured using a laser displacement meter and recorded in the data logger, and the strain is applied to the weld. The timing was precisely measured.
  • SORPAS 2D which is a general-purpose temperature distribution analysis software for resistance spot welding
  • SORPAS 2D which is a general-purpose temperature distribution analysis software for resistance spot welding
  • FIG. 1 the temperature at the time of straining was determined from the temperature history at a position 0.5 mm from the nugget fusion line, and was defined as the “straining temperature”.
  • tensile strain was applied at the strain amounts of the above six conditions at the same time as the energization was completed and at the timing of multiple conditions thereafter, and the presence or absence of LME cracking in each test was investigated. Based on the results of this investigation, in each of Invention Examples 1 to 3, the LME crack initiation strain-temperature region was plotted, and the LME crack susceptibility was evaluated comprehensively.
  • a conventional LME crack evaluation method was performed. That is, three types of evaluation were performed: a normal welding method, a sheet gap method with a gap between plates of 2 mm, and a sheet gap + electrode hitting angle method with a gap between plates of 2 mm and an electrode hitting angle of 5 °. The method was carried out.
  • the cross section of the welded joint was cut after the welding was completed, and the cross-sectional microstructure was observed with a microscope after embedding and polishing.
  • Table 1 summarizes comparative examples, and Tables 2, 3, and 4 summarize evaluation results of LME crack susceptibility of 780 MPa, 980 MPa, and 1180 MPa class GA steel sheets according to examples of the present invention.
  • the upper limit strain amount at which LME cracking does not occur is 0.66% for 780 MPa class GA steel, 0.20% for 980 MPa class GA steel, and 1180 MPa class GA steel
  • LME cracking occurs at a strain amount of 0.10%, and the strain amount at which LME cracking does not occur is less than 0.10%.
  • the susceptibility to LME cracking can be understood quantitatively, and the risk as a material against the occurrence of LME cracking can be quantitatively and specifically confirmed.
  • 12A, 12B, and 12C show the LME crack initiation strain-temperature region (LTR) of each steel plate in Examples 1 to 3, respectively.
  • the LME crack initiation limit strain amount in each steel plate can be more clearly recognized, and is about 0.9% for 780 MPa class GA steel, about 0.3% for 980 MPa class GA steel, and 1180 MPa class GA It can be confirmed that it is about 0.1% in the case of steel.
  • the temperature range in which cracks occur at the lowest strain is 1000 to 1050 ° C., and as the applied strain increases, this crack initiation temperature range expands, and the upper limit is 1100 ° C. At the same time, it can be seen that the lower limit is expanded to 750°C.
