WO2023157424A1 - 重ね溶接継手、自動車用骨格部材、及び重ね溶接継手の製造方法 - Google Patents

Abstract

この重ね溶接継手は、一部または全部が重ね合わせられた複数の鋼板と、２枚以上の鋼板の重ね合わせ部を接合するスポット溶接部と、スポット溶接部のナゲットを焼戻すように配されたアーク溶接部と、を備え、スポット溶接された鋼板のうち１枚以上が、引張強さ７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板であり、スポット溶接部のナゲットの硬さ測定値が最小となる部分が、ナゲットの中心と、アーク溶接部との間にあり、ナゲットの硬さ測定値の最小値と、ナゲットの硬さ測定値の最大値との差が２５ＨＶ以上である。

Description

重ね溶接継手、自動車用骨格部材、及び重ね溶接継手の製造方法

　本発明は、重ね溶接継手、自動車用骨格部材、及び重ね溶接継手の製造方法に関する。
　本願は、２０２２年２月１７日に、日本に出願された特願２０２２－０２３２８４号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。

　自動車の軽量化、及び衝突安全性の向上を目的として、自動車用部品への高強度鋼板の適用が進められている。しかしながら、高強度鋼板から構成されるスポット溶接継手には、継手強度が低下しやすいという課題がある。具体的には、母材鋼板の引張強さが７８０ＭＰａ以上では、継手強度が低下する。

　高強度鋼板から構成される溶接継手の継手強度を向上させるための種々の技術が、これまで提供されている。

　特許文献１には、折り曲げ部、および該折り曲げ部に続くフランジを有する一の鋼板と、他の一または複数の鋼板とを前記フランジで重ね合わせ、該重ね合わせ部に、第１のレーザ溶接を行って第１のレーザ溶接部を形成し、該第１のレーザ溶接部の温度がＭｆ点未満に低下した後に、形成された前記第１のレーザ溶接部に関して前記折り曲げ部の反対側となる前記第１のレーザ溶接部の近傍の領域に、第２のレーザ溶接を行って第２のレーザ溶接部を形成するとともに、該第２のレーザ溶接により前記第１のレーザ溶接部の熱影響部を焼き戻し処理して当該熱影響部の硬さを前記第２のレーザ溶接部の熱影響部の硬さの９０％以下とすることによってレーザ溶接構造部材を製造することを特徴とするレーザ溶接構造部材の製造方法が開示されている。

　特許文献２には、第１の鋼板と、前記第１の鋼板に重ねられた第２の鋼板と、前記第１の鋼板と前記第２の鋼板とを接合している焼き入れされたナゲットと、を含む溶接継手を用意すること、前記溶接継手の前記第１の鋼板に平行な面内で前記ナゲットの板面方向における外側の部分であるＡ部の前記第１の鋼板に第１の電極をあてること、前記溶接継手の前記第１の鋼板に平行な面内で前記ナゲットの板面方向における外側の部分でありかつ前記ナゲットを挟んで前記Ａ部と反対側に位置するＢ部の前記第２の鋼板に第２の電極をあてること、前記第１の電極と前記第２の電極との間の前記溶接継手に電流を流すこと、を含む、溶接継手の製造方法が開示されている。

　特許文献３には、複数の鋼板部材同士を重ね合せ部で接合し、前記複数の鋼板部材の少なくとも一つがマルテンサイト組織を含む重ね合せ部の溶接方法であって、前記重ね合せ部にナゲットを有するスポット溶接部を形成するスポット溶接工程と、レーザビームを照射して、前記ナゲットと前記ナゲットの端から外方に３ｍｍ以上離れた位置との間に前記ナゲットの端を横切る溶融凝固部を形成する際に、前記溶融凝固部の深さを前記ナゲットの端から外方に１ｍｍ離れた位置において前記マルテンサイト組織を含む鋼板部材にそれぞれの板厚の５０％以上に形成する溶融凝固部形成工程と、を備えることを特徴とする重ね合せ部の溶接方法が開示されている。

　特許文献４には、引張強度が４４０ＭＰａ以上の鋼板を含む複数枚の鋼板を用いたスポット溶接継手の製造方法であって、重ね合わせた前記複数枚の鋼板を一対の第１電極によって挟持し、所定の通電電流Ｉ１および通電時間ｔ１で通電して、ナゲットを形成する第１の工程と、前記一対の第１電極を開放し、前記ナゲットがＭｆ点以下の温度になるまで冷却する第２の工程と、前記複数枚の鋼板の前記ナゲットに対応する箇所を一対の第２電極によって挟持し、所定の通電電流Ｉ３および通電時間ｔ３で通電して、前記ナゲットを焼戻す第３の工程と、を含み、前記第１の工程と前記第３の工程の通電条件が、Ｉ_３ ^２×ｔ_３＜Ｉ_１ ^２×ｔ_１を満たすことを特徴とする、前記製造方法が開示されている。

　特許文献５には、熱処理した鋼板を重ね合わせてスポット溶接をすることによってナゲット部を有する溶接部を形成し、前記ナゲット部の硬さを前記熱処理した鋼板と同程度又はそれよりも低くするように前記溶接部に高周波電流を流して焼戻しする、溶接方法が開示されている。

　特許文献６には、重ね合わせた２枚以上の高強度の薄鋼板を一対の電極によって挟み加圧力を加えながらスポット溶接をするにあたり、１点目を溶接後、電極の位置を移動し、１点目の溶接部がＭｆ点以下の温度まで冷却された後に、１点目の溶接部に一部重なるように２点目の溶接を行なうことを特徴とする高強度薄鋼板のスポット溶接方法が開示されている。

　特許文献７には、基材に重ねた金属板の端部を、端部のエッジに沿ってほぼ等間隔おきにスポット溶接することによって基材に仮固定した後、金属板のエッジを隅肉溶接するにあたり、前記スポット溶接を、ナゲットの径が２ｍｍ以上、ナゲットの中心が前記エッジから５～２０ｍｍ、間隔が２０ｍｍ以下で行うことを特徴とする金属板の溶接方法が開示されている。

特開２０１０－１２５０４号公報 特許第６７６９５８４号公報 国際公開第２０１４／０２４９９７号 特開２０２０－６９５２５号公報 特開２０１６－５５３３７号公報 特開２０１０－１７２９４５号公報 特開２００５－１５２９８９号公報

　しかしながら、近年はますます、溶接継手の継手強度に対する要求が高まっている。特許文献１～７とは異なる手段による、溶接継手の継手強度の一層の向上が切望されている。

　本発明は、高強度鋼板を含む複数枚の鋼板から構成され、且つ高い継手強度を有する重ね溶接継手、自動車用骨格部材、及び重ね溶接継手の製造方法を提供することを目的とする。

　本発明の要旨は以下の通りである。

（１）本発明の一態様に係る重ね溶接継手は、一部または全部が重ね合わせられた複数の鋼板と、２枚以上の前記鋼板を接合するスポット溶接部と、１枚以上の前記鋼板に形成されたアーク溶接ビードと、を備える重ね溶接継手であって、前記スポット溶接部は、前記重ね溶接継手において前記複数の鋼板が重ね合わせられた部分である重ね合わせ部に配され、前記アーク溶接ビードは、前記スポット溶接部が形成された鋼板のうち１枚以上の鋼板に形成され、前記スポット溶接部により接合された前記鋼板のうち１枚以上が、引張強さ７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板であり、前記重ね溶接継手の厚さ方向から平面視したときに、前記スポット溶接部の打痕の中心と、前記アーク溶接ビードの縁における、前記打痕の前記中心に最も近い点とを結ぶ直線を含み、且つ前記鋼板の前記重ね合わせ部に垂直な断面において、前記高強度鋼板のスポット溶接面から前記高強度鋼板の板厚の１／４の深さの位置のビッカース硬さを、前記スポット溶接面に沿って連続的に測定したとき、前記スポット溶接部のナゲットの硬さ測定値が最小となる部分が、前記ナゲットの中心と、前記アーク溶接ビードとの間にあり、前記ナゲットの硬さ測定値の最小値と、前記ナゲットの硬さ測定値の最大値との差が２５ＨＶ以上である。
（２）上記（１）に記載の重ね溶接継手では、前記断面において、前記ナゲットの硬さ測定値の前記最小値と、前記ナゲットの硬さ測定値の前記最大値との前記差が４０ＨＶ以上であってもよい。
（３）上記（１）または（２）に記載の重ね溶接継手では、前記鋼板のうち２枚以上が、前記スポット溶接部及び前記アーク溶接ビードの両方により接合されていてもよい。
（４）上記（１）～（３）のいずれか一項に記載の重ね溶接継手では、前記重ね溶接継手の厚さ方向から平面視したときに、前記スポット溶接部の前記打痕の前記中心と、前記アーク溶接ビードの前記縁との最短距離が１７ｍｍ以下であってもよい。
（５）上記（１）～（４）のいずれか一項に記載の重ね溶接継手では、前記重ね溶接継手の厚さ方向から平面視したときに、前記スポット溶接部の前記打痕の縁と、前記アーク溶接ビードの前記縁との間隔が０ｍｍ超であってもよい。
（６）上記（１）～（５）のいずれか一項に記載の重ね溶接継手では、前記アーク溶接ビードの幅が３ｍｍ以上であってもよい。
（７）上記（１）～（６）のいずれか一項に記載の重ね溶接継手では、前記鋼板の枚数が３枚以上であり、前記鋼板のうち１枚以上が、前記スポット溶接部の外部にあり、前記スポット溶接部の外部にある前記鋼板と、前記スポット溶接部によって接合された前記鋼板とが、前記アーク溶接ビードによって接合されていてもよい。
（８）上記（１）～（７）のいずれか一項に記載の重ね溶接継手では、前記高強度鋼板の引張強さが１７００ＭＰａ以上であってもよい。

（９）本発明の別の態様に係る自動車用骨格部材は、上記（１）～（８）のいずれか一項に記載の重ね溶接継手を有する。

（１０）本発明の別の態様に係る重ね溶接継手の製造方法は、上記（１）～（８）のいずれか一項に記載の重ね溶接継手を製造する重ね溶接継手の製造方法であって、複数の鋼板の一部または全部を重ね合わせる工程と、前記鋼板の重ね合わせ部をスポット溶接して、スポット溶接部を形成する工程と、１枚以上の前記鋼板をアーク溶接して、アーク溶接ビードを形成する工程と、を備える重ね溶接継手の製造方法であって、スポット溶接される前記鋼板のうち１枚以上を、引張強さ７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板とし、前記アーク溶接の溶接熱によって、前記スポット溶接部のナゲットを焼戻す。
（１１）上記（１０）に記載の重ね溶接継手の製造方法では、前記重ね溶接継手の厚さ方向から平面視したときに、前記スポット溶接部の打痕の縁と、前記アーク溶接ビードの縁との間隔を０ｍｍ超としてもよい。
（１２）上記（１０）または（１１）に記載の重ね溶接継手の製造方法では、前記アーク溶接の入熱量を１０００Ｊ／ｃｍ以上とし、前記重ね溶接継手の厚さ方向から平面視したときに、前記スポット溶接部の打痕の中心と、前記アーク溶接ビードの縁との最短距離を１７ｍｍ以下としてもよい。
（１３）上記（１０）～（１２）のいずれか一項に記載の重ね溶接継手の製造方法では、前記重ね溶接継手の製造方法が、前記アーク溶接の前に、前記スポット溶接された２枚以上の前記鋼板に、１枚以上の鋼板を追加する工程を、さらに備え、前記アーク溶接によって、前記スポット溶接された２枚以上の前記鋼板と、前記追加された前記鋼板とを接合してもよい。
（１４）上記（１０）～（１３）のいずれか一項に記載の重ね溶接継手の製造方法では、前記高強度鋼板の引張強さを１７００ＭＰａ以上としてもよい。

