(57)【要約】【課題】亜鉛めっき層を有する鋼板を含む板組をスポット溶接する際のコロナボンド外側および電極圧痕部、圧痕部外側におけるＨＡＺ割れを抑制できる接合構造体及び接合構造体の製造方法を提供する。【解決手段】抵抗溶接される複数の鋼板の内、少なくとも１枚の鋼板は、炭素当量Ｃｅｑが０．５３％以上となる化学成分を有し、引張強度が５９０ＭＰａ以上である高張力鋼板１１であり、高張力鋼板１１は、重ね合わせ面側と溶接電極側の少なくとも一方の表面に形成される亜鉛系めっき層１４と母材との間、又は、重ね合される亜鉛系めっき鋼板２１の亜鉛系めっき層１４と隣り合う重ね合わせ面に脱炭層１３を有する。脱炭層１３は、５μｍ以上、２００μｍ以下の厚さを有する。【選択図】図１Ｃ
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
重ね合わされた複数の鋼板が抵抗溶接されてなる接合構造体であって、
前記複数の鋼板の内、少なくとも１枚の前記鋼板は、炭素当量Ｃｅｑが０．５３％以上となる化学成分を有し、引張強度が５９０ＭＰａ以上である高張力鋼板であり、
前記高張力鋼板は、重ね合わせ面側と溶接電極側の少なくとも一方の表面に形成される亜鉛系めっき層と母材との間、又は、重ね合される亜鉛系めっき鋼板の亜鉛系めっき層と隣り合う重ね合わせ面に脱炭層を有し、
前記脱炭層は、５μｍ以上、２００μｍ以下の厚さを有することを特徴とする接合構造体。
ただし、前記炭素当量Ｃｅｑは下記（１）式で定義される値である。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｓｉ／２４＋Ｍｎ／６  ・・・（１）
（Ｃ、Ｓｉ及びＭｎは、各元素の含有量（質量％）を表し、含有しない場合は０とする。）
【請求項２】
前記接合構造体のナゲットにおけるナゲット径Ｄ１が、Ｄ１＞３ｍｍの関係を満足する、請求項１に記載の接合構造体。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の接合構造体を抵抗スポット溶接により製造する接合構造体の製造方法であって、
複数の前記高張力鋼板同士、又は少なくとも一枚の前記高張力鋼板と前記亜鉛系めっき鋼板とを重ね合わせ、
前記複数の高張力鋼板同士、又は前記少なくとも一枚の高張力鋼板と前記亜鉛系めっき鋼板を抵抗スポット溶接により接合する接合構造体の製造方法。
【請求項４】
前記抵抗スポット溶接は、下記（ａ）〜（ｃ）の少なくとも一つの条件において行われる、請求項３に記載の接合構造体の製造方法。
（ａ）前記溶接電極の軸芯と、前記溶接電極と接触する前記鋼板表面の垂線とが平行でない状態。
（ｂ）溶接箇所における重ね合わせ面の間にギャップを有した状態。
（ｃ）一方の前記溶接電極の軸芯と他方の前記溶接電極の軸芯とが芯ずれした状態。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、接合構造体及び接合構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＣＯ２排出量の削減を目的とした車体軽量化や衝突安全性強化を実現するため、自動車のボディ骨格等に高強度鋼板（Ｈｉｇｈ  Ｔｅｎｓｉｌｅ  Ｓｔｒｅｎｇｔｈ  Ｓｔｅｅｌ；ＨＴＳＳ）が広く採用されている。また、自動車の車体の組立や部品の取付けなどでは、主として、スポット溶接が使用されており、高張力鋼板の溶接にも適用されている。
【０００３】
また、自動車用鋼板には、防錆化の観点から、耐食性に優れた亜鉛系めっきが施された高張力鋼板も多用されている。図７Ａ及び図７Ｂは、重ね合わせ面に亜鉛系めっきが施された一対の高張力鋼板が抵抗スポット溶接される状態を示している。具体的に、接合構造体１００は、表面に亜鉛系めっき層１０１を有する高張力鋼板１０２Ａ,１０２Ｂを、スポット溶接装置の上下一対の溶接電極１０３Ａ，１０３Ｂにより挟持して加圧し、溶接電極１０３Ａ，１０３Ｂ間に通電することで形成される。この場合、図７Ｂに示すように、高張力鋼板１０２Ａ,１０２Ｂの接合部にはナゲット１０４が形成されると共に、ナゲット１０４の周囲にコロナボンド１０５が形成される。