  • Examples 1 to 3 of the present invention it is possible to evaluate not only by the presence or absence of LME cracking, but also by a quantitative index that indicates the sensitivity of the material, including the plating layer, to LME cracking.
  • the susceptibility to liquid metal brittleness cracking can be evaluated with high accuracy and quantitatively.

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Abstract

高精度かつ定量的な評価が可能な、鋼板の抵抗スポット溶接部における液体金属脆性割れ感受性の評価方法を提供する。一方又は両方が亜鉛系めっき鋼板である第１の鋼板と第２の鋼板とが隙間なく重ね合わせられた板組を、前記第１及び第２の鋼板の主表面と垂直な軸方向を有する一対の電極によって挟み、加圧しながら通電して抵抗スポット溶接を行う。抵抗スポット溶接の通電終了と同時又はそれ以降に、第２の鋼板の溶接部に対して、所定の歪量に制御された曲げ歪及び引張歪の一方又は両方の歪を付与する。その後、第２の鋼板の溶接部を観察して、液体金属脆性割れの有無を観察結果として把握し、この観察結果に基づいて、第２の鋼板の溶接部における液体金属脆性割れ感受性を評価する。

Description

鋼板の抵抗スポット溶接部における液体金属脆性割れ感受性の評価方法
　本発明は、鋼板の抵抗スポット溶接部における液体金属脆性割れ（ＬＭＥ割れ：Liquid Metal Embrittlement Cracking）感受性の評価方法に関し、具体的には、亜鉛系めっき鋼板を含む２枚以上の鋼板を抵抗スポット溶接した際に、溶接金属（ナゲット：Nugget）周りに発生するＬＭＥ割れの感受性を評価する方法に関する。なお、本明細書において「鋼板のＬＭＥ割れの感受性」とは、鋼板が固有に有する特性としてのＬＭＥ割れのしやすさを意味する。
　１９９０年代以降、自動車の防錆を目的に自動車車体用鋼板には合金化溶融亜鉛めっき鋼板などの亜鉛を含むめっき表面処理が施された鋼板（亜鉛系めっき鋼板）が多く適用されており、これらの鋼板の多くは、ブランキング、プレス加工の後に抵抗スポット溶接によって自動車車体として組み立てられている。
　最近では、自動車の燃費向上を目的に車体の軽量化が進められており、同時に衝突安全性向上が求められる中、これらの亜鉛系めっき鋼板は高強度化の傾向にあり、耐食性に優れた高強度の亜鉛系めっき鋼板が多く開発され、同様に抵抗スポット溶接によって自動車車体に幅広く適用されている。
　この抵抗スポット溶接では、２枚以上の複数の鋼板を重ね合わせてなる板組を、通常は水冷された一対のＣｒ－Ｃｕ製の電極で挟み、加圧しながら大電流を通電し、その際発生する抵抗ジュール発熱によって、板組の内部を溶融・凝固させて、溶接金属であるナゲットを形成し接合する。最近になって、高強度亜鉛系めっき鋼板の抵抗スポット溶接熱影響部において、図１に示すように、板間隙間の表面から板厚方向に割れが発生する場合があり、その原因がめっき層中の亜鉛による液体金属脆性割れ（ＬＭＥ割れ）であることが明らかとなった。
　このような亜鉛によるＬＭＥ割れは、溶接継手強度を低下させることはもちろん、衝撃時の溶接部の剥れや溶接継手の疲労強度低下にもつながる。このため、ＬＭＥ割れ発生を回避する手法、すなわちＬＭＥ割れ感受性の低い亜鉛めっき鋼板の適用や溶接プロセスの開発と、それらの工業的適用が望まれている。これらの開発の過程において重要になるのは、ＬＭＥ割れ感受性の正確な評価である。
　工業的に適用されている鋼板の場合、通常の実験室的な抵抗スポット溶接（複数枚の鋼板を隙間なく重ねて、当該鋼板に垂直に配置した一対の電極で溶接する方法）では、ＬＭＥ割れ発生頻度は小さいため、ＬＭＥ割れ感受性を再現性良く評価することは困難な場合が多い。このような鋼板のＬＭＥ割れを評価する方法として、系統的かつ統一された手法ではないが、各所で経験的にＬＭＥ割れ発生を促進する試験方法が適用されており、その条件下におけるＬＭＥ割れの発生程度によって相対的にＬＭＥ割れ感受性が評価されている。
　例えば、図２及び図３に示すように、２枚の亜鉛系めっき鋼板を抵抗スポット溶接するに際し、鋼板間に数ｍｍ程度の隙間（シートギャップ）が形成されるように鋼板を配置して溶接するシートギャップ法、また、これに加えて電極を鋼板面の法線方向から数度ずらした角度（打角）を付けて配置して加圧・溶接するシートギャップ＋電極打角法が知られている。これらの方法では、通電及び保持の後、電極による加圧が解放される際にナゲット周りに発生する変形応力及び変形歪によって、ＬＭＥ割れ発生を促進させている。そして、溶接部の断面観察における割れの有無や割れの長さ等によって、ＬＭＥ割れ感受性を評価する。非特許文献１には、シートギャップ＋電極打角法による抵抗スポット溶接によって、ＬＭＥ割れが発生することが記載されている。
可視化手法を用いた継手強度におよぼすＬＭＥ割れ発生位置の影響調査、溶接学会全国大会講演概要　第103集（2018-9）
　しかしながら、このような従来のＬＭＥ割れ感受性の評価方法では、シートギャップや打角がない溶接に比べて、溶接電流の通電経路に著しい偏りが生じ、適正なナゲット形状が再現できていない状態での評価となっている。この通電経路の偏りは、シートギャップ及び打角に影響を受けることはもちろん、鋼板の強度レベルによっても、その影響度合いが異なる。また、電極による加圧が解放された際にナゲット周りに発生する変形応力及び変形歪も鋼板の強度レベルによって異なることが容易に予想される。また、過度のシートギャップを設けることによってＬＭＥ割れが発生する部位の鋼板同士の接触が妨げられて、溶接によって溶融した亜鉛が保持され難い状況が生じてしまい、かえってＬＭＥ割れが生じ難い状態になってしまう懸念もある。
　したがって、このような従来のＬＭＥ割れ感受性の評価方法では、溶接条件や鋼種を変えた場合に、溶接部の形状、力学的特性、亜鉛の接触状況などが不安定であるために、ＬＭＥ割れ発生の再現性は低いといえる。また、従来のＬＭＥ割れ感受性の評価方法は、ＬＭＥ割れが発生したか否かの定性的又は相対的な評価であり、定量的な感受性の評価になっておらず、また、ＬＭＥ割れが発生する限界歪量の評価もできない状況である。
　そこで本発明は、上記課題に鑑み、高精度かつ定量的な評価が可能な、鋼板の抵抗スポット溶接部における液体金属脆性割れ感受性の評価方法を提供することを目的とする。