　本発明によれば、高強度鋼板を含む複数枚の鋼板から構成され、且つ高い継手強度を有する重ね溶接継手、自動車用骨格部材、及び重ね溶接継手の製造方法を提供することができる。

重ね溶接継手の厚さ方向から平面視したときの、本発明の一実施形態に係る重ね溶接継手の重ね合わせ部の平面図である。 図１Ａの重ね溶接継手の重ね合わせ部のＩＢ－ＩＢ断面図である。 重ね溶接継手の厚さ方向から平面視したときの、本発明の別の実施形態に係る重ね溶接継手の重ね合わせ部の平面図である。 図２Ａの重ね溶接継手の重ね合わせ部のＩＩＢ－ＩＩＢ断面図である。 鋼板の屈曲部を隅肉溶接して得られるアーク溶接部の断面図である。 鋼板の端面を溶接して得られるアーク溶接部の断面図である。 鋼板に設けられた穴の内端面を重ね隅肉溶接して得られるアーク溶接部の平面図である。 図５Ａのアーク溶接部のＶＢ－ＶＢ断面図である。 せぎり構造を適用した重ね溶接継手の断面図である。 別のせぎり構造を適用した重ね溶接継手の断面図である。 アークスポット溶接部の平面図である。 図８Ａのアークスポット溶接部のＶＩＩＩＢ－ＶＩＩＩＢ断面図である。 複数のアーク溶接部を有する重ね溶接継手の平面図である。 鋼板の縁が凹凸を有し、アーク溶接部が凸部に配された重ね溶接継手の平面図である。 鋼板の縁が凹凸を有し、アーク溶接部が凹部に配された重ね溶接継手の平面図である。 鋼板の枚数が３枚であり、アーク溶接部が２枚の鋼板の重ね隅肉溶接部である重ね溶接継手の断面図である。 鋼板の枚数が３枚であり、アーク溶接部が３枚の鋼板の重ね隅肉溶接部である重ね溶接継手の断面図である。 鋼板の枚数が３枚であり、２枚の鋼板の重ねアーク隅肉溶接部を２つ有する重ね溶接継手の断面図である。 鋼板の枚数が３枚であり、一部の鋼板が隅肉溶接用の穴を有し、２枚の鋼板の重ねアーク隅肉溶接部を２つ有する重ね溶接継手の断面図である。 ３枚の鋼板の重ね合わせ部を１つのスポット溶接部によって接合し、且つ、３枚の鋼板のアーク溶接のために穴を利用した重ね溶接継手の平面図である。 図１６Ａのアーク溶接部のＸＶＩＢ－ＸＶＩＢ断面図である。 ３枚の鋼板の重ね合わせ部を１つのスポット溶接部によって接合し、且つ、３枚の鋼板のアーク溶接のために穴を利用した重ね溶接継手の平面図である。 図１７Ａのアーク溶接部のＸＶＩＩＢ－ＸＶＩＩＢ断面図である。 図１７Ａのアーク溶接部のＸＶＩＩＣ－ＸＶＩＩＣ断面図である。 ３枚の鋼板のうち２枚のみをスポット溶接し、残りの鋼板を重ね隅肉溶接した重ね溶接継手の断面図である。 ３枚の鋼板のうち２枚のみをスポット溶接し、残りの鋼板をＴ隅肉溶接した重ね溶接継手の断面図である。 ３枚の鋼板のうち２枚のみをスポット溶接し、残りの鋼板を、鋼板に設けられた穴の内端面で重ね隅肉溶接した重ね溶接継手の断面図である。 ３枚の鋼板のうち２枚のみをスポット溶接し、残りの鋼板を、鋼板に設けられた穴でアークスポット溶接した重ね溶接継手の断面図である。 ３枚の鋼板のうち２枚のみをスポット溶接し、残りの鋼板をＴ隅肉溶接した重ね溶接継手の断面図である。 自動車用骨格部材の一例であるバンパーリンフォースの斜視図である。 図２３ＡのバンパーリンフォースのＸＸＩＩＩＢ－ＸＸＩＩＩＢ断面図である。 図２３Ａのバンパーリンフォースの、ＸＸＩＩＩＣ－ＸＸＩＩＩＣ断面図である。 自動車用骨格部材の一例であるフロアメンバーの平面図である。 図２４ＡのフロアメンバーのＸＸＩＶＢ－ＸＸＩＶＢ断面図である。 自動車用骨格部材の一例であるフロントサイドメンバーの斜視図である。 図２５Ａのフロントサイドメンバーの、破線で囲まれた領域のうち左側の拡大図である。 図２５Ａのフロントサイドメンバーの、破線で囲まれた領域のうち右側の拡大図である。 自動車用骨格部材の一例であるＢピラーリンフォース及びサイドシルリンフォースの結合部の斜視図である。 図２６Ａの結合部の、矢印で示された領域の拡大図である。 電気自動車のフロントサイドメンバー及びサイドシルの結合部の斜視図である。 本発明の一態様に係る重ね溶接継手の製造方法のフローチャートである。 本発明の別の態様に係る重ね溶接継手の製造方法のフローチャートである。 表１の発明例のうち、上板にアーク溶接されたものの断面図である。 表１の発明例のうち、重ね面にアーク溶接されたものの断面図である。 表２の発明例の一部の外観写真である。 表２の発明例のたがね試験後の破断面写真である。 表２の発明例の一部、及び比較例の硬さ測定結果である。 表３の発明例の一部、及び比較例の硬さ測定結果である。 部材の曲げ試験の模式図である。 部材の曲げ試験によって得られた変位－荷重曲線である。 比較例の曲げ試験後の外観写真である。 発明例の曲げ試験後の外観写真である。

　本発明の第一の実施形態に係る重ね溶接継手１は、図１Ａの平面図、及び図１Ｂの断面図に示されるように、一部または全部が重ね合わせられた複数の鋼板１１と、２枚以上の鋼板１１を接合するスポット溶接部１２と、１枚以上の前記鋼板に形成されたアーク溶接部１３と、を備える。ここで、重ね合わせ部１１１は、重ね溶接継手１において、２枚以上の鋼板１１同士が重ね合わせられた部分である。すなわち、重ね合わせ部１１１は２枚以上の鋼板１１から構成される積層構造を有し、重ね合わせ部１１１の表面が延びる方向は、鋼板１１が重ね合わせられた部分において鋼板１１が延びる方向に概ね平行であり、鋼板１１が重ね合わせられた部分における鋼板１１の厚さ方向に概ね垂直である。２枚以上の鋼板１１は、重ね合わせ部１１１以外の部分において、例えば図３や図４に示されているように、重ね合わせられている必要はない。重ね合わせ部１１１において、重ね合わせられた２枚以上の鋼板１１はスポット溶接により接合されており、スポット溶接部１２が形成されている。アーク溶接部１３は、スポット溶接部１２が形成された鋼板１１のうち少なくとも１枚以上の鋼板１１に形成される。スポット溶接された鋼板１１のうち１枚以上が、引張強さ７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板１１Ｈである。また、重ね溶接継手１の厚さ方向から平面視したときに、スポット溶接部１２の打痕１２１の中心Ｃと、アーク溶接部１３の縁における、打痕１２１の中心Ｃに最も近い点Ｐとを結ぶ直線（例えば図１ＡにおけるＩＢ－ＩＢ、及び図２ＡにおけるＩＩＢ－ＩＩＢ）を含み、且つ鋼板１１の重ね合わせ部１１１に垂直な断面において、高強度鋼板１１Ｈのスポット溶接面１１ＨＳから高強度鋼板１１Ｈの板厚ｔの１／４の深さの位置Ｌのビッカース硬さを、スポット溶接面１１ＨＳに沿って連続的に測定したとき、スポット溶接部１２のナゲット１２２の硬さ測定値が最小となる部分が、ナゲット１２２の中心と、アーク溶接部１３との間にある。さらに、ナゲット１２２の硬さ測定値の最小値と、ナゲット１２２の硬さ測定値の最大値との差が２５ＨＶ以上である。以下、本実施形態に係る重ね溶接継手１について詳細に説明する。

　本実施形態に係る重ね溶接継手１は、複数の鋼板１１を有する。複数の鋼板１１のうち２枚以上は、その一部または全部が重ねられており、重ね溶接継手１の重ね合わせ部１１１はスポット溶接部１２によって接合されている。重ね合わせ部１１１は、鋼板１１同士が重ね合わせられた部分である。図１Ｂに例示される構成においては、上板はフランジ部を有するプレス成形部材とされており、上板の一部であるフランジ部が下板と重ねられており、重ね合わせ部１１１がスポット溶接部１２によって接合されている。一方、上板及び下板の両方が平板形状を有しており、その全体が重ね溶接されていてもよい。

　スポット溶接部１２によって接合された鋼板１１のうち１枚以上は、引張強さ７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板１１Ｈである。これにより、本実施形態に係る重ね溶接継手１が適用される機械部品の強度を向上させることができる。なお、このような高強度鋼板１１Ｈにおいては、スポット溶接継手の接合強度が低下するという問題がある。しかし、本実施形態に係る重ね溶接継手１においては、後述するアーク溶接部１３を形成する際の入熱を利用したナゲット１２２の焼戻しにより、この問題に対応している。

　なお、本実施形態に係る重ね溶接継手１において、スポット溶接部１２とは、ナゲット１２２、及びその周辺部を意味する。具体的には、スポット溶接部１２とは、溶接金属であるナゲット１２２、及びナゲット１２２の上下に形成される打痕１２１を含む概念である。鋼板１１を接合するのは、厳密には、スポット溶接部１２のナゲット１２２である。

　スポット溶接部１２の構成は特に限定されず、鋼板１１の種類に応じて適宜変更することができる。一般に、自動車用骨格部材の接合部のナゲット径は３√ｔ～７√ｔの範囲内である。「ｔ」とは、スポット溶接部１２によって接合される重ね合わせ部１１１の表面に配された２枚の鋼板１１のうち、薄い方の板厚である。このナゲット径を、本実施形態に係る重ね溶接継手１のスポット溶接部１２に適用してもよい。継手強度の確保と水素脆化の防止の観点から、より好適には、ナゲット径は４√ｔ～７√ｔの範囲内である。

　高強度鋼板１１Ｈの引張強さは、好ましくは９８０ＭＰａ以上、１３００ＭＰａ以上、１５００ＭＰａ以上、１７００ＭＰａ以上、又は１９００ＭＰａ以上である。高強度鋼板１１Ｈの引張強さの上限値は特に規定されないが、例えばその引張強さを２７００ＭＰａ以下、２６００ＭＰａ以下、又は２５００ＭＰａ以下としてもよい。図１Ａ及び図１Ｂに例示される重ね溶接継手１では、高強度鋼板１１Ｈと、引張強さ７８０ＭＰａ未満の低強度の鋼板１１とがスポット溶接部１２によって接合されている。一方、２枚以上の高強度鋼板１１Ｈがスポット溶接部１２によって接合されていてもよい。

　高強度鋼板１１Ｈの種類は特に限定されない。高強度鋼板１１Ｈの例として、ＤＰ鋼板、ＴＲＩＰ鋼板、複合組織鋼板、マルテンサイト鋼板、及びホットスタンプ鋼板等が挙げられる。また、高強度鋼板１１Ｈは冷延鋼板であっても、熱延鋼板であっても良い。