【０００４】
しかしながら、高張力鋼板１０２Ａ、１０２Ｂには、溶接時には、プレス加工による残留応力や溶接後の熱収縮により溶接部に引張応力が働く。このため、引張応力が働く高張力鋼板１０２Ａ、１０２Ｂの溶接熱影響部（Ｈｅａｔ−Ａｆｆｅｃｔｅｄ  Ｚｏｎｅ；ＨＡＺ）の結晶粒界に亜鉛系めっき層１０１の溶融した亜鉛が侵入すると、粒界が脆化（溶融金属脆性、ＬＭＥ）してコロナボンド１０５の外側部分および電極圧痕部、圧痕部外側にＨＡＺ割れ１０６が発生するという課題がある。
【０００５】
特許文献１には、溶接部の割れ発生を防止するようにした高強度めっき鋼板のスポット溶接方法が開示されている。即ち、このスポット溶接では、（Ａ）溶接後の保持時間を一定の値以上に設定し、溶接通電時間を一定の範囲内に減少させる、（Ｂ）溶接通電後、引き続き一定の条件で後通電を行う、（Ｃ）溶接後の保持時間を一定の値以上に設定し、溶接通電後、加圧力を一定の範囲内で増加させる、（Ｄ）一定の組成を有する高強度めっき鋼板を用い、溶接後の保持時間を一定の値以上に設定して溶接する、のいずれかの方法により、溶接部の割れ発生を防止することが記載されている。
【０００６】
特許文献２には、溶接箇所の重ね合わせ面が亜鉛系めっきで被覆された鋼板のスポット溶接において、総板厚に応じた溶接後の保持時間を設定することにより、打角、鋼板間のギャップ、溶接電極の芯ずれなどの外乱因子が存在しても、コロナボンド直外及びコロナボンドのナゲット際に発生する割れを抑制して、高品質のスポット溶接継手を形成することが記載されている。
【０００７】
また、特許文献３には、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｚｒなどの鋼板成分を添加することで、オーステナイト結晶粒の粗大化を抑制し、複相組織とすることで、亜鉛の結晶粒界への侵入を抑制することができる亜鉛めっき高張力鋼板が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００３−１０３３７７号公報
【特許文献２】特開２０１７−４７４７５号公報
【特許文献３】特開２００６−２６５６７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１及び２では、板組の総板厚が大きくなると、溶接後の保持時間が長時間となるため、タクトタイムが長くなり、コストアップの要因となる。また、特許文献３では、特殊な成分添加が必要であり、機械的特性の確保、製造安定性を阻害する可能性がある。
【００１０】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、亜鉛めっき層を有する鋼板を含む板組をスポット溶接する際のコロナボンド外側および電極圧痕部、圧痕部外側におけるＨＡＺ割れを抑制できる接合構造体及び接合構造体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の上記目的は、接合構造体に係る下記（１）の構成により達成される。
（１）  重ね合わされた複数の鋼板が抵抗溶接されてなる接合構造体であって、
前記複数の鋼板の内、少なくとも１枚の前記鋼板は、炭素当量Ｃｅｑが０．５３％以上となる化学成分を有し、引張強度が５９０ＭＰａ以上である高張力鋼板であり、
前記高張力鋼板は、重ね合わせ面側と溶接電極側の少なくとも一方の表面に形成される亜鉛系めっき層と母材との間、又は、重ね合される亜鉛系めっき鋼板の亜鉛系めっき層と隣り合う重ね合わせ面に脱炭層を有し、
前記脱炭層は、５μｍ以上、２００μｍ以下の厚さを有することを特徴とする接合構造体。
ただし、前記炭素当量Ｃｅｑは下記（１）式で定義される値である。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｓｉ／２４＋Ｍｎ／６  ・・・（１）
