[发明专利]角焊方法和角焊接头

说明书

一种不使焊接变形增加而得到在施加了拉伸负荷时没有在焊缝金属处断裂的、抗拉强度优异的搭接角焊接头的焊接方法，其特征在于，将抗拉强度为780MPa以上的第1钢板和第2钢板的至少预定焊接部位重叠，对第1钢板的端部和第2钢板的表面之间进行角焊，其中，在第1钢板的表面之中的、和与第2钢板重叠的面相反侧的表面上设置增强部，并对增强件的一个端部和第1钢板的表面之间进行角焊，并且，对增强部的端部、所述第1钢板的端部和所述第2钢板的表面之间进行角焊以使焊缝金属覆盖。

技术领域

本发明涉及高强度钢板的搭接角焊方法和搭接角焊接头，特别是涉及作为汽车的结构部件使用且能够只从一侧进行焊接的部件的搭接角焊方法和由此得到的搭接角焊接头。

背景技术

在汽车领域，为了环境保全，要求在通过车体轻量化来提高燃油经济性的同时，提高碰撞安全性。因此，为了在使用高强度钢板来薄壁化的同时，将车体结构最适化，来谋求车体的轻量化和碰撞安全性的提高，迄今为止进行着各种努力。

另一方面，汽车等的部件的焊接，主要进行点焊，但在汽车行走部分和底盘等的需要强度和刚性的部位，需要直线性的焊接，进行角焊。而且，对于这样的部位的焊接接头，要求具备充分的疲劳强度和静态抗拉强度。

已知：通常，被焊接构件所使用的母材的疲劳强度与母材强度成比例地增加，但即使母材强度增加，焊接接头的疲劳强度也未必增加。这是阻碍通过使用高强度钢板来将车体轻量化的一个因素。

因此，对于对高强度钢板实施角焊而得到的焊接接头，主要在研究使疲劳强度提高的事项，对于使抗拉强度提高，并未进行较多的研究。

专利文献1公开了下述技术：将焊缝金属的硬度、成分、和角焊道的尺寸适当化，使通过角焊而得到的焊接接头的抗拉强度提高。

专利文献2公开了下述技术：在T字焊接接头中，将焊道重叠，使焊缝金属的厚度增加，使接头强度提高。

在专利文献3中，作为使疲劳强度提高的技术之一，公开了在搭接角焊接头中，与焊道分别开地形成增刚度用焊道的技术。

在先技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2005－103622号公报

专利文献2:日本特开2013－139047号公报

专利文献3:日本专利第5522317号公报

发明内容

对于将高强度钢板重叠、并实施角焊而得到的试样，进行拉伸试验后的状态的一例示于图1。

图1是对于将抗拉强度1180MPa级、板厚1.6mm的钢板1a、1b重叠、并对钢板1a的端部与钢板1b的表面之间进行角焊而得到的试样实施拉伸试验之后的状态的板厚方向截面的拍摄像。再者，有时将钢板1a侧称为上侧、钢板1b侧称为下侧。

图1所示的试样，没有在钢板(母材)1a、1b处破坏，在施加了28kN的负荷时，裂纹从焊道(角焊部)2的根部沿与拉伸方向大致垂直的方向扩展，从而在焊缝金属处断裂。

图2示出维氏硬度分布。图2是在下述位置(用虚线表示的位置)在与钢板(母材)1b的表面平行的方向上测定维氏硬度的结果，所述位置是从图1所示的在表面形成有焊道2的钢板(母材)1b的表面起算，在板厚方向上0.2mm深度的位置。在图2中，A区域是母材部和焊接热影响区(HAZ区)的维氏硬度，B区域是焊缝金属的维氏硬度。这样，焊缝金属的维氏硬度变得与母材的维氏硬度同等。

这样，将抗拉强度为780MPa以上的钢板(母材)至少用于上侧钢板而制作的试样，上侧钢板的延展性不高，另外，焊缝金属的维氏硬度和母材的维氏硬度变得同等，因此没有在母材处断裂，裂纹从应力集中的根部扩展，从而在焊缝金属处断裂。