　本発明の要旨構成は以下のとおりである。
　［１］一方又は両方が亜鉛系めっき鋼板である第１の鋼板と第２の鋼板とが隙間なく重ね合わせられた板組を、前記第１及び第２の鋼板の主表面と垂直な軸方向を有する一対の電極によって挟み、加圧しながら通電して抵抗スポット溶接を行う溶接工程と、
　前記抵抗スポット溶接の通電終了と同時又はそれ以降に、前記第２の鋼板の溶接部に対して、所定の歪量に制御された曲げ歪及び引張歪の一方又は両方の歪を付与する歪付与工程と、
　その後、前記第２の鋼板の溶接部を観察して、液体金属脆性割れの有無を観察結果として把握する観察工程と、
　前記観察結果に基づいて、前記第２の鋼板の溶接部における液体金属脆性割れ感受性を評価する評価工程と、
を有する、鋼板の抵抗スポット溶接部における液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
　［２］前記第１の鋼板として同種の鋼板から採取した複数の試験片を採用し、かつ、前記第２の鋼板として同種の鋼板から採取した複数の試験片を採用して、前記溶接工程、前記歪付与工程、及び前記観察工程からなる一連の工程を複数回行い、
　その際、前記歪付与工程は、前記歪を付与する時点及び前記所定の歪量の一方又は両方が互いに異なる複数の条件にて行い、前記複数の条件は、前記第２の鋼板の溶接部に液体金属脆性割れが発生する第１の条件と、前記第２の鋼板の溶接部に液体金属脆性割れが発生しない第２の条件と、からなり、
　前記評価工程は、
　　前記第１の条件のうち少なくとも１つにおいて、前記第２の鋼板の溶接部における前記液体金属脆性割れの発生位置を特定し、
　　前記複数の条件のうち、（ｉ）前記第１の条件については、前記発生位置における前記歪を付与する時点の温度を歪付与温度として求め、（ｉｉ）前記第２の条件については、前記発生位置に対応する位置における、前記歪を付与する時点の温度を歪付与温度として求め、
　　前記複数の条件の前記観察結果に基づいて、前記歪付与温度及び前記所定の歪量と、前記液体金属脆性割れの有無との関係を求め、
　　前記関係に基づいて、前記第２の鋼板の溶接部における液体金属脆性割れ感受性を評価する
ことを含む、上記［１］に記載の液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
　［３］前記評価工程は、
　　前記関係から、前記第２の鋼板の溶接部に液体金属脆性割れが発生する歪量及び温度の領域を特定し、
　　前記領域に基づいて、前記第２の鋼板の溶接部における液体金属脆性割れ感受性を評価する
ことを含む、上記［２］に記載の液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
　［４］前記評価工程は、
　　前記領域から、前記第２の鋼板の溶接部に液体金属脆性割れが発生する最小の歪量を求め、
　　前記最小の歪量に基づいて、前記第２の鋼板の溶接部における液体金属脆性割れ感受性を評価する
ことを含む、上記［３］に記載の液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
　［５］前記複数回の溶接工程は、同一の溶接条件にて行う、上記［１］～［４］のいずれか一項に記載の液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
　［６］前記歪付与工程において、前記曲げ歪の付与は、前記第２の鋼板が一定の曲率を有するように、前記第２の鋼板に対して曲げ変形を加えることにより行う、上記［１］～［５］のいずれか一項に記載の液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
　［７］前記歪付与工程において、前記引張歪の付与は、前記第２の鋼板に対して引張変形を加えることにより行う、上記［１］～［６］のいずれか一項に記載の液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
　［８］前記観察工程において、前記第２の鋼板から前記第１の鋼板を剥離して、前記第２の鋼板の溶接部を、前記第１の鋼板と溶接されていた主表面側から観察する、上記［１］～［７］のいずれか一項に記載の液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
　本発明の鋼板の抵抗スポット溶接部における液体金属脆性割れ感受性の評価方法によれば、高精度かつ定量的に、液体金属脆性割れ感受性を評価することができる。
抵抗スポット溶接部におけるＬＭＥ割れの発生位置を示す断面図である。 従来の抵抗スポット溶接部におけるＬＭＥ割れ感受性の評価方法（シートギャップ法）の例を示す側面図である。 従来の抵抗スポット溶接部におけるＬＭＥ割れ感受性の評価方法（シートギャップ法＋電極打角法）の例を示す側面図である。 本発明の一実施形態による抵抗スポット溶接部におけるＬＭＥ割れ感受性の評価方法において、抵抗スポット溶接の方法を示す側面図である。 本発明例において、曲げ歪を付与する装置の概要を示す側面図である。 本発明例において使用した曲げブロックの形状を示す側面図及び平面図である。 曲げ歪と引張歪を同時に付与する装置の概要を示す側面図である。 引張歪を付与する装置の概要を示す側面図である。 本発明の一実施形態による抵抗スポット溶接部におけるＬＭＥ割れ感受性の評価方法において、抵抗スポット溶接の通電終了時の抵抗スポット溶接部の温度分布を示すグラフの例である。 本発明の一実施形態による抵抗スポット溶接部におけるＬＭＥ割れ感受性の評価方法において、ＬＭＥ割れの発生位置（ナゲット溶融線から０．５ｍｍの位置）における、抵抗スポット溶接の通電終了からの温度履歴を示すグラフの例である。 本発明の一実施形態において、評価対象の鋼板（第２の鋼板）の溶接部にＬＭＥ割れが発生する歪量及び温度の領域（ＬＭＥ割れ発生歪－温度領域（以下、ＬＴＲ（LME cracking Temperature Range）と称する。）を例示するグラフである。 本発明例で評価対象とした７８０ＭＰａ級のＧＡ鋼板において、溶接部の歪付与温度及び歪量とＬＭＥ割れ発生の有無との関係に基づいて特定されたＬＭＥ割れ発生領域ＬＴＲを示すグラフである。 本発明例で評価対象とした９８０ＭＰａ級のＧＡ鋼板において、溶接部の歪付与温度及び歪量とＬＭＥ割れ発生の有無との関係に基づいて特定されたＬＭＥ割れ発生領域ＬＴＲを示すグラフである。 本発明例で評価対象とした１１８０ＭＰａ級のＧＡ鋼板において、溶接部の歪付与温度及び歪量とＬＭＥ割れ発生の有無との関係に基づいて特定されたＬＭＥ割れ発生領域ＬＴＲを示すグラフである。 本発明の一実施形態による抵抗スポット溶接部におけるＬＭＥ割れ感受性の評価方法において、下板ｂ（第２の鋼板）の上表面におけるＬＭＥ割れ発生領域と、歪付与時の抵抗スポット溶接部の温度分布との対応関係を示す図である。