　本実施形態に係る重ね溶接継手１に含まれうる、引張強さ７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板１１Ｈ、及び引張強さ７８０ＭＰａ未満の低強度鋼板は、めっき鋼板でも良く、非めっき鋼板でもよい。めっき鋼板の例として、ＧＩめっき鋼板、ＧＡめっき鋼板、ＥＧめっき鋼板、Ｚｎ－Ｎｉめっき鋼板、Ｚｎ－Ａｌめっき鋼板、Ｚｎ－Ｍｇめっき鋼板、及びＺｎ－Ｍｇ－Ａｌめっき鋼板等が挙げられる。亜鉛系ホットスタンプ鋼板が重ね溶接継手１に含まれる場合、Ｆｅ－Ｚｎ又はＦｅ－Ｚｎ－Ｎｉの固溶相の表層に、亜鉛酸化物が含まれていても良い。アルミ系ホットスタンプ鋼板が重ね溶接継手１に含まれる場合は、Ａｌ－Ｆｅ－Ｓｉ系の複数の金属間化合物層が形成されていても良く、さらに、金属間化合物層の上にＺｎＯや黒色被膜が形成されていても良い。非めっきホットスタンプ鋼板が重ね溶接継手１に含まれる場合は、ホットスタンプ工程において発生するスケールを除去するために、これにショットブラストしたものを使用しても良い。

　高強度鋼板１１Ｈの板厚について、特に制限はない。一般に、自動車用部品または車体で使用される鋼板の板厚は０．６～３．２ｍｍである。この板厚を、本実施形態に係る重ね溶接継手１の高強度鋼板１１Ｈに適用してもよい。また、スポット溶接部１２によって接合される重ね合わせ部１１１に含まれる鋼板１１の重ね枚数は、例えば２枚～４枚の範囲内とすることが好ましい。高強度鋼板１１Ｈとスポット溶接される鋼板１１は、高強度鋼板１１Ｈであっても、低強度の鋼板であってもよい。

　高強度鋼板をスポット溶接して得られるスポット溶接部には、継手強度が低いという課題がある。これは、スポット溶接部のナゲットが、高強度鋼板に含まれる多量のＣによって脆化するからであると考えられている。そこで本発明者らは、アーク溶接部１３を形成する際の入熱によりスポット溶接部１２のナゲット１２２を焼戻すように、アーク溶接部１３を重ね溶接継手１に配した。

　アーク溶接部１３は、アーク溶接によって形成される。アーク溶接は、スポット溶接と比べて入熱量が大きい。そのため、アーク溶接部１３の周囲では鋼板１１の変形が生じるおそれがある。また、アーク溶接部１３の周囲には、熱影響部が広範囲にわたって形成される。この熱影響部が、鋼板１１の強度を低下させるおそれもある。加えて、アーク溶接の作業効率はスポット溶接と比べて低い。以上の理由により、自動車車体の製造においては、高強度鋼板１１Ｈの接合においては専らスポット溶接が用いられている。アーク溶接は、スポット溶接のための電極が配置できない等の理由により、スポット溶接ができない箇所に限定的に用いられることが通常である。

　しかし本発明者らは、アーク溶接部１３を形成する際の入熱によりスポット溶接部１２のナゲット１２２を焼戻すように、アーク溶接部１３を配することにより、スポット溶接部１２の継手強度が飛躍的に向上することを見出した。本発明者らが、継手強度が向上したスポット溶接部１２を詳細に検討したところ、アーク溶接の際の入熱によって、ナゲット１２２が焼き戻されて、ナゲット１２２が軟化していた。ナゲット１２２の軟化によって、ナゲット１２２の脆性が改善され、継手強度が向上したと本発明者らは考えた。以上の理由により、本実施形態に係る重ね溶接継手１は、スポット溶接部１２のナゲット１２２を焼戻すように配されたアーク溶接部１３を有する。なお、本実施形態では、アーク溶接部１３を形成する際の入熱を確実にナゲット１２２に伝達するために、アーク溶接部１３はスポット溶接部１２が形成された（すなわち、ナゲット１２２が形成された）鋼板１１のうち少なくとも１枚以上の鋼板１１に形成される。

　なお、一般に「溶接部」とは、２枚以上の材料を接合する部分を意味する。しかし、図１Ａ及び図１Ｂに示されるように、本実施形態に係る重ね溶接継手１において、アーク溶接部１３は必ずしも２枚以上の鋼板１１を接合する必要はない。すなわち、アーク溶接部１３は、２つ以上の被溶接材を接合しないアーク溶接ビードであってもよい。アーク溶接部１３を形成する主な目的は、ナゲット１２２を焼戻して軟化させることである。アーク溶接部１３は、２枚以上の鋼板１１を接合することなく、スポット溶接部１２の継手強度を向上させるために設ける。

　一方、図２Ａ及び図２Ｂに示されるように、アーク溶接ビードが２枚以上の鋼板１１を接続するように形成され、アーク溶接部１３が２枚以上の鋼板１１を接合していてもよい。即ち、重ね溶接継手１に含まれる複数の鋼板１１のうち２枚以上が、スポット溶接部１２及びアーク溶接部１３の両方により接合されていてもよい。この場合、アーク溶接部１３は、ナゲット１２２の靭性改善を介してスポット溶接部１２の継手強度を向上させるとともに、それ自体が重ね溶接継手１の接合強度を向上させる。

　上述の通り、本実施形態に係る重ね溶接継手１では、アーク溶接部１３を形成する際の入熱によってナゲット１２２が焼戻され、ナゲット１２２の硬さが低下している。ナゲット１２２の硬さは、以下の手順により評価される。
（１）スポット溶接部１２の打痕１２１の中心Ｃを特定する。打痕１２１は、スポット溶接の際に、電極が鋼板１１に押し込まれることによって形成されるくぼみである。重ね溶接継手１の厚さ方向から平面視したとき、打痕１２１は通常は略円形状である。もし、打痕１２１の形状が円ではない場合は、打痕１２１のうち、最も凹んでいる部分を打痕１２１の中心Ｃと特定する。打痕１２１の形状及びその中心は、重ね溶接継手１の厚さ方向から重ね溶接継手１の重ね合わせ部１１１を目視することによって、容易に判別することができる。後述する図２０及び図２１に例示されるように、打痕１２１を覆うように別の鋼板１１等が設けられている場合は、それを取り除いてから打痕１２１を観察すればよい。また、図２０及び図２１の例においては、重ね溶接継手１の下側の表面において打痕１２１が視認できる。スポット溶接部１２においては、ナゲット１２２の上下に打痕１２１が形成される。これらの打痕１２１の中心Ｃは、重ね溶接継手１を厚さ方向から平面視したときに一致することが通常である。そのため、重ね溶接継手１の下側の表面において打痕１２１を観察し、その中心Ｃを特定してもよい。
（２）アーク溶接部１３の縁における、打痕１２１の中心Ｃに最も近い点Ｐを特定する。アーク溶接部１３の縁とは、いわゆるアーク溶接ビードの外周のことである。重ね溶接継手１の厚さ方向からアーク溶接部１３を目視することによって、アーク溶接部１３の縁を容易に判別することができる。アーク溶接部１３を覆うように別の鋼板１１等が設けられている場合は、それを取り除いてからアーク溶接部１３を観察すればよい。
（３）打痕１２１の中心Ｃと、アーク溶接部１３の縁における、打痕１２１の中心Ｃに最も近い点Ｐとを結ぶ直線をひく。例えば図１Ａにおける一点鎖線ＩＢ－ＩＢ、及び図２Ａにおける一点鎖線ＩＩＢ－ＩＩＢが、当該直線である。当該直線は、重ね合わせ部１１１の表面にひかれる。当該直線を特定できれば必ずしも当該直線をひかなくてもよい。
（４）当該直線において、鋼板１１の重ね合わせ部１１１を切断する。これにより、当該直線を含み、且つ、鋼板１１の重ね合わせ部１１１に垂直な断面（言い換えれば、重ね溶接継手１の厚さ方向に平行な断面）を形成する。例えば図１ＢのＩＢ－ＩＢ断面図、及び図２ＢのＩＩＢ－ＩＩＢ断面図が、当該断面である。必要に応じて、硬さ測定が可能な程度に断面を研磨してもよい。
（５）当該断面に含まれるナゲット１２２のうち、高強度鋼板１１Ｈに含まれる部分の硬さを測定する。具体的には、高強度鋼板１１Ｈのスポット溶接面１１ＨＳから、高強度鋼板の板厚ｔの１／４の深さの位置におけるナゲット１２２のビッカース硬さを、スポット溶接面１１ＨＳに沿って連続的に測定する。ここで、「連続的に測定する」とは、たとえば１ｍｍ以下の測定ピッチで測定することを意味する。図１Ｂ及び図２Ｂに記載された破線Ｌが、硬さ測定位置Ｌである。ナゲット１２２の周辺部の硬さも、この際にあわせて測定することが好ましい。なお、スポット溶接面１１ＨＳとは、高強度鋼板１１Ｈの２つの表面のうち、スポット溶接部１２のナゲット１２２によって他の鋼板１１と接合されている面のことである。スポット溶接面１１ＨＳが断面内で延びる方向は、重ね合わせ部１１１が断面内で延びる方向に一致する。硬さ測定条件は、測定荷重５００ｇｆもしくは１０００ｇｆとすればよい。いずれの条件であってもほぼ同じ値が得られるので、測定部の形状等に応じた測定条件を適宜採用することができる。

　なお、重ね合わせ部１１１における鋼板１１の組み合わせ次第では、高強度鋼板１１Ｈのスポット溶接面１１ＨＳが２面以上存在しうる。例えば、重ね合わせ部１１１において３枚の鋼板１１がスポット溶接されており、且つ、高強度鋼板１１Ｈが板組の中央に位置する場合、重ね溶接継手１において、高強度鋼板１１Ｈのスポット溶接面１１ＨＳの数は２面となる。このような場合、２面以上のスポット溶接面１１ＨＳそれぞれを基準として、２箇所以上の硬さ測定位置Ｌを設定し、それぞれにおいて上述の手順で硬さ測定を行えばよい。複数の硬さ測定位置Ｌのうち最低１か所で、後述する要件が満たされていれば、本実施形態に係る重ね溶接継手１であるとみなされる。また、複数の硬さ測定位置Ｌの全てにおいて後述する要件が満たされることが好ましい。

　上記（１）～（５）の手順に沿ってナゲット１２２及びその周辺部の硬さを測定すると、例えば図３２及び図３３等に示されるような硬さ曲線が得られる。アーク溶接部１３が配されない通常のスポット溶接部１２の硬さ曲線は、図３２の左上段の「アーク溶接なし」のグラフのようになることが通常である。図３２の左上段の当該硬さ曲線では、ナゲット１２２の両端の熱影響部において著しい軟化部がみられる一方で、ナゲット１２２内部の硬さはほぼ均一である。一方、アーク溶接部１３が配された本実施形態に係るスポット溶接部１２の硬さ曲線は、例えば図３２の右上段の「４ｍｍ」などのようになる。ナゲット１２２内部の硬さは、アーク溶接部１３に近い程低くなる。アーク溶接部１３に近いほど、アーク溶接の際の最高到達温度が高く、従って焼戻し温度が高くなり、焼戻しによる軟化程度が大きくなるからである。

