[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP6191263B2 - Lap welded member and manufacturing method thereof - Google Patents

Lap welded member and manufacturing method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP6191263B2
JP6191263B2 JP2013126785A JP2013126785A JP6191263B2 JP 6191263 B2 JP6191263 B2 JP 6191263B2 JP 2013126785 A JP2013126785 A JP 2013126785A JP 2013126785 A JP2013126785 A JP 2013126785A JP 6191263 B2 JP6191263 B2 JP 6191263B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
softened
steel plate
haz
weld
lap
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013126785A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015000422A (en
Inventor
雄二郎 巽
雄二郎 巽
富士本 博紀
博紀 富士本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP2013126785A priority Critical patent/JP6191263B2/en
Publication of JP2015000422A publication Critical patent/JP2015000422A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6191263B2 publication Critical patent/JP6191263B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Body Structure For Vehicles (AREA)
  • Resistance Welding (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Description

本発明は、鋼板またはその成形体が2枚以上重ね合わされて溶接された重ね溶接部材およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a lap weld member in which two or more steel plates or molded bodies thereof are overlapped and welded, and a method for manufacturing the same.

衝突安全性の向上と燃費の向上とを両立するため、自動車車体を構成するモノコックボディの骨格をなす構造部材(以下、「自動車用構造部材」という)への高強度鋼板の適用が拡大している。現在、自動車用構造部材には引張強度が980MPa級の高張力鋼板が用いられており、さらに、最近は引張強度が1180MPa級以上の高張力鋼板の適用も検討されている。また、プレス成形と同時に焼入れを行うホットスタンプ法を用いることにより引張強度が1500MPa以上の高強度の自動車用構造部材の製造も進められている。ホットスタンプ法によれば、鋼板が高温の軟質な状態でプレス成形を行うために成形後の寸法精度に関する問題の発生が少ないとともに、高温かつ高延性の状態でプレス成形を行うことができることから成形性に優れるという大きなメリットがある。   In order to achieve both improved collision safety and improved fuel efficiency, the application of high-strength steel sheets to structural members that form the framework of the monocoque body that constitutes the body of an automobile (hereinafter referred to as “structural members for automobiles”) has expanded. Yes. Currently, high-strength steel sheets having a tensile strength of 980 MPa are used for structural members for automobiles, and recently, application of high-tensile steel sheets having a tensile strength of 1180 MPa or more is also being studied. In addition, the production of high-strength automotive structural members having a tensile strength of 1500 MPa or more has been promoted by using a hot stamp method in which quenching is performed simultaneously with press molding. According to the hot stamping method, the steel sheet is pressed in a soft state at a high temperature, so that there is little problem with dimensional accuracy after forming, and press forming can be performed in a high temperature and high ductility state. There is a great merit that it is excellent in performance.

自動車用構造部材は、これら鋼板の成形品を一般的にはスポット溶接により他の成形品と溶接することにより構築される。しかし、1180MPa以上の高張力鋼板やホットスタンプ鋼板などの高強度鋼板の母材は、焼入れにより強化されているため、スポット溶接を行うとスポット溶接部の熱影響部(HAZ)が焼き戻しを受け、母材より軟化する。HAZの軟化(以下、「HAZ軟化」ともいう)は、980MPa鋼板でも認められるが、特に水冷機能を有する連続焼鈍設備(WQ−CAL)でマルテンサイト組織とされた1180MPa以上の高張力鋼板やホットスタンプ鋼板のスポット溶接部のHAZにおいて著しい。例えば、1180MPa級の冷延鋼板では母材の硬度はビッカース硬さHv370から420程度であるのに対し、HAZの最軟化部の硬度はHv300程度にまで低下する。   The structural member for automobiles is constructed by welding a molded product of these steel plates with other molded products, generally by spot welding. However, the base material of high-strength steel plates such as high-strength steel plates and hot stamped steel plates of 1180 MPa or higher is strengthened by quenching, so that when spot welding is performed, the heat-affected zone (HAZ) of the spot welded portion is tempered. Softer than the base material. Although softening of HAZ (hereinafter also referred to as “HAZ softening”) is recognized even in a 980 MPa steel plate, a high-tensile steel plate having a martensite structure of 1180 MPa or higher, which has a martensitic structure particularly in a continuous annealing facility (WQ-CAL) having a water cooling function, It is remarkable in the HAZ of spot welds of stamped steel sheets. For example, in a 1180 MPa grade cold-rolled steel sheet, the hardness of the base material is about Vickers hardness Hv 370 to 420, whereas the hardness of the most softened portion of the HAZ is reduced to about Hv 300.

図11は、高強度鋼板からなる部材(1500MPa級のホットスタンプ鋼板部材)のスポット溶接部の硬さ分布の一例を示すグラフである。   FIG. 11 is a graph showing an example of the hardness distribution of the spot welded portion of a member made of a high-strength steel plate (1500 MPa class hot stamped steel plate member).

図11のグラフに示すように、1500MPa級のホットスタンプ材の場合には、母材はビッカース硬さHv450程度であるが、HAZの最軟化部はHv300程度となり、HAZの最軟化部は母材よりもHv150程度低下する。   As shown in the graph of FIG. 11, in the case of a 1500 MPa class hot stamp material, the base material has a Vickers hardness of about Hv450, but the HAZ softest part is about Hv300, and the HAZ softest part is the base material. Hv is reduced by about 150.

図12は、図11に示すスポット溶接部の硬さ分布を有するホットスタンプ鋼板部材が、HAZ最軟化部を起点として破断した状況を示す説明図であり、図12(a)は上面図、図12(b)は断面図である。   FIG. 12 is an explanatory view showing a state in which the hot stamped steel plate member having the hardness distribution of the spot welded portion shown in FIG. 11 is broken starting from the HAZ most softened portion, and FIG. 12 (a) is a top view, FIG. 12 (b) is a sectional view.

このようなHAZ軟化は、スポット溶接の継手評価である、引張せん断試験、および十字引張試験の結果には影響しないものの、スポット溶接部を含んだホットスタンプの部品のフランジ部全体に引張荷重が負荷されると、図12(a)および図12(b)に示すように、HAZ軟化部に局所的にひずみが集中し、破断することがある。このように、1180MPa以上の鋼板のプレス成形品におけるスポット溶接部のHAZ軟化は、衝突時にプレス成形品の破断の起点となることがある。   Although this HAZ softening does not affect the results of the tensile shear test and cross tension test, which are joint evaluations of spot welding, a tensile load is applied to the entire flange portion of the hot stamping part including the spot weld. Then, as shown in FIGS. 12 (a) and 12 (b), strain locally concentrates on the HAZ softened portion and may break. As described above, the HAZ softening of the spot welded portion in the press-formed product of a steel plate of 1180 MPa or more may be a starting point of the fracture of the press-formed product at the time of collision.

例えばAピラー,Bピラー,ルーフレール,サイドシルといった、閉じた横断面を有するとともにこの横断面を成すためにスポット溶接されるフランジを備える自動車車体の筒状の構造部材は、自動車の衝突時にその部材が破断することなく塑性変形することにより、キャビン内の乗客を保護することを求められる。しかしながら、厳しい衝突モードの場合、例えば、米国道路安全保険協会(IIHS)のSUV側面衝突試験の場合、高強度鋼板を用いたBピラーリンフォースは、Bピラーのフランジのスポット溶接部のHAZ軟化部にひずみが集中して破断起点となってBピラー材が衝突中に破断し、キャビン内へのBピラーの侵入量が大きくなり、目標とする衝突性能を得られなくなることがある。また、Euro NCAPのポール側突試験の場合、ルーフレールのフランジのスポット溶接部のHAZ軟化部にひずみが集中して破断起点となってルーフレールが破断しキャビン内へのBピラーの侵入量が大きくなり、目標とする衝突性能を得られなくなることがある。   For example, a cylindrical structural member of an automobile body having a closed cross section such as an A pillar, a B pillar, a roof rail, and a side sill and having a flange that is spot-welded to form the cross section. It is required to protect passengers in the cabin by plastic deformation without breaking. However, in severe collision mode, for example, in the case of the American Road Safety Insurance Association (IIHS) SUV side collision test, the B pillar reinforcement using high-strength steel plate is the HAZ softened part of the spot weld of the flange of the B pillar. As a result, the B pillar material breaks during the collision, and the amount of the B pillar entering the cabin increases, and the target collision performance may not be obtained. Also, in the case of Euro NCAP pole side collision test, strain concentrates on the HAZ softened part of the spot welded part of the flange of the roof rail, which becomes the starting point of breakage and the roof rail breaks, and the amount of penetration of the B pillar into the cabin increases. , Target crash performance may not be achieved.

このため、これら1180MPa以上の高強度鋼板の自動車車体への適用では、自動車用構造部材におけるフランジに形成されたスポット溶接部のHAZ最軟化部が衝突により破断起点とならないことが求められる。   For this reason, in the application of these high-strength steel plates of 1180 MPa or more to automobile bodies, it is required that the HAZ most softened portion of the spot welded portion formed on the flange of the automotive structural member does not become the starting point of fracture due to collision.

非特許文献1には、ホットスタンプ成形されるルーフレールにおける衝突による破断の危険がある部分を、ホットスタンプ成形時に行う熱処理によって母材の強度を低下することによって、スポット溶接を行われてもHAZ軟化を生じず、HAZ軟化部を起点とする自動車用構造部材の破断を防止する方法が開示されている。   Non-Patent Document 1 describes that HAZ softening is possible even when spot welding is performed by reducing the strength of a base material by heat treatment performed at the time of hot stamping at a portion of a roof rail that is hot stamped at risk of fracture. There is disclosed a method for preventing breakage of a structural member for an automobile starting from a HAZ softened portion.

非特許文献2には、ホットスタンプ成形品であるBピラーのフランジ部を高周波加熱による焼戻しによって母材の強度を低下させ、スポット溶接を行われてもHAZ軟化が生じず、HAZ軟化部を起点とする自動車用構造部材の破断を防止する方法が開示されている。   Non-Patent Document 2 describes that the strength of the base metal is reduced by tempering the B pillar, which is a hot stamped product, by high-frequency heating, and HAZ softening does not occur even if spot welding is performed. A method for preventing breakage of a structural member for an automobile is disclosed.

Tailored Properties for Press-hardened body parts Dr.Camilla Wastlund, Automotive Circle International, Insight edition 2011 Ultra-high strength steels in car body lightweight design-current challenges and future potentialTailored Properties for Press-hardened body parts Dr. Camilla Wastlund, Automotive Circle International, Insight edition 2011 Ultra-high strength steels in car body lightweight design-current challenges and future potential Tempering of hot-formed steel using induction heating(http://publications.lib.chalmers.se/publication/144308)Tempering of hot-formed steel using induction heating (http://publications.lib.chalmers.se/publication/144308)

非特許文献1により開示されるようにルーフレールからAピラーまで一体化された部品でルーフレールの部位を広い範囲で強度を調整する方法では、ルーフレールの比較的広い範囲に低強度部が不可避的に形成されることになり、ホットスタンプ成形部品の高い強度が得られるというメリットを充分に享受することができず、軽量化の効果も限定的なものとなる。加えて、この方法では、焼入れ領域と未焼き入れ領域の間に不可避的に形成される比較的広い遷移領域において、強度特性がばらつき易く、自動車用構造部材の衝突性能にばらつきを生じる恐れがある。   As disclosed in Non-Patent Document 1, in the method of adjusting the strength of the roof rail part over a wide range with the parts integrated from the roof rail to the A pillar, a low strength part is inevitably formed in a relatively wide range of the roof rail. As a result, the advantage that the high strength of the hot stamped part can be obtained cannot be fully enjoyed, and the effect of weight reduction is also limited. In addition, in this method, strength characteristics are likely to vary in a relatively wide transition region inevitably formed between the quenching region and the unquenched region, and there is a possibility that the collision performance of the automotive structural member may vary. .