　（ＬＭＥ割れ発生のメカニズム及び本発明の技術思想）
　溶接時の発熱によって、めっき層中の亜鉛が加熱されて溶融状態になるとともに、母材（素地鋼板）との合金化が進展する（めっき層中のＦｅ濃度が増大する）ものの、通電終了後の冷却過程においては、約８００℃程度の温度まで、ナゲット周りの熱影響部に亜鉛は溶融状態で存在することになる。また、冷却過程では溶接部の熱収縮によって、亜鉛が溶融状態にある熱影響部に引張歪が作用し、溶接によって粗大化した母材のオーステナイト粒界に溶融亜鉛が接触して粒界強度を低下させ、ＬＭＥ割れが発生するものと理解されている。
　すなわち、抵抗スポット溶接におけるＬＭＥ割れは、溶接によってＡｃ３変態温度以上に加熱された溶接熱影響部の粗大オーステナイト粒界に沿って発生する割れである。したがって、ＬＭＥ割れは、溶接熱影響部が最高加熱温度に到達して粗大オーステナイト粒が形成された後の冷却過程で発生することは明らかである。抵抗スポット溶接では、通電中はもちろん、通電後も溶接部は電極によって加圧及び保持され、ナゲットが完全に凝固した後に電極による加圧が解放される。ただし、溶接熱影響部が最高加熱温度になるのは、通電終了時である。よって、ＬＭＥ割れは、粗大化したオーステナイト粒界と溶融亜鉛を含む実際の溶接熱影響部を通電終了時以降の冷却過程で力学的引張環境に置くことによって再現できるものと考えられる。
　このように抵抗スポット溶接部が履歴する熱サイクル、材質変化及び力学的挙動を考慮すると、抵抗スポット溶接の通電終了と同時又はそれ以降に力学的引張負荷を溶接部に付与することよって、ＬＭＥ割れ現象を忠実に再現できると考えられる。
　そこで本発明は、複数枚の鋼板を隙間なく重ねて、これに垂直に配置した電極で溶接する通常の抵抗スポット溶接方法で形成されたナゲット周りに、人為的に制御された歪を付与して、ＬＭＥ割れを正確かつ定量的に評価する方法を提供するものである。
　人為的に制御できる力学的引張負荷を比較的短時間で溶接部に付与できる実用的な手法として、曲げ歪、引張歪、および曲げ歪と引張歪の合成歪のいずれかを付与する。当該手法によって再現されたＬＭＥ割れの有無によって、ＬＭＥ割れ感受性を定量的に評価することを可能とした。
　（鋼板の抵抗スポット溶接部におけるＬＭＥ割れ感受性の評価方法）
　本発明の一実施形態による鋼板の抵抗スポット溶接部におけるＬＭＥ割れ感受性の評価方法は、
　（Ｉ）一方又は両方が亜鉛系めっき鋼板である第１の鋼板と第２の鋼板とが隙間なく重ね合わせられた板組を、前記第１及び第２の鋼板の主表面と垂直な軸方向を有する一対の電極によって挟み、加圧しながら通電して抵抗スポット溶接を行う溶接工程と、
　（ＩＩ）前記抵抗スポット溶接の通電終了と同時又はそれ以降に、前記第２の鋼板の溶接部に対して、所定の歪量に制御された曲げ歪及び引張歪の一方又は両方の歪を付与する歪付与工程と、
　（ＩＩＩ）その後、前記第２の鋼板の溶接部を観察して、液体金属脆性割れの有無を観察結果として把握する観察工程と、
　（ＩＶ）前記観察結果に基づいて、前記第２の鋼板の溶接部における液体金属脆性割れ感受性を評価する評価工程と、
を有する。
　本実施形態において、「第２の鋼板」は、ＬＭＥ割れ感受性の評価の対象となる鋼板であり、「第１の鋼板」は、該第２の鋼板と重ね合わせて溶接される相手鋼板である。第１の鋼板及び第２の鋼板は、一方又は両方が亜鉛系めっき鋼板であればよい。第１の鋼板及び第２の鋼板の一方が亜鉛系めっき鋼板である場合、他方は亜鉛系めっきが施されていない任意の鋼板である。なお、評価対象である第２の鋼板が、亜鉛系めっきが施されていない鋼板である場合でも、相手鋼板である第１の鋼板が亜鉛系めっき鋼板であれば、そこから生じる溶融亜鉛に起因して、第２の鋼板の溶接部においてＬＭＥ割れが問題となり得る。
　本発明において「鋼板」とは、板厚が０．６～３．２ｍｍの薄鋼板を意味するものとする。また、「亜鉛系めっき鋼板」とは、亜鉛を３０質量％以上含むめっき層を表面に有する鋼板であり、例えば、合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ）、合金化されていない溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＩ）、Ｚｎ－Ｎｉめっき鋼板などを挙げることができる。
　また、本発明において、「溶接部」とは、溶接金属（ナゲット）及び熱影響部（ＨＡＺ）からなる領域を意味するものとする。
　［溶接工程（Ｉ）］
　溶接工程（Ｉ）では、図４に示すように、第１の鋼板（図４ではＺｎめっき鋼板としての上板ａ）と第２の鋼板（図４ではＺｎめっき鋼板としての下板ｂ）とが隙間なく重ね合わせられた板組を、第１及び第２の鋼板の主表面と垂直な軸方向を有する一対の電極によって挟み、加圧しながら通電して抵抗スポット溶接を行う。このように、シートギャップが無く、かつ、電極の打角が無い状態で抵抗スポット溶接を行うことで、従来の方法とは異なり、電極による加圧時に、溶接部に制御不能な変形歪が加わることがなく、これが高精度な評価につながる。なお、板組は第１の鋼板及び第２の鋼板の２枚からなるものでもよいし、それ以外の鋼板を含む３枚以上の鋼板からなるものでもよい。なお、第１の鋼板と第２の鋼板とが「隙間なく」重ね合わせられるとは、図２及び図３のように、第１の鋼板と第２の鋼板との間にスペーサを設けて意図的に両者の間にシートギャップを設けるものではないことを意味する。すなわち、「隙間なく」とは、両者の間にスペーサがなければよく、両鋼板の表面間にミクロな空隙が存在することは当然ながら許容される。また、第１及び第２の鋼板の主表面と「垂直な」軸方向を有する一対の電極とは、図３のように、一対の電極に意図的な打角をつけるものではないことを意味する。すなわち、「垂直な」とは、純粋に数学的な垂直を意味するものではなく、電極設置の精度の観点から不可避なずれや誤差は当然ながら許容される。
　［歪付与工程（ＩＩ）］
　歪付与工程（ＩＩ）では、抵抗スポット溶接の通電終了と同時又はそれ以降に、第２の鋼板の溶接部に対して、所定の歪量に制御された曲げ歪及び引張歪の一方又は両方の歪を付与する。歪付与のタイミングは、通電終了と同時又は通電終了から所定時間以内であることが好ましい。「所定時間」とは、溶接により溶融した亜鉛が再度凝固するまでの時間を意味するものとする。
　このようなタイミングで評価対象である第２の鋼板の溶接部に人為的に制御された曲げ歪及び引張歪の一方又は両方の歪を付与して、溶接部周りの最もＬＭＥ割れに対して脆弱な部位に割れを誘発する力学的環境を負荷させる。その結果、ナゲットや溶接熱影響部の形状などに影響されることなく、高精度で再現性に優れたＬＭＥ割れ感受性の評価を行うことができるようになる。
