角焊縫電弧焊接頭的形成方法以及角焊縫電弧焊接頭的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供角焊縫電弧焊接頭的形成方法以及角焊縫電弧焊接頭。在通過一筆畫出而形成的角焊縫焊道(53)的區(qū)域中的曲部形成加強(qiáng)用焊道(55A、55B)。此時(shí)，加強(qiáng)用焊道(55A、55B)的焊接開始位置，在角焊縫焊道附近的區(qū)域，不會(huì)不與其他焊道相交而單獨(dú)地存在。
【專利說明】角焊縫電弧焊接頭的形成方法以及角焊縫電弧焊接頭

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及角焊縫電弧焊接頭的形成方法以及角焊縫電弧焊接頭，尤其優(yōu)選用于 對多個(gè)金屬部件進(jìn)行角焊縫電弧焊。

【背景技術(shù)】
[0002] 例如，在汽車領(lǐng)域中，為了環(huán)境保護(hù)，而要求由車身的輕量化帶來的燃料消耗率的 提高、并且要求碰撞安全性的提高。因此，為了使用高強(qiáng)度鋼板來進(jìn)行薄壁化并且使車身構(gòu) 造最佳化，而實(shí)現(xiàn)車身的輕量化和碰撞安全性的提高，一直以來進(jìn)行了各種嘗試。
[0003] 對于實(shí)現(xiàn)車身的輕量化的高強(qiáng)度鋼板，還要求較大的疲勞強(qiáng)度。通常，已知焊接部 件所使用的母材的疲勞強(qiáng)度與鋼板強(qiáng)度成正比例地增加，但是即便鋼板的強(qiáng)度增加、焊接 接頭的疲勞強(qiáng)度也幾乎不增加。該情況會(huì)阻礙通過使用高強(qiáng)度薄鋼板來實(shí)現(xiàn)車身的輕量 化。
[0004] 尤其是，懸架臂、副車架等行走部件，焊接部的疲勞強(qiáng)度變得更加重要。這些行走 部件的焊接多使用角焊縫電弧焊。因而，為了實(shí)現(xiàn)行走部件的輕量化，提高角焊縫電弧焊接 頭的疲勞強(qiáng)度成為課題。
[0005] 圖1表示將上側(cè)鋼材1與下側(cè)鋼材2搭接，并僅對在上側(cè)鋼材1與下側(cè)鋼材2的 抵接部分的兩側(cè)形成的角部中、單側(cè)的角部進(jìn)行焊接而形成的代表性的搭接角接接頭的截 面形狀。在這種搭接角接接頭中，應(yīng)力集中于角接焊道3的焊縫趾部4、焊縫根部5,疲勞裂 紋沿與載荷垂直的方向發(fā)展而使焊接接頭破壞。因此，為了提高疲勞強(qiáng)度，降低焊縫趾部4、 焊縫根部5的應(yīng)力集中變得重要。另外，在以下的說明中，根據(jù)需要將角接焊道稱作角焊縫 焊道。
[0006] 以往，作為提高角接接頭的疲勞強(qiáng)度的方法，進(jìn)行在適當(dāng)?shù)男螤?位置焊接肋等加 強(qiáng)部件，通過磨削處理、裝飾堆焊等對焊道的焊縫趾部進(jìn)行精加工等。但是，當(dāng)焊接其他部 件時(shí)，會(huì)導(dǎo)致成本的增加。此外，焊縫趾部的精加工花費(fèi)時(shí)間勞力。因而，這些方法不是能 夠應(yīng)用于汽車部件那樣的大量生產(chǎn)品的制造的技術(shù)。
[0007] 此外，在專利文獻(xiàn)1、2中提出有從焊接方法的觀點(diǎn)出發(fā)來降低向焊縫趾部的應(yīng)力 集中的技術(shù)。
[0008] 在專利文獻(xiàn)1中公開如下方法：通過使焊縫金屬的化學(xué)成分最佳化而增大焊縫趾 部的曲率半徑，由此降低向焊縫趾部的應(yīng)力集中而提高疲勞強(qiáng)度。
[0009] 在專利文獻(xiàn)2中公開一種焊道構(gòu)造，在鋼板的一面上以截面T形對接另一方的鋼 板的端面，在對接部分的兩側(cè)形成角焊縫焊道時(shí)，使焊道延長。
[0010] 在專利文獻(xiàn)3中公開如下內(nèi)容：在對于當(dāng)使平板狀的部件的板面與方形部件對接 時(shí)、與平板狀的部件相接的方形部件的棱的全部部分進(jìn)行角焊縫焊接的情況下，在方形部 件的角部形成相互呈十字狀交叉的直線狀的焊接部分。
[0011] 但是，在專利文獻(xiàn)1?3所公開的技術(shù)中，難以期待降低向僅對圖1所示那樣的鋼 板1、2的疊合部的單側(cè)進(jìn)行焊接而形成的代表性搭接角接接頭的焊縫根部5的應(yīng)力集中的 效果。
[0012] 此外，在專利文獻(xiàn)2所公開的技術(shù)中，通過延長焊道，能夠提高焊道的焊接開始點(diǎn) (始端部）以及焊道的焊接結(jié)束點(diǎn)（終端部）的疲勞強(qiáng)度。但是，對于焊道的中間部的疲勞 強(qiáng)度的提高幾乎沒有效果。
[0013] 此外，在專利文獻(xiàn)3所公開的技術(shù)中，在角焊縫焊道的附近單獨(dú)殘留的焊接開始 點(diǎn)的數(shù)量變多。焊接開始點(diǎn)的焊縫趾部的形狀隆起，由于該隆起角度陡峭，因此當(dāng)焊接開始 點(diǎn)單獨(dú)存在時(shí)，應(yīng)力容易集中于該焊接開始點(diǎn)。
[0014] 如以上那樣，在專利文獻(xiàn)1?3所公開的技術(shù)中，在通過對板厚較薄的金屬板進(jìn)行 角焊縫焊接來形成汽車行走部件等被反復(fù)施加載荷的焊接構(gòu)造部件的情況下，難以抑制疲 勞破壞的產(chǎn)生。
[0015] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0016] 專利文獻(xiàn)
[0017] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開平06-340947號(hào)公報(bào)
[0018] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開平09-253843號(hào)公報(bào)
[0019] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開昭51-14844號(hào)公報(bào)


【發(fā)明內(nèi)容】

[0020] 發(fā)明要解決的課題
[0021] 因此，在本發(fā)明中，其目的在于能夠抑制通過對板厚較薄的金屬部件進(jìn)行角焊縫 焊接而形成的焊接構(gòu)造部件產(chǎn)生由疲勞導(dǎo)致的裂紋。
[0022] 用于解決課題的手段
[0023] 本發(fā)明的角焊縫電弧焊接頭的形成方法為，對一方的金屬部件的板面部分以及板 厚部分的至少任意一方與另一方的金屬部件的板面部分的抵接部分的端部的區(qū)域即角部、 且是在至少一部分具有至少一個(gè)曲部的角部的至少一部分區(qū)域進(jìn)行角焊縫電弧焊，而形成 角焊縫電弧焊接頭，其特征在于，通過上述角焊縫電弧焊對上述角部的包括上述曲部的區(qū) 域形成角焊縫焊道，在至少一個(gè)上述曲部的一個(gè)部位或者多個(gè)部位，通過與上述角焊縫電 弧焊不同的電弧焊形成加強(qiáng)用焊道，使該加強(qiáng)用焊道的焊接開始點(diǎn)或者焊接結(jié)束點(diǎn)與上述 角焊縫焊道重疊，沿上述一方的金屬部件與上述另一方的金屬部件中、在對除了不形成上 述加強(qiáng)用焊道之外以與上述角焊縫電弧焊接頭相同的條件形成的角焊縫電弧焊接頭施加 假定施加于上述角焊縫電弧焊接頭的反復(fù)載荷時(shí)、產(chǎn)生更大的拉伸應(yīng)力的上述金屬部件的 方向，形成上述加強(qiáng)用焊道，上述一方的金屬部件與上述另一方的金屬部件中的至少一個(gè) 金屬部件由具有3. 2mm以下的板厚的金屬板形成。