非特許文献2により開示されるように、ホットスタンプ成形後に、Bピラーのフランジを広範囲にわたり高周波加熱により焼き戻し軟化させる方法は、広範囲な焼き戻しで発生する熱ひずみによってBピラーが変形し、Bピラーの寸法精度が低下する恐れがある。Bピラーのみならず、Aピラー,ルーフレールといったドアー開口部周りに配置される自動車用構造部材には、車体の建て付け精度を確保するために高い寸法精度が要求され、例えばドアーパネルとの間の隙間(パーティング)がドアーパネルの全周において均一になることが要求される。このため、ドアー開口部周りに配置される自動車用構造部材の寸法精度の低下は、自動車の外観品質を著しく損なう。また、フランジを広範囲に焼き戻すことにより自動車用構造部材の強度が低下し、ホットスタンプ材の高強度な特性を享受できなくなる問題がある。   As disclosed in Non-Patent Document 2, after hot stamping, the B pillar flange is softened by tempering and softening by high-frequency heating over a wide range, and the B pillar is deformed by thermal strain generated in a wide range of tempering. The dimensional accuracy of the pillar may be reduced. High dimensional accuracy is required for structural members for automobiles arranged around door openings such as A pillars and roof rails, as well as B pillars. The gap (parting) is required to be uniform over the entire periphery of the door panel. For this reason, the reduction in the dimensional accuracy of the structural member for automobiles arranged around the door opening part significantly impairs the appearance quality of the automobile. Moreover, there is a problem that the strength of the structural member for automobile is lowered by tempering the flange over a wide range, and the high strength characteristics of the hot stamp material cannot be enjoyed.

また、自動車車体の設計段階において、Bピラーなどの自動車用構造部材の構造を、Bピラーのフランジのスポット溶接部のHAZ軟化部が、衝突時に破断するひずみに達することがないように、設計を変更することも考えられる。しかしながら、この方法では、自動車用構造部材へのレインフォースメントの追加,自動車用構造部材の板厚の増加等を行う必要が生じ、部品点数や板厚の増加による自動車車体のコスト上昇や自動車車体の重量増加が避けられない。   Also, at the vehicle body design stage, design the structure of automotive structural members such as B pillars so that the HAZ softened part of the spot welded part of the flange of the B pillar does not reach the strain that breaks at the time of collision. It can be changed. However, in this method, it is necessary to add reinforcement to the automobile structural member, increase the thickness of the automotive structural member, etc., and increase the cost of the automobile body due to the increase in the number of parts and the thickness of the automobile body. The increase in weight is inevitable.

以上の説明では、自動車車体の組立に多用されるスポット溶接を例にとったが、レーザ溶接やアーク溶接といったスポット溶接以外の他の溶接においても事情は同じである。   In the above description, spot welding frequently used for assembling an automobile body is taken as an example. However, the situation is the same in welding other than spot welding such as laser welding or arc welding.

本発明は、従来の技術が有するこのような課題に鑑みてなされたものであり、引張強度が1180MPa以上の高強度鋼板の成形品に溶接を行った場合でも、衝突時にこの成形品が、溶接部のHAZ軟化部において低ひずみで破断することを防止できる高強度鋼板の重ね溶接構造および重ね溶接構造と自動車用構造部材を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of such problems of the prior art. Even when welding is performed on a molded product of a high strength steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more, the molded product is welded at the time of collision. An object of the present invention is to provide a lap weld structure of a high-strength steel sheet, a lap weld structure, and a structural member for an automobile that can prevent fracture at a HAZ softened portion of the part at low strain.

本発明は以下に列記の通りである。
(1)少なくとも、引張強度が1180MPa以上の鋼板またはその成形体である第1の構成部材と、他の鋼板またはその成形体であって第1の構成部材に重ねられて溶接された第2の構成部材とを備える重ね溶接部材であって、
この重ね溶接部材は、
溶接により、この部材の長手方向に沿って形成された1つ以上の溶接金属と、
1つ以上の溶接金属の一部または全部において、溶接金属の周囲に形成されているHAZ軟化部が形成される範囲のうちでHAZ最軟化部が形成される範囲を含む範囲であって、少なくとも第1の構成部材側に設けられた軟化領域とを有し、
軟化領域は、長手方向について溶接金属の端から4.0mm以上離れた位置まで、かつ長手方向と直交する方向について溶接金属の長手方向と直交する方向の最大寸法の3倍以下の範囲に形成されており、
軟化領域は第1の構成部材の長手方向に沿った端面を除いた範囲に設けられていること
を特徴とする重ね溶接部材。
The present invention is listed below.
(1) At least a first structural member which is a steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more or a molded body thereof, and another steel plate or a molded body thereof which is overlapped and welded to the first structural member. A lap weld member comprising component members,
This lap weld is
One or more weld metals formed by welding along the longitudinal direction of the member;
In a part or all of the one or more weld metals, a range including the range in which the HAZ softened portion is formed among the ranges in which the HAZ softened portion formed around the weld metal is formed, and at least A softened region provided on the first component side,
The softened region is formed in a range of not more than three times the maximum dimension in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the weld metal in a direction perpendicular to the longitudinal direction up to a position that is 4.0 mm or more away from the end of the weld metal in the longitudinal direction. And
The lap weld member, wherein the softened region is provided in a range excluding an end surface along a longitudinal direction of the first component member.

(2)第1の構成部材または第2の構成部材と重ね合わされて溶接された鋼板またはその成形体である第3の構成部材を備える(1)項に記載された重ね溶接部材。   (2) The lap weld member described in the item (1), comprising a third component member that is a steel plate or a molded body thereof overlapped and welded with the first component member or the second component member.

(3)軟化領域のビッカース硬さA(Hv)は、軟化領域およびHAZ軟化部を除く第1の構成部材のビッカース硬さをB(Hv)とするとともにHAZ最軟化部のビッカース硬さをC(Hv)とした場合に、下記(1)式および(2)式を満足する(1)項または(2)項に記載された重ね溶接部材。   (3) The Vickers hardness A (Hv) of the softened region is set to B (Hv) as the Vickers hardness of the first constituent member excluding the softened region and the HAZ softened portion, and the Vickers hardness of the HAZ most softened portion is set to C The lap weld member described in the item (1) or (2) that satisfies the following formulas (1) and (2) when (Hv) is set.

A≦C+50 ・・・・・(1)
B−300≦A ・・・・・(2)
A ≦ C + 50 (1)
B-300 ≦ A (2)

)軟化領域は焼戻し組織により形成される(1)項から()項までのいずれか1項に記載された重ね溶接部材。 ( 4 ) The lap weld member according to any one of items (1) to ( 3 ), wherein the softened region is formed by a tempered structure.

)少なくとも、引張強度が1180MPa以上の鋼板またはその成形体である第1の構成部材と他の鋼板またはその成形体である第2の構成部材とを重ね合わせて溶接する重ね溶接部材の製造方法であって、
第1の構成部材に、溶接が予定される部分に溶接を行って溶接金属を形成した場合にHAZ軟化部が形成される範囲のうちでHAZ最軟化部が形成される範囲を含む範囲であって長手方向に沿った端面を除いた範囲に長手方向に沿って少なくとも1つの軟化領域を設ける第1の工程と、
軟化領域を形成された第1の構成部材と第2の構成部材とを重ね合わせ、軟化領域の内側で溶接する第2の工程とを備えること
を特徴とする重ね溶接部材の製造方法。
( 5 ) Manufacture of a lap-welded member that welds a steel sheet having a tensile strength of 1180 MPa or more or a first structural member that is a molded body thereof and a second structural member that is another steel sheet or a molded body thereof. A method,
In the range where the HAZ softened portion is formed in the range in which the HAZ softened portion is formed when the weld metal is formed by welding the portion to be welded to the first component member, A first step of providing at least one softened region along the longitudinal direction in a range excluding an end surface along the longitudinal direction;
A method of manufacturing a lap weld member, comprising: a second step of superimposing a first component member and a second component member on which a softened region is formed and welding the softened region inside the softened region.

)第2の工程において、第1の構成部材と、第2の構成部材と、これらとは他の鋼板またはその成形体である第3の構成部材とを重ね合わせて溶接する()項に記載された重ね溶接部材の製造方法。 ( 6 ) In the second step, the first component member, the second component member, and the third component member, which is another steel plate or a molded body thereof, are overlapped and welded ( 5 ). The manufacturing method of the lap weld member described in the item.

(7)軟化領域のビッカース硬さA(Hv)は、軟化領域およびHAZ軟化部を除く第1の構成部材のビッカース硬さB(Hv)とするとともにHAZ軟化部のビッカース硬さをC(Hv)とした場合に、下記(1)式および(2)式を満足する(5)項または(6)項に記載された重ね溶接部材の製造方法。 (7) The Vickers hardness A (Hv) of the softened region is the Vickers hardness B (Hv) of the first constituent member excluding the softened region and the HAZ softened portion, and the Vickers hardness of the HAZ most softened portion is C ( Hv), the method for producing a lap weld member according to the item (5) or (6), which satisfies the following formulas (1) and (2):

A≦C+50 ・・・・・(1)
B−300≦A ・・・・・(2)
A ≦ C + 50 (1)
B-300 ≦ A (2)

)軟化領域は、長手方向について溶接金属の端から4.0mm以上離れた位置まで、かつ長手方向と直交する方向について溶接金属の長手方向と直交する方向の最大寸法の3倍以下の範囲に形成される()項から()項までのいずれか1項に記載された重ね溶接部材の製造方法。 ( 8 ) The softened region is a range not more than three times the maximum dimension in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the weld metal in the direction perpendicular to the longitudinal direction up to a position that is 4.0 mm or more away from the end of the weld metal in the longitudinal direction. The method for producing a lap weld member according to any one of items ( 5 ) to ( 7 ), which is formed in item (1).

)軟化領域は焼戻しにより形成される()項から()項までのいずれか1項に記載された重ね溶接部材の製造方法。 ( 9 ) The method for manufacturing a lap weld member according to any one of items ( 5 ) to ( 8 ), wherein the softened region is formed by tempering.

本発明により、引張強度が1180MPa以上の高強度鋼板の成形品の組立てに溶接を用いた場合でも、衝突時に溶接部のHAZ軟化部が低ひずみで破断することを抑制できるようになる。これにより、例えば衝突時の乗員保護性能に優れ、高強度で形状精度の高い自動車用構造部材を提供できる。   According to the present invention, even when welding is used for assembling a molded product of a high-strength steel sheet having a tensile strength of 1180 MPa or more, the HAZ softened portion of the welded portion can be prevented from breaking at a low strain during a collision. Thereby, the structural member for motor vehicles which is excellent in the passenger | crew protection performance at the time of a collision, for example, and has high intensity | strength and high shape precision can be provided.