　第２の鋼板の溶接部に対して付与する歪量は、第２の鋼板の引張強度等の機械的特性や、成分組成等を考慮して適宜決定すればよく、特に限定されないが、例えば１０％以下、好ましくは５％以下の歪量とすることで、任意の鋼種に関して適切なＬＭＥ割れ感受性の評価を行うことができる。歪量の下限は、第２の鋼板にＬＭＥ割れが発生する最小の歪量に応じて決定することが好ましく、鋼種によって変わるため一概には規定できないが、歪量は概ね０．１％以上の歪量とすることができる。
　付与する歪の種類は、所望の歪量が実現できる限り、曲げ歪でも引張歪でも、その両者でもよい。例えば図５に示すように、曲げ歪の付与は、第２の鋼板（下板ｂ）が一定の曲率を有するように、第２の鋼板（下板ｂ）に対して曲げ変形を加えることにより行うことができる。図５において、ヨークを鉛直下方向に降ろすことで、図６にも示す所定の曲率の表面を有する曲げブロックに沿って、第２の鋼板（下板ｂ）の溶接部から離れた位置ほど第１の鋼板（上板ａ）と大きく離間するように、第２の鋼板（下板ｂ）が湾曲し、所定の曲率に応じた歪量の曲げ歪が溶接部に付与される。
　引張歪の付与は、第２の鋼板（下板ｂ）に対して引張変形を加えることにより行うことができる。例えば図８に示すように、水平方向に設置された第２の鋼板（下板ｂ）に水平方向に所定の引張変形を加えることにより、所定の歪量の引張歪が溶接部に付与される。
　曲げ歪及び引張歪の両方を付与することは、例えば図７に示す設備を用いて行うことができる。図７では、チャックによりヨークが第２の鋼板（下板ｂ）に固定されており、この状態でヨークを鉛直下方向に降ろすことで、所定の曲率の表面を有する曲げブロックに沿って第２の鋼板（下板ｂ）が湾曲し、所定の曲率に応じた歪量の曲げ歪が溶接部に付与されるとともに、第２の鋼板（下板ｂ）に引張変形が加わって、所定の歪量の引張歪が溶接部に付与される。
　［観察工程（ＩＩＩ）及び評価工程（ＩＶ）］
　観察工程（ＩＩＩ）では、第２の鋼板の溶接部を観察して、ＬＭＥ割れの有無を観察結果として把握する。そして、評価工程（ＩＶ）では、観察工程（ＩＩＩ）で得られた観察結果に基づいて、第２の鋼板の溶接部におけるＬＭＥ割れ感受性を評価する。本実施形態では、上記の溶接工程及び歪付与工程に起因して、高精度かつ定量的にＬＭＥ割れ感受性を評価することができる。
　ここで、ＬＭＥ割れには、電極が接する最表裏面の電極周りで発生する割れと、鋼板同士の重ね面のナゲット周りで発生する割れがあり、それぞれ「外割れ」、「内割れ」として区別されている。一般的に、外割れは、最表裏面に発生するため比較的容易に検出でき、検出後の対処も比較的容易にできるのに対して、内割れは、検出し難く製品に内在してしまう危険度が大きい。
　観察工程（ＩＩＩ）では、例えば、図１を参照して、第２の鋼板（下板ｂ）から第１の鋼板（上板ａ）を剥離して、第２の鋼板（下板ｂ）の溶接部を、第１の鋼板（上板ａ）と溶接されていた主表面側から観察することができる。このようにすれば、内割れを適切に観察することができ、好ましい。
　［好適なＬＭＥ割れ感受性の評価方法］
　本実施形態では、第１の鋼板として同種の鋼板から採取した複数の試験片を採用し、かつ、第２の鋼板として同種の鋼板から採取した複数の試験片を採用して、前記溶接工程、前記歪付与工程、及び前記観察工程からなる一連の工程を複数回行い、その際、前記歪付与工程は、前記歪を付与する時点及び前記所定の歪量の一方又は両方が互いに異なる複数の条件にて行うことが好ましい。ここで、「同種の鋼板」とは、同じ成分組成を有し、かつ、同じ条件での製造プロセスを経て得られた鋼板であり、製品として同一仕様で、同等のＬＭＥ割れ感受性を有することが見込まれる鋼板を意味するものとする。「同種の鋼板」の典型例としては、同一の鋼板や同一のコイルが挙げられる。
　同種の鋼板から採取した複数の試験片（第２の鋼板）にＬＭＥ割れが発生するか否かは、歪を付与する時点（歪付与タイミング）と歪量に依存する。本実施形態では、前記複数の条件は、第２の鋼板の溶接部にＬＭＥ割れが発生する第１の条件と、第２の鋼板の溶接部にＬＭＥ割れが発生しない第２の条件と、からなるものとする。
　このような複数の条件で前記溶接工程、前記歪付与工程、及び前記観察工程からなる一連の工程（試験）を複数回行うことの意義を以下に説明する。本発明者らの鋭意検討の結果、以下の知見を得た。すなわち、第２の鋼板として通常の自動車用薄鋼板を採用し、一般的な条件で抵抗スポット溶接を行った場合、抵抗スポット溶接の通電終了時の抵抗スポット溶接部の温度分布は、例えば図９に示すように、ナゲット溶融線から僅か１ｍｍ以内の熱影響部で１５００～８００℃の温度分布が形成されていた。一般的な条件では、通電時間は１０／５０～２０／５０秒（２００～４００ミリ秒）であり、通電直後の熱影響部の温度分布は非常に急峻となるのである。
　この場合、第１の条件で歪付与を行った際のＬＭＥ割れが発生する位置は、常に同じ位置（例えば、ナゲット溶融線から約０．５ｍｍの位置）であることが分かった。ＬＭＥ割れが発生しやすい領域は、例えばナゲット溶融線から０．５ｍｍの位置と１．０ｍｍの位置との間のリング状の領域と想定される。しかし、通常の自動車用薄鋼板を採用し、一般的な条件で抵抗スポット溶接を行った場合、この僅か幅０．５ｍｍの領域内で複数の割れが発生することはない。当該領域内の最もＬＭＥ割れが発生しやすい部位にのみに割れが発生し、この割れが開口することによって、その周囲の歪みを吸収・緩和してしまうからである。この領域内でＬＭＥ割れが最も発生しやすい部位は、母材のオーステナイト粒径が最も大きくなる部位、すなわち最もナゲット溶融線に近い部位（ナゲット溶融線から約０．５ｍｍの位置）となる。
　すなわち、評価工程（ＩＶ）では、前記第１の条件のうち少なくとも１つにおいて、第２の鋼板の溶接部におけるＬＭＥ割れの発生位置を特定する。上記のように、ＬＭＥ割れの発生位置は、常に同じ位置となるため、ＬＭＥ割れの発生位置の特定は、第１の条件のうち少なくとも１つにおいて行えば十分である。
　第１の条件を採用した場合のＬＭＥ割れの発生位置（ナゲット溶融線から０．５ｍｍの位置）における、抵抗スポット溶接の通電終了からの温度履歴は、例えば図１０のようになる。この位置は、通電終了時に最高加熱温度（１１００℃、図９も参照）に到達し、その後急速に冷却される。つまり、「抵抗スポット溶接の通電終了と同時又はそれ以降」の範囲内で、歪付与タイミングを変更することは、歪付与時点での当該位置の温度を変更することを意味する。
　そこで、評価工程（ＩＶ）では、前記複数の条件のうち、（ｉ）第１の条件については、ＬＭＥ割れ発生位置における歪を付与する時点の温度を歪付与温度として求め、（ｉｉ）第２の条件については、ＬＭＥ発生位置に対応する位置（第１の条件と同じく、例えば、ナゲット溶融線から約０．５ｍｍの位置）における、歪を付与する時点の温度を歪付与温度として求めるものとする。