[0024] 本發(fā)明的角焊縫電弧焊接頭，是通過對一方的金屬部件的板面部分以及板厚部分 的至少任意一方與另一方的金屬部件的板面部分的抵接部分的端部的區(qū)域即角部、且是在 至少一部分具有至少一個(gè)曲部的角部的至少一部分的區(qū)域進(jìn)行角焊縫電弧焊，由此形成的 角焊縫電弧焊接頭，其特征在于，通過上述角焊縫電弧焊對上述角部的包括上述曲部的區(qū) 域形成角焊縫焊道，在至少一個(gè)上述曲部的一個(gè)部位或者多個(gè)部位，通過與上述角焊縫電 弧焊不同的電弧焊形成加強(qiáng)用焊道，上述加強(qiáng)用焊道，形成為該加強(qiáng)用焊道的焊接開始點(diǎn) 或者焊接結(jié)束點(diǎn)與上述角焊縫焊道重疊，并且沿上述一方的金屬部件與上述另一方的金屬 部件中、在對除了不形成上述加強(qiáng)用焊道之外以與上述角焊縫電弧焊接頭相同的條件形成 的角焊縫電弧焊接頭施加假定施加于上述角焊縫電弧焊接頭的反復(fù)載荷時(shí)、產(chǎn)生更大的拉 伸應(yīng)力的上述金屬部件的方向形成，上述一方的金屬部件與上述另一方的金屬部件中的至 少一個(gè)金屬部件由具有3. 2mm以下的板厚的金屬板形成。
[0025] 發(fā)明的效果
[0026] 根據(jù)本發(fā)明，能夠抑制通過對板厚較薄的金屬部件進(jìn)行角焊縫焊接而形成的焊接 構(gòu)造部件產(chǎn)生由疲勞導(dǎo)致的裂紋。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0027] 圖1是表示搭接角接接頭的截面形狀的圖。
[0028] 圖2是表示形成了搭接角接接頭的試驗(yàn)片的圖。
[0029] 圖3是對于不配置加強(qiáng)用焊道的情況和配置加強(qiáng)用焊道的情況，表示疲勞壽命 (次）的圖。
[0030] 圖4是表示與加強(qiáng)用焊道的硬度和鋼部件最大硬度之差相對應(yīng)的疲勞壽命（次） 的圖。
[0031] 圖5是表示焊接構(gòu)造部件的第一例的圖。
[0032] 圖6是表示焊接構(gòu)造部件的第二例的圖。
[0033] 圖7是表示焊接構(gòu)造部件的第三例的圖。
[0034] 圖8是表示焊接構(gòu)造部件的第四例的圖。
[0035] 圖9是表示焊接構(gòu)造部件的第五例的圖。
[0036] 圖10是表示焊接構(gòu)造部件的第五例的圖。

【具體實(shí)施方式】
[0037] 使用附圖對本發(fā)明的角焊縫電弧焊接頭及其形成方法的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0038] 例如，在對汽車用的薄鋼板進(jìn)行角焊縫焊接的情況下，從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)出發(fā)，有時(shí) 僅在薄鋼板的（不是表背面）單側(cè)設(shè)置角焊縫焊道。
[0039] 例如，在使一方的薄鋼板的板厚部分與另一方的薄鋼板的板面部分抵接而進(jìn)行角 焊縫焊接的情況下，一般僅對在該一方的薄鋼板與另一方的薄鋼板的抵接部分的兩側(cè)形成 的角部中的單側(cè)的角部進(jìn)行角焊縫電弧焊（參照后述的圖5?圖8)。
[0040] 此外，即便在使一方的薄鋼板的板面部分與另一方的薄鋼板的板面部分抵接而進(jìn) 行搭接角焊縫焊接的情況下，一般也僅對在該一方的薄鋼板與另一方的薄鋼板的抵接部分 的兩側(cè)形成的角部中的單側(cè)的角部進(jìn)行角焊縫電弧焊（參照后述的圖9、圖10)。
[0041] 其原因?yàn)?，由于板厚較薄，所以當(dāng)在對角部（接合部）的單側(cè)（表面?zhèn)龋┻M(jìn)行了角 焊縫焊接之后立即對板的相反側(cè)（背面?zhèn)龋┻M(jìn)行角焊縫焊接時(shí)，由于鋼板未完全冷卻，所以 存在鋼板本身燒穿這種問題。
[0042] 另外，角部（接合部）是指一方的金屬部件的板面部分以及板厚部分中的至少任 意一方與另一方的金屬部件的板面部分的抵接部分的端部的區(qū)域。對這種角部（接合部） 的至少一部分區(qū)域進(jìn)行角焊縫電弧焊。
[0043] 因此，本發(fā)明人，以僅對在使至少一方的鋼部件成為板厚為3. 2mm以下的薄鋼板 的兩個(gè)鋼部件的抵接部分的兩側(cè)形成的角部（接合部）中、單側(cè)的角部（接合部）進(jìn)行角 焊縫焊接的焊接構(gòu)造部件為對象，而進(jìn)行了疲勞試驗(yàn)。結(jié)果，判明在這種焊接構(gòu)造部件中， 有時(shí)在角焊縫焊道產(chǎn)生疲勞裂紋。在以下的說明中，根據(jù)需要，將在兩個(gè)鋼部件的抵接部分 的兩側(cè)形成的角部（接合部）中的單側(cè)的角部（接合部）稱作"單側(cè)的角部（接合部）"。
[0044] 如上所述，在行走件等焊接構(gòu)造部件中，在部件的構(gòu)造上，不是在兩側(cè)的角部（接 合部）而是在單側(cè)的角部（接合部）存在要角焊縫焊接的焊接部位。能夠預(yù)想到疲勞裂紋 容易在這種焊接部位產(chǎn)生。因此，本發(fā)明人以基本的搭接角接接頭為例，對疲勞裂紋的產(chǎn)生 原因以及用于抑制疲勞裂紋的產(chǎn)生的方法進(jìn)行了研討。
[0045] 此處，將圖1所示的僅對鋼板1、2的搭接部的單側(cè)的角部進(jìn)行了角焊縫電弧焊的 搭接角接接頭作為研討的對象。本發(fā)明人使用三維有限要素法，分析了在對通過角焊縫電 弧焊而形成的角焊縫焊道3沿著上側(cè)鋼板1作用拉力Fl且沿著下側(cè)鋼板2作用拉力F2的 情況下、鋼板1、2如何進(jìn)行變形。
[0046] 結(jié)果，可知由于上側(cè)鋼板1的中心軸（通過鋼板的厚度和寬度的中心且與鋼板的 長度方向平行的一條線）與下側(cè)鋼板2的中心軸之間的偏移，而產(chǎn)生較大的彎矩，下側(cè)鋼板 2在角焊縫焊道3的附近彎曲，焊縫根部5開口?？梢哉J(rèn)為這就是向焊縫根部5的應(yīng)力集中 提商、引起疲勞裂紋的廣生的原因。
[0047] 因此，本發(fā)明人對抑制下側(cè)鋼板2的彎曲的方法進(jìn)行了進(jìn)一步研討。
[0048] 結(jié)果，根據(jù)圖2所示，確認(rèn)了能夠抑制疲勞裂紋的產(chǎn)生。即，使焊接開始點(diǎn)的位置 與角焊縫焊道3重疊并且使焊接結(jié)束點(diǎn)的位置成為下側(cè)鋼板2的表面，而進(jìn)行與角焊縫電 弧焊不同的電弧焊，形成與角焊縫焊道3不同的電弧焊道（加強(qiáng)用焊道3A)。如此，加強(qiáng)用 焊道3A作為提高對于施加上述彎矩的方向的鋼板以及焊縫金屬的剛性的部件發(fā)揮功能， 而能夠抑制下側(cè)鋼板2的彎曲。因而，能夠抑制疲勞裂紋的產(chǎn)生。其原因?yàn)?，如上所述，?道的始端部的焊道形狀成為隆起的形狀，與此相對，終端部的焊道形狀成為扁平，終端部的 應(yīng)力集中降低。
[0049] 此外，使加強(qiáng)用焊道3A的焊接結(jié)束點(diǎn)處于下側(cè)鋼板2的原因?yàn)椋瑢τ谏蟼?cè)鋼板1 的表面作用壓縮應(yīng)力，對于下側(cè)鋼板2的表面作用拉伸應(yīng)力。即，沿鋼板1、2中、在對未形 成加強(qiáng)用焊道3A的焊接構(gòu)造部件施加了假定于焊接構(gòu)造部件的反復(fù)載荷時(shí)、作用更大的 拉伸應(yīng)力的鋼板的方向，形成加強(qiáng)用焊道3A。