　アーク溶接部１３を用いてナゲット１２２を焼戻す場合、ナゲット１２２の硬さ測定値が最小となる部分、即ちナゲット最軟化部は、ナゲット１２２の内部のうち、ナゲット１２２の中心と、アーク溶接部１３との間（すなわち、ナゲット１２２の中心よりもアーク溶接部１３側）に形成される。ナゲット１２２の中心は、重ね溶接継手１の厚さ方向から平面視したときに、スポット溶接部１２の打痕１２１の中心Ｃに一致することが通常である。ナゲット１２２を焼き戻す方法としては、高周波加熱などが知られているが、通常、ナゲット１２２を焼き戻すと、ナゲット１２２は均等に焼き戻され、ナゲット最軟化部は形成されない。一方、アーク溶接部１３を用いてナゲット１２２を焼戻す場合、アーク溶接部１３に近い場所ほど焼戻し温度が高くなる。従って、この場合、ナゲット１２２は不均等に焼き戻される。ナゲット最軟化部が、ナゲット１２２の中心と、アーク溶接部１３との間に形成されることは、アーク溶接部１３を形成する際の溶接熱によりナゲット１２２が焼戻されたことを意味する。
　アーク溶接部１３を形成する際の入熱によりナゲット１２２が焼き戻されると、ナゲット最軟化部はナゲット１２２の端に形成されることが多い。一方、ナゲット１２２とアーク溶接部１３との距離が非常に小さくなるように、例えば、スポット溶接部１２とアーク溶接部１３が重なるようにアーク溶接部１３が形成される場合、ナゲット１２２の端部がアーク溶接の際に再焼入れされることにより、ナゲット最軟化部がナゲット１２２の端から離れた場所に形成されることもある。

　上述の硬さ曲線を作成することにより、ナゲット１２２の硬さ測定値の最小値（ナゲット最軟化部における硬さ測定値）及び最大値を特定することができる。本実施形態に係る重ね溶接継手１では、ナゲット１２２の硬さ測定値の最小値と最大値との差ΔＨＶが２５ＨＶ以上である。ΔＨＶが２５ＨＶ未満である場合、ナゲット１２２の脆性を十分に改善することができず、重ね溶接継手１の継手強度が十分に向上しない。ΔＨＶは大きい程好ましく、例えば３０ＨＶ以上、３５ＨＶ以上、４０ＨＶ以上、又は５０ＨＶ以上であってもよい。ΔＨＶの上限値は特に規定されないが、例えば２７０ＨＶ以下、２２０ＨＶ以下、又は１７０ＨＶ以下であってもよい。なお、断面においてナゲット１２２の一部がアーク溶接金属と重なっている場合は、ナゲット１２２の別の部分の形状に基づいて、アーク溶接前のナゲット１２２形状を推定すればよい。

　ΔＨＶが２５ＨＶ以上である限り、スポット溶接部１２と、アーク溶接部１３との間の距離は特に限定されない。本発明者らの実験の結果によれば、例えば、重ね溶接継手１の厚さ方向から平面視したときに、スポット溶接部１２の打痕１２１の中心Ｃと、アーク溶接部１３の縁との最短距離が１７ｍｍ以下、１５ｍｍ以下、又は１３ｍｍ以下であれば、ナゲット１２２を十分に焼戻して、ΔＨＶを一層拡大することが可能である。ただし、アーク溶接の際の入熱を大きくすれば、スポット溶接部１２の打痕１２１の中心Ｃと、アーク溶接部１３の縁との最短距離が１７ｍｍ超であっても、ΔＨＶを２５ＨＶ以上とすることは可能であった。

　また、スポット溶接部１２とアーク溶接部１３との距離が近くとも、ΔＨＶを２５ＨＶ以上にすることは可能である。例えば図３０の写真に示される重ね溶接継手１の右側には、スポット溶接部１２の打痕１２１とアーク溶接部１３とが重なっている様子が示されている。しかし、このスポット溶接部１２においても、ΔＨＶを２５ＨＶ以上にすることができた。この重ね溶接継手１を切断し、断面観察したところ、ナゲット１２２とアーク溶接部１３とは重なっていなかった。一方、スポット溶接部１２とアーク溶接部１３との間に若干の隙間を設けたほうが、ΔＨＶが大きくなりやすい傾向がみられた。従って、例えばスポット溶接部１２の打痕１２１とアーク溶接部１３の縁との間隔を０ｍｍ超、１ｍｍ以上、２ｍｍ以上、又は４ｍｍ以上としてもよい。

　アーク溶接部１３の大きさにも特に限定はない。一方、本発明者らの実験結果によれば、アーク溶接部１３の幅は３ｍｍ以上とすることが好ましい。アーク溶接部１３の幅が大きい程、アーク溶接の際の入熱量が大きくなり、スポット溶接部１２のナゲット１２２を十分に焼戻すことができる。アーク溶接部１３の幅を、４ｍｍ以上、５ｍｍ以上、又は６ｍｍ以上としてもよい。アーク溶接部１３の幅の上限値を規定する必要はないが、例えばアーク溶接部１３の幅を１５ｍｍ以下としてもよい。なお、「アーク溶接部１３の幅」とは、アーク溶接ビードが一方向に長い場合、例えば直線状に伸びる場合、その一方向（長手方向）に垂直であり、重ね溶接継手１の厚さ方向に垂直な方向における長さとすることができる。

　上述のように、本実施形態に係る重ね溶接継手１の鋼板１１の枚数は限定されない。また、鋼板１１の形状も特に限定されない。従って、本実施形態に係る重ね溶接継手１は様々な形状を有しうる。以下に、好適な例について説明する。なお、以下に挙げる例において、複数の鋼板１１のうちいずれを高強度鋼板１１Ｈとしてもよい。従って、以下に挙げる例に対応する図においては、便宜上、全ての鋼板１１の符号を「１１」としている。

　図２Ｂに示されるアーク溶接部１３は、一方の鋼板１１の表面と、他方の鋼板１１の端面とを接合する重ね隅肉溶接部である。一方、図３に示されるように、複数の鋼板１１のうち１枚が屈曲部を有し、アーク溶接部１３が、一方の鋼板１１の表面と、他方の鋼板１１の屈曲部の表面とを接合する隅肉溶接部であってもよい。図４に示されるように、２つの鋼板１１の、略同一平面上に並べられた端面がアーク溶接部１３によって接合されていてもよい。

　アーク溶接用の穴を鋼板１１に設けてもよい。例えば図５Ａの平面図、及び図５Ｂの断面図に示されるように、鋼板１１に穴を設け、この鋼板１１に接する鋼板１１の表面と、この鋼板１１の穴の内端面とを重ね隅肉溶接して得られた溶接部を、本実施形態に係る重ね溶接継手１のアーク溶接部１３としてもよい。

　アーク溶接部１３に、せぎり継手の構造を適用してもよい。せぎり継手（ｊｏｇｇｌｅｄ　ｌａｐ　ｊｏｉｎｔ）とは、ＪＩＳ　Ｚ　３００１－１：２０１８にて説明されるように、重ね継手の一方の部材に段を付け、母材面がほぼ同一平面になるようにした溶接継手のことである。図６及び図７に、せぎり構造を適用したアーク溶接部１３の断面の例を示す。図６に示されるせぎり構造では、アーク溶接部１３と鋼板１１に設けられた段との間に隙間がある。図７に示されるせぎり構造では、アーク溶接部１３と鋼板１１に設けられた段との間に隙間がない。即ち、図７に示されるせぎり構造では、鋼板１１の段と、この鋼板１１に重ねられた鋼板１１の端面とが接合されている。図６及び図７のいずれのせぎり構造を採用した場合であっても、応力の流れをまっすぐにする効果が得られる。これにより、衝突時のエネルギー伝達効率の向上や、継手の静的強度や疲労強度が向上するメリットが得られる。

　アーク溶接部１３を、アークスポット溶接部１３としてもよい。アークスポット溶接部１３とは、アーク溶接を用いた点溶接によって得られた溶接部のことである。図８Ａの平面図、及び図８Ｂの断面図に、アークスポット溶接部１３の例を示す。なお、図８Ａ及び図８Ｂに例示されるアークスポット溶接部１３は、２枚の鋼板１１を接合するものではないが、スポット溶接部１２を焼戻して継手強度を向上させる効果を発揮することが可能である。一方、一方の鋼板１１に予め穴をあけてから、この穴に溶加材を移行させるようにアーク溶接をすることによって、２枚の鋼板１１を接合するアークスポット溶接部１３を形成してもよい。

　上述した重ね溶接継手１の例においては、スポット溶接部１２及びアーク溶接部１３が並ぶ方向が、鋼板１１の端部の延在方向に対して垂直であった。しかし、当然のことながら、スポット溶接部１２及びアーク溶接部１３が並べられる方向と、鋼板１１の端部の延在方向とがなす角度は限定されない。また、２つ以上のアーク溶接部１３を形成する際の入熱により１つのスポット溶接部１２のナゲット１２２を焼戻してもよい。このような構成の組み合わせの一例は、図９に示される、複数のスポット溶接部１２の間にアーク溶接部１３を配した重ね溶接継手１である。図９に示されるような配置であっても、アーク溶接の際にスポット溶接部１２が焼戻され、ΔＨＶを２５ＨＶ以上とすることができる。

　なお、複数のアーク溶接部１３を形成する際の入熱により１つのスポット溶接部１２のナゲット１２２焼戻される場合、スポット溶接部１２のナゲット１２２の硬さ測定用の断面は、スポット溶接部１２の打痕１２１の中心Ｃと、複数のアーク溶接部１３の縁における、打痕１２１の中心Ｃに最も近い点Ｐとを結ぶ直線に沿って形成すればよい。この事柄に関し、図９の２つのスポット溶接部１２のうち下方に配されたものを例に説明する。このスポット溶接部１２の左上及び左下それぞれに隣接して、２つのアーク溶接部１３Ａ及び１３Ｂが配されている。上方のアーク溶接部１３Ａにおいて、スポット溶接部１２のナゲット１２２の中心Ｃに最も近い点Ｐ１は、アーク溶接部１３Ａの右下にある。下方のアーク溶接部１３Ｂにおいて、スポット溶接部１２のナゲット１２２の中心Ｃに最も近い点Ｐ２は、アーク溶接部１３Ｂの右上にある。ＣとＰ１との間の距離は、ＣとＰ２との間の距離よりも小さい。この場合、ＣとＰ１との間を結ぶ直線に沿って重ね合わせ部１１１を切断し、ナゲット１２２の硬さを測定すればよい。

　上述した重ね溶接継手１の例においては、鋼板１１の端部は直線状に延在するものであった。一方、鋼板１１の端部の形状を様々に変更することが可能である。端部の形状の一例は、波型である。図１０及び図１１に、鋼板１１の端部が波型とされた重ね溶接継手１の平面図の例を示す。図１０及び図１１の重ね溶接継手１のいずれにおいても、鋼板１１の端部が凸部と凹部とから構成される波型とされ、凸部の内部にスポット溶接部１２が配されている。図１０の重ね溶接継手１では、アーク溶接部１３は凸部の端部に沿って設けられており、図１１の重ね溶接継手１では、アーク溶接部１３は凹部の端部に沿って設けられている。いずれの構成においても、鋼板１１の重量を削減することができる。また、いずれの構成においても、継手強度向上効果が得られる。

　上述した重ね溶接継手１の例においては、鋼板１１の枚数は２枚であった。一方、鋼板１１の枚数を３枚以上としてもよい。以下、３枚以上の鋼板１１を有する重ね溶接継手１の例を説明する。

　図１２は、３枚の鋼板１１の重ね合わせ部１１１を１つのスポット溶接部１２によって接合し、さらに、２枚の鋼板１１を１つの重ね隅肉アーク溶接部１３によって接合した例を示す。この例では、アーク溶接部１３によって接合されていない鋼板１１は、アーク溶接部１３によって焼戻されたスポット溶接部１２によって、隣接する鋼板１１と強固に接合されている。