　なお、ある時点（図９では通電終了時）における抵抗スポット溶接部の温度分布や、ある位置（図１０では、ナゲット溶融線から約０．５ｍｍの位置）における抵抗スポット溶接の通電終了からの温度履歴は、実測により求めることもできるし、抵抗スポット溶接の温度分布解析ソフトを用いて数値解析することにより求めることもできる。
　以上のようにして、評価工程（ＩＶ）では、前記複数の条件の観察結果（ＬＭＥ割れの有無）に基づいて、前記歪付与温度及び前記所定の歪量と、前記ＬＭＥ割れの有無との関係を求め、この関係に基づいて、第２の鋼板の溶接部におけるＬＭＥ割れ感受性を評価する。
　例えば、歪付与工程において、付与する歪量をある一定値に固定して、歪付与タイミングを種々に変更して、複数回の試験を行うことで、ある歪量において、ＬＭＥ割れが発生する温度範囲を求めることができる（図１１参照）。例えば、ある歪量におけるＬＭＥ割れ発生温度範囲が狭いほど、ＬＭＥ割れ感受性が低いと評価することができる。この例では、ＬＭＥ割れ発生温度範囲という定量的なパラメータに基づいてＬＭＥ割れ感受性を評価することができる。
　同様の試験を、種々の歪量で行うことで、図１１に示すように、第２の鋼板の溶接部にＬＭＥ割れが発生する歪量及び温度の領域（ＬＴＲ：LME cracking Temperature Range）を求めることができる。このように、評価工程（ＩＶ）では、前記歪付与温度及び前記所定の歪量と、前記ＬＭＥ割れの有無との関係から、第２の鋼板の溶接部にＬＭＥ割れが発生する歪量及び温度の領域（ＬＴＲ）を特定し、この領域に基づいて、第２の鋼板の溶接部における液体金属脆性割れ感受性を評価することが好ましい。
　具体的には、この領域ＬＴＲから、第２の鋼板の溶接部にＬＭＥ割れが発生する最小の歪量（限界歪量）を求め、当該最小の歪量に基づいて、第２の鋼板の溶接部における液体金属脆性割れ感受性を評価することができる。具体的には、限界歪量が大きいほど、ＬＭＥ割れ感受性が低いと評価することができる。この例では、限界歪量という定量的なパラメータに基づいてＬＭＥ割れ感受性を評価することができる。また、ＬＭＥ割れが発生する温度範囲を定量的に把握することができ、第２の鋼板のＬＭＥ割れ感受性を総合的に評価できる。
　なお、溶接工程、歪付与工程、及び観察工程からなる一連の工程を複数回行う場合、当該複数回の溶接工程は、同一の溶接条件にて行うことが好ましい。ただし、図１１に示すＬＭＥ割れ発生歪－温度領域ＬＴＲを求める例においては、必ずしも、同一の溶接条件にて行う必要はない。この場合、異なる溶接条件で行ったとしても、同一のＬＴＲを得ることができる。このため、異なる溶接条件での試験によって、適切にＬＭＥ割れ感受性を評価することができる。
　なお、既述のとおり、通常の自動車用薄鋼板を一般的な条件で抵抗スポット溶接した場合には当てはまらないが、意図的に緩やかな溶接条件を採用した場合には、以下のような評価方法を採用することもできる。すなわち、観察工程（ＩＩＩ）では、図１３の上図を参照して、第２の鋼板（下板ｂ）の溶接部における、ナゲットの周囲に同心円状に位置するＬＭＥ割れ発生領域の幅を求め、評価工程（ＩＶ）において、観察結果として、このＬＭＥ割れ発生領域の幅を採用することができる。例えば、ＬＭＥ割れ発生領域の幅が小さいほど、ＬＭＥ割れ感受性が低いと評価することができる。なお、「ＬＭＥ割れ発生領域」は、ナゲットの周囲に発生している全てのＬＭＥ割れを包含する最小のリング状の領域として特定することができる。意図的に緩やかな溶接条件を採用すれば、ＬＭＥ割れが発生しやすい領域（例えばナゲット溶融線から０．５ｍｍの位置と１．０ｍｍの位置との間のリング状の領域）に複数のＬＭＥ割れが発生し、このように、ＬＭＥ割れが発生する範囲を「領域」として特定することができる。
　溶接部周りには溶接加熱によって時間とともに変化する温度分布が形成されており、歪が付与された瞬間の温度分布を実測又は数値解析によって比較的精度よく求めることができる。そこで、例えば図１３下図に示すように、歪が付与される時点における第２の鋼板（下板ｂ）の溶接部の温度分布を求めることが好ましい。
　そして、図１３の上図にて求めたＬＭＥ割れ発生領域をこの温度分布に当てはめることで、ＬＭＥ割れ発生領域に対応する温度範囲（ＬＭＥ割れ発生温度範囲）を求め、評価工程（ＩＶ）において、観察結果として、このＬＭＥ割れ発生温度範囲を採用することができる。例えば、ＬＭＥ割れ発生温度範囲が狭いほど、ＬＭＥ割れ感受性が低いと評価することができる。
　この場合、第１の鋼板として同種の鋼板から採取した複数の試験片を採用し、かつ、第２の鋼板として同種の鋼板から採取した複数の試験片を採用して、前記溶接工程、前記歪付与工程、及び前記観察工程からなる一連の工程を複数回行い、その際、前記歪付与工程は、前記所定の歪量が互いに異なる複数の条件にて行うことが好ましい。
　そして、評価工程（ＩＶ）において、前記複数の条件の各々における観察結果に基づいて、第２の鋼板の溶接部におけるＬＭＥ割れ感受性を評価することができる。例えば、前記複数の条件の各々における観察結果から、第２の鋼板にＬＭＥ割れが発生する最小の歪量を求め、当該最小の歪量（限界歪量）に基づいて、第２の鋼板の溶接部におけるＬＭＥ割れ感受性を評価することができる。以下、限界歪量を求める具体的な方法を２つ示す。
　第１の例は、図１３の上図のように、ＬＭＥ割れ発生領域を特定し、このＬＭＥ割れ発生領域を図１３の下図の温度分布に当てはめて、ＬＭＥ割れ発生領域に対応する温度範囲（ＬＭＥ割れ発生温度範囲）を求めることを、前記複数の条件の各々に関して行う。これにより、付与した歪量とＬＭＥ割れ発生温度範囲との関係（図１１に示すものと同様のＬＴＲ）を求めることができる。この関係から、第２の鋼板にＬＭＥ割れが発生する最小の歪量を求め、当該最小の歪量（限界歪量）に基づいて、第２の鋼板の溶接部におけるＬＭＥ割れ感受性を評価することができる。具体的には、限界歪量が大きいほど、ＬＭＥ割れ感受性が低いと評価することができる。この例では、限界歪量という定量的なパラメータに基づいてＬＭＥ割れ感受性を評価することができる。また、ＬＭＥ割れが発生する温度範囲を定量的に把握することができ、第２の鋼板のＬＭＥ割れ感受性を総合的に評価できる。