[0050] 另外，在各附圖中，將能夠觀察到橢圓整體的區(qū)域的部位表示為焊接結(jié)束點(diǎn)。
[0051] 接著，制作實(shí)際的試驗(yàn)片而對加強(qiáng)用焊道的效果進(jìn)行了調(diào)查。
[0052] 作為試驗(yàn)片，制作了如下的試驗(yàn)片A :在板厚2. 3mm、板寬60mm的下側(cè)鋼板2上從 上方以搭接量20mm搭接板厚2. 3mm、板寬35mm的上側(cè)鋼板1，對搭接部進(jìn)行角焊縫電弧焊， 在上側(cè)鋼板1的端部形成寬度7mm、長度40mm的角焊縫焊道3。
[0053] 接著，制作了如下的試驗(yàn)片B :在角焊縫焊道3的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步以一部分與角焊 縫焊道3的中央部重疊的方式，通過堆焊以角焊縫焊道3為焊接開始點(diǎn)而形成長度10_、寬 度6mm的加強(qiáng)用焊道3A(參照圖2)。
[0054] 實(shí)施這些試驗(yàn)片A、B的疲勞試驗(yàn)。
[0055] 結(jié)果，如圖3所示，能夠確認(rèn)在角焊縫焊道的途中形成了加強(qiáng)用焊道的情況下，接 頭的疲勞強(qiáng)度提1?。
[0056] 此外，對基于加強(qiáng)用焊道與鋼板的硬度（維氏硬度）的大小關(guān)系的疲勞壽命的變 化進(jìn)行了調(diào)查。
[0057] 使用硬度為182Hv的鋼板1、2,并且使用硬度Hw為150Hv的焊縫金屬，形成與上述 試驗(yàn)片A相同的試驗(yàn)片C而實(shí)施了疲勞試驗(yàn)。
[0058] 此外，使用硬度為192Hv的鋼板1、2,并且使用硬度Hw分別為150、183、270的焊縫 金屬，形成與上述試驗(yàn)片B相同的試驗(yàn)片D、E、F而實(shí)施了疲勞試驗(yàn)。
[0059] 結(jié)果，如圖4所示，可知通過賦予加強(qiáng)用焊道能夠提高疲勞壽命，并且，當(dāng)加強(qiáng)用 焊道的硬度Hw大于鋼部件最大硬度Hb時(shí)，疲勞壽命進(jìn)一步提高。
[0060] 另外，圖4中的"-36"、"1"以及"88"表示從加強(qiáng)用焊道的硬度Hw減去鋼部件最 大硬度Hb而得到的值。此外，關(guān)于鋼板最大硬度Hb以及加強(qiáng)用焊道的硬度Hw將后述。
[0061] 此外，如T形截面的焊接接頭那樣，對板厚部分與板面部分接合而形成的角焊縫 電弧焊接頭的角部進(jìn)行焊接的焊接接頭較為普遍。在該情況下，根據(jù)鋼部件的形狀，有時(shí)也 只能對單側(cè)的角部進(jìn)行焊接。本發(fā)明人確認(rèn)到：即便在僅對這種角焊縫電弧焊接頭的單側(cè) 的角部進(jìn)行角焊縫電弧焊的情況下，也能夠與搭接角焊縫電弧焊同樣地進(jìn)行處理。
[0062] 由于如以上那樣確認(rèn)到了加強(qiáng)用焊道的效果，因此接著對將通過該加強(qiáng)用焊道來 提高鋼部件的剛性的方法應(yīng)用于焊接構(gòu)造部件的角焊縫焊接的情況進(jìn)行了研討。
[0063] 在汽車用的焊接構(gòu)造部件、尤其是行走用的焊接構(gòu)造部件中，將上述試驗(yàn)片那樣 的板與板簡單地進(jìn)行搭接角焊縫焊接的焊接構(gòu)造部件等較少，存在各種形狀的部件，此外， 反復(fù)載荷被施加的方向也各種各樣。對針對這種焊接構(gòu)造部件有效的加強(qiáng)用焊道的形成方 法進(jìn)行了研討的結(jié)果，判明了 ：在按照一筆畫出的要領(lǐng)來形成的角焊縫焊道的區(qū)域中、焊接 線彎曲的部分即曲部的區(qū)域（第一區(qū)域）的一個(gè)部位或者多個(gè)部位形成加強(qiáng)用焊道是有效 的。
[0064] 尤其是，判明了 ：在按照一筆畫出的要領(lǐng)來形成的角焊縫焊道的區(qū)域中、焊接線的 彎折部以及彎曲部的至少任一方的區(qū)域（第二區(qū)域）的一個(gè)部位或者多個(gè)部位形成加強(qiáng)用 焊道是有效的。
[0065] 此外，判明了：在角焊縫焊道的焊接開始點(diǎn)與焊接結(jié)束點(diǎn)未連結(jié)，而角焊縫焊道的 焊接開始點(diǎn)與焊接結(jié)束點(diǎn)處于不同位置的情況下，在上述第一區(qū)域或者第二區(qū)域中、與角 焊縫焊道的焊接開始點(diǎn)相比最大主應(yīng)力的大?。ɡ鞈?yīng)力）更大的區(qū)域（第三區(qū)域）的一 個(gè)部位或者多個(gè)部位形成加強(qiáng)用焊道是有效的。
[0066] 尤其是，判明了 ：在使角焊縫焊道的焊接開始點(diǎn)側(cè)從鋼材的角部延長的情況下，在 這種第三區(qū)域的一個(gè)部位或者多個(gè)部位形成加強(qiáng)用焊道是有效的。
[0067] 此外，判明了：在上述第一區(qū)域、第二區(qū)域或者第三區(qū)域中、當(dāng)將假定施加于未形 成加強(qiáng)用焊道的焊接構(gòu)造部件的反復(fù)載荷施加于該焊接構(gòu)造部件時(shí)、最先產(chǎn)生疲勞裂紋的 區(qū)域（第四區(qū)域）形成加強(qiáng)用焊道是有效的。最先產(chǎn)生疲勞裂紋的部位對應(yīng)于最大主應(yīng)力 的大小成為最大（拉伸應(yīng)力最大）的部位。
[0068] 尤其是，在角焊縫焊道的焊接線的曲率為一定的情況下，在這種第四區(qū)域形成加 強(qiáng)用焊道是有效的。
[0069] 例如，通過利用了三維CAD的FEM應(yīng)力分析，來求出反復(fù)載荷加載于焊接構(gòu)造部件 時(shí)的應(yīng)力的分布，由此能夠得到角焊縫焊道的應(yīng)力。此外，通過使用實(shí)際的焊接構(gòu)造部件來 進(jìn)行應(yīng)力施加試驗(yàn)，并在此時(shí)使用應(yīng)變儀等來調(diào)查應(yīng)變的分布，由此也能夠得到角焊縫焊 道的應(yīng)力。
[0070] 以下，使用圖5?10所示的焊接構(gòu)造部件對將加強(qiáng)用焊道應(yīng)用于角接焊道的情況 下的具體例進(jìn)行說明。另外，在這些例子中，在各附圖所示的空白箭頭的方向上施加反復(fù)載 荷。
[0071] 圖5是表示焊接構(gòu)造部件的第一例的圖。
[0072] 通過使槽形件（槽鋼）51的一端部與使用了方形鋼管的箱形件52的一個(gè)側(cè)面（表 面）抵接，并僅對所抵接的部分中、處于槽形件51的板面外側(cè)的部分進(jìn)行角焊縫焊接，由此 形成圖5所示的焊接構(gòu)造部件50。
[0073] 如圖5所示，在形成角焊縫焊道53時(shí)，不將槽形件51與箱形件52的抵接部且處 于槽形件51的板面外側(cè)的抵接部的一端的區(qū)域作為焊接開始點(diǎn)，而將與該區(qū)域相比沿抵 接部從該區(qū)域離開一定距離的部位作為焊接開始點(diǎn)，而形成延長焊道54,之后連續(xù)地形成 角焊縫焊道53。同樣地，不將該抵接部的另一端的區(qū)域作為焊接結(jié)束點(diǎn)，而將與該區(qū)域相比 沿該抵接部從該區(qū)域離開一定距離的部位作為焊接結(jié)束點(diǎn)，而形成角焊縫焊道53,之后連 續(xù)地形成延長焊道。