　図１３は、３枚の鋼板１１の重ね合わせ部１１１を１つのスポット溶接部１２によって接合し、さらに、３枚の鋼板１１を１つの重ね隅肉アーク溶接部１３によって接合した例を示す。この例では、全ての鋼板１１が、２種類の溶接部によって強固に接合されている。

　図１４は、３枚の鋼板１１の重ね合わせ部１１１を１つのスポット溶接部１２によって接合し、さらに、２つの重ね隅肉アーク溶接部１３を用いて３枚の鋼板１１を接合した例を示す。具体的には、この例では、重ね溶接継手１の一方の表面に配された鋼板１１と中央の鋼板１１とが、２つのアーク溶接部１３のうち一方を用いて接合され、重ね溶接継手１の他方の表面に配された鋼板１１と中央の鋼板１１とが、２つのアーク溶接部１３のうち他方を用いて接合されている。この例では、３つの溶接部を用いて、全ての鋼板１１が強固に接合されている。なお、この例においても、ナゲット１２２の硬さ評価用の断面は、ナゲット１２２に近い方のアーク溶接部１３を基準として形成される。

　図１５は、図１４に示された例における１枚の鋼板１１に、図５Ｂに例示した穴を適用した例を示す。この例では、重ねられた３枚の鋼板１１のうち中央に配されたものに、アーク溶接用の穴が設けられている。そして、穴の内端面に重ね隅肉アーク溶接部１３が配されている。

　図１６Ａ及び図１６Ｂも、３枚の鋼板１１の重ね合わせ部１１１を１つのスポット溶接部１２によって接合し、且つ、３枚の鋼板１１のアーク溶接のために穴を利用した例を示す。図１６Ａは重ね溶接継手１の平面図であり、図１６Ｂは、図１６Ａに記載の一点鎖線における断面図である。図１６Ａ及び図１６Ｂに示される例では、３枚の鋼板１１のうち、重ね溶接継手１の一方の表面に面したもの、及び中央に配されるものに長穴が設けられ、この長穴は重ねられている。３枚の鋼板１１のうち、重ね溶接継手１の他方の表面に面したものには、穴が設けられていない。そして、重ねられた２つの長穴の内部の全体に溶加材を移行させるように、アーク溶接部１３が配されている。スポット溶接部１２は、長穴の延在方向に沿って、アーク溶接部１３と並べられている。

　図１７Ａ、図１７Ｂ、及び図１７Ｃも、３枚の鋼板１１の重ね合わせ部１１１を１つのスポット溶接部１２によって接合し、且つ、３枚の鋼板１１のアーク溶接のために穴を利用した例である。図１７Ａは重ね溶接継手１の平面図であり、図１７Ｂは、図１７Ａに記載の一点鎖線ＸＶＩＩＢ－ＸＶＩＩＢにおける断面図であり、図１７Ｃは、一点鎖線ＸＶＩＩＣ－ＸＶＩＩＣにおける断面図である。この例では、スポット溶接部１２は、長穴の延在方向に垂直な方向に沿って、アーク溶接部１３と並べられている。また、この例では、アーク溶接部１３は長穴の一部にのみ設けられている。それ以外の構成については、この例は、図１６Ａ及び１６Ｂと同様である。

　図１２～図１７Ｃの例では、重ね溶接継手１に含まれる複数の鋼板１１全てが、その一部において重ね合わせられ、スポット溶接部１２によって接合されていた。しかし、重ね溶接継手１に含まれる鋼板１１の一部のみをスポット溶接部１２によって接合してもよい。この場合、スポット溶接部１２によって接合されておらず、その外部にある鋼板１１は、アーク溶接部１３を用いて接合すればよい。

　図１８は、３枚の鋼板１１のうち２枚のみをスポット溶接した例を示す。スポット溶接されていない鋼板１１と、スポット溶接された鋼板１１とは、重ね隅肉アーク溶接部１３によって接合されている。

　図１９も、３枚の鋼板１１のうち２枚のみをスポット溶接した例を示す。スポット溶接されていない鋼板１１と、スポット溶接された鋼板１１とは、Ｔ字隅肉アーク溶接部１３によって接合されている。ここでは、スポット溶接された鋼板１１の表面に、スポット溶接されていない鋼板１１の端面が突き当てられている。

　図２０も、３枚の鋼板１１のうち２枚のみをスポット溶接した例を示す。スポット溶接されていない鋼板１１には穴が設けられ、スポット溶接されていない鋼板１１の穴の内端面と、スポット溶接された鋼板１１の表面とが、重ね隅肉アーク溶接部１３によって接合されている。

　図２１も、３枚の鋼板１１のうち２枚のみをスポット溶接した例を示す。スポット溶接されていない鋼板１１には穴が設けられ、スポット溶接されていない鋼板１１と、スポット溶接された鋼板１１とが、図８Ａ及び図８Ｂに示されたアークスポット溶接部１３によって接合されている。

　なお、図２０及び図２１の例においては、アーク溶接された鋼板１１によってスポット溶接部１２の打痕１２１が覆われている。しかし、ナゲット１２２の硬さ評価にあたっては、アーク溶接された鋼板１１を取り除くことによって打痕１２１の中心Ｃを特定することができる。また、図２０及び図２１の例においては、重ね溶接継手１の下側の表面において打痕１２１が視認できる。スポット溶接部１２においては、ナゲット１２２の上下に打痕１２１が形成され、これらの打痕１２１の中心Ｃは、重ね溶接継手１を厚さ方向から平面視したときに一致することが通常である。そのため、重ね溶接継手１の下側の表面において打痕１２１を観察し、その中心を特定してもよい。

　図２２も、３枚の鋼板１１のうち２枚のみをスポット溶接した例を示す。スポット溶接されていない鋼板１１と、スポット溶接された鋼板１１とは、Ｔ字隅肉アーク溶接部１３によって接合されている。ただし、図１９の例とは異なり、図２２の例では、スポット溶接されていない鋼板１１の表面に、スポット溶接された鋼板１１の端面が突き当てられている。

　なお、図２２の例には３つのスポット溶接部１２が含まれている。これらのうち右側のスポット溶接部１２、及び中央のスポット溶接部１２は、アーク溶接部１３の近傍に位置しているが、アーク溶接部１３との間隔が大きい。この場合、右側のスポット溶接部１２、及び中央のスポット溶接部１２は、アーク溶接時に十分に焼戻されず、上述したナゲット硬さの要件を満たさない場合がある。しかし、このような場合においても、左側のスポット溶接部１２が上述のナゲット硬さの要件を満たしていれば、図２２に示される例は本実施形態に係る重ね溶接継手１とみなされる。１の重ね継手に複数のスポット溶接部１２が設けられている場合において、その全てが上述のナゲット硬さの要件を満たす必要はない。重ね溶接継手１の中で、特に継手強度が求められる箇所においてのみ上述のナゲット硬さの要件が満たされていれば、重ね溶接継手１に十分な接合強度を付与することができる。

　以上、本実施形態に係る重ね溶接継手１の様々な形態例について説明したが、本発明はこれらの例に限定されない。上述された例を適宜組み合わせることも可能であり、上述されていない周知の継手構造を本実施形態に係る重ね溶接継手１に適用することも可能である。

　次に、本発明の第二の実施形態に係る自動車用骨格部材について説明する。本実施形態に係る自動車用骨格部材は、第一実施形態に係る重ね溶接継手１を有する。なお、自動車用骨格部材の接合部の一部のみに、第一実施形態に係る重ね溶接継手１が適用されてもよいし、全部に適用されてもよい。第一実施形態に係る重ね溶接継手１が適用された箇所は、高い継手強度を有する。即ち、本実施形態に係る自動車用骨格部材は、接合部の継手強度が低下しやすい高強度鋼板１１Ｈを含むにもかかわらず、高い継手強度を有する。

　自動車用骨格部材の例は、バンパーリンフォース、Ａピラー、Ｂピラー、サイドシル、ルーフレール、フロントサイドメンバーから繋がるフロアメンバー、フロントサイドメンバー、フロントサイドメンバーキック部、リアサイドメンバー、フロントサスタワー、トンネルリンフォース、ダッシュパネル、トルクボックス、シート骨格、シートレール、バッテリーケースのフレームである。これら自動車用骨格部材のいずれも、本実施形態に係る重ね溶接継手１が一部または全部に適用されることにより、優れた接合強度を発揮することができる。

　これらの自動車用骨格部材と、ピラーとの間の結合部に本実施形態に係る重ね溶接継手１を適用したものも、本実施形態に係る自動車用骨格部材とみなされる。自動車用骨格部材とピラーとの間の結合部とは、例えばＢピラーリンフォースとサイドシルとの結合部、電気自動車のフロントサイドメンバーとサイドシルとの結合部、Ｂピラーとルーフレールとの結合部、ルーフクロスメンバーとルーフレールとの結合部、サイドシルとＡピラーとの結合部、ダッシュパネルとトンネルとの結合部、及びフロントサイドメンバーの付け根部等である。

　図２３Ａに、バンパーリンフォース２１の斜視図を示す。図２３Ｂに、図２３ＡのバンパーリンフォースのＸＸＩＩＩＢ－ＸＸＩＩＩＢ断面図を示し、図２３Ｃに、図２３Ａのバンパーリンフォースの、ＸＸＩＩＩＣ－ＸＸＩＩＩＣ断面図を示す。障害物と衝突する箇所であるバンパーリンフォース２１の中央部に、３枚の鋼板から構成されており高強度を有する図２８Ｂの断面構造を適用してもよい。一方、中央部以外の箇所では、２枚の鋼板から構成されており軽量である図２３Ｃの断面構造を適用してもよい。いずれの断面構造においても、１枚以上のフランジ部を屈曲させ、この屈曲部にアーク溶接部を設けることができる。これにより、アーク溶接部の接合強度を一層向上させることができる。アーク溶接によって、ナゲットを軟化させて、接合強度を向上させることができる。これにより、自動車の前面衝突時に、バンパーリンフォース２１の接合部の破断によってエネルギー伝達が低下することを防止可能である。

　図２４Ａに、フロアに接合されたフロアメンバー２２の平面図を示す。図２４Ｂに、図２４ＡのフロアメンバーのＸＶＩＸＢ－ＸＶＩＸＢ断面図を示す。図２４Ｂでは、下側の部材であるフロントサイドメンバー２３と上側の部材であるフロアメンバー２２によって、フロア２４が挟まれるように接合されている。フロアメンバー２２は、前面衝突時にフロントサイドメンバー２３から荷重が伝達される。アーク溶接によって、ナゲットを軟化させて、接合部の接合強度を向上させることにより、フロントサイドメンバー２３から荷重が伝達されても、接合部の破断を防止することができる。

　図２５Ａに、フロントサイドメンバー２３の斜視図を示す。図２５Ｂに、図２５Ａの２つの破線で囲まれた部分のうち左側の拡大図を示し、図２５Ｃに、図２５Ａの２つの破線で囲まれた部分のうち右側の拡大図を示す。図２５Ｂに示される接合部において、アーク溶接部は図１１のように上板のフランジの凹部に形成されている。これにより、図２５Ｂに示される接合部は、重ね隅肉溶接されており、高い接合強度を有する。また、図２５Ｂに示される接合部では、アーク溶接部が凹部に収納されるので、他部材との干渉を防いだり、溶接後の後工程に支障をきたすことを防いだりすることができる。