図1(a),図1(b)は、Bピラーに本発明に係る重ね溶接部材を適用した状況を示す説明図であり、図1(a)はBピラーをサイドパネルアウタ側から透視したBピラーリンフォースの斜視図であり、図1(b)はBピラーの横断面図である。1 (a) and 1 (b) are explanatory views showing a situation in which the lap welding member according to the present invention is applied to a B pillar, and FIG. 1 (a) is a perspective view of the B pillar from the side panel outer side. FIG. 1B is a perspective view of the B pillar reinforcement, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the B pillar. 図2(a),図2(b)は、ルーフレールに本発明に係る第1〜3の重ね溶接部材を適用した状況であって、図2(a)はルーフレールをルーフレールインナ側から透視したルーフレールアウタリンフォースの斜視図であり、図2(b)はルーフレールのB−B断面図である。2 (a) and 2 (b) show the situation where the first to third lap weld members according to the present invention are applied to the roof rail, and FIG. 2 (a) shows the roof rail seen through the roof rail inner side. It is a perspective view of an outer ring force, and FIG.2 (b) is BB sectional drawing of a roof rail. 図3(a)は、低強度鋼板の成形体である第2の構成部材に接合される第1の構成部材のフランジの近傍の一例を模式的に示す説明図であり、図3(b)および図3(c)は、スポット溶接部および軟化領域の近傍における断面の硬さ分布の一例を示すグラフである。Fig.3 (a) is explanatory drawing which shows typically an example of the vicinity of the flange of the 1st structural member joined to the 2nd structural member which is a molded object of a low strength steel plate, FIG.3 (b) And FIG.3 (c) is a graph which shows an example of the hardness distribution of the cross section in the vicinity of a spot weld part and a softening area | region. 図4(a)は、本発明の効果を示すグラフであり、1500MPa級のホットスタンプ材に440MPa級冷延鋼板がスポット溶接された部材のフランジを模擬した引張試験片に引張荷重を与えた場合の応力−伸び線図であり、図4(b)は、比較例の引張試験片を示す説明図であり、図4(c)は本発明例の引張試験片を示す説明図である。FIG. 4A is a graph showing the effect of the present invention. When a tensile load is applied to a tensile test piece simulating a flange of a member in which a 440 MPa class cold-rolled steel plate is spot welded to a 1500 MPa class hot stamp material. 4 (b) is an explanatory view showing a tensile test piece of a comparative example, and FIG. 4 (c) is an explanatory view showing a tensile test piece of an example of the present invention. 図5(a)〜図5(d)は、高強度鋼板である第1の構成部材におけるスポット溶接部と軟化領域の関係を概念的に示す説明図である。Fig.5 (a)-FIG.5 (d) are explanatory drawings which show notionally the relationship between the spot weld part and softening area | region in the 1st structural member which is a high strength steel plate. 図6(a)は、低強度鋼板の成形品である第2の構成部材とともに重ね溶接部材を構成する、高強度鋼板(1500MPa級ホットスタンプ鋼板)の成形品である第1の構成部材におけるC字状レーザ溶接部と軟化領域との関係を概念的に示す説明図であり、図6(b)は、図6(a)中の断面図における硬さ測定位置Cにおける第1の構成部材の硬さの測定結果を示すグラフである。FIG. 6A shows C in the first structural member that is a molded product of a high-strength steel plate (1500 MPa class hot stamped steel plate) that constitutes a lap weld member together with a second structural member that is a molded product of a low-strength steel plate. FIG. 6B is an explanatory view conceptually showing the relationship between the letter-shaped laser welded portion and the softened region, and FIG. It is a graph which shows the measurement result of hardness. 図7(a)は、低強度鋼板の成形品である第2の構成部材とともに重ね溶接部材を構成する、高強度鋼板(1500MPa級ホットスタンプ鋼板)の成形品である第1の構成部材におけるリング状レーザ溶接部と軟化領域との関係を概念的に示す説明図であり、図7(b)は、図7(a)中の断面図における硬さ測定位置Cにおける第1の構成部材の硬さの測定結果を示すグラフである。FIG. 7 (a) shows a ring in a first component member that is a molded product of a high strength steel plate (1500 MPa class hot stamped steel plate) that constitutes a lap weld member together with a second component member that is a molded product of a low strength steel plate. FIG. 7B is a diagram conceptually showing the relationship between the laser beam welded portion and the softened region, and FIG. It is a graph which shows the measurement result. 図8(a)は、低強度鋼板の成形品である第2の構成部材とともに重ね溶接部材を構成する、高強度鋼板(1500MPa級ホットスタンプ鋼板)の成形品である第1の構成部材における円状レーザ溶接部と軟化領域との関係を概念的に示す説明図であり、図8(b)は、図8(a)中の断面図における硬さ測定位置Cにおける第1の構成部材の硬さの測定結果を示すグラフである。FIG. 8A shows a circle in the first structural member that is a molded product of a high-strength steel plate (1500 MPa class hot stamped steel plate) that constitutes a lap weld member together with a second structural member that is a molded product of a low-strength steel plate. FIG. 8B is a diagram conceptually showing the relationship between the laser beam welded portion and the softened region, and FIG. It is a graph which shows the measurement result. 図9(a)は、低強度鋼板の成形品である第2の構成部材とともに重ね溶接部材を構成する、高強度鋼板(1500MPa級ホットスタンプ鋼板)の成形品である第1の構成部材における円状アーク溶接部と軟化領域との関係を概念的に示す説明図であり、図9(b)は、図9(a)中の断面図における硬さ測定位置Cにおける第1の構成部材の硬さの測定結果を示すグラフである。FIG. 9A shows a circle in the first structural member that is a molded product of a high-strength steel plate (1500 MPa class hot stamped steel plate) that constitutes a lap weld member together with a second structural member that is a molded product of a low-strength steel plate. FIG. 9B is a diagram conceptually showing the relationship between the arc-shaped arc welded portion and the softened region, and FIG. It is a graph which shows the measurement result. 図10は、本実施例で用いた試験片の形状を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the shape of the test piece used in this example. 図11は、高強度鋼板からなる部材(1500MPa級のホットスタンプ鋼板部材)のスポット溶接部の硬さ分布の一例を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing an example of the hardness distribution of the spot welded portion of a member made of a high-strength steel plate (1500 MPa class hot stamped steel plate member). 図12は、図11に示すスポット溶接部の硬さ分布を有するホットスタンプ鋼板部材が、HAZ最軟化部を起点として破断した状況を示す説明図であり、図12(a)は上面図、図12(b)は断面図である。FIG. 12 is an explanatory view showing a state in which the hot stamped steel plate member having the hardness distribution of the spot welded portion shown in FIG. 11 is broken starting from the HAZ most softened portion, and FIG. 12 (a) is a top view, FIG. 12 (b) is a sectional view.

本発明を実施するための形態を、添付図面を参照しながら説明する。本発明は、引張強度が1180MPa以上の高強度鋼板を少なくとも1枚含む2枚以上の鋼板の重ね合わせ部を溶接する高強度鋼板の重ね溶接部材およびその製造方法に関するので、これらを順次説明する。なお、以降の説明では、溶接がスポット溶接である場合を例にとる。   A mode for carrying out the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention relates to a lap weld member of a high-strength steel plate that welds an overlap portion of two or more steel plates including at least one high-strength steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more, and a manufacturing method thereof. In the following description, the case where welding is spot welding is taken as an example.

1.重ね溶接部材1
本発明に係る重ね溶接部材1について、まず、図1(a)、図1(b)に示されるBピラーの例を参照しながら、順次説明する。
1. Lap welding member 1
First, the lap weld member 1 according to the present invention will be sequentially described with reference to the example of the B pillar shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b).

図1(a),図1(b)は、Bピラー1に本発明に係る重ね溶接部材1を適用した状況を示し、図1(a)はBピラー1をサイドパネルアウタ3側から透視したBピラーリンフォース2の斜視図であり、図1(b)はBピラー1の横断面図である。   1 (a) and 1 (b) show a situation in which the lap welding member 1 according to the present invention is applied to the B pillar 1, and FIG. 1 (a) is a perspective view of the B pillar 1 from the side panel outer 3 side. FIG. 1B is a perspective view of the B pillar reinforcement 2, and FIG. 1B is a cross-sectional view of the B pillar 1.

本発明の重ね溶接部材1は、少なくとも,第1の構成部材2と第2の構成部材3とを備える。重ね溶接部材1を構成する鋼板の重ね枚数は2枚もしくは3枚である。3枚重ねの場合は、第1の構成部材2および第2の構成部材3に加え、さらにこれらに重ね合わされて溶接される第3の構成部材4を備える。   The lap weld member 1 of the present invention includes at least a first component member 2 and a second component member 3. The number of steel plates constituting the lap weld member 1 is two or three. In the case of stacking three sheets, in addition to the first component member 2 and the second component member 3, a third component member 4 is further provided which is overlapped and welded.

第1の構成部材2は、引張強度が1180MPa以上の鋼板またはその成形体(以下、成形体の場合も含めて、「鋼板」と称する。)であり、1500MPa級ホットスタンプ鋼板であることが例示される。第1の構成部材2を構成する鋼板は、連続焼鈍設備でマルテンサイトを含む焼入れ組織とした高張力鋼板や、ホットスタンプ用の鋼板をオーステナイト温度以上に加熱し、水冷金型で成形しながら焼入れることにより強度を高めたホットスタンプ鋼板が例示される。   The first constituent member 2 is a steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more or a molded body thereof (hereinafter referred to as “steel plate” including the case of the molded body) and is a 1500 MPa class hot stamped steel plate. Is done. The steel plate constituting the first component 2 is a high-strength steel plate having a quenching structure including martensite in a continuous annealing facility or a hot stamping steel plate heated to an austenite temperature or higher and fired while being formed in a water-cooled mold. The hot stamped steel plate which raised the intensity | strength by putting is illustrated.

Bピラー1に本発明に係る重ね溶接部材1を適用する場合には、図1(b)に示すように、第2の構成部材3は、Bピラーインナパネルであり、440MPa級鋼板であることが例示されるとともに、第3の構成部材4は、サイドパネルアウタであり、270MPa級鋼板であることが例示される。   When the lap welding member 1 according to the present invention is applied to the B pillar 1, as shown in FIG. 1B, the second component member 3 is a B pillar inner panel and is a 440 MPa class steel plate. And the third component member 4 is a side panel outer, and is exemplified as a 270 MPa grade steel plate.

2枚重ね構造であれば、第2の構成部材3と第1の構成部材2とが重ね合わされてスポット溶接される。図1(b)に示すように3枚重ね構造であれば、第2の構成部材3および第3の構成部材4は、第1の構成部材2に重ねられてスポット溶接される。   In the case of the two-layer structure, the second component member 3 and the first component member 2 are overlapped and spot-welded. As shown in FIG. 1B, in the case of a three-layer structure, the second component member 3 and the third component member 4 are superimposed on the first component member 2 and spot welded.

なお、図1(b)に示すBピラー1では、第1の構成部材であるBピラーリンフォース2の内側に、第4の構成部材5としてヒンジリンフォースが部分的にさらに重ね合わされて、互いの溝底部で2枚重ね溶接されている。第4の構成部材5としては、980MPa級鋼板であることが例示される。   In the B pillar 1 shown in FIG. 1B, a hinge reinforcement as a fourth constituent member 5 is partially overlapped inside the B pillar reinforcement 2 which is the first constituent member, and is mutually attached. Two sheets are laminated and welded at the bottom of the groove. The fourth component member 5 is exemplified by a 980 MPa grade steel plate.

このように、重ね溶接部材1は、第1の構成部材2および第2の構成部材3が(3枚重ね構造の場合はさらに第3の構造部材4が)部分的に重ね合わされ、重ね合わせ部がスポット溶接されることにより、組み立てられた構造を有している。   In this way, the lap welding member 1 includes the first component member 2 and the second component member 3 partially overlapped (in the case of the three-layer structure, the third structure member 4 is partially overlapped), and the overlap portion Are assembled by spot welding.

重ね溶接部材1において、第1の構成部材2は、スポット溶接により形成された一つ以上のナゲット6と、ナゲット6のうちの全部または一部を取り囲むように形成された軟化領域7とを備える。軟化領域7は、ナゲット6およびその周囲に形成されたHAZ軟化部を取り囲むとともに、第1の構成部材2の長手方向に沿った端面2bを除いた範囲に設けられている。   In the lap weld member 1, the first component 2 includes one or more nuggets 6 formed by spot welding and a softened region 7 formed so as to surround all or part of the nuggets 6. . The softened region 7 surrounds the nugget 6 and the HAZ softened portion formed around the nugget 6 and is provided in a range excluding the end surface 2 b along the longitudinal direction of the first component 2.