[0074] 形成于焊接構(gòu)造部件50的角焊縫焊道53,在其途中具有兩個(gè)彎折部。此處，當(dāng)將 假定施加于焊接構(gòu)造部件50的反復(fù)載荷施加于未形成加強(qiáng)用焊道的焊接構(gòu)造部件50時(shí)， 該彎折部（槽形件（槽鋼）51的拐角部）的最大主應(yīng)力的大小大于角焊縫焊道53 (延長焊 道）的焊接開始位置的最大主應(yīng)力的大小。
[0075] 此外，在此處，在將假定施加于焊接構(gòu)造部件50的反復(fù)載荷施加于未形成加強(qiáng)用 焊道的焊接構(gòu)造部件50時(shí)，最先產(chǎn)生疲勞裂紋的部位為該彎折部。
[0076] 因此，在此處，以角焊縫焊道53的兩處彎折部成為焊接開始點(diǎn)、箱形件52的表面 成為焊接結(jié)束點(diǎn)的方式，分別形成加強(qiáng)用焊道55A、55B。只要在一個(gè)部位各形成一個(gè)加強(qiáng)用 焊道就足夠。
[0077] 圖6是表示焊接構(gòu)造部件的第二例的圖。
[0078] 通過使槽形件（將一端與管材的形狀相匹配地加工了的槽鋼）61的該一端部，與 使用了圓形鋼管的管狀的箱形件62的表面抵接，并僅對所抵接的部分中、處于槽形件61的 板面外側(cè)的部分進(jìn)行角焊縫焊接，由此形成圖6所示的焊接構(gòu)造部件60。
[0079] 如圖6所示，在形成角焊縫焊道63時(shí)，不將槽形件61與箱形件62的抵接部且處 于槽形件61的板面外側(cè)的抵接部的一端的區(qū)域作為焊接開始點(diǎn)，而將與該區(qū)域相比沿抵 接部從該區(qū)域離開一定距離的部位作為焊接開始點(diǎn)，在形成了延長焊道64之后，連續(xù)地形 成角焊縫焊道63。同樣地，不將該抵接部的另一端的區(qū)域作為焊接結(jié)束點(diǎn)，而將與該區(qū)域相 比沿抵接部從該區(qū)域離開一定距離的部位作為焊接結(jié)束點(diǎn)，在形成了角焊縫焊道63之后， 連續(xù)地形成延長焊道。
[0080] 與圖5所示的焊道53同樣，形成于焊接構(gòu)造部件60的角焊縫焊道63也在途中具 有兩個(gè)彎折部。因此，在此處，以角焊縫焊道63的兩處彎折部的位置成為焊接開始點(diǎn)、箱形 件62的表面成為焊接結(jié)束點(diǎn)的方式，分別形成加強(qiáng)用焊道65A、65B。只要在一個(gè)部位各形 成一個(gè)加強(qiáng)用焊道就足夠。此外，在角焊縫焊道63存在具有與箱形件62的曲率相同的曲 率（大于〇的一定的曲率）的區(qū)域。在焊接構(gòu)造部件60中，彎折部的最大王應(yīng)力的大小大 于該區(qū)域的最大主應(yīng)力的大小，此處，在該區(qū)域未形成加強(qiáng)用焊道。
[0081] 圖7是表示焊接構(gòu)造部件的第三例的圖。
[0082] 通過將使用了圓形鋼管的管狀的槽形件71的一端部與使用了方形鋼管的箱形件 72的一個(gè)側(cè)面（表面）抵接，并僅對所抵接的部分中、處于槽形件71的板面外側(cè)的部分進(jìn) 行角焊縫焊接，由此形成圖7所示的焊接構(gòu)造部件70。
[0083] 如圖7所示，角焊縫焊道73的焊接開始點(diǎn)和焊接結(jié)束點(diǎn)相連結(jié)，在角焊縫焊道73 不（獨(dú)立地）存在始端部和終端部。
[0084] 形成于焊接構(gòu)造部件70的角焊縫焊道73具有與槽形件71的曲率大致相同的曲 率（大于〇的一定的曲率）。因此，以在將假定施加于焊接構(gòu)造部件70的反復(fù)載荷施加于 未形成加強(qiáng)用焊道的焊接構(gòu)造部件70時(shí)最先產(chǎn)生疲勞裂紋的部位成為焊接開始點(diǎn)、箱形 件72的表面成為焊接結(jié)束點(diǎn)的方式，形成加強(qiáng)用焊道74。具體而言，在此處，將與被施加載 荷的一側(cè)正相反的部位作為加強(qiáng)用焊道74的焊接開始點(diǎn)。只要在一個(gè)部位各形成一個(gè)加 強(qiáng)用焊道就足夠。
[0085] 此外，在圖7中，在角焊縫焊道73上配置有一個(gè)加強(qiáng)用焊道74。但是，為了進(jìn)一步 提高強(qiáng)度，例如也可以從加強(qiáng)用焊道74隔開一定距離，而在加強(qiáng)用焊道74的兩側(cè)分別各配 置一個(gè)、合計(jì)配置兩個(gè)加強(qiáng)用焊道。
[0086] 圖8是表示焊接構(gòu)造部件的第四例的圖。
[0087] 通過使對薄鋼板進(jìn)行成形而成為上面和下面開口的中空長方體形狀的槽形件81 的一端部、與使用了方形鋼管的箱形件82的一個(gè)側(cè)面（表面）抵接，并僅對所抵接的部分 中、處于槽形件81的板面外側(cè)的部分進(jìn)行角焊縫焊接，由此形成圖8所示的焊接構(gòu)造部件 80 〇
[0088] 如圖8所示，角焊縫焊道83的焊接開始點(diǎn)和焊接結(jié)束點(diǎn)相連結(jié)，在角焊縫焊道83 不（獨(dú)立地）存在始端部和終端部。
[0089] 形成于焊接構(gòu)造部件80的角焊縫焊道83在途中具有四個(gè)彎折部。在此處，在將 假定施加于焊接構(gòu)造部件80的反復(fù)載荷施加于未形成加強(qiáng)用焊道的焊接構(gòu)造部件80時(shí)最 先產(chǎn)生疲勞裂紋的部位，為該彎折部。
[0090] 因此，在此處，以角焊縫焊道83的四處彎折部的位置成為焊接開始點(diǎn)、箱形件82 的表面成為焊接結(jié)束點(diǎn)的方式，分別形成加強(qiáng)用焊道84八、848、84(：。只要在一個(gè)部位各形成 一個(gè)加強(qiáng)用焊道就足夠。
[0091] 此處，根據(jù)后述的實(shí)施例（表2的試驗(yàn)片記號(hào)C9、D12、C10等）的結(jié)果，本發(fā)明人 發(fā)現(xiàn)：在進(jìn)行角焊縫電弧焊來焊接的鋼部件的至少一方的鋼部件由板厚3. 2mm以下的鋼板 形成的焊接構(gòu)造部件中，當(dāng)使加強(qiáng)用焊道的焊接開始位置不處于角焊縫焊道側(cè)而處于箱形 件側(cè)時(shí)，即便形成加強(qiáng)用焊道，有時(shí)疲勞壽命也不提高反而降低。即，本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)：當(dāng)加強(qiáng) 用焊道的焊接開始位置在角焊縫焊道附近的區(qū)域不與其他焊道相交而單獨(dú)地存在時(shí)，即便 形成加強(qiáng)用焊道，有時(shí)疲勞壽命也不提高反而降低。
[0092] 因此，在本實(shí)施方式中，如上所述，原則為：以加強(qiáng)用焊道的焊接開始位置在角焊 縫焊道附近的區(qū)域不會(huì)不與其他焊道相交而單獨(dú)地存在、并且焊接開始點(diǎn)或者焊接結(jié)束點(diǎn) 位于與角焊縫焊道重疊的區(qū)域且是角部的彎曲的區(qū)域（曲部）的方式，形成加強(qiáng)用焊道。 [0093] 此外，在專利文獻(xiàn)3所記載的技術(shù)中，按照一筆畫出的要領(lǐng)來形成從角部延長的 焊道和角部的焊道（即，這些焊道通過同一次電弧焊來形成）。因此，在角焊縫焊道附近的 位置，不與其他焊道相交而單獨(dú)地存在的焊接開始點(diǎn)的數(shù)量需要以上地變多。
[0094] 與此相對，在本實(shí)施方式中，在通過一次焊接作業(yè)而按照一筆畫出的要領(lǐng)來形成 的角焊縫焊道的焊接開始點(diǎn)到焊接結(jié)束點(diǎn)之間的區(qū)域且是角部的彎曲的區(qū)域（曲部），形 成加強(qiáng)用焊道。