　第２の例は、第１の例とは異なり、ＬＭＥ割れ発生領域からＬＭＥ割れ発生温度範囲を特定することなく、ＬＭＥ割れ発生領域の幅に基づいて評価する。すなわち、観察工程において、第２の鋼板の溶接部におけるＬＭＥ割れ発生領域の幅を求めることを、前記複数の条件の各々に関して行う。これにより、付与した歪量とＬＭＥ割れ発生領域の幅との関係を求めることができる。この関係から、第２の鋼板にＬＭＥ割れが発生する最小の歪量を求め、当該最小の歪量（限界歪量）に基づいて、第２の鋼板の溶接部におけるＬＭＥ割れ感受性を評価することができる。第１の例と同様に、具体的には、限界歪量が大きいほど、ＬＭＥ割れ感受性が低いと評価することができる。この例では、限界歪量という定量的なパラメータに基づいてＬＭＥ割れ感受性を評価することができる。
　なお、溶接工程、歪付与工程、及び観察工程からなる一連の工程を複数回行う場合、当該複数回の溶接工程は、同一の溶接条件にて行うことが好ましい。ただし、第１の例においては、必ずしも、同一の溶接条件にて行う必要はない。第１の例では、異なる溶接条件で行ったとしても、同一のＬＴＲを得ることができる。このため、異なる溶接条件での試験によって、適切にＬＭＥ割れ感受性を評価することができる。
　以上説明した本実施形態によって求められるＬＭＥ割れ発生歪－温度領域（ＬＴＲ）や、ＬＴＲから求められる限界歪量は、めっき層も含めたその鋼板が有する固有の指標であり、当該鋼板の抵抗スポット溶接の熱サイクル過程における金属学的物性挙動に起因した現象を現わす指標でもある。よって、本実施形態は、単にＬＭＥ割れ感受性の定量的評価方法のみにとどまらず、ＬＭＥ割れの抑制あるいは防止のための材料開発にも応用できる可能性がある。
　例えば、ＬＴＲを、実部品の抵抗スポット溶接過程において溶接部が受ける力学的歪履歴及び熱履歴と組み合わせることによって、当該実部品の溶接部におけるＬＭＥ割れの発生を予測、推定することができ、また、割れ発生限界歪量に対する裕度によって、実部品のＬＭＥ割れ発生リスク管理にも応用可能である。
　（本発明例１～３）
　本発明例１では、板厚１．６ｍｍ、亜鉛目付量が両面とも６０ｇ／ｍ２の７８０ＭＰａ級合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ鋼板）を第１及び第２の鋼板として採用して、単相交流溶接機によって抵抗スポット溶接を実施した。本発明例２では、板厚１．６ｍｍ、亜鉛目付量が両面とも６０ｇ／ｍ２の９８０ＭＰａ級合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ鋼板）を第１及び第２の鋼板として採用して、単相交流溶接機によって抵抗スポット溶接を実施した。本発明例３では、板厚１．６ｍｍ、亜鉛目付量が両面とも６０ｇ／ｍ２の１１８０ＭＰａ級合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ鋼板）を第１及び第２の鋼板として採用して、単相交流溶接機によって抵抗スポット溶接を実施した。本発明例１～３のいずれにおいても、溶接用電極にはＣｒ－Ｃｕ製の１６ＤＲ６－４０Ｒ（ＤＲ型電極、外径１６φ、電極フェース:６φ、４０Ｒ）キャップチップ電極を用い、ＧＡ鋼板２枚を重ねて、加圧力３５０Ｎ、スキーズ時間５／５０秒、通電時間１２／５０秒、ホールド時間５／５０秒でナゲット径が４√ｔ（＝５．１ｍｍ、t：板厚）となる溶接電流で抵抗スポット溶接を実施した。
　図５に、本発明例１～３を実施するに当たり作成した曲げ歪付与装置を示す。曲げ歪付与装置では、図６に示す形状の曲げ半径が５０ｍｍ、７０ｍｍ、１２０ｍｍ、２００ｍｍ、４００ｍｍ、及び８００ｍｍの６種類の曲げブロックを使用した。本発明例１～３で供試した鋼板の板厚（ｔ：ｍｍ）は１．６ｍｍであるため、これらの曲げブロック（曲げ半径：Ｒｍｍ）で曲げ歪を付与した場合、評価鋼板表面における歪量（ε）は、ε＝ｔ／（２Ｒ＋ｔ）として求めることができるため、それぞれ、１．５７％、１．１３％、０．６６％、０．４０％、０．２０％、及び０．１０％となる。これらの曲げブロックの中央部には、抵抗スポット溶接用電極を非接触で配置できる穴加工が施されている。また、曲げブロックは、溶接通電時のインピーダンス負荷とならないように非磁性材料であるオーステナイト系ステンレス鋼で作製されている。歪付与するための動力源は、動作速度（ヨーク下降速度、引張速度）が４００ｍｍ／秒の油圧ユニットを使用した。歪み付与タイミングの制御に関しては、溶接電流波形の計測と同時に、レーザー変位計を用いて歪み付与のためのヨーク又は引張クロスヘッドの変位を計測してデーターロガーに記録し、溶接部に歪みが付与されたタイミングを精密に計測した。
　ＬＭＥ割れ評価は、溶接・歪付与後に溶接部の上板部側から５ｍｍφのフラットドリルにて上板のみに穴をあけて下板表面に傷等を付けずに、また変形させることなく上板のみを除去して、下板上面を露出させた。その後、当該表面をマイクロスコープにて平面的に観察して、ＬＭＥ割れ発生の有無を確認するとともに、割れの発生位置を特定した。その結果、発明例１～３のいずれにおいても、ＬＭＥ割れが発生する条件では、ＬＭＥ割れはナゲット溶融線から０．５ｍｍの位置の溶接熱影響部で発生していることを確認した。
　溶接部の温度解析には、抵抗スポット溶接の温度分布解析汎用ソフトであるＳＯＲＰＡＳ　２Ｄを用い、ナゲット溶融線から０．５ｍｍの位置の冷却過程における温度履歴を数値解析して求めた。その一例を図１０に示す。発明例１～３において、ナゲット溶融線から０．５ｍｍの位置での温度履歴から、歪付与時の温度を求め、「歪付与温度」とした。以上の要領で、通電終了と同時及びそれ以降の複数条件のタイミングで、上記６条件の歪量の引張歪を付与し、各試験におけるＬＭＥ割れ発生の有無を調査した。この調査結果に基づいて、発明例１～３の各々において、ＬＭＥ割れ発生歪－温度領域を作図して、総合的にＬＭＥ割れ感受性を評価した。
　（比較例）
　比較例として、従来のＬＭＥ割れ評価方法を実施した。すなわち、通常の溶接法、板間隙間を２ｍｍにしたシートギャップ法、及び、板間隙間を２ｍｍにすることに加え電極打角を５°にしたシートギャップ＋電極打角法の３種の評価方法を実施した。比較例のＬＭＥ割れ評価は、溶接終了後に溶接継手断面を切断して、埋め込み研磨後にエッチング処理し、顕微鏡にて断面ミクロ組織観察を実施して、割れ発生状況を確認し評価した。なお、板厚１．６ｍｍ、亜鉛目付量が両面とも６０ｇ／ｍ２の７８０ＭＰａ級、９８０ＭＰａ級、及び１１８０ＭＰａ級合金化溶融亜鉛めっき鋼板（ＧＡ鋼板）を第１及び第２の鋼板として採用して、単相交流溶接機によって抵抗スポット溶接を実施した。溶接用電極にはＣｒ－Ｃｕ製の１６ＤＲ６－４０Ｒ（ＤＲ型電極、外径１６φ、電極フェース:６φ、４０Ｒ）キャップチップ電極を用い、同じ鋼種のＧＡ鋼板２枚を重ねて、加圧力３５０Ｎ、スキーズ時間５／５０秒、通電時間１２／５０秒、ホールド時間５／５０秒でナゲット径が４√ｔ（＝５．１ｍｍ、t：板厚）となる溶接電流で抵抗スポット溶接を実施した。
　［評価結果］