スポット溶接部であるナゲット6の破断は、重ね溶接部材1であるBピラーの強度を主として担う第1の構成部材2がマルテンサイト組織の割合が多い引張強度が高い鋼板であるほど発生し易い傾向にある。したがって、第1の構成部材2が例えばホットスタンプ等により1500MPa級以上の引張強度を有する場合に、本発明は特に大きな効果を発揮する。第1の構成部材2を構成する鋼板の引張強度の上限には特に制限はないが、2000MPaとすることが望ましい。   The fracture of the nugget 6 that is the spot welded portion tends to occur more easily as the first structural member 2 that mainly bears the strength of the B pillar that is the lap weld member 1 is a steel plate having a high tensile strength and a high proportion of martensite structure. It is in. Therefore, the present invention exhibits a particularly great effect when the first component member 2 has a tensile strength of 1500 MPa class or more by, for example, hot stamping. Although there is no restriction | limiting in particular in the upper limit of the tensile strength of the steel plate which comprises the 1st structural member 2, It is desirable to set it as 2000 MPa.

第1の構成部材2,第2の構成部材3および第3の構成部材4を構成する鋼板の板厚の範囲も、通常の自動車強度部材用途に使用される、0.6〜2.6mm程度では十分適用可能である。   The thickness range of the steel plates constituting the first component member 2, the second component member 3 and the third component member 4 is also about 0.6 to 2.6 mm, which is used for ordinary automotive strength member applications. Is sufficiently applicable.

例えば、本発明をBピラー1に適用する場合は、上述のように、サイドパネルアウタ(第3の構成部材)として板厚0.7mmの270MPa級合金化溶融亜鉛めっき鋼板と、Bピラーリンフォース(第1の構成部材)として板厚1.8mmの1500MPa級ホットスタンプ鋼板もしくは板厚1.6mmの1800MPa級ホットスタンプ鋼板と、Bピラーインナ(第2の構成部材3)として板厚1.2mmの440MPa級冷延鋼板との3枚重ね構造であることが例示される。   For example, when the present invention is applied to the B pillar 1, as described above, the 270 MPa class galvannealed steel sheet having a thickness of 0.7 mm as the side panel outer (third constituent member), and the B pillar reinforcement (1st component member) 1500 MPa class hot stamped steel plate with a plate thickness of 1.8 mm or 1800 MPa class hot stamped steel plate with a plate thickness of 1.6 mm, and B pillar inner (second component member 3) with a plate thickness of 1.2 mm A three-ply structure with a 440 MPa class cold-rolled steel sheet is exemplified.

また、本発明をルーフレールに適用する場合は、サイドパネルアウタとして板厚0.7mmの270MPa級合金化溶融亜鉛めっき鋼板と、ルーフレールアウタリンフォースとして板厚1.2mmの1500MPa級ホットスタンプ鋼板と、ルーフレールインナとして板厚1.4mmの590MPa級冷延鋼板との3枚重ね構造であることが例示される。   Further, when the present invention is applied to a roof rail, a 270 MPa class galvannealed steel plate having a thickness of 0.7 mm as a side panel outer, a 1500 MPa class hot stamped steel plate having a thickness of 1.2 mm as a roof rail outer reinforcement, The roof rail inner is exemplified by a three-ply structure with a 590 MPa grade cold-rolled steel plate having a thickness of 1.4 mm.

さらに、本発明をバンパーリンフォースに適用する場合は、リンフォースアウタ(第1の構成部材)として板厚1.4mmの1800MPa級ホットスタンプ鋼板と、リンフォースインナ(第2の構成部材)として板厚1.4mmの590MPa級冷延鋼板との2枚重ね構造であることが例示される。   Further, when the present invention is applied to a bumper reinforcement, a 1800 MPa class hot stamped steel plate having a thickness of 1.4 mm as a reinforcement outer (first component) and a plate as a reinforcement inner (second component). A two-ply structure with a 590 MPa grade cold-rolled steel sheet having a thickness of 1.4 mm is exemplified.

これらの例では、第1の構成部材2のみが1180MPa級以上の高強度鋼板であったが、第2の構成部材3または第3の構成部材4が1180MPa級以上の高強度鋼板であってもよい。重ね合わされる第2の構成部材3が1180MPa級以上の高強度鋼板の場合、衝突時に重ね合わされる第2の構成部材3のスポット溶接部のHAZ最軟化部での破断が予想されるケースでは、第2の構成部材3についても部分的に軟化領域7を形成すればよい。逆に衝突時に第2の構成部材3のスポット溶接のHAZ最軟化部での破断が発生しないと予想されるケースでは、第2の構成部材3については軟化領域7を形成する必要はない。   In these examples, only the first constituent member 2 was a high-strength steel plate of 1180 MPa class or higher, but the second constituent member 3 or the third constituent member 4 is a high-strength steel plate of 1180 MPa class or higher. Good. In the case where the second constituent member 3 to be superimposed is a high-strength steel plate of 1180 MPa class or higher, in the case where a fracture at the HAZ softened portion of the spot welded portion of the second constituent member 3 to be superimposed at the time of collision is expected, The softened region 7 may be partially formed on the second component 3 as well. On the other hand, in the case where it is predicted that no fracture will occur at the HAZ most softened portion of the spot welding of the second component member 3 at the time of collision, it is not necessary to form the softened region 7 for the second component member 3.

第1の構成部材2の鋼板の表面は、非めっきでもよいし、めっきがされていてもよい。用いられるめっき鋼板としては、電気亜鉛めっき鋼板,電気亜鉛系合金めっき鋼板(たとえばZn−Ni合金電気めっき鋼板),溶融亜鉛めっき鋼板,合金化溶融亜鉛めっき鋼板,溶融アルミニウムめっき鋼板,溶融亜鉛−アルミニウム合金めっき鋼板等が例示される。またこれらがホットスタンプされた鋼板であってもよい。   The surface of the steel plate of the first component 2 may be non-plated or plated. The galvanized steel sheets used are electrogalvanized steel sheets, electrogalvanized alloy-plated steel sheets (for example, Zn-Ni alloy electroplated steel sheets), hot-dip galvanized steel sheets, alloyed hot-dip galvanized steel sheets, hot-dip aluminum-plated steel sheets, hot-dip zinc-aluminum. Examples include alloy-plated steel sheets. Further, these may be hot stamped steel plates.

スポット溶接により第1の構成部材2と第2の構成部材3との界面に形成されるナゲット6のナゲット径は、4√t以上7√t以下(t:重ね面の薄い側の板厚(mm))であることが望ましい。3枚重ね構造であれば、第1の構成部材2と第3の構成部材4の界面においても同様である。   The nugget diameter of the nugget 6 formed at the interface between the first component 2 and the second component 3 by spot welding is 4√t or more and 7√t or less (t: plate thickness on the thin side of the overlapping surface ( mm)). The three-layer structure is the same at the interface between the first component member 2 and the third component member 4.

重ね溶接部材1における軟化領域7のビッカース硬さA(Hv)は、第1の構成部材2の母材のビッカース硬さをB(Hv)とするとともにHAZ最軟化部のビッカース硬さをC(Hv)とした場合に、(1)式:A≦C+50、および(2)式:B−300≦Aを満足することが望ましい。すなわち、スポット溶接部2のHAZ最軟化部へのひずみ集中を確実に抑制するためにはA≦C+50であることが望ましい。また、第1の構成部材2の母材の硬さ低下による重ね溶接部材の強度低下を防止するためには、B−300≦Aであることが望ましい。   The Vickers hardness A (Hv) of the softened region 7 in the lap weld member 1 is set to B (Hv) as the Vickers hardness of the base material of the first component member 2 and to the Vickers hardness of the HAZ most softened portion C ( Hv), it is desirable to satisfy (1) Formula: A ≦ C + 50 and (2) Formula: B−300 ≦ A. That is, it is desirable that A ≦ C + 50 in order to reliably suppress the strain concentration on the HAZ softest part of the spot weld 2. Further, in order to prevent a decrease in strength of the lap weld member due to a decrease in the hardness of the base material of the first component member 2, it is desirable that B−300 ≦ A.

重ね溶接部材1における軟化領域7は、望ましくは、対象とするナゲット6に対して、第1の構成部材2の長手方向についてナゲット6の端から4.0mm以上離れた位置までかつ長手方向と直交する方向についてナゲット6の径の3倍以下の範囲に設ける。軟化領域7の長手方向の長さを十分に取ることにより、HAZ最軟化部へのひずみの集中を防ぐことができる。軟化領域7の長さの上限は特に望ましい値はないが、軟化時の熱ひずみの影響や自動車用構造部材としての強度低下を小さくするためには、例えばスポット溶接部6の端から50mm以下であることが望ましい。また軟化領域7の幅の上限についても同様で、ナゲット6の径の3倍以下であることが望ましい。   The softened region 7 in the lap weld member 1 is desirably up to a position away from the end of the nugget 6 by 4.0 mm or more in the longitudinal direction of the first component 2 with respect to the target nugget 6 and orthogonal to the longitudinal direction. It is provided in a range not more than three times the diameter of the nugget 6 with respect to the direction to be performed. By sufficiently taking the length in the longitudinal direction of the softened region 7, it is possible to prevent concentration of strain on the HAZ most softened portion. The upper limit of the length of the softened region 7 is not particularly desirable. However, in order to reduce the influence of thermal strain during softening and the decrease in strength as a structural member for automobiles, for example, 50 mm or less from the end of the spot weld 6. It is desirable to be. The same applies to the upper limit of the width of the softened region 7, and it is desirable that it is not more than three times the diameter of the nugget 6.

なお、ナゲット6の径は2枚の鋼板を重ねた界面における溶融凝固部の径の値とする。なお、3枚以上の複数の重ね合わせの場合に、第1の構成部材2の鋼板との重ね界面の溶融凝固部のうち、径が大きい側の溶融凝固部の値をナゲットの径とする。   The diameter of the nugget 6 is the value of the diameter of the melt-solidified portion at the interface where the two steel plates are stacked. In addition, in the case of three or more overlapping, the value of the melt-solidified portion on the larger diameter side of the melt-solidified portion at the overlap interface with the steel plate of the first component member 2 is defined as the nugget diameter.

また、前述したように、溶接は必ずしもスポット溶接である必要はない。このような場合も含めて、軟化領域は、望ましくは、長手方向について溶接金属(溶融凝固部)の端から4.0mm以上離れた位置まで、かつ長手方向と直交する方向について溶接金属(溶融凝固部)の最大寸法の3倍以下の範囲に設ける。   Further, as described above, the welding is not necessarily spot welding. Including such a case, the softened region desirably has a weld metal (melt-solidified) in a direction perpendicular to the longitudinal direction up to a position that is 4.0 mm or more away from the end of the weld metal (melt-solidified portion) in the longitudinal direction. Part) is not more than three times the maximum dimension.

軟化領域7は、レーザビームもしくは高周波加熱による焼き戻しにより形成されることが望ましい。   The softened region 7 is desirably formed by tempering with a laser beam or high frequency heating.

次に、具体的な態様例として、Bピラー1およびルーフレールでの適用例について、上述の図1(a)および図1(b)とともに図2(a)および図2(b)を参照してさらに説明する。   Next, as a specific example of the application, with reference to FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b) as well as FIG. 1 (a) and FIG. Further explanation will be given.