[0095] 此外，分別進(jìn)行角焊縫焊道的焊接作業(yè)和加強(qiáng)用焊道的焊接作業(yè)。即，通過不同的 電弧焊來形成角焊縫焊道和加強(qiáng)用焊道，以與角焊縫焊道重疊的方式形成的加強(qiáng)用焊道的 焊接開始點(diǎn)或者焊接結(jié)束點(diǎn)，以與角焊縫焊道相區(qū)別的狀態(tài)殘留。
[0096] 通過如以上那樣，能夠提高加強(qiáng)用焊道的焊接開始點(diǎn)以及焊接結(jié)束點(diǎn)的位置的自 由度。因而，能夠抑制在角焊縫焊道附近的位置不與其他焊道相交而單獨(dú)地存在的焊接開 始點(diǎn)的數(shù)量需要以上地變多。
[0097] 以上的圖5?圖8表示一方的鋼部件的板厚部分與另一方的鋼部件的板面部分相 互接合的角焊縫電弧焊接頭的例子。
[0098] 圖9是表示焊接構(gòu)造部件的第五例的圖。
[0099] 通過將槽形件（被加工為兩側(cè)的凸緣部的前端部分別以一定的曲率彎曲的槽 鋼）91兩側(cè)的凸緣部的背面安裝于箱形件92的相互對置的側(cè)面，并對凸緣部的前端部進(jìn)行 搭接角焊縫焊接，由此形成圖9所示的焊接構(gòu)造部件90。如圖9所示，在形成角焊縫焊道 93時(shí)，不將凸緣部的前端部與基端部的邊界（上述彎曲的區(qū)域與其他區(qū)域的邊界）的一端 的區(qū)域作為焊接開始點(diǎn)，而將與該區(qū)域相比沿該彎曲的區(qū)域的曲率從該區(qū)域離開一定距離 的部位作為焊接開始點(diǎn)，而形成延長焊道94A，之后連續(xù)地形成角焊縫焊道93。同樣地，不 將凸緣部的前端部與基端部的邊界的另一端的區(qū)域作為焊接結(jié)束點(diǎn)，而將與該區(qū)域相比沿 上述彎曲的區(qū)域的曲率從該區(qū)域離開一定距離的部位作為焊接結(jié)束點(diǎn)，而形成角焊縫焊道 93,之后連續(xù)地形成延長焊道94B。
[0100] 形成于焊接構(gòu)造部件90的角焊縫焊道93具有與槽形件91的凸緣部的前端部的 曲率大致相同的曲率（大于0的一定的曲率）。因此，以將假定施加于焊接構(gòu)造部件90的 反復(fù)載荷施加于未形成加強(qiáng)用焊道的焊接構(gòu)造部件90時(shí)最先產(chǎn)生疲勞裂紋的部位成為焊 接開始點(diǎn)、箱形件92的表面成為焊接結(jié)束點(diǎn)的方式，形成加強(qiáng)用焊道95。具體而言，在此 處，將角焊縫焊道93的沿著焊接線的方向的中央部（最深部）作為加強(qiáng)用焊道95的焊接 開始點(diǎn)。只要在一個(gè)部位各形成一個(gè)加強(qiáng)用焊道就足夠。
[0101] 此外，在圖9中，在角焊縫焊道93的最深部配置有一個(gè)加強(qiáng)用焊道95。但是，為了 進(jìn)一步提高強(qiáng)度，例如也可以在角焊縫焊道95的全長的1/3和2/3的長度位置的附近，分 別各配置一個(gè)、合計(jì)配置兩個(gè)加強(qiáng)用焊道。
[0102] 如上所述，與角焊縫焊道93、延長焊道94A、94B以及加強(qiáng)用焊道95同樣，在槽形件 91的凸緣部的相反側(cè)也形成有搭接角焊縫焊道、延長焊道以及加強(qiáng)用焊道。
[0103] 圖9表示一方的鋼部件與另一方的鋼部件的板面部分彼此相互接合的角焊縫電 弧焊接頭（搭接角焊縫電弧焊接頭）的例子。
[0104] 圖10是表示焊接構(gòu)造部件的第六例的圖。
[0105] 通過使用了方形鋼管的箱形件52、以及方形鋼管的前端部的相互對置的兩組面中 的一組面被與箱形件52的形狀相匹配地切除的凸緣件51，來構(gòu)成圖10所示的焊接構(gòu)造部 件100。以凸緣件51的前端部的未被切除的部分的背面與箱形件52的表面抵接、并且凸緣 件51的前端部被切除的部分的板厚部分與箱形件52的表面抵接的方式，組合箱形件52和 凸緣件51，并通過對抵接部進(jìn)行角焊縫焊接來形成焊接構(gòu)造部件100。
[0106] 形成于焊接構(gòu)造部件100的角焊縫焊道103在其途中具有彎折部。在將假定施加 于焊接構(gòu)造部件100的反復(fù)載荷施加于未形成加強(qiáng)用焊道的焊接構(gòu)造部件100時(shí)最先產(chǎn)生 疲勞裂紋的部位，是凸緣件51的前端部被切除的部分的板厚部分與箱形件52的表面抵接 的角部的彎折部。
[0107] 因此，在此處，以角焊縫焊道103的這兩處彎折部的位置成為焊接開始點(diǎn)、箱形件 102的表面成為焊接結(jié)束點(diǎn)的方式，分別形成加強(qiáng)用焊道104AU04B。只要在一個(gè)部位各形 成一個(gè)加強(qiáng)用焊道就足夠。
[0108] 圖10表不一方的鋼材的板面部分和板厚部分的雙方與另一方的鋼材的板面部分 接合的角焊縫電弧焊接頭的例子。此外，如圖10所示，也可以不對角部的彎折部的全部形 成加強(qiáng)用焊道。
[0109] 以上,對本實(shí)施方式的基本事項(xiàng)進(jìn)行了說明，但對于構(gòu)成本實(shí)施方式的各個(gè)要件、 優(yōu)選要件進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0110](焊接構(gòu)造部件）
[0111] 在本實(shí)施方式中，將進(jìn)行角焊縫電弧焊來焊接的鋼部件的至少一方的鋼部件由板 厚3. 2mm以下的鋼板形成的焊接構(gòu)造部件（角焊縫電弧焊接頭）作為對象。此外，將被施 加振動(dòng)載荷那樣的反復(fù)載荷的焊接構(gòu)造部件（角焊縫電弧焊接頭）作為對象。
[0112] 這是因?yàn)?，這種焊接構(gòu)造部件在角接焊道的焊縫趾部或者焊縫根部容易產(chǎn)生疲勞 裂紋，而要求通過簡單的方法來提高疲勞強(qiáng)度。
[0113] 此外，將角部具有至少一個(gè)曲部的焊接構(gòu)造部件作為對象。并且，將以包括至少一 個(gè)該曲部的方式按照一筆畫出的要領(lǐng)來形成角焊縫焊道的焊接構(gòu)造部件作為對象。該曲部 既可以是彎折部也可以是彎曲部。此外，曲部的曲率既可以一定也可以變化。此外，按照一 筆畫出的要領(lǐng)來形成的角焊縫焊道存在至少一個(gè)即可，形成于一個(gè)焊接構(gòu)造部件的角焊縫 焊道的數(shù)量可以是一個(gè)也可以是多個(gè)。
[0114] 根據(jù)這種焊接構(gòu)造部件，通過使用形成角焊縫焊道所使用的焊機(jī)以及焊縫材料， 在角焊縫焊接之后接著進(jìn)行加強(qiáng)用焊道的焊接，由此能夠簡單地提高焊接構(gòu)造部件的疲勞 強(qiáng)度。
[0115] (加強(qiáng)用焊道的配置方式）
[0116] 加強(qiáng)用焊道的焊接開始位置或者焊接結(jié)束位置，需要形成為與角焊縫焊道重疊。 其原因?yàn)?，?dāng)加強(qiáng)用焊道與角焊縫焊道分離地形成時(shí)，不能夠作為提高鋼板的剛性的部件 發(fā)揮功能。
[0117] 在本實(shí)施方式中，原則為：將與角焊縫焊道重疊的位置作為焊接開始點(diǎn)，并且將構(gòu) 成角部（接合部）的鋼部件中、在表面上作用更大的拉伸應(yīng)力的鋼部件的表面作為焊接結(jié) 束點(diǎn)，而形成加強(qiáng)用焊道。其原因?yàn)椋缟纤瞿菢?，在焊接開始點(diǎn)，焊縫趾部的形狀隆起且 隆起的角度陡峭，因此容易產(chǎn)生應(yīng)力集中。