　表１に比較例を、表２、表３、及び表４に本発明例による７８０ＭＰａ級、９８０ＭＰａ級、及び１１８０ＭＰａ級ＧＡ鋼板のＬＭＥ割れ感受性の評価結果をそれぞれまとめて示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　比較例においては、７８０ＭＰａ級ＧＡ鋼では、従来の何れの評価方法においてもＬＭＥ割れの発生は認められず、９８０ＭＰａ級ＧＡ鋼では、最も厳しいシートギャップ＋電極打角法においてＬＭＥ割れが発生した。また、１１８０ＭＰａ級ＧＡ鋼では、シートギャップ法においてもＬＭＥ割れが発生したことから、７８０ＭＰａ級ＧＡ鋼＜９８０ＭＰａ級ＧＡ鋼＜１１８０ＭＰａ級ＧＡ鋼の順に、ＬＭＥ割れ感受性が定性的に大きいことが確認できるが、定量的ではなくその程度も確認できない。
　これに対して、本発明例では、ＬＭＥ割れが発生しない上限の歪量は、７８０ＭＰａ級ＧＡ鋼の場合は０．６６％、９８０ＭＰａ級ＧＡ鋼の場合は０．２０％であり、１１８０ＭＰａ級ＧＡ鋼の場合は、歪量０．１０％でＬＭＥ割れが発生しており、ＬＭＥ割れが発生しない歪量は０．１０％未満となる。このように本発明例１～３では、ＬＭＥ割れ感受性が定量的に理解でき、また、ＬＭＥ割れ発生に対する材料としてのリスクも定量的かつ具体的に確認できる評価となっている。また、発明例１～３における各鋼板のＬＭＥ割れ発生歪－温度領域（ＬＴＲ）を、それぞれ図１２Ａ、図１２Ｂ、及び図１２Ｃに示す。ＬＴＲとして図示すると、各鋼板におけるＬＭＥ割れ発生限界歪量がより明確に認識でき、７８０ＭＰａ級ＧＡ鋼の場合は約０．９％、９８０ＭＰａ級ＧＡ鋼の場合は約０．３％、１１８０ＭＰａ級ＧＡ鋼の場合は約０．１％であることが確認できる。また、何れの鋼板でも、最も低い歪量で割れが発生する温度範囲は１０００～１０５０℃であり、付与歪量の増大にともなって、この割れ発生温度範囲は拡大し、その上限は１１００℃、下限は７５０℃まで拡大することも同時に分かる。
　このように本発明例１～３では、ＬＭＥ割れ発生の有無のみによる評価にとどまらず、めっき層も含めたその材料が有するＬＭＥ割れに対する感受性を示す定量的指標によって評価することが可能となる。
　本発明の鋼板の抵抗スポット溶接部における液体金属脆性割れ感受性の評価方法によれば、高精度かつ定量的に、液体金属脆性割れ感受性を評価することができる。
 

Claims (8)

  1. 　一方又は両方が亜鉛系めっき鋼板である第１の鋼板と第２の鋼板とが隙間なく重ね合わせられた板組を、前記第１及び第２の鋼板の主表面と垂直な軸方向を有する一対の電極によって挟み、加圧しながら通電して抵抗スポット溶接を行う溶接工程と、
    　前記抵抗スポット溶接の通電終了と同時又はそれ以降に、前記第２の鋼板の溶接部に対して、所定の歪量に制御された曲げ歪及び引張歪の一方又は両方の歪を付与する歪付与工程と、
    　その後、前記第２の鋼板の溶接部を観察して、液体金属脆性割れの有無を観察結果として把握する観察工程と、
    　前記観察結果に基づいて、前記第２の鋼板の溶接部における液体金属脆性割れ感受性を評価する評価工程と、
    を有する、鋼板の抵抗スポット溶接部における液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
  2. 　前記第１の鋼板として同種の鋼板から採取した複数の試験片を採用し、かつ、前記第２の鋼板として同種の鋼板から採取した複数の試験片を採用して、前記溶接工程、前記歪付与工程、及び前記観察工程からなる一連の工程を複数回行い、
    　その際、前記歪付与工程は、前記歪を付与する時点及び前記所定の歪量の一方又は両方が互いに異なる複数の条件にて行い、前記複数の条件は、前記第２の鋼板の溶接部に液体金属脆性割れが発生する第１の条件と、前記第２の鋼板の溶接部に液体金属脆性割れが発生しない第２の条件と、からなり、
    　前記評価工程は、
    　　前記第１の条件のうち少なくとも１つにおいて、前記第２の鋼板の溶接部における前記液体金属脆性割れの発生位置を特定し、
    　　前記複数の条件のうち、（ｉ）前記第１の条件については、前記発生位置における前記歪を付与する時点の温度を歪付与温度として求め、（ｉｉ）前記第２の条件については、前記発生位置に対応する位置における、前記歪を付与する時点の温度を歪付与温度として求め、
    　　前記複数の条件の前記観察結果に基づいて、前記歪付与温度及び前記所定の歪量と、前記液体金属脆性割れの有無との関係を求め、
    　　前記関係に基づいて、前記第２の鋼板の溶接部における液体金属脆性割れ感受性を評価する
    ことを含む、請求項１に記載の液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
  3. 　前記評価工程は、
    　　前記関係から、前記第２の鋼板の溶接部に液体金属脆性割れが発生する歪量及び温度の領域を特定し、
    　　前記領域に基づいて、前記第２の鋼板の溶接部における液体金属脆性割れ感受性を評価する
    ことを含む、請求項２に記載の液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
  4. 　前記評価工程は、
    　　前記領域から、前記第２の鋼板の溶接部に液体金属脆性割れが発生する最小の歪量を求め、
    　　前記最小の歪量に基づいて、前記第２の鋼板の溶接部における液体金属脆性割れ感受性を評価する
    ことを含む、請求項３に記載の液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
  5. 　前記複数回の溶接工程は、同一の溶接条件にて行う、請求項１～４のいずれか一項に記載の液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
  6. 　前記歪付与工程において、前記曲げ歪の付与は、前記第２の鋼板が一定の曲率を有するように、前記第２の鋼板に対して曲げ変形を加えることにより行う、請求項１～５のいずれか一項に記載の液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
  7. 　前記歪付与工程において、前記引張歪の付与は、前記第２の鋼板に対して引張変形を加えることにより行う、請求項１～６のいずれか一項に記載の液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
  8. 　前記観察工程において、前記第２の鋼板から前記第１の鋼板を剥離して、前記第２の鋼板の溶接部を、前記第１の鋼板と溶接されていた主表面側から観察する、請求項１～７のいずれか一項に記載の液体金属脆性割れ感受性の評価方法。
     
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