図1(a)および図1(b)に示すように、Bピラー1においては、第1の構成部材であるBピラーリンフォース2と、第2の構成部材であるBピラーインナー3と、第3の構成部材であるサイドパネルアウタ4とが重ね合わされて、フランジ部(Bピラーリンフォース2においてはフランジ2a)には長手方向に複数のスポット溶接部6が形成されている。この例では、Bピラーリンフォース2の上部では、スポット溶接部6を囲むように軟化領域7が形成され、Bピラーリンフォース2の下部では、同様にスポット溶接部6を囲むように軟化領域7が形成されるのに対し、Bピラーンフォース2の高さ方向中間部では、スポット溶接部6に対応する軟化領域7が形成されていない。   As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), in the B pillar 1, a B pillar reinforcement 2 as a first constituent member, a B pillar inner 3 as a second constituent member, The side panel outer 4 that is the constituent member 3 is overlapped, and a plurality of spot welds 6 are formed in the longitudinal direction in the flange portion (the flange 2a in the B pillar reinforcement 2). In this example, a softened region 7 is formed at the upper part of the B pillar reinforcement 2 so as to surround the spot welded portion 6, and the softened region 7 is similarly formed at the lower part of the B pillar reinforcement 2 so as to surround the spot welded portion 6. In contrast, the softened region 7 corresponding to the spot welded portion 6 is not formed in the intermediate portion in the height direction of the B-pillar force 2.

上部の軟化領域7の形成は、衝突時にBピラー1の上部でのスポット溶接部6のHAZ最軟化部での破断による折れを防止し、下部の軟化領域7の形成は、衝突での大変形領域でのスポット溶接部6のHAZ最軟化部での破断を防止する。HAZ最軟化部が破断するひずみに達しない、Bピラーリンフォース2のフランジ2aの高さ方向中央部には、軟化領域7を形成しない。このように、軟化領域7の形成は、衝突時のスポット溶接部6のHAZ最軟化部を起点とする破断を防止するために、必要最小限であればよい。   The formation of the upper softened region 7 prevents breakage due to breakage at the HAZ most softened portion of the spot welded portion 6 at the upper portion of the B pillar 1 at the time of collision, and the lower softened region 7 is formed by large deformation due to the collision. This prevents the spot welded portion 6 in the region from being broken at the HAZ most softened portion. The softened region 7 is not formed in the central portion in the height direction of the flange 2a of the B pillar reinforcement 2 where the HAZ softest portion does not reach the breaking strain. As described above, the formation of the softened region 7 may be the minimum necessary to prevent breakage starting from the HAZ most softened portion of the spot welded portion 6 at the time of collision.

図2(a)および図2(b)は、ルーフレール9に本発明に係る重ね溶接部材を適用した状況を示す説明図であって、図2(a)はルーフレール9をルーフレールインナ9−1側から透視したルーフレールアウタリンフォース8の斜視図であり、図2(b)はルーフレール9の横断面図である。   2 (a) and 2 (b) are explanatory views showing a situation where the lap welding member according to the present invention is applied to the roof rail 9, and FIG. 2 (a) shows the roof rail 9 on the roof rail inner 9-1 side. FIG. 2 is a perspective view of the roof rail outer force 8 seen through, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view of the roof rail 9.

ルーフレール9においては、第3の構成部材であるサイドパネルアウタ10、第1の構成部材であるルーフレールアウタリンフォース8、および第2の構成部材であるルーフレールインナ9−1が重ね合わされて、それぞれのフランジ部(ルーフレールアウタリンフォース8では8a)に長手方向に複数のスポット溶接部6が形成されている。ルーフレールアウタリンフォース8の一部のスポット溶接部6に局所的な軟化領域7が形成されている。これにより、ルーフレールアウタリンフォース8の強度を極力下げることなく、スポット溶接のHAZ最軟化部での破断を抑制することができる。なお、図2(a)における符号11はAピラーを示す。   In the roof rail 9, the side panel outer 10 that is the third component member, the roof rail outer force 8 that is the first component member, and the roof rail inner 9-1 that is the second component member are overlapped to each other. A plurality of spot welds 6 are formed in the longitudinal direction in the flange portion (8a in the roof rail outer ring force 8). A local softened region 7 is formed in a part of the spot welded portion 6 of the roof rail outer ring force 8. Thereby, the fracture | rupture in the HAZ softening part of spot welding can be suppressed, without reducing the intensity | strength of the roof rail outer ring force 8 as much as possible. In addition, the code | symbol 11 in Fig.2 (a) shows A pillar.

次に、本発明における軟化領域7の技術的意義を説明する。
図3(a)は、低強度鋼板の成形体である第2の構成部材3に接合される第1の構成部材2のフランジ2aの近傍の一例を模式的に示す説明図であり、図3(b)および図3(c)は、スポット溶接部6および軟化領域7の近傍における断面の硬さ分布の一例を示すグラフである。なお、図3(a)における符号2bはフランジ2aの端面を示し、符号2cは第1の構成部材2の曲げ部を示し、符号Lはフランジ2aの長手方向への軟化領域7の長さであり、符号Wはフランジ2aの長手方向と直交する方向への軟化領域7の長さ(幅)である。また、図3(b)および図3(c)における硬さは、図3(a)中に破線で示す硬さ測定位置(第1の構成部材2の板厚方向中央位置)Cでの測定値である。なお、図3(b),図3(c)のグラフにおける「単独」と示された測定結果は、スポット溶接部6のみを形成し、軟化領域7を形成しない場合について硬さ測定位置Cにおける第1の構成部材2の硬さの測定結果を示す。
Next, the technical significance of the softened region 7 in the present invention will be described.
FIG. 3A is an explanatory view schematically showing an example of the vicinity of the flange 2a of the first component member 2 joined to the second component member 3 which is a formed body of a low-strength steel plate. FIG. 3B and FIG. 3C are graphs showing an example of the hardness distribution of the cross section in the vicinity of the spot weld 6 and the softened region 7. In FIG. 3A, reference numeral 2b indicates an end face of the flange 2a, reference numeral 2c indicates a bent portion of the first component 2, and reference numeral L indicates the length of the softened region 7 in the longitudinal direction of the flange 2a. The symbol W is the length (width) of the softened region 7 in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the flange 2a. Moreover, the hardness in FIG.3 (b) and FIG.3 (c) is the measurement in the hardness measurement position (The board | substrate thickness direction center position of the 1st structural member 2) C shown with a broken line in Fig.3 (a). Value. In addition, the measurement result shown as "independent" in the graph of FIG. 3B and FIG. The measurement result of the hardness of the 1st structural member 2 is shown.

図3(a)に示すように、1500MPa級冷延鋼板の成形品である第1の構成部材2が、フランジ2aを介して、440MPa級鋼板の成形品である第2の構成部材3と重ね合わされ、フランジ2aの延設方向へ断続的にスポット溶接部6が形成され(図3(a)では一つのスポット溶接部6を示す)、第1の構成部材2のフランジ2aのスポット溶接部6を囲むように軟化領域7が設けられている。   As shown in FIG. 3 (a), the first constituent member 2 which is a molded product of a 1500 MPa class cold-rolled steel sheet is overlapped with the second constituent member 3 which is a molded product of a 440 MPa class steel plate via a flange 2a. Then, spot welds 6 are intermittently formed in the extending direction of the flange 2a (FIG. 3A shows one spot weld 6), and the spot welds 6 of the flange 2a of the first component 2 are formed. A softened region 7 is provided so as to surround

溶接部6の近傍の硬さ分布は、図3(b)のグラフに示すように、ナゲット6の周囲にHAZ最軟化部のピークが認められる場合もあれば、図3(c)のグラフに示すように、HAZ最軟化部12のピークが認められない場合もある。これは、軟化領域7の硬さが十分小さくて、例えば仮に軟化領域7を設けないでスポット溶接した場合におけるHAZ最軟化部12の硬さよりも小さければ、図3(c)のようにHAZ最軟化部12のピークが明確には認められないと考えられる。   As shown in the graph of FIG. 3B, the hardness distribution in the vicinity of the welded portion 6 may have a peak of the HAZ most softened portion around the nugget 6, or the graph of FIG. As shown, the peak of the HAZ most softened portion 12 may not be recognized. If the hardness of the softened region 7 is sufficiently small, for example, if it is smaller than the hardness of the HAZ most softened portion 12 when spot welding is performed without providing the softened region 7, the HAZ maximum is obtained as shown in FIG. It is considered that the peak of the softened portion 12 is not clearly recognized.

図4(a)は、本発明の効果を示すグラフであり、図3(a)に示すような1500MPa級のホットスタンプ材に440MPa級冷延鋼板がスポット溶接された部材のフランジを模擬した引張試験片に引張荷重を与えた場合の応力−伸び線図であり、図4(b)は、比較例の引張試験片13を示す説明図であり、図4(c)は本発明例の引張試験片14を示す説明図である。   FIG. 4 (a) is a graph showing the effect of the present invention, and is a tensile simulating a flange of a member in which a 440 MPa class cold-rolled steel plate is spot welded to a 1500 MPa class hot stamp material as shown in FIG. 3 (a). FIG. 4B is a stress-elongation diagram when a tensile load is applied to the test piece, FIG. 4B is an explanatory view showing a tensile test piece 13 of a comparative example, and FIG. It is explanatory drawing which shows the test piece.

図4(c)に示す引張試験片14、すなわち1500MPa級の鋼板である第1の構成部材2が440MPa級の鋼板である第2の構成部材3と重ね合わされスポット溶接部6(ナゲット径:5〜6mm(おおよそ4√t))が形成され、さらにそのスポット溶接部6を囲むようにして軟化領域7(幅:10mm,長さ:15mm)が第1の構成部材2に設けられた引張試験片14では、図4(b)に示すような軟化領域を設けない引張試験片13と比較して、図4(a)のグラフに示すように、引張荷重に対して破断の発生するひずみ量が格段に増加し、吸収エネルギーが増加していた。   4 (c), that is, the first constituent member 2 which is a 1500 MPa class steel plate is overlapped with the second constituent member 3 which is a 440 MPa class steel plate, and the spot weld 6 (nugget diameter: 5). -6 mm (approximately 4√t)), and a tensile test piece 14 in which a softened region 7 (width: 10 mm, length: 15 mm) is provided in the first component 2 so as to surround the spot weld 6. Then, as shown in the graph of FIG. 4A, as compared with the tensile test piece 13 having no softening region as shown in FIG. The absorbed energy increased.

これは、引張試験片(すなわち重ね構造部材)13,14に引張荷重が負荷されたときに、軟化領域7が設けられていない引張試験片13では、HAZ最軟化部に局所的にひずみが集中するのに対し、引張試験片14は広がりを持った軟化領域7を有するために局所的なひずみの集中が抑制され、引張試験片14が破断するまでの変形量が向上したためである。   This is because, when a tensile load is applied to the tensile test pieces (that is, the laminated structural members) 13 and 14, in the tensile test piece 13 in which the softening region 7 is not provided, the strain is locally concentrated in the HAZ most softened portion. On the other hand, since the tensile test piece 14 has the softened region 7 having a spread, local strain concentration is suppressed, and the deformation amount until the tensile test piece 14 breaks is improved.

また、本発明によれば、従来のフランジを広範囲に焼き戻す手法や、重ね溶接部材の広い範囲に軟化領域を形成する手法に比べて、熱ひずみによる部品の変形が極めて小さい。そのため、Bピラー,ルーフレール,Aピラー等の高い形状精度を要求される自動車用構造部材への適用に特に適する。加えて、軟化領域7が第1の構成部材2の長手方向の端面に沿った範囲に形成されていないので、重ね溶接部材の強度低下が小さく、ホットスタンプ材など高強度材の材料特性を十分に生かすことができる。   In addition, according to the present invention, the deformation of the component due to thermal strain is extremely small as compared with the conventional method of tempering the flange in a wide range and the method of forming the softened region in the wide range of the lap weld member. Therefore, it is particularly suitable for application to automobile structural members that require high shape accuracy, such as B pillars, roof rails, and A pillars. In addition, since the softened region 7 is not formed in a range along the longitudinal end face of the first component member 2, the strength deterioration of the lap weld member is small, and the material characteristics of a high strength material such as a hot stamp material are sufficient. You can make use of it.