[0118] 其中，在相對于兩個(gè)獨(dú)立的角焊縫焊道共用加強(qiáng)用焊道的情況下，加強(qiáng)用焊道的 焊接開始點(diǎn)與一方的角焊縫焊道重疊，焊接結(jié)束點(diǎn)與另一方的角焊縫焊道重疊。即，只要使 加強(qiáng)用焊道的焊接開始點(diǎn)和焊接結(jié)束點(diǎn)的某一個(gè)與角焊縫焊道重疊、且加強(qiáng)用焊道的焊接 開始點(diǎn)不會(huì)不與其他焊道相交而單獨(dú)地存在即可。其原因?yàn)?，通過如此，能夠抑制加強(qiáng)用焊 道的焊接開始點(diǎn)的位置的焊道形狀隆起。
[0119] 此外，在焊接構(gòu)造部件中，在存在即便被施加反復(fù)載荷也幾乎不產(chǎn)生應(yīng)力那樣的 部位、即便被施加反復(fù)載荷而產(chǎn)生應(yīng)力也無需擔(dān)心斷裂的部位的情況下，也可以將該部位 作為加強(qiáng)用焊道的焊接開始點(diǎn)。在這種情況下，加強(qiáng)用焊道的焊接開始點(diǎn)不與其他焊道相 交而單獨(dú)地存在。其原因?yàn)?，如果將這種部位作為加強(qiáng)用焊道的焊接開始點(diǎn)，則即便該部位 的焊道形狀隆起，也不會(huì)對角焊縫電弧焊接頭的疲勞強(qiáng)度產(chǎn)生較大的影響。
[0120] 此外，即可以將加強(qiáng)用焊道形成在角接焊道上，也能夠在角焊縫焊接之前預(yù)先配 置與加強(qiáng)用焊道相當(dāng)?shù)暮傅?，并在其上配置角焊縫焊道。即，只要使加強(qiáng)用焊道的焊接開始 位置或者焊接結(jié)束位置與角焊縫焊道重疊，則加強(qiáng)用焊道既可以在角焊縫焊道之上也可以 在角焊縫焊道之下。
[0121] 另一方面，在本實(shí)施方式中，原則為：使加強(qiáng)用焊道的焊接結(jié)束點(diǎn)，如上所述，為構(gòu) 成角部（接合部）的鋼部件中、在對焊接構(gòu)造部件施加了反復(fù)載荷時(shí)作用更大的拉伸應(yīng)力 的鋼板的區(qū)域。其原因?yàn)?，在焊接結(jié)束點(diǎn)，焊道形狀變?yōu)楸馄?，因此難以產(chǎn)生應(yīng)力集中。
[0122] 以具有上述第一區(qū)域?yàn)榍疤?，加?qiáng)用焊道相對于角焊縫焊道的配置位置成為第二 區(qū)域、第三區(qū)域以及第四區(qū)域中的至少任一個(gè)區(qū)域的一個(gè)部位或者多個(gè)部位。此外，只要在 這種區(qū)域配置加強(qiáng)用焊道，則也可以在其他區(qū)域配置加強(qiáng)用焊道。
[0123] (加強(qiáng)用焊道的長度La)
[0124] 加強(qiáng)用焊道的長度La優(yōu)選滿足下述（A)的條件。
[0125] (A)加強(qiáng)用焊道的長度La彡角焊縫焊道的寬度WX 2
[0126] 此處，加強(qiáng)用焊道的長度La是以角焊縫焊道與加強(qiáng)用焊道的接點(diǎn)為起點(diǎn)、到加強(qiáng) 用焊道的熔融端為止的長度。
[0127] 在加強(qiáng)用焊道的長度La較短的情況下，無法充分提高鋼部件的剛性，而無法發(fā)揮 提高焊接接頭的疲勞強(qiáng)度的功能。只要從角焊縫焊道的焊縫趾部突出的加強(qiáng)用焊道的長度 La為角焊縫焊道的寬度W以上，則能夠根據(jù)施加于焊接構(gòu)造部件的載荷的程度而發(fā)揮提高 疲勞強(qiáng)度的功能，但為了進(jìn)一步提高剛性，優(yōu)選使加強(qiáng)用焊道的長度為角焊縫焊道的寬度W 的2倍以上。
[0128] 此外，加強(qiáng)用焊道的長度La的上限受到通過焊接來制造的鋼產(chǎn)品的形狀·構(gòu)造的 限制。例如，當(dāng)將角焊縫焊道的長度設(shè)為L時(shí)，能夠使加強(qiáng)用焊道的長度La為不足0. 5 X L。
[0129] (加強(qiáng)用焊道的高度Ha)
[0130] 加強(qiáng)用焊道從鋼部件的表面起的高度Ha優(yōu)選為，相對于形成加強(qiáng)用焊道的鋼部 件的厚度t (mm)滿足下述（B)的條件。
[0131] (B)加強(qiáng)用焊道的高度Ha彡鋼部件的厚度t X0. 5
[0132] 當(dāng)加強(qiáng)用焊道的高度Ha不足形成加強(qiáng)用焊道的鋼部件的厚度t的0.5倍（ = t/2) 時(shí)，無法充分發(fā)揮作為加強(qiáng)用焊道的功能。加強(qiáng)用焊道的高度Ha越大則其效果越大，但為 了避免對鋼板的穿透、焊穿而自然地存在極限。因而，在現(xiàn)實(shí)中，使加強(qiáng)用焊道的高度Ha為 形成加強(qiáng)用焊道的鋼部件的厚度t以下。
[0133] (加強(qiáng)用焊道的寬度Wa)
[0134] 此外，加強(qiáng)用焊道的寬度Wa優(yōu)選滿足下述（C)的條件。
[0135] (C)加強(qiáng)用焊道的寬度Wa彡角焊縫焊道的寬度WX 0. 5
[0136] 當(dāng)加強(qiáng)用焊道的寬度Wa不足角焊縫焊道的寬度W的0.5倍（W/2)時(shí)，無法充分發(fā) 揮作為加強(qiáng)用焊道的功能。加強(qiáng)用焊道的寬度Wa的上限并沒有特別確定，但與加強(qiáng)用焊道 的高度Ha同樣，需要在不穿透、焊穿的范圍內(nèi)形成加強(qiáng)用焊道，因此從該觀點(diǎn)出發(fā)自然地 確定。
[0137] 另外，汽車用的焊接構(gòu)造部件的焊接通過基于機(jī)器人的自動(dòng)焊接來進(jìn)行，因此直 接使用對角焊縫焊道進(jìn)行施工的焊機(jī)以及焊縫材料來形成加強(qiáng)用焊道是較有效的，在該條 件下能夠獲得使疲勞特性充分提高的效果。但是，根據(jù)焊接構(gòu)造部件的不同而所要求的疲 勞強(qiáng)度也不同，因此加強(qiáng)用焊道的長度、寬度以及高度優(yōu)選在上述范圍內(nèi)進(jìn)行選擇。
[0138] (加強(qiáng)用焊道的硬度Hw)
[0139] 加強(qiáng)用焊道的硬度、S卩加強(qiáng)用焊道的焊縫金屬的硬度Hw優(yōu)選為，相對于要設(shè)置加 強(qiáng)用焊道的鋼部件的鋼板最大硬度Hb滿足下述（D)的條件。
[0140] (D)加強(qiáng)用焊道的焊縫金屬的硬度Hw >鋼板最大硬度Hb
[0141] 當(dāng)加強(qiáng)用焊道的焊縫金屬的硬度Hw大于鋼板最大硬度Hb時(shí)，能夠抑制應(yīng)變向焊 接焊縫趾部集中，能夠提高疲勞壽命（次數(shù)）。
[0142] 加強(qiáng)用焊道的焊縫金屬的硬度Hw如以下那樣進(jìn)行測定。首先，將焊接構(gòu)造部件的 形成了加強(qiáng)用焊道的部分，在加強(qiáng)用焊道的長度方向的中央相對于焊接線垂直地切割，并 對切割面進(jìn)行研磨。然后，在該切割面的位置且是從鋼板（母材）表面向板厚方向?yàn)椹? 2_ 深度的位置，沿與鋼板（母材）表面平行的方向測定硬度。具體而言，將該位置處的熔融邊 界的一點(diǎn)作為起點(diǎn)，沿焊縫金屬方向以〇. 2_間隔通過維氏硬度計(jì)測定5個(gè)點(diǎn)的維氏硬度， 并計(jì)算出測定值的算術(shù)平均值。另外，通過將熔融邊界的硬度除外的5個(gè)點(diǎn)來計(jì)算平均值。 在測定時(shí)施加的載荷優(yōu)選為Ikgf。