　図２５Ｃに示される接合部において、アーク溶接部は下板のフランジ凸部に形成されている。これにより、図２５Ｃに示される接合部は重ね隅肉溶接されており、高い接合強度を有する。なお、下板のフランジ凸部には、別部材との接合のために、ボルトやナット締結用の穴があってもよい。

　図２６Ａに、Ｂピラーリンフォース２５とサイドシルリンフォース２６との結合部の斜視図を示す。図２６Ａの下方に記載された横向きの部材がサイドシルリンフォース２６であり、図２６Ａの上方に記載された縦向きの部材がＢピラーリンフォースで２５ある。両者の接合部では、スポット溶接とアーク溶接とが併用されている。

　図２６Ｂに、図２６Ａで矢印が付された部分の拡大図を示す。Ｂピラーリンフォース２５とサイドシルリンフォース２６との結合部は、自動車の側面衝突時に破断しやすい箇所である。この箇所にアーク溶接部を設けることで、破断を一層防止することができる。また、図２６Ｂに示される接合部において、アーク溶接部は図１１のように上板のフランジの凹部に形成されている。これにより、図２６Ｂに示される接合部は、重ね隅肉溶接されており、高い接合強度を有する。

　図２７に、電気自動車のフロントサイドメンバー２３とサイドシル２７との結合部の斜視図を示す。左側の部材がフロントサイドメンバー２３であり、右側の部材がサイドシル２７である。フロントサイドメンバー２３とサイドシル２７は中央の結合部材２８によって、結合されている。電気自動車では、フロアに電池を配置する広い空間が設けられる。そのため、電気自動車の前面衝突時には、フロントサイドメンバー２３から加わる荷重をサイドシル２７に伝達する必要がある。このため、同部材では、形状のオフセットを大きくする必要がある。形状のオフセットの増加に伴い、モーメントが大きくなるので、結合部のスポット溶接部が破断しやすくなる。従って、フロントサイドメンバー２３とサイドシル２７との結合部においても、スポット溶接部とアーク溶接部の併用が好適である。

　次に、本発明の第三の実施形態に係る重ね溶接継手１の製造方法について説明する。図２８Ａに示されるように、本実施形態に係る重ね溶接継手１の製造方法は、複数の鋼板１１の一部または全部を重ね合わせる工程Ｓ１と、鋼板１１の重ね合わせ部１１１をスポット溶接して、スポット溶接部１２を形成する工程Ｓ２と、１枚以上の鋼板１１をアーク溶接して、スポット溶接部１２のナゲット１２２を焼戻すようにアーク溶接部１３を形成する工程Ｓ３と、を備える。ここで、スポット溶接される鋼板１１のうち１枚以上を、引張強さ７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板１１Ｈとする。さらに、アーク溶接の溶接熱によって、スポット溶接部１２のナゲットを焼戻す。

　以下、第三の実施形態に係る重ね溶接継手１の製造方法について説明する。なお、第一実施形態に係る重ね溶接継手１の説明において挙げられた種々の好適な例は、当然のことながら、第三の実施形態に係る重ね溶接継手１の製造方法に適用することができる。

　鋼板１１を重ね合わせる工程Ｓ１では、複数の鋼板１１を重ね合わせる。Ｓ１において、鋼板１１の全ての領域を重ね合わせてもよいし、一部のみを重ね合わせてもよい。また、Ｓ１において、重ね溶接継手１を構成する全ての鋼板１１を重ね合わせる必要はなく、スポット溶接の対象となる鋼板１１のみを重ね合わせればよい。この時、重ね面に隙間が生じることがあるが、スポット溶接品質確保の観点より、隙間は２．５ｍｍ以下であることが望ましく、より好適には隙間は１．５ｍｍ以下である。

　ここで、スポット溶接される鋼板１１のうち１枚以上を、引張強さ７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板１１Ｈとする。高強度鋼板１１Ｈの好ましい態様は、第一実施形態の説明において例示された態様に準じる。また、鋼板１１の枚数、形状、及び位置関係等についても、第一実施形態の説明において例示された態様を適宜適用することができる。例えば、高強度鋼板１１Ｈの引張強さは１７００ＭＰａ以上でもよい。

　続くスポット溶接工程Ｓ２では、鋼板１１の重ね合わせ部１１１をスポット溶接する。これにより、鋼板１１の重ね合わせ部１１１を接合するスポット溶接部１２を形成する。スポット溶接条件及びスポット溶接装置は特に限定されず、公知の条件及び装置を適宜採用することができる。以下に、スポット溶接の好適な例を示す。

　抵抗スポット溶接機は、インバータ直流方式の抵抗スポット溶接機であっても、単相交流スポット溶接機であってもよい。抵抗スポット溶接機の加圧機構は、サーボモータによる加圧であっても、エアーによる加圧であってもよい。また、ガンの形状は、定置式、Ｃ型、Ｘ型のいずれであってもよい。

　抵抗スポット溶接用の電極についても、特に制限はない。好適な電極の例として、先端径５～９ｍｍのＤＲ型電極が挙げられる。上下の電極は同じであってもよいし、異なっていてもよい。電極の材質は、クロム銅、ジルコニウム銅、またはアルミナ分散銅電極のいずれでもよい。電極と鋼板の溶着、表チリの発生、亜鉛系めっき鋼板溶接時の液体金属脆性（ＬＭＥ）による割れなどを抑制する観点からは、電極の材料をアルミナ分散銅とすることが好ましい。

　抵抗スポット溶接時の加圧力について特に制限はない。抵抗スポット溶接の開始から終了までの間に、加圧力を一定値に制御しても良いし、溶接の段階に応じて加圧力を変化させてもよい。加圧力は、例えば２００～８００ｋｇｆとすることが望ましい。

　抵抗スポット溶接の通電時間について特に制限はないが、例えば０．１５秒～２．０秒としてもよい。隙間がある場合のスポット溶接部の水素脆化による溶接部の割れの発生リスクを軽減する観点では通電時間は長い方が望ましい。抵抗スポット溶接の電流値についても特に制限はないが、例えば５ｋＡ～１３ｋＡとしてもよい。電流値はチリが発生しない電流値に設定することが、継手強度の確保とＬＭＥの防止の観点からは望ましいが、チリ発生電流より２．２ｋＡ以内であっても良い。抵抗スポット溶接の開始から終了までの間に、電流値を一定に制御してもよいし、溶接の段階に応じて電流値を変化させても良い。１．０秒以内の範囲で、アップスロープ通電やダウンスロープ通電を行っても良い。アップスロープは鋼板間に隙間がある場合のチリの発生抑制効果や防錆油由来の水素による溶接部の水素脆化割れを抑制する効果があり、ダウンスロープはＬＭＥによる溶接部の割れや水素脆化による溶接部の割れを抑制する効果があるため望ましい。また、ナゲットを成長させる本通電の前に、本通電より低い電流値で１回もしくは複数回の予備通電を行ってもよい。これによりチリの発生を抑制したり、防錆油由来の水素脆化割れを抑制することが可能となる。また、ナゲットを成長させる本通電の後に、ナゲットの金属組織の改質や凝固偏析緩和のための複数回の後通電を行ってもよい。これによりさらなる継手強度の向上や水素脆化の抑制効果が得られる。電極保持時間についても特に制限はないが、例えば０秒～１．０秒としてもよい。亜鉛めっき鋼板を用いた場合にＬＭＥによる溶接部の割れを防止する観点では０．１５秒以上が望ましく、超高強度鋼板での水素脆化による割れを抑制する観点では、電極解放時の温度が下がりすぎないようにするため０．７秒以下が望ましく、最適には０．５５秒以下とすることが望ましい。

　そして、続くアーク溶接工程Ｓ３では、アーク溶接の溶接熱を利用して、スポット溶接部１２のナゲット１２２を焼戻すようにアーク溶接する。このアーク溶接は、必ずしも、２つ以上の被溶接材を接合するものでなくともよい。アーク溶接は、アーク入熱によってスポット溶接部１２を焼戻すために実施されるからである。そのため、アーク溶接を１枚の鋼板１１のみに対して行い、これにより図１Ｂに示されるようなアーク溶接部１３（アーク溶接ビード）を形成してもよい。一方、アーク溶接を２枚以上の鋼板１１に対して行い、これにより図２Ｂに示されるようなアーク溶接部１３を形成してもよい。

　スポット溶接部１２が焼戻されて第一実施形態に係る重ね溶接継手１が得られる限り、アーク溶接を実施する場所、及びアーク溶接条件は特に限定されない。一般に、スポット溶接部１２とアーク溶接部１３との距離が小さくなるほど、アーク溶接の際のスポット溶接部１２の最高加熱温度が上昇する。また、アーク溶接の際の入熱量が大きいほど、アーク溶接の際のスポット溶接部１２の最高加熱温度が上昇する。最高加熱温度が高いほど、スポット溶接部１２の焼戻し軟化量が大きくなる。ただし、最高加熱温度が高すぎると、スポット溶接部１２の再焼入れが生じ、スポット溶接部１２が硬化する。これらの事項を考慮しながら、アーク溶接を行う場所、及びアーク溶接の際の入熱量を適宜選択すればよい。例えば、上述した測定方法により測定されるナゲット１２２の硬さ測定値の最小値と最大値との差ΔＨＶが２５ＨＶ以上となるように、アーク溶接を行う場所、及びアーク溶接の際の入熱量を適宜選択する。

　アーク溶接の好適な例は、アーク溶接の入熱量を１０００Ｊ／ｃｍ以上とし、重ね溶接継手１の厚さ方向から平面視したときに、スポット溶接部１２の打痕１２１の中心Ｃと、アーク溶接部１３の縁との最短距離を１７ｍｍ以下とするように、アーク溶接位置を決定することである。これらに加え、ナゲット１２２の最軟化部の最高到達温度を３００℃から７２０℃としてもよい。これにより、スポット溶接部１２のナゲット１２２の中心とアーク溶接部１３との間に、ナゲット１２２の最軟化部を設け、ナゲット１２２の硬さ測定値の最小値と最大値との差ΔＨＶを、容易に２５ＨＶ以上とすることができる。また、スポット溶接部１２の打痕１２１とアーク溶接部１３とが重なるようにアーク溶接位置を決定してもよいが、スポット溶接部１２の再焼入れを十分に回避する観点から、スポット溶接部１２の打痕１２１の縁と、アーク溶接部１３の縁との間隔を０ｍｍ超とするように、アーク溶接位置を決定することが好ましい。入熱量を１５００Ｊ／ｃｍ以上としてもよい。なお、入熱量とは、アークの溶接ビードの単位長さ当たりのエネルギーである。入熱量Ｈは、アーク電圧Ｅ（Ｖ）、アーク電流Ｉ（Ａ）、及び溶接速度ν（ｃｍ／ｍｉｎ）を用いて、以下の式で計算することができる。
　Ｈ＝６０ＥＩ／ν