図5(a)〜図5(d)は第1の構成部材2におけるスポット溶接部6と軟化領域7の関係を概念的に示す説明図である。   FIGS. 5A to 5D are explanatory views conceptually showing the relationship between the spot welded portion 6 and the softened region 7 in the first component member 2.

図5(a)は、高強度鋼板2のフランジ2aのスポット溶接部6を含むとともに端面2bを除いた範囲に、矩形状の軟化領域7が部分的に形成されたものである。   FIG. 5A shows a rectangular softened region 7 partially formed in a range including the spot weld 6 of the flange 2a of the high-strength steel plate 2 and excluding the end face 2b.

図5(b)は、高強度鋼板2のフランジ2aのスポット溶接部6を含むとともに端面2bを除いた範囲に、曲げR部2c側にまで軟化領域7が部分的に形成されたものである。   FIG. 5 (b) shows a structure in which the softened region 7 is partially formed on the bent R portion 2c side in the range including the spot welded portion 6 of the flange 2a of the high-strength steel plate 2 and excluding the end face 2b. .

図5(c)は、高強度鋼板2のフランジ2aのスポット溶接部6を含むとともに端面2bを除いた範囲に、楕円状の軟化領域7が部分的に形成されたものである
さらに、図5(d)は、高強度鋼板2のフランジ2aのスポット溶接部6を含むとともに端面2bを除いた範囲に、矩形状の軟化領域7が形成されたもので、隣接する軟化領域7同士が連なったものである。
FIG. 5 (c) shows an elliptical softened region 7 partially formed in the range including the spot weld 6 of the flange 2a of the high-strength steel plate 2 and excluding the end face 2b. (D) includes a spot-welded portion 6 of the flange 2a of the high-strength steel plate 2 and a rectangular softened region 7 formed in a range excluding the end surface 2b, and adjacent softened regions 7 are connected to each other. Is.

このようにして、図1(a),図1(b)や図2(a),図2(b)に例示するように、側面衝突でキャビン内の乗員を保護する重要部材であるBピラー,ルーフレール,サイドシルなどの、キャビンを取り囲んで配置される自動車用構造部材に本発明を適用することにより、これらの自動車用構造部材のスポット溶接部6のHAZ最軟化部での破断を抑制でき、側面衝突時に対する安全性を高めることができる。さらに、バンパーリンフォース,ドアビーム,フロアメンバー,フロントサイドメンバー,リアサイドメンバーへも本発明を適用することにより、これらの自動車用構造部材の強度特性を高めることができる。   In this way, as illustrated in FIGS. 1A, 1B, 2A, and 2B, the B-pillar is an important member that protects the passenger in the cabin by a side collision. By applying the present invention to structural members for automobiles, such as roof rails and side sills, which are arranged surrounding the cabin, it is possible to suppress breakage at the HAZ softest part of the spot welds 6 of these structural members for automobiles, Safety against side collision can be improved. Further, by applying the present invention to the bumper reinforcement, door beam, floor member, front side member, and rear side member, the strength characteristics of these structural members for automobiles can be enhanced.

以上説明した本発明に係る重ね溶接構造は、引張強度が1180MPa以上の高強度鋼板を含む自動車用構造部材への適用に適する。例えば、Bピラー,Aピラー,ルーフレール,サイドシル,バンパーリンフォース,ドアビーム,フロアメンバー,フロントサイドメンバー,リアサイドメンバーなどへ適用可能である。   The lap welded structure according to the present invention described above is suitable for application to an automotive structural member including a high-strength steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more. For example, the present invention can be applied to B pillars, A pillars, roof rails, side sills, bumper reinforcements, door beams, floor members, front side members, rear side members, and the like.

2.重ね溶接部材の製造方法
次に、本発明において重ね溶接部材1を製造する方法について、説明する。なお、以下の説明は、主として2枚重ね構造についてのものであるが、3枚重ね構造でも同様である。また、図1(a)に示すような、重ね溶接部材1の長手方向へ複数の溶接部6および軟化領域7が形成される部材を想定して説明する。
2. Next, a method of manufacturing the lap weld member 1 in the present invention will be described. The following description is mainly about the two-layer structure, but the same applies to the three-layer structure. Further, description will be made assuming a member in which a plurality of welds 6 and softened regions 7 are formed in the longitudinal direction of the lap weld member 1 as shown in FIG.

本発明に係る重ね溶接部材1を製造する方法は、第1の工程で、引張強度が1180MPa以上の第1の構成部材2の長手方向の端面に及ばない範囲に部分的に軟化領域7を形成し、第2の工程で、形成された軟化領域7の内側でスポット溶接を行うことによりナゲット6を形成する。   In the method for producing the lap weld member 1 according to the present invention, in the first step, the softened region 7 is partially formed in a range that does not reach the end face in the longitudinal direction of the first component member 2 having a tensile strength of 1180 MPa or more. In the second step, the nugget 6 is formed by spot welding inside the softened region 7 formed.

まず、第1の工程で、スポット溶接により第1の構成部材2においてナゲット6の形成が予定されている部分のうち必要な箇所に、たとえば略矩形状の軟化領域7を形成する。すなわち、スポット溶接前に、スポット溶接が予定位置に軟化領域7形成する。このとき、スポット溶接を行ったときにHAZ軟化部が形成される範囲を含むとともに高強度鋼板2の端面2bを除いた範囲に、部分的な軟化領域7を形成しておき、第2の工程でこの軟化領域7の内部でスポット溶接する。   First, in the first step, for example, a substantially rectangular softened region 7 is formed at a necessary portion of the first component 2 where the nugget 6 is planned to be formed by spot welding. That is, before the spot welding, the softening region 7 is formed at the planned position of the spot welding. At this time, the partial softening region 7 is formed in a range including the range in which the HAZ softened portion is formed when spot welding is performed and excluding the end surface 2b of the high-strength steel plate 2, and the second step. Thus, spot welding is performed inside the softened region 7.

すなわち、軟化領域7は、ナゲット6の形成が予定される部分の周囲であって高強度鋼板のこの位置にスポット溶接を行った場合にHAZ軟化部が形成される範囲のうちでHAZ最軟化部が形成される範囲を含む範囲であって、第1の構成部材2の長手方向の端面を除いた範囲に、形成される。   That is, the softened region 7 is around the portion where the nugget 6 is planned to be formed, and the HAZ softened portion is within the range in which the HAZ softened portion is formed when spot welding is performed at this position of the high-strength steel plate. Is formed in a range including the range in which the first component member 2 is removed except for the end face in the longitudinal direction.

軟化領域7の大きさ、形状または硬度の望ましい範囲は、前述した通りである。
スポット溶接の溶接条件には特に制限はなく、少なくとも対象となる鋼板2の重ね合わせ界面にナゲット径が4√t以上7√t以下(t:重ね面の薄い側の板厚(mm))となるナゲット6が形成されるように適宜決定すればよい。例えば、単相交流スポット溶接機もしくはインバータ直流スポット溶接機を用い、溶接電極の先端直径を6〜8mmの範囲とし、先端の曲率半径Rを例えば40mmとし、加圧力を2.5〜6.0kNの範囲とし、溶接電流の電流値を7〜11kAの範囲とし、通電時間を10/60〜40/60秒の範囲とすればよい。スポット溶接条件は例示した条件に限定されるものではなく、鋼種や板厚等に応じて適宜調整すればよいことは言うまでもない。
The desirable range of the size, shape or hardness of the softened region 7 is as described above.
There are no particular restrictions on the welding conditions for spot welding, and the nugget diameter is at least 4√t to 7√t at the overlap interface of the target steel plate 2 (t: plate thickness (mm) on the thin side of the overlap surface). What is necessary is just to determine suitably so that the following nugget 6 may be formed. For example, a single-phase AC spot welder or an inverter DC spot welder is used, the tip diameter of the welding electrode is in the range of 6 to 8 mm, the curvature radius R of the tip is, for example, 40 mm, and the applied pressure is 2.5 to 6.0 kN. The current value of the welding current may be in the range of 7 to 11 kA, and the energization time may be in the range of 10/60 to 40/60 seconds. It goes without saying that the spot welding conditions are not limited to the exemplified conditions, and may be appropriately adjusted according to the steel type, plate thickness, and the like.

軟化領域7の形成方法は、高周波加熱もしくはレーザビームを用いた加熱による、焼き戻しが挙げられる。好適にはレーザビームによる加熱が望ましい。レーザビームは、エネルギーが安定しているためである。レーザビームとしては、ディスクレーザ,ファイバレーザ,ダイレクトダイオードレーザ,YAGレーザ,炭酸ガスレーザを用い、ビーム径5〜25mmの範囲とし、出力1〜10kWの範囲とし、溶接速度1〜20m/minの範囲とすることが例示される。さらに好適には、矩形集光が可能で矩形状のエネルギー分布を有するダイレクトダイオードレーザの適用が望ましい。   Examples of the method for forming the softened region 7 include tempering by high-frequency heating or heating using a laser beam. Heating with a laser beam is preferable. This is because the energy of the laser beam is stable. As the laser beam, a disk laser, a fiber laser, a direct diode laser, a YAG laser, and a carbon dioxide gas laser are used, the beam diameter is in the range of 5 to 25 mm, the output is in the range of 1 to 10 kW, and the welding speed is in the range of 1 to 20 m / min. Is exemplified. More preferably, it is desirable to apply a direct diode laser capable of rectangular condensing and having a rectangular energy distribution.

レーザビームによる焼き戻しによれば、レーザ照射は比較的短時間なので、鋼板2の表面は若干酸化するものの、スポット溶接性を低下させることは通常認められない。しかし、必要に応じて、アルゴン,窒素,炭酸ガス,ヘリウムなどの不活性のシールドガスを用いればよい。レーザビームの照射条件は、例示した条件には限定されず、前述した所定の軟化領域7が得られる照射条件であればよい。   According to tempering with a laser beam, since the laser irradiation is relatively short, the surface of the steel plate 2 is slightly oxidized, but it is usually not recognized that the spot weldability is lowered. However, an inert shielding gas such as argon, nitrogen, carbon dioxide, helium may be used as necessary. The irradiation conditions of the laser beam are not limited to the exemplified conditions, and may be irradiation conditions that can obtain the predetermined softened region 7 described above.

第2の工程では、第1の構成部材2は、第2の構成部材3と重ね合わされ、スポット溶接によりナゲット6を形成することにより第2の構成部材3と接合される。   In the second step, the first constituent member 2 is overlapped with the second constituent member 3 and joined to the second constituent member 3 by forming a nugget 6 by spot welding.

第2の構成部材3が1180MPa級以上の高強度鋼板である場合等、衝突時に第2の構成部材3のスポット溶接部6のHAZ最軟化部での破断が予想されるケースでは、第2の構成部材3についても、前述の第1の工程での説明と同様に、予め部分的に軟化領域7を形成すればよい。   In the case where the second constituent member 3 is a high-strength steel plate of 1180 MPa class or higher, or the like, in the case where a fracture at the HAZ most softened portion of the spot welded portion 6 of the second constituent member 3 is expected at the time of collision, For the component member 3 as well, the softened region 7 may be formed in advance in the same manner as described in the first step.

以上の説明は、重ね枚数が2枚の場合を例にとったが、重ね枚数が3枚の場合、すなわち例えば図1に示すように、第2の構成部材3と第3の構成部材4との間に第1の構成部材3を配置する構造の場合には、第2の工程でさらに第3の構成部材4を重ね合わせスポット溶接を行うようにしてもよい。   In the above description, the case where the number of stacked sheets is two has been taken as an example, but when the number of stacked sheets is three, that is, as shown in FIG. 1, for example, the second component member 3 and the third component member 4 In the case of a structure in which the first constituent member 3 is disposed between the two, the third constituent member 4 may be further overlapped and spot-welded in the second step.