[0143] 鋼板最高硬度Hb如以下那樣進(jìn)行測定。首先，將焊接構(gòu)造部件的形成了加強(qiáng)用焊 道的部分，在加強(qiáng)用焊道的長度方向的中央相對于焊接線垂直地切割，并對切割面進(jìn)行研 磨。然后，在該切割面的位置且是從鋼板（母材）表面向板厚方向?yàn)椹?2_深度的位置，沿 與鋼板（母材）表面平行的方向測定硬度。具體而言，將該位置處的熔融邊界的一點(diǎn)作為起 點(diǎn)，沿母材方向以〇. 2_間隔從熔融邊界起到離開IOmm的位置為止通過維氏硬度計(jì)測定維 氏硬度，將其中最大的值作為鋼板最高硬度Hb。另外，在求出鋼板最高硬度Hb時(shí)，將熔融邊 界的硬度除外。在測定時(shí)施加的載荷優(yōu)選為lkgf。此外，使對加強(qiáng)用焊道的焊縫金屬的硬 度Hw(維氏硬度）進(jìn)行測定時(shí)的起點(diǎn)與對鋼板最高硬度Hb (維氏硬度）進(jìn)行測定時(shí)的起點(diǎn) 一致，并且，使對加強(qiáng)用焊道的焊縫金屬的硬度Hw(維氏硬度）進(jìn)行測定的方向與對鋼板最 高硬度Hb (維氏硬度）進(jìn)行測定的方向?yàn)橄嗷ハ喾捶较颍ㄟ@些方向所成的角度為180° )。
[0144] (加強(qiáng)用焊道的角度）
[0145] 加強(qiáng)用焊道的角度Y優(yōu)選滿足下述（E)的條件。
[0146] (E)45°彡加強(qiáng)用焊道的角度Y彡135°
[0147] 為了使加強(qiáng)用焊道發(fā)揮提高鋼板的剛性、抑制彎曲的功能，加強(qiáng)用焊道的角度Y 優(yōu)選為45?135°。當(dāng)角度γ不足45°或者超過135°時(shí)，加強(qiáng)用焊道的上述功能降低。
[0148] 此處，在如圖5?圖9所示那樣形成加強(qiáng)用焊道的情況（角部（接合部）的曲部 在箱形件52、62、72、82、92的一個(gè)面上構(gòu)成的情況）下，加強(qiáng)用焊道的角度^是相對于角 焊縫焊道與加強(qiáng)用焊道重疊的點(diǎn)處的切線的角度。
[0149] 另一方面，在如圖10所示那樣形成加強(qiáng)用焊道的情況（角部（接合部）的曲部在 箱形件102的連續(xù)的兩個(gè)面上構(gòu)成的情況）下，加強(qiáng)用焊道的角度是這兩個(gè)面中形成有加 強(qiáng)用焊道的面的角焊縫焊道與加強(qiáng)用焊道所成的角度。
[0150] (其他要件）
[0151] 角焊縫焊道的施工時(shí)、加強(qiáng)用焊道的施工時(shí)的電弧焊條件、所使用的焊條的組成， 按照常規(guī)即可，并不限定于特定的條件、組成。其中，如上所述，在生產(chǎn)上優(yōu)選使用相同的焊 接設(shè)備來連續(xù)地進(jìn)行角焊縫焊道的施工和加強(qiáng)用焊道的施工。但是，只要能夠保證加強(qiáng)用 焊道的提高鋼板剛性的功能，則兩者的焊接條件、所使用的焊條的組成也可以不同。
[0152] 此外，在焊接接頭中，為了以與角焊縫焊道重疊的方式形成加強(qiáng)用焊道，在焊接接 頭的周邊需要存在能夠以所需要的角度、以及所需要的長度、高度、寬度來形成加強(qiáng)用焊道 的區(qū)域。
[0153] 如以上那樣，在本實(shí)施方式中，即使在焊接構(gòu)造部件被反復(fù)施加振動(dòng)應(yīng)力的情況 下，通過賦予加強(qiáng)用焊道這種簡單的方法，就能夠顯著地抑制疲勞破壞的產(chǎn)生。
[0154] 如以上那樣，僅通過賦予加強(qiáng)用焊道就能夠大幅度提高鋼部件的疲勞強(qiáng)度。其中， 當(dāng)將降低焊接的開始點(diǎn)以及結(jié)束點(diǎn)處的應(yīng)力集中的施工與加強(qiáng)用焊道的施工組合時(shí)，能夠 得到進(jìn)一步提高了疲勞強(qiáng)度的接頭。例如，如圖5、圖6、圖9所示，能夠?qū)⒔呛缚p焊道從角 部延長，并將角焊縫焊道的焊接開始點(diǎn)和焊接結(jié)束點(diǎn)分別配置在與角部離開的位置（即， 形成上述延長焊道），在此基礎(chǔ)上賦予加強(qiáng)用焊道。但是，這種角焊縫焊道的延長并不一定 需要。
[0155] 此外，本發(fā)明人確認(rèn)到，即便是鋼部件以外的金屬部件，也能夠應(yīng)用本實(shí)施方式的 方法。例如，能夠代替鋼部件，而對鋁部件或者不銹鋼部件應(yīng)用本實(shí)施方式的方法。此外， 本發(fā)明人確認(rèn)到，對于不同種類的金屬部件也能夠應(yīng)用本實(shí)施方式的方法。
[0156] 另外，以上說明的本發(fā)明的實(shí)施方式，都只不過是實(shí)施本發(fā)明時(shí)的具體化的例子， 并應(yīng)該根據(jù)這些實(shí)施方式來限定地解釋本發(fā)明的技術(shù)范圍。即，本發(fā)明能夠不脫離其技術(shù) 思想或者其主要特征地以各種方式加以實(shí)施。
[0157] 實(shí)施例
[0158] 接著，對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行說明。實(shí)施例中的條件是為了確認(rèn)本發(fā)明的實(shí)施可 能性以及效果而采用的一個(gè)條件例，本發(fā)明并不限定于這一個(gè)條件例。本發(fā)明只要不脫離 本發(fā)明的主旨而實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，便能夠采用各種條件。
[0159] 制作了圖5?圖10所示的形狀的焊接構(gòu)造部件50、60、70、80、90、100。此外，制作 了除了將加強(qiáng)用焊道的焊接開始點(diǎn)與焊接結(jié)束點(diǎn)進(jìn)行了交換之外、與圖5?圖10所示的形 狀的焊接構(gòu)造部件50、60、70、80、90、100相同的焊接構(gòu)造部件。此外，制作了除了未形成加 強(qiáng)用焊道之外、與圖5?圖10所示的形狀的焊接構(gòu)造部件50、60、70、80、90、100相同的焊 接構(gòu)造部件。
[0160] 然后，對這些焊接構(gòu)造部件進(jìn)行疲勞試驗(yàn)。
[0161] 表1中示出焊接構(gòu)造部件所使用的鋼部件和焊縫材料。在表1中，使用鋼材A以及 鋼材B這兩個(gè)種類的鋼部件。另外，作為鋼板A以及鋼板B，分別準(zhǔn)備了兩種板厚（2. 3_、 2.6mm)的鋼板。此外，使用焊條A以及焊條B這兩個(gè)種類的焊縫材料。焊條A以及焊條B 的直徑為I. 2mm。
[0162] [表 1]
[0163]

【權(quán)利要求】
1. 一種角焊縫電弧焊接頭的形成方法，對一方的金屬部件的板面部分以及板厚部分的 至少任意一方與另一方的金屬部件的板面部分的抵接部分的端部的區(qū)域即角部、且是在至 少一部分具有至少一個(gè)曲部的角部的至少一部分區(qū)域進(jìn)行角焊縫電弧焊，而形成角焊縫電 弧焊接頭，其特征在于， 通過上述角焊縫電弧焊對上述角部的包括上述曲部的區(qū)域形成角焊縫焊道， 在至少一個(gè)上述曲部的一個(gè)部位或者多個(gè)部位，通過與上述角焊縫電弧焊不同的電 弧焊形成加強(qiáng)用焊道，使該加強(qiáng)用焊道的焊接開始點(diǎn)或者焊接結(jié)束點(diǎn)與上述角焊縫焊道重 疊， 沿上述一方的金屬部件與上述另一方的金屬部件中、在對除了未形成上述加強(qiáng)用焊道 之外以與上述角焊縫電弧焊接頭相同的條件形成的角焊縫電弧焊接頭施加假定施加于上 述角焊縫電弧焊接頭的反復(fù)載荷時(shí)、產(chǎn)生更大的拉伸應(yīng)力的上述金屬部件的方向，形成上 述加強(qiáng)用焊道， 對在上述抵接部分的兩側(cè)形成的上述角部中、單側(cè)的上述角部形成上述角焊縫焊道， 上述一方的金屬部件與上述另一方的金屬部件中的至少一個(gè)金屬部件由具有3. 2mm 以下的板厚的金屬板形成。