　他のアーク溶接の好適な条件例を以下に説明する。アーク溶接は、例えば、鉄製の溶接ワイヤを用いた消耗電極式のガスシールドアーク溶接、Ｃｕ合金のワイヤを用いたＭＩＧブレージングであるが、他のタイプのアーク溶接であってもよい。アーク溶接がＭＡＧ溶接である場合、例えばＡｒ＋ＣＯ_２ガス、Ａｒ＋ＣＯ_２＋Ｏ_２ガス、及びＡｒ＋Ｏ_２ガス等を、シールドガスとして用いればよい。アーク溶接が炭酸ガス溶接である場合はＣＯ_２ガスをシールドガスとして用いれば良い。アーク溶接のワイヤはＹＧＷ１２～ＹＧＷ１７にある溶接ワイヤを用いれば良く、高い継手強度が必要となる場合は溶接金属の硬さが２８０～４８０程度となる高強度ワイヤを用いてもよい。また、ＧＡめっき鋼板のブローホールが問題となる場合は、亜鉛めっき鋼板に対応したワイヤを用いてもよい。なお、水素脆化による割れが溶接部周辺に発生する場合は、ＳＵＳ３０９等のオーステナイト系ステンレス製のワイヤや２相ステンレス製ワイヤを用いても良い。溶接部に拡散性水素吸収能力の高いオーステナイト組織を形成することで水素脆化による割れを抑制する。また、アーク溶接はパルス溶接、ショートアーク溶接、ＣＭＴ溶接のいずれでも良い。ＣＭＴ溶接は溶接部のスパッタが少ないため望ましい溶接法である。なお、シンクロフィード溶接、スーパーアクティブワイヤ溶接でも良い。これらの溶接法はメーカにより名称が異なるものの本質的にはＣＭＴと同じ溶接法である。

　アーク溶接がＭＩＧブレージングである場合、シールドガスとして、例えばＡｒガス、又はＡｒに微量の酸化性ガスを含んだガスを用いることができる。ＭＩＧブレージングで用いられるワイヤは、例えばＣｕ－Ａｌ系ワイヤ、及びＣｕ－Ｓｉ系ワイヤ等とすることができる。アーク溶接部１３によって継手強度を一層向上させることが必要な場合は、Ｃｕ－Ａｌ系のワイヤを用いてアーク溶接をすることが好ましい。

　アーク溶接とスポット溶接との位置関係の例は、上述した重ね溶接継手１におけるアーク溶接部１３とスポット溶接部１２との位置関係に準じる。即ち、図１Ａ等に例示された種々の形態が実現できるように、アーク溶接とスポット溶接との位置関係を適宜設定すればよい。

　また、本実施形態に係る重ね溶接継手１の製造方法では、重ね溶接継手１に含まれる複数の鋼板１１全てを、その一部において重ね合わせて、スポット溶接してもよい。一方、重ね溶接継手１に含まれる鋼板１１の一部のみをスポット溶接してもよい。この場合、スポット溶接の対象外であった鋼板１１は、スポット溶接された鋼板１１にアーク溶接すればよい。

　従って、図２８Ｂに示されるように、本実施形態に係る重ね溶接継手１の製造方法は、アーク溶接工程Ｓ３の前に、スポット溶接された２枚以上の鋼板１１に、１枚以上の鋼板１１を追加する工程Ｓ４を、さらに備えてもよい。そして、アーク溶接工程Ｓ３によって、スポット溶接された２枚以上の鋼板１１と、追加された（すなわち、スポット溶接されていない）鋼板１１とを接合してもよい。アーク溶接は、図１８に例示されるような重ね溶接継手１を得るための、重ねアーク溶接であってもよいし、図１９に例示されるような重ね継手とＴ継手との複合構造を得るための、突合せアーク溶接であってもよい。従って、鋼板１１を追加する工程Ｓ４において、アーク溶接の対象となる鋼板１１は、スポット溶接された鋼板１１に重ね合わせられてもよいし、突合せられてもよい。部材の形状や製造ラインの構造に応じて、鋼板１１を追加する工程Ｓ４を、スポット溶接工程Ｓ２の前に設けてもよい。ただし、この場合でも、アーク溶接工程Ｓ３はスポット溶接工程Ｓ２の後に行われる必要がある。

　なお、亜鉛めっき鋼板（合金化溶融亜鉛めっき鋼板、溶融亜鉛めっき鋼板）を含んだ板組の場合、重ね面の亜鉛がアーク溶接の熱で蒸気して、ピット等の欠陥がアーク溶接部に発生するケースがある。本工程では、スポット溶接時の熱変形で重ね合わされた鋼板間に微小な隙間が形成するので、隙間から亜鉛蒸気が抜ける。そのため、アーク溶接時にピット等の欠陥は発生しづらい。しかしながら、隙間が形成しづらい構造を有する部品の製造にあたっては、ピット等の欠陥が発生しやすいケースも想定される。その場合は、鋼板の重ね面に小さい隙間（０．１ｍｍ～１．５ｍｍ）が形成されるように、予めプレス成形工程を実施して、アーク溶接部近傍の少なくとも１枚の鋼板に微小な突起部を設けても良い。

　実施例により本発明の一態様の効果を更に具体的に説明する。ただし、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例に過ぎない。本発明は、この一条件例に限定されない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限り、種々の条件を採用し得る。

（実施例１）
　２枚の同一の高強度鋼板を重ね合わせて、スポット溶接した。次いで、これらの２枚の高強度鋼板をアーク溶接した。鋼板及び溶接条件の詳細は以下の通りである。
・高強度鋼板の板厚：１．６ｍｍ
・高強度鋼板の引張強さ：表１に記載の通り
・スポット溶接の加圧力：４００ｋｇｆ
・スポット溶接の電流：５．６ｋＡ
・スポット溶接の通電時間：０．３３秒
・スポット溶接の保持時間：０．１７秒
・アーク溶接の電流：８０Ａ
・アーク溶接の電圧：１５．６Ｖ
・アーク溶接の溶接速度：３０ｃｍ／ｍｉｎ
・アーク溶接のワイヤ：ＹＭ－２４Ｔ
・アーク溶接のシールドガス：Ａｒ＋２０％ＣＯ_２
・スポット溶接部とアーク溶接部との位置関係：表１に記載の通り。「上板にアーク溶接」と記載された重ね溶接継手の断面概略図を図２９Ａに示し、「重ね面にアーク溶接」と記載された重ね溶接継手の断面概略図を図２９Ｂに示す。

　上述の手順で得られた重ね溶接継手のスポット溶接部の硬さを、上述した方法で測定し、ナゲットの硬さ測定値の最小値と最大値との差ΔＨＶを算出した。ΔＨＶを表１に記載した。

　さらに、これにより得られた種々の重ね溶接継手のスポット溶接部に、たがね試験を行った。たがね試験は、ＪＩＳ　Ｚ　３１４４：２０１３「スポット及びプロジェクション溶接部の現場試験方法」に準拠して実施して、破断形態をプラグ破断又は界面破断のいずれかに分類した。破断形態がプラグ破断であった重ね溶接継手は、継手強度に優れていると判断した。たがね試験結果を表１に記載した。

　ナゲットの硬さ測定値の最小値と最大値との差ΔＨＶが２５ＨＶ以上であった重ね溶接継手は、たがね試験によって生じた破断の形態がプラグ破断であった。これら重ね溶接継手は、優れた継手強度を有すると推定される。一方、ナゲットの硬さ測定値の最小値と最大値との差ΔＨＶが２５未満であった重ね溶接継手では、ナゲットの継手強度が低く、界面破断が生じた。

（実施例２）
　２枚の同一のホットスタンプ鋼板を重ね合わせて、スポット溶接した。次いで、これらの２枚のホットスタンプ鋼板をアーク溶接した。鋼板及び溶接条件の詳細は以下の通りである。
・ホットスタンプ鋼板の板厚：１．６ｍｍ
・ホットスタンプ鋼板の引張強さ：２３５０ＭＰａ
・ホットスタンプ鋼板の化学成分：０．４５Ｃ－０．２Ｓｉ－０．６Ｍｎ－０．００８Ｐ－０．００２Ｓ－Ｃｒ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｂ
・スポット溶接の加圧力：４００ｋｇｆ
・スポット溶接の電流：７ｋＡ
・スポット溶接の通電時間：０．３３秒
・スポット溶接の保持時間：０．１７秒
・アーク溶接の電流：８０Ａ
・アーク溶接の電圧：１５．６Ｖ
・アーク溶接の溶接速度：３０ｃｍ／ｍｉｎ
・アーク溶接のワイヤ：ＹＭ－２４Ｔ
・アーク溶接のシールドガス：Ａｒ＋２０％ＣＯ_２
・スポット溶接部とアーク溶接部との位置関係：表２に記載の通り
　参考のために、試験片の外観写真を図３０に示す。図３０に示される試験片の下部において横方向に延在するビードが、アーク溶接ビードである。また、ビードに隣接して形成された凹みが、スポット溶接部の打痕である。

　上述の手順で得られた重ね溶接継手のスポット溶接部の硬さを、上述した方法で測定した。さらに、スポット溶接部に上述のたがね試験を行った。評価結果を表２に記載した。さらに、たがね試験結果の写真を図３１に示した。

　ナゲットの硬さ測定値の最小値と最大値との差ΔＨＶが２５ＨＶ以上であった重ね溶接継手は、たがね試験によって生じた破断の形態がプラグ破断であった。これら重ね溶接継手は、優れた継手強度を有すると推定される。一方、ナゲットの硬さ測定値の最小値と最大値との差ΔＨＶが２５未満であった重ね溶接継手では、ナゲットの継手強度が低く、界面破断が生じた。

　参考のために、アーク溶接部がなかった重ね溶接継手、並びにアーク溶接部の縁と打痕中心との距離が４ｍｍ、６ｍｍ、１４ｍｍ、及び１８ｍｍであった重ね溶接継手の硬さ測定結果を図３２に示す。

　アーク溶接部がなかった重ね溶接継手のナゲットは、通常のスポット溶接部のナゲットである。当該ナゲットの内部の硬さは均一であり、ナゲットの外部にＨＡＺ軟化部が形成されていた。

　一方、スポット溶接部のナゲットを焼戻すようにアーク溶接部が設けられており、且つアーク溶接部の縁と打痕中心との距離が４ｍｍ、６ｍｍ、又は１４ｍｍであった重ね溶接継手のナゲットでは、硬さがアーク溶接部に近づくにつれて低下していた。これらの重ね溶接継手においては、ナゲットの両端部のうちアーク溶接部に近い方の硬さが、ナゲットの硬さ測定値の最小値であり、アーク溶接部に遠い方の硬さが、ナゲットの硬さ測定値の最大値であった。アーク溶接部が形成され、且つΔＨＶが適切であった重ね溶接継手は、優れた継手強度を有した。

　なお、全ての重ね溶接継手において、ナゲット硬さは上板の３／４ｔ部で測定した。上板とは、断面写真に含まれる２枚の鋼板のうち、上側に配されている方の板のことである。本実施例では、アーク溶接トーチは、上板に面していた。上板の３／４ｔ部とは、重ね溶接継手の表面にあたる上板表面から、上板の厚さの３／４の深さの位置のことである。一方、アーク溶接部の縁と打痕中心との距離が１４ｍｍであった重ね溶接継手においては、参考のために、下板の３／４ｔ部でもナゲット硬さを測定した。硬さ測定結果は、いずれの測定部においても同様となった。

　スポット溶接部の近傍にアーク溶接部が設けられても、ΔＨＶが適切でなければ、継手強度を高めることができなかった。スポット溶接部の近傍にアーク溶接部が設けられており、且つアーク溶接部の縁と打痕中心との距離が１８ｍｍであった重ね溶接継手のナゲットでは、ΔＨＶが小さく、継手強度が低かった。これは、アーク溶接によるスポット溶接部の焼戻しが不十分であったからと推定される。ただし、アーク溶接の際の入熱を高めれば、アーク溶接部の縁と打痕中心との距離が１８ｍｍであっても、継手強度を向上させられると予測される。