また、第1,2の構成部材2,3をいずれも引張強度が1180MPa以上の高強度鋼板により構成するとともに第3の構成部材4を引張強度が例えば270〜980MPa級の鋼板により構成する場合には、第1,2の構成部材2,3をまず重ね合わせてスポット溶接し、続いて第1の構成部材2または第2の構成部材3の一方または双方に軟化領域7を形成してから(軟化領域7は必要性に応じて一方または双方に形成するかを判断する)、第1の構成部材2に第3の構成部材4を重ねてスポット溶接するようにしてもよい。   Further, when both the first and second constituent members 2 and 3 are made of a high strength steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more and the third constituent member 4 is made of a steel plate having a tensile strength of, for example, 270 to 980 MPa. The first and second constituent members 2 and 3 are first overlapped and spot welded, and then the softened region 7 is formed on one or both of the first constituent member 2 and the second constituent member 3 ( It is determined whether the softened region 7 is formed in one or both according to necessity), and the third component 4 may be overlapped with the first component 2 and spot-welded.

以上の説明では、溶接がスポット溶接である場合を例にとったが、本発明はスポット溶接に限定されるものではなく、レーザ溶接やアーク溶接といったスポット溶接以外の他の溶接についても等しく適用される。   In the above description, the case where the welding is spot welding has been taken as an example, but the present invention is not limited to spot welding, and is equally applied to other welding other than spot welding such as laser welding and arc welding. The

図6(a)〜図9(a)は、いずれも、低強度鋼板の成形品である第2の構成部材3とともに重ね溶接部材を構成する、高強度鋼板(1500MPa級ホットスタンプ鋼板)の成形品である第1の構成部材2における各種の溶接部6−1〜6−4と軟化領域7の関係を概念的に示す説明図であり、図6(b)〜図9(b)は、それぞれ図6(a)〜図9(a)中の断面図における硬さ測定位置Cにおける第1の構成部材2の硬さの測定結果を示すグラフである。なお、図6(b)〜図9(b)のグラフにおける「単独」と示された測定結果は、各レーザ溶接部6−1〜6−4のみを形成し、軟化領域7を形成しない場合について硬さ測定位置Cにおける第1の構成部材2の硬さの測定結果を示す。   6 (a) to 9 (a) are all formed of a high-strength steel plate (1500 MPa class hot stamped steel plate) that constitutes a lap weld member together with the second constituent member 3 that is a molded product of a low-strength steel plate. It is explanatory drawing which shows notionally the relationship between the various welding parts 6-1 to 6-4 in the 1st structural member 2 which is goods, and the softening area | region 7, FIG.6 (b)-FIG.9 (b) It is a graph which shows the measurement result of the hardness of the 1st structural member 2 in the hardness measurement position C in sectional drawing in Fig.6 (a)-FIG.9 (a), respectively. In addition, the measurement result shown as "single" in the graph of FIG.6 (b)-FIG.9 (b) is the case where only each laser welding part 6-1 to 6-4 is formed, and the softening area | region 7 is not formed. The measurement result of the hardness of the 1st structural member 2 in the hardness measurement position C about is shown.

図6(a)は、第1の構成部材2のフランジ2aにC字状レーザ溶接部6−1を形成し、C字状レーザ溶接部6−1を取り囲んで軟化領域7が形成されたものである。   FIG. 6A shows a structure in which a C-shaped laser welded portion 6-1 is formed on the flange 2a of the first component 2, and a softened region 7 is formed surrounding the C-shaped laser welded portion 6-1. It is.

図7(a)は、第2の構成部材2のフランジ2aにリング状レーザ溶接部6−2を形成し、リング状レーザ溶接部6−2を取り囲んで軟化領域7が形成されたものである。   In FIG. 7A, a ring-shaped laser welded portion 6-2 is formed on the flange 2a of the second component member 2, and a softened region 7 is formed surrounding the ring-shaped laser welded portion 6-2. .

図8(a)は、第2の構成部材2のフランジ2aに円状レーザ溶接部6−3を形成し、円状レーザ溶接部6−3を取り囲んで軟化領域7が形成されたものである。   FIG. 8A shows a case where a circular laser welded portion 6-3 is formed on the flange 2a of the second component member 2, and a softened region 7 is formed surrounding the circular laser welded portion 6-3. .

さらに、図9(a)は、第2の構成部材2のフランジ2aに円状アーク溶接部6−4を形成し、円状アーク溶接部6−4を取り囲んで軟化領域7が形成されたものである。   Further, FIG. 9A shows a case where a circular arc welded portion 6-4 is formed on the flange 2a of the second component member 2, and a softened region 7 is formed surrounding the circular arc welded portion 6-4. It is.

本発明を、実施例を参照しながら、より具体的に説明する。
供試材の化学成分を表1に示す。表1の単位は質量%であり、表1に示される以外の残部はFeおよび不純物である。
The present invention will be described more specifically with reference to examples.
Table 1 shows chemical components of the test materials. The unit in Table 1 is mass%, and the balance other than those shown in Table 1 is Fe and impurities.

表1における供試材SQ1500は、非めっきの冷延鋼板をホットスタンプして得た引張強度1500MPa級のホットスタンプ鋼板であり、供試材SQZ1500は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板をホットスタンプして得た引張強度1500MPa級ホットスタンプ鋼板であり、供試材SQ1800は、非めっきの冷延鋼板をホットスタンプして得た引張強度1800MPa級ホットスタンプ鋼板であり、供試材JSC1270は、非めっきの引張強度1270MPa級の冷延鋼板である。また、表1における供試材JSC440は、非めっきの440MPa級鋼板である。   The test material SQ1500 in Table 1 is a hot stamped steel plate with a tensile strength of 1500 MPa obtained by hot stamping a non-plated cold rolled steel plate, and the test material SQZ1500 is obtained by hot stamping an alloyed hot dip galvanized steel plate. The obtained tensile strength is a 1500 MPa class hot stamped steel plate, the test material SQ1800 is a hot stamped steel plate having a tensile strength of 1800 MPa obtained by hot stamping a non-plated cold-rolled steel plate, and the test material JSC1270 is a non-plated steel plate. It is a cold-rolled steel sheet having a tensile strength of 1270 MPa. Moreover, the specimen JSC440 in Table 1 is a non-plated 440 MPa grade steel plate.

レーザビームを照射して略矩形状の軟化領域を形成し、その後スポット溶接し、試験片とした。   A laser beam was irradiated to form a substantially rectangular softened region, and then spot welded to obtain a test piece.

図10は、本実施例で用いた試験片15の形状を示す説明図である。
試験片15は、供試材16である鋼板にレーザを照射し焼き戻しをして軟化領域7を形成した。レーザ照射には、ダイレクトダイオードレーザを用い、ビームサイズ1.2×4mm〜15mmとし、速度2.0〜4.0m/min、シールドガス:アルゴン20l/minとした。軟化領域3をコントロールするため、出力を1.5kW〜4kWの範囲で変化させた。
FIG. 10 is an explanatory diagram showing the shape of the test piece 15 used in this example.
The test piece 15 formed the softened region 7 by irradiating the steel plate as the test material 16 with laser. For the laser irradiation, a direct diode laser was used, the beam size was 1.2 × 4 mm to 15 mm, the speed was 2.0 to 4.0 m / min, and the shielding gas was argon 20 l / min. In order to control the softening region 3, the output was changed in the range of 1.5 kW to 4 kW.

次に供試材である鋼板17を、図10に示すように重ね合わせ、軟化領域7の内側でスポット溶接を行ってスポット溶接部6を形成した。スポット溶接は、単相交流スポット溶接機を用い、DR型電極(先端の直径6mm,曲率半径40mm)を用い、加圧力:400kgf,通電時間20cyc,電流値:ナゲット径6.0mmが得られる電流値である。スポット溶接のHAZの最軟化部のビッカース硬さはSQ1500:290、SQZ1500:290、SQ1800:390、SPC1270:280である。   Next, as shown in FIG. 10, steel plates 17 as test materials were overlapped, and spot welding was performed inside the softened region 7 to form the spot welded portion 6. Spot welding uses a single-phase AC spot welder, DR type electrodes (tip diameter 6 mm, curvature radius 40 mm), applied pressure: 400 kgf, energization time 20 cyc, current value: current with nugget diameter 6.0 mm. Value. The Vickers hardness of the softest part of the spot welded HAZ is SQ1500: 290, SQZ1500: 290, SQ1800: 390, and SPC1270: 280.

次に、各試験片15で引張試験を実施した。引張試験は評点間距離50mmとし、引張速度3mm/min一定とした。破断までのひずみ(評点間隔50mmとし、鋼板にクラックが入りチャート上で急激に荷重が低下するひずみ)が3%未満の場合を×とし、3%以上3.5%未満を△とし、3.5%以上4%未満を□とし、4%以上のものを○とした。試験結果を表2に示す。   Next, a tensile test was performed on each test piece 15. In the tensile test, the distance between ratings was 50 mm, and the tensile speed was constant at 3 mm / min. 2. When the strain until breakage (grading interval is 50 mm, the steel plate is cracked and the load suddenly drops on the chart) is less than 3%, x is 3% or more and less than 3.5%, and Δ. 5% or more and less than 4% was indicated by □, and 4% or more by ◯. The test results are shown in Table 2.

表2に示すように、本発明例では、破断ひずみが3.5%以上であるのに対し、比較例ではスポット溶接のHAZ軟化部で小さいひずみで破断し、破断ひずみはいずれも3.5%未満であった。   As shown in Table 2, in the example of the present invention, the fracture strain is 3.5% or more, whereas in the comparative example, the HAZ softened portion of spot welding breaks with a small strain, and the fracture strain is 3.5. %.

1 本発明に係る重ね溶接部材(Bピラー)
2 Bピラーリンフォース(第1の構成部材)
2a フランジ
2b フランジ端面
2c 端面
3 サイドパネルアウタ(第2の構成部材)
4 Bピラーインナパネル(第3の構成部材)
5 ヒンジリンフォース(第4の構成部材)
6 ナゲット(溶接金属、スポット溶接部)
6−1 C字状レーザ溶接部
6−2 リング状レーザ溶接部
6−3 円状レーザ溶接部
6−4 円状アーク溶接部
7 軟化領域
8 ルーフレールアウタリンフォース(第1の構成部材)
8a フランジ部
9 ルーフレール
9−1 ルーフレールインナ(第2の構成部材)
10 サイドパネルアウタ(第3の構成部材)
11 Aピラー
12 HAZ最軟化部
13 比較例の引張試験片
14 本発明例の引張試験片
15 試験片
16,17 供試材
1 Lap welded member (B pillar) according to the present invention
2 B pillar reinforcement (first component)
2a Flange 2b Flange end face 2c End face 3 Side panel outer (second component)
4 B pillar inner panel (third component)
5 Hinge reinforcement (fourth component)
6 Nuggets (welded metal, spot welds)
6-1 C-shaped laser welded portion 6-2 Ring-shaped laser welded portion 6-3 Circular laser welded portion 6-4 Circular arc welded portion 7 Softening region 8 Roof rail outer force (first component)
8a Flange 9 Roof rail 9-1 Roof rail inner (second component)
10 Side panel outer (third component)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 A pillar 12 HAZ softening part 13 Tensile test piece 14 of comparative example 15 Tensile test piece 15 of this invention example Test piece 16 and 17 Test material

Claims (9)