2. 如權(quán)利要求1所述的角焊縫電弧焊接頭的形成方法，其特征在于， 以上述加強(qiáng)用焊道的焊接開始點(diǎn)與其他焊道重疊的方式，形成上述加強(qiáng)用焊道。
3. 如權(quán)利要求2所述的角焊縫電弧焊接頭的形成方法，其特征在于， 以上述加強(qiáng)用焊道的焊接開始點(diǎn)與上述角焊縫焊道重疊的方式，形成上述加強(qiáng)用焊 道。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的角焊縫電弧焊接頭的形成方法，其特征在于， 上述曲部包括彎折部和彎曲部中的至少任一方。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的角焊縫電弧焊接頭的形成方法，其特征在于， 在構(gòu)成上述曲部的區(qū)域、且是在對除了未形成上述加強(qiáng)用焊道之外以與上述角焊縫電 弧焊接頭相同的條件形成的角焊縫電弧焊接頭施加上述反復(fù)載荷時(shí)、與上述角焊縫焊道的 焊接開始位置相比最大主應(yīng)力的大小變大的區(qū)域，形成上述加強(qiáng)用焊道。
6. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的角焊縫電弧焊接頭的形成方法，其特征在于， 在構(gòu)成上述曲部的區(qū)域、且是在對除了未形成上述加強(qiáng)用焊道之外以與上述角焊縫電 弧焊接頭相同的條件形成的角焊縫電弧焊接頭施加上述反復(fù)載荷時(shí)、最大主應(yīng)力的大小成 為最大的區(qū)域，形成上述加強(qiáng)用焊道。
7. 如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的角焊縫電弧焊接頭的形成方法，其特征在于， 上述加強(qiáng)用焊道的硬度（Hw)超過上述一方的金屬部件與上述另一方的金屬部件中、 形成上述加強(qiáng)用焊道的上述金屬部件的金屬部件最大硬度（Hb)。
8. 如權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的角焊縫電弧焊接頭的形成方法，其特征在于， 上述加強(qiáng)用焊道的長度（La)為上述角焊縫焊道的寬度（W)的2倍以上， 上述加強(qiáng)用焊道的高度（Ha)為上述一方的金屬部件與上述另一方的金屬部件中、形 成上述加強(qiáng)用焊道的上述金屬部件的厚度（t)的0.5倍以上， 上述加強(qiáng)用焊道的寬度（Wa)為上述角焊縫焊道的寬度（W)的0.5倍以上， 上述加強(qiáng)用焊道相對于上述角焊縫焊道的角度（Y)為45°以上135°以下。
9. 一種角焊縫電弧焊接頭，是通過對一方的金屬部件的板面部分以及板厚部分的至少 任意一方與另一方的金屬部件的板面部分的抵接部分的端部的區(qū)域即角部、且是在至少一 部分具有至少一個(gè)曲部的角部的至少一部分區(qū)域進(jìn)行角焊縫電弧焊，由此形成的角焊縫電 弧焊接頭，其特征在于， 通過上述角焊縫電弧焊對上述角部的包括上述曲部的區(qū)域形成角焊縫焊道， 在至少一個(gè)上述曲部的一個(gè)部位或者多個(gè)部位，通過與上述角焊縫電弧焊不同的電弧 焊形成加強(qiáng)用焊道， 上述加強(qiáng)用焊道，形成為該加強(qiáng)用焊道的焊接開始點(diǎn)或者焊接結(jié)束點(diǎn)與上述角焊縫焊 道重疊，并且沿上述一方的金屬部件與上述另一方的金屬部件中、在對除了未形成上述加 強(qiáng)用焊道之外以與上述角焊縫電弧焊接頭相同的條件形成的角焊縫電弧焊接頭施加假定 施加于上述角焊縫電弧焊接頭的反復(fù)載荷時(shí)、產(chǎn)生更大的拉伸應(yīng)力的上述金屬部件的方向 形成， 對在上述抵接部分的兩側(cè)形成的上述角部中、單側(cè)的上述角部形成上述角焊縫焊道， 上述一方的金屬部件與上述另一方的金屬部件中的至少一個(gè)金屬部件由具有3. 2mm 以下的板厚的金屬板形成。
10. 如權(quán)利要求9所述的角焊縫電弧焊接頭，其特征在于， 上述加強(qiáng)用焊道的焊接開始點(diǎn)處于與其他焊道重疊的位置。
11. 如權(quán)利要求10所述的角焊縫電弧焊接頭，其特征在于， 上述加強(qiáng)用焊道的焊接開始點(diǎn)處于與上述角焊縫焊道重疊的位置。
12. 如權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的角焊縫電弧焊接頭，其特征在于， 上述曲部包括彎折部和彎曲部中的至少任一方。
13. 如權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的角焊縫電弧焊接頭，其特征在于， 上述加強(qiáng)用焊道形成于構(gòu)成上述曲部的區(qū)域、且是在對除了未形成上述加強(qiáng)用焊道之 外以與上述角焊縫電弧焊接頭相同的條件形成的角焊縫電弧焊接頭施加上述反復(fù)載荷時(shí)、 與上述角焊縫焊道的焊接開始位置相比最大主應(yīng)力的大小變大的區(qū)域。
14. 如權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的角焊縫電弧焊接頭，其特征在于， 上述加強(qiáng)用焊道形成于構(gòu)成上述曲部的區(qū)域、且是在對除了未形成上述加強(qiáng)用焊道之 外以與上述角焊縫電弧焊接頭相同的條件形成的角焊縫電弧焊接頭施加上述反復(fù)載荷時(shí)、 最大主應(yīng)力的大小成為最大的區(qū)域。
15. 如權(quán)利要求9至14中任一項(xiàng)所述的角焊縫電弧焊接頭，其特征在于， 上述加強(qiáng)用焊道的硬度（Hw)大于上述一方的金屬部件與上述另一方的金屬部件中、 形成上述加強(qiáng)用焊道的上述金屬部件的金屬部件最大硬度（Hb)。
16. 如權(quán)利要求9至15中任一項(xiàng)所述的角焊縫電弧焊接頭，其特征在于， 上述加強(qiáng)用焊道的長度（La)為上述角焊縫焊道的寬度（W)的2倍以上， 上述加強(qiáng)用焊道的高度（Ha)為上述一方的金屬部件與上述另一方的金屬部件中、形 成上述加強(qiáng)用焊道的上述金屬部件的厚度（t)的0.5倍以上， 上述加強(qiáng)用焊道的寬度（Wa)為上述角焊縫焊道的寬度（W)的0.5倍以上， 上述加強(qiáng)用焊道相對于上述角焊縫焊道的角度（Y)為45°以上135°以下。
【文檔編號(hào)】B60G7/00GK104520059SQ201380041508
【公開日】2015年4月15日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月29日
【發(fā)明者】土谷祥子, 兒玉真二, 吉田裕一, 石田欽也, 小川正裕 申請人:新日鐵住金株式會(huì)社