（実施例３）
　２枚の同一のホットスタンプ鋼板を重ね合わせて、スポット溶接した。次いで、これらの２枚のホットスタンプ鋼板をアーク溶接した。鋼板及び溶接条件の詳細は以下の通りである。
・ホットスタンプ鋼板の板厚：１．６ｍｍ
・ホットスタンプ鋼板の引張強さ：１７８０ＭＰａ
・ホットスタンプ鋼板の化学成分：０．２９Ｃ－０．２Ｓｉ－１．８Ｍｎ－０．０１２Ｐ－０．００３Ｓ－Ｃｒ，Ｎｂ，Ｃｕ，Ｎｉ，Ｔｉ，Ｂ
・スポット溶接の加圧力：４００ｋｇｆ
・スポット溶接の電流：６．７ｋＡ
・スポット溶接の通電時間：０．３３秒
・スポット溶接の保持時間：０．１７秒
・アーク溶接の電流：７０Ａ
・アーク溶接の電圧：１４．２Ｖ
・アーク溶接の溶接速度：４０ｃｍ／ｍｉｎ
・アーク溶接のワイヤ：ＹＭ－２４Ｔ、φ１．２ｍｍ
・アーク溶接のシールドガス：Ａｒ＋２０％ＣＯ_２
・スポット溶接部とアーク溶接部との位置関係：表３に記載の通り

　上述の手順で得られた重ね溶接継手のスポット溶接部の硬さを、上述した方法で測定した。さらに、スポット溶接部に上述のたがね試験を行った。評価結果を表３に記載した。

　ナゲットの硬さ測定値の最小値と最大値との差ΔＨＶが２５ＨＶ以上であった重ね溶接継手は、たがね試験によって生じた破断の形態がプラグ破断であった。これら重ね溶接継手は、優れた継手強度を有すると推定される。一方、ナゲットの硬さ測定値の最小値と最大値との差ΔＨＶが２５未満であった重ね溶接継手では、ナゲットの継手強度が低く、界面破断が生じた。

　参考のために、アーク溶接部がなかった重ね溶接継手、並びにアーク溶接部の縁と打痕中心との距離が６ｍｍ、９ｍｍ、及び１８ｍｍであった重ね溶接継手の硬さ測定結果を図３３に示す。

　アーク溶接部がなかった重ね溶接継手のナゲットは、通常のスポット溶接部のナゲットである。当該ナゲットの内部の硬さは均一であり、ナゲットの外部にＨＡＺ軟化部が形成されていた。

　一方、スポット溶接部のナゲットを焼戻すようにアーク溶接部が設けられており、且つアーク溶接部の縁と打痕中心との距離が６ｍｍ、又は９ｍｍであった重ね溶接継手のナゲットでは、硬さがアーク溶接部に近づくにつれて低下していた。これらの重ね溶接継手においては、ナゲットの両端部のうちアーク溶接部に近い方の硬さが、ナゲットの硬さ測定値の最小値であり、アーク溶接部に遠い方の硬さが、ナゲットの硬さ測定値の最大値であった。アーク溶接部が形成され、且つΔＨＶが適切であった重ね溶接継手は、優れた継手強度を有した。

　しかし、スポット溶接部の近傍にアーク溶接部が設けられても、ΔＨＶが適切でなければ、継手強度を高めることができなかった。スポット溶接部の近傍にアーク溶接部が設けられており、且つアーク溶接部の縁と打痕中心との距離が１８ｍｍであった重ね溶接継手のナゲットでは、ΔＨＶが小さく、継手強度が低かった。これは、アーク溶接によるスポット溶接部の焼戻しが不十分であったからと推定される。ただし、アーク溶接の際の入熱を高めれば、アーク溶接部の縁と打痕中心との距離が１８ｍｍであっても、継手強度を向上させられると予測される。

（実施例４）
　２枚の同一のホットスタンプ鋼板を用いて、図３４に示されるハット部材を製造した。ハット部材のフランジ部をスポット溶接した。そして、発明例においては、スポット溶接部のナゲットを焼戻すようにアーク溶接部を形成した。鋼板及び溶接条件の詳細は以下の通りである。
・ホットスタンプ鋼板の板厚：１．６ｍｍ
・ホットスタンプ鋼板の引張強さ：２０００ＭＰａ
・ホットスタンプ鋼板の化学成分：０．３４Ｃ－０．２Ｓｉ－１．３Ｍｎ－０．００８Ｐ－０．００１Ｓ－Ｃｒ，Ｎｂ，Ｔｉ，Ｂ
・スポット溶接の加圧力：４００ｋｇｆ
・スポット溶接の電流：７．３ｋＡ
・スポット溶接の通電時間：０．３３秒
・スポット溶接の保持時間：０．１７秒
・スポット溶接間隔：５０ｍｍ
・アーク溶接の電流：８０Ａ
・アーク溶接の電圧：１５．６Ｖ
・アーク溶接の溶接速度：３０ｃｍ／ｍｉｎ
・アーク溶接のワイヤ：ＹＭ－２４Ｔ
・アーク溶接のシールドガス：Ａｒ＋２０％ＣＯ_２

　発明例のハット部材においては、スポット溶接部の打痕の中心と、アーク溶接部の縁との距離が５ｍｍとなるように、アーク溶接をした。アーク溶接金属の長さは３０ｍｍとし、８箇所でアーク溶接を実施した。一方、比較例のハット部材においては、スポット溶接だけを実施した。さらにこれらのハット部材を１７０℃に加熱して２０分間保持した。これは、自動車用骨格部材に行われる電着塗装焼き付けの際の熱履歴に相当する。そして、これらのハット部材に３点曲げ試験を行った。図３４に記載の下方向の矢印で示される箇所が、曲げ荷重を加える位置である。また、曲げ荷重を加える際には、ハット部材の両端を、支持部材を用いて支持した。

　曲げ試験結果である変位－荷重曲線を図３５に示す。下側の曲線が、スポット溶接のみ行われた比較例の試験結果である。この比較例では、図３６Ａの写真に示されるように、曲げ試験中にスポット溶接部の破断が生じた。曲線において、荷重が急激に落ち込んでいる箇所で、スポット溶接部の破断が生じた。一方、上側の曲線が、スポット溶接部を焼戻すようにアーク溶接部を形成した発明例の試験結果である。この発明例では、図３６Ｂの写真に示されるように、スポット溶接部の破断が生じず、高い部材性能が得られた。

１　重ね溶接継手
１１　鋼板
１１Ｈ　高強度鋼板
１１ＨＳ　高強度鋼板のスポット溶接面
１１１　重ね合わせ部
１２　スポット溶接部
１２１　打痕
１２２　ナゲット
１３　アーク溶接部
２１　バンパーリンフォース
２２　フロアメンバー
２３　フロントサイドメンバー
２４　フロア
２５　Ｂピラーリンフォース
２６　サイドシルリンフォース
２７　サイドシル
２８　結合部材
Ｃ　打痕の中心
Ｐ　アーク溶接部の縁における、打痕の中心に最も近い点
Ｌ　　硬さ測定位置
ｔ　　高強度鋼板の板厚

Claims (14)

1. 　一部または全部が重ね合わせられた複数の鋼板と、
   　２枚以上の前記鋼板を接合するスポット溶接部と、
   　１枚以上の前記鋼板に形成されたアーク溶接ビードと、
   を備える重ね溶接継手であって、
   　前記スポット溶接部は、前記重ね溶接継手において前記複数の鋼板が重ね合わせられた部分である重ね合わせ部に配され、
   　前記アーク溶接ビードは、前記スポット溶接部が形成された鋼板のうち１枚以上の鋼板に形成され、
   　前記スポット溶接部により接合された前記鋼板のうち１枚以上が、引張強さ７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板であり、
   　前記重ね溶接継手の厚さ方向から平面視したときに、前記スポット溶接部の打痕の中心と、前記アーク溶接ビードの縁における、前記打痕の前記中心に最も近い点とを結ぶ直線を含み、且つ前記鋼板の前記重ね合わせ部に垂直な断面において、前記高強度鋼板のスポット溶接面から前記高強度鋼板の板厚の１／４の深さの位置のビッカース硬さを、前記スポット溶接面に沿って連続的に測定したとき、
   　前記スポット溶接部のナゲットの硬さ測定値が最小となる部分が、前記ナゲットの中心と、前記アーク溶接ビードとの間にあり、
   　前記ナゲットの硬さ測定値の最小値と、前記ナゲットの硬さ測定値の最大値との差が２５ＨＶ以上である重ね溶接継手。
2. 　前記断面において、前記ナゲットの硬さ測定値の前記最小値と、前記ナゲットの硬さ測定値の前記最大値との前記差が４０ＨＶ以上であることを特徴とする請求項１に記載の重ね溶接継手。
3. 　前記鋼板のうち２枚以上が、前記スポット溶接部及び前記アーク溶接ビードの両方により接合されていることを特徴とする請求項１に記載の重ね溶接継手。
4. 　前記重ね溶接継手の厚さ方向から平面視したときに、前記スポット溶接部の前記打痕の前記中心と、前記アーク溶接ビードの前記縁との最短距離が１７ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載の重ね溶接継手。
5. 　前記重ね溶接継手の厚さ方向から平面視したときに、前記スポット溶接部の前記打痕の縁と、前記アーク溶接ビードの前記縁との間隔が０ｍｍ超であることを特徴とする請求項１に記載の重ね溶接継手。
6. 　前記アーク溶接ビードの幅が３ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の重ね溶接継手。
7. 　前記鋼板の枚数が３枚以上であり、
   　前記鋼板のうち１枚以上が、前記スポット溶接部の外部にあり、
   　前記スポット溶接部の外部にある前記鋼板と、前記スポット溶接部によって接合された前記鋼板とが、前記アーク溶接ビードによって接合されていることを特徴とする請求項１に記載の重ね溶接継手。
8. 　前記高強度鋼板の引張強さが１７００ＭＰａ以上であることを特徴とする請求項１に記載の重ね溶接継手。
9. 　請求項１～８のいずれか一項に記載の重ね溶接継手を有する自動車用骨格部材。
10. 　請求項１～８のいずれか一項に記載の重ね溶接継手を製造する重ね溶接継手の製造方法であって、
    　複数の鋼板の一部または全部を重ね合わせる工程と、
    　前記鋼板の重ね合わせ部をスポット溶接して、スポット溶接部を形成する工程と、
    　１枚以上の前記鋼板をアーク溶接して、アーク溶接ビードを形成する工程と、を備える重ね溶接継手の製造方法であって、
    　スポット溶接される前記鋼板のうち１枚以上を、引張強さ７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板とし、
    　前記アーク溶接の溶接熱によって、前記スポット溶接部のナゲットを焼戻す重ね溶接継手の製造方法。
11. 　前記重ね溶接継手の厚さ方向から平面視したときに、前記スポット溶接部の打痕の縁と、前記アーク溶接ビードの縁との間隔を０ｍｍ超とすることを特徴とする請求項１０に記載の重ね溶接継手の製造方法。
12. 　前記アーク溶接の入熱量を１０００Ｊ／ｃｍ以上とし、
    　前記重ね溶接継手の厚さ方向から平面視したときに、前記スポット溶接部の打痕の中心と、前記アーク溶接ビードの縁との最短距離を１７ｍｍ以下とすることを特徴とする請求項１０に記載の重ね溶接継手の製造方法。
13. 　前記重ね溶接継手の製造方法が、前記アーク溶接の前に、
    　前記スポット溶接された２枚以上の前記鋼板に、１枚以上の鋼板を追加する工程を、さらに備え、
    　前記アーク溶接によって、前記スポット溶接された２枚以上の前記鋼板と、前記追加された前記鋼板とを接合することを特徴とする請求項１０に記載の重ね溶接継手の製造方法。
14. 　前記高強度鋼板の引張強さを１７００ＭＰａ以上とすることを特徴とする請求項１０に記載の重ね溶接継手の製造方法。

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