少なくとも、引張強度が1180MPa以上の鋼板またはその成形体である第1の構成部材と、他の鋼板またはその成形体であって前記第1の構成部材に重ねられて溶接された第2の構成部材とを備える重ね溶接部材であって、
当該重ね溶接部材は、
前記溶接により、当該部材の長手方向に沿って形成された1つ以上の溶接金属と、
前記1つ以上の溶接金属の一部または全部において、当該溶接金属の周囲に形成されているHAZ軟化部が形成される範囲のうちでHAZ最軟化部が形成される範囲を含む範囲であって、少なくとも前記第1の構成部材側に設けられた軟化領域とを有し、
前記軟化領域は、前記長手方向について前記溶接金属の端から4.0mm以上離れた位置まで、かつ前記長手方向と直交する方向について前記溶接金属の長手方向と直交する方向の最大寸法の3倍以下の範囲に形成されており、
前記軟化領域は第1の構成部材の長手方向に沿った端面を除いた範囲に設けられていること
を特徴とする重ね溶接部材。
At least a first structural member that is a steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more or a molded body thereof, and a second structural member that is another steel plate or a molded body thereof and is overlapped and welded to the first structural member. A lap weld member comprising:
The lap weld member is
One or more weld metals formed along the longitudinal direction of the member by the welding;
In a part or all of the one or more weld metals, the range includes the range in which the HAZ softened portion is formed in the range in which the HAZ softened portion formed around the weld metal is formed. And at least a softened region provided on the first component side,
The softened region is not more than three times the maximum dimension in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the weld metal in a direction perpendicular to the longitudinal direction up to a position that is 4.0 mm or more away from the end of the weld metal in the longitudinal direction. Is formed in the range of
The lap weld member, wherein the softened region is provided in a range excluding an end surface along a longitudinal direction of the first component member.
前記第1の構成部材または前記第2の構成部材と重ね合わされて溶接された鋼板またはその成形体である第3の構成部材を備える請求項1に記載された重ね溶接部材。   The lap weld member according to claim 1, further comprising a third constituent member that is a steel plate or a molded body thereof that is overlapped and welded to the first constituent member or the second constituent member. 前記軟化領域のビッカース硬さA(Hv)は、前記軟化領域および前記HAZ軟化部を除く前記第1の構成部材のビッカース硬さをB(Hv)とするとともに前記HAZ最軟化部のビッカース硬さをC(Hv)とした場合に、下記(1)式および(2)式を満足する請求項1または請求項2に記載された重ね溶接部材。
A≦C+50 ・・・・・(1)
B−300≦A ・・・・・(2)
The Vickers hardness A (Hv) of the softened region is set to B (Hv) as the Vickers hardness of the first constituent member excluding the softened region and the HAZ softened portion, and the Vickers hardness of the HAZ most softened portion is used. The lap-welded member according to claim 1 or 2, which satisfies the following formulas (1) and (2) when C is H (C).
A ≦ C + 50 (1)
B-300 ≦ A (2)
前記軟化領域は焼戻し組織により形成される請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載された重ね溶接部材。   The lap weld member according to any one of claims 1 to 3, wherein the softened region is formed of a tempered structure. 少なくとも、引張強度が1180MPa以上の鋼板またはその成形体である第1の構成部材と他の鋼板またはその成形体である第2の構成部材とを重ね合わせて溶接する重ね溶接部材の製造方法であって、
前記第1の構成部材に、溶接が予定される部分に溶接を行って溶接金属を形成した場合にHAZ軟化部が形成される範囲のうちでHAZ最軟化部が形成される範囲を含む範囲であって長手方向に沿った端面を除いた範囲に長手方向に沿って少なくとも1つの軟化領域を設ける第1の工程と、
該軟化領域を形成された該第1の構成部材と前記第2の構成部材とを重ね合わせ、前記軟化領域の内側で溶接する第2の工程とを備えること
を特徴とする重ね溶接部材の製造方法。
It is a method for manufacturing a lap weld member in which at least a first structural member that is a steel plate having a tensile strength of 1180 MPa or more or a molded body thereof and a second structural member that is another steel plate or a molded body thereof are overlapped and welded. And
In the range including the range in which the HAZ softened portion is formed in the range in which the HAZ softened portion is formed when the weld metal is formed by performing welding on the portion to be welded on the first component member. A first step of providing at least one softened region along the longitudinal direction in a range excluding an end surface along the longitudinal direction;
A lap weld member, comprising: a second step of superimposing the first component member formed with the softened region and the second component member and welding the softened region inside the softened region. Method.
前記第2の工程において、前記第1の構成部材と、前記第2の構成部材と、これらとは他の鋼板またはその成形体である第3の構成部材とを重ね合わせて溶接する請求項5に記載された重ね溶接部材の製造方法。   6. In the second step, the first constituent member, the second constituent member, and a third constituent member that is another steel plate or a molded body thereof are overlapped and welded. The manufacturing method of the lap-welded member described in 1 .. 前記軟化領域のビッカース硬さA(Hv)は、前記軟化領域および前記HAZ軟化部を除く前記第1の構成部材のビッカース硬さB(Hv)とするとともに前記HAZ軟化部のビッカース硬さをC(Hv)とした場合に、下記(1)式および(2)式を満足する請求項5または請求項6に記載された重ね溶接部材の製造方法。
A≦C+50 ・・・・・(1)
B−300≦A ・・・・・(2)
The Vickers hardness A (Hv) of the softened region is the Vickers hardness B (Hv) of the first component excluding the softened region and the HAZ softened portion, and the Vickers hardness of the HAZ most softened portion is The manufacturing method of the lap-welded member described in Claim 5 or Claim 6 which satisfies following (1) Formula and (2) Formula, when it is set to C (Hv).
A ≦ C + 50 (1)
B-300 ≦ A (2)
前記軟化領域は、前記長手方向について前記溶接金属の端から4.0mm以上離れた位置まで、かつ前記長手方向と直交する方向について前記溶接金属の長手方向と直交する方向の最大寸法の3倍以下の範囲に形成される請求項5から請求項7までのいずれか1項に記載された重ね溶接部材の製造方法。   The softened region is not more than three times the maximum dimension in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the weld metal in a direction perpendicular to the longitudinal direction up to a position that is 4.0 mm or more away from the end of the weld metal in the longitudinal direction. The method for manufacturing a lap weld member according to any one of claims 5 to 7, wherein the lap weld member is formed in a range of. 前記軟化領域は焼戻しにより形成される請求項5から請求項8までのいずれか1項に記載された重ね溶接部材の製造方法。   The method for manufacturing a lap weld member according to any one of claims 5 to 8, wherein the softened region is formed by tempering.
JP2013126785A 2013-06-17 2013-06-17 Lap welded member and manufacturing method thereof Active JP6191263B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013126785A JP6191263B2 (en) 2013-06-17 2013-06-17 Lap welded member and manufacturing method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013126785A JP6191263B2 (en) 2013-06-17 2013-06-17 Lap welded member and manufacturing method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015000422A JP2015000422A (en) 2015-01-05
JP6191263B2 true JP6191263B2 (en) 2017-09-06

Family

ID=52295269

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013126785A Active JP6191263B2 (en) 2013-06-17 2013-06-17 Lap welded member and manufacturing method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6191263B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210132158A (en) * 2019-04-10 2021-11-03 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 Blanks and structural members
US11945053B2 (en) 2018-09-19 2024-04-02 Nippon Steel Corporation Tailored blank, tailored blank manufacturing method, stamped part, and stamped part manufacturing method

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170050272A1 (en) * 2014-02-17 2017-02-23 Gestamp Hardtech Ab Elongate Weld And A Beam Having Such A Weld
JP6299702B2 (en) * 2015-08-05 2018-03-28 Jfeスチール株式会社 Skeletal component for automobile and manufacturing method of skeleton component for automobile
CN108367785B (en) * 2015-12-18 2021-02-12 自动工程有限公司 Hardened UHSS structural beam with stiffeners and method of manufacture
JP6697277B2 (en) * 2016-01-27 2020-05-20 アイシン高丘株式会社 Body part manufacturing method and manufacturing apparatus thereof
US12030131B2 (en) * 2018-05-31 2024-07-09 Nippon Steel Corporation Spot welded joint, vehicle framework component provided with spot welded joint, and method of manufacturing spot welded joint
EP3766762B1 (en) * 2018-10-31 2023-07-26 Nippon Steel Corporation Automobile frame member
JP2020171935A (en) * 2019-04-09 2020-10-22 東亜工業株式会社 Manufacturing method of press molded product
JP7247768B2 (en) * 2019-06-10 2023-03-29 マツダ株式会社 Resistance welding method for high-strength steel plates
KR102209607B1 (en) * 2019-11-13 2021-01-28 주식회사 포스코 Reinforced blank for cold forming and manufactured member using thereof
WO2022224898A1 (en) * 2021-04-22 2022-10-27 日本製鉄株式会社 Frame member
US20240058887A1 (en) * 2021-04-22 2024-02-22 Nippon Steel Corporation Frame member
CN117320953A (en) * 2021-05-25 2023-12-29 日本制铁株式会社 Automobile body

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006218500A (en) * 2005-02-09 2006-08-24 Nippon Steel Corp Steel sheet welded by laser beam butt welding, and its welding method
JP2006297452A (en) * 2005-04-21 2006-11-02 Toyota Boshoku Corp Laser welding method
JP2009286268A (en) * 2008-05-29 2009-12-10 Toyota Motor Corp Vehicle body structure
JP5201116B2 (en) * 2008-10-16 2013-06-05 Jfeスチール株式会社 Resistance spot welding method for high strength steel sheet
JP5417017B2 (en) * 2009-04-01 2014-02-12 富士重工業株式会社 Fastening member fixing method
JP2011067853A (en) * 2009-09-28 2011-04-07 Nippon Steel Corp Spot welding method for high-strength steel sheet
JP2012187617A (en) * 2011-03-11 2012-10-04 Nissan Motor Co Ltd Joined body of high tensile strength steel sheet and resistance welding method for high tensile strength steel sheet
JP5895430B2 (en) * 2011-10-04 2016-03-30 Jfeスチール株式会社 Resistance spot welding joint and resistance spot welding method of high strength thin steel sheet

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11945053B2 (en) 2018-09-19 2024-04-02 Nippon Steel Corporation Tailored blank, tailored blank manufacturing method, stamped part, and stamped part manufacturing method
KR20210132158A (en) * 2019-04-10 2021-11-03 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 Blanks and structural members
KR102604480B1 (en) * 2019-04-10 2023-11-22 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 Blanks and structural members

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015000422A (en) 2015-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6191263B2 (en) Lap welded member and manufacturing method thereof
JP6079466B2 (en) Lap welded member of high strength steel plate and method for producing the same
JP6149522B2 (en) Lap welded member of high strength steel plate and method for producing the same
US10549388B2 (en) Method of welding overlapped portion, method of manufacturing overlap-welded member, overlap-welded member, and automotive part
US12103592B2 (en) Body side structural frame of a vehicle
KR102607041B1 (en) B-pillar center beam and manufacturing method
US20180222536A1 (en) Motor vehicle component made of triple-layer laminated steel
JP5971004B2 (en) Hot press-formed product having a low-strength part and method for producing the same
JP6379819B2 (en) Lap welding member, lap resistance seam welding method of lap welding member, and lap welding member for automobile having lap welding part
JP5888168B2 (en) Hot press-formed product having a low-strength part and method for producing the same
JPWO2020059804A1 (en) Tailored blanks, methods for manufacturing tailored blanks, press-molded products, and methods for manufacturing press-molded products.
US20180362093A1 (en) Structural beams of hardened uhss with reinforcement and method for manufacturing
KR20180096587A (en) Structure beam with cover plate and manufacturing method thereof
JP7151762B2 (en) SPOT WELD JOINTS, MOTOR VEHICLE STRUCTURE COMPONENTS WITH SPOT WELD JOINTS, AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SPOT WELD JOINTS

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20151016

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160203

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170123

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170207

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170330

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170516

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170628

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170711

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170724

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6191263

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350