（Ｃ、Ｓｉ及びＭｎは、各元素の含有量（質量％）を表し、含有しない場合は０とする。）
【００１２】
また、接合構造体に係る本発明の好ましい実施形態は、以下の（２）に関する。
（２）  前記接合構造体のナゲットにおけるナゲット径Ｄ１が、Ｄ１＞３ｍｍの関係を満足する、上記（１）に記載の接合構造体。
【００１３】
また、本発明の上記目的は、接合構造体の製造方法に係る下記（３）の構成により達成される。
（３）  上記（１）又は（２）に記載の接合構造体を抵抗スポット溶接により製造する接合構造体の製造方法であって、
複数の前記高張力鋼板同士、又は少なくとも一枚の前記高張力鋼板と前記亜鉛系めっき鋼板とを重ね合わせ、
前記複数の高張力鋼板同士、又は前記少なくとも一枚の高張力鋼板と前記亜鉛系めっき鋼板を抵抗スポット溶接により接合する接合構造体の製造方法。
【００１４】
また、接合構造体の製造方法に係る本発明の好ましい実施形態は、以下の（４）に関する。
（４）  前記抵抗スポット溶接は、下記（ａ）〜（ｃ）の少なくとも一つの条件において行われる、上記（３）に記載の接合構造体の製造方法。
（ａ）前記溶接電極の軸芯と、前記溶接電極と接触する前記鋼板表面の垂線とが平行でない状態。
（ｂ）溶接箇所における重ね合わせ面の間にギャップを有した状態。
（ｃ）一方の前記溶接電極の軸芯と他方の前記溶接電極の軸芯とが芯ずれした状態。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の接合構造体によれば、抵抗溶接される複数の鋼板の内、少なくとも１枚の鋼板は、炭素当量Ｃｅｑが０．５３％以上となる化学成分を有し、引張強度が５９０ＭＰａ以上である高張力鋼板であり、高張力鋼板は、重ね合わせ面側と溶接電極側の少なくとも一方の表面に形成される亜鉛系めっき層と母材との間、又は、重ね合される亜鉛系めっき鋼板の亜鉛系めっき層と隣り合う重ね合わせ面に脱炭層を有し、脱炭層は、５μｍ以上、２００μｍ以下の厚さを有するので、コロナボンド外側および電極圧痕部、圧痕部外側におけるＨＡＺ割れを抑制できる。
【００１６】
また、本発明の接合構造体の製造方法によれば、複数の上記高張力鋼板同士、又は少なくとも一枚の上記高張力鋼板と上記亜鉛系めっき鋼板とを重ね合わせ、複数の高張力鋼板同士、又は少なくとも一枚の高張力鋼板と亜鉛系めっき鋼板を抵抗スポット溶接により接合するので、コロナボンド外側および電極圧痕部、圧痕部外側におけるＨＡＺ割れを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】図１Ａは、本発明の第１実施形態に係り、それぞれ脱炭層及び亜鉛系めっき層を有する一対の高張力鋼板が溶接前に重ね合わされた状態を示す断面模式図である。
【図１Ｂ】図１Ｂは、図１Ａの一対の高張力鋼板が抵抗溶接される状態を示す断面模式図である。
【図１Ｃ】図１Ｃは、図１Ａの一対の高張力鋼板が抵抗溶接されてナゲット及びコロナボンドが形成された状態を示す断面模式図である。
【図２Ａ】図２Ａは、溶接電極の軸芯と、該溶接電極と接触する鋼板表面の垂線とが平行でない状態を説明するための概略図である。
【図２Ｂ】図２Ｂは、溶接箇所の重ね合わせ面の間にすきまを有した状態を説明するための概略図である。
【図２Ｃ】図２Ｃは、一方の溶接電極の軸芯の延長線上に他方の溶接電極の軸芯がない状態を説明するための概略図である。
【図３Ａ】図３Ａは、本発明の第２実施形態に係り、重ね合わせ面に脱炭層を有する高張力鋼板と、重ね合わせ面側に亜鉛系めっき層を有する亜鉛系めっき鋼板とが抵抗溶接される状態を示す断面模式図である。
【図３Ｂ】図３Ｂは、図３Ａの高張力鋼板と亜鉛系めっき鋼板が抵抗溶接されてナゲット及びコロナボンドが形成された状態を示す断面模式図である。
【図４Ａ】図４Ａは、本発明の第３実施形態に係り、それぞれ溶接電極側に脱炭層及び亜鉛系めっき層を有する一対の高張力鋼板が抵抗溶接される状態を示す断面模式図である。
【図４Ｂ】図４Ｂは、図４Ａの一対の高張力鋼板が抵抗溶接されてナゲット及びコロナボンドが形成された状態を示す断面模式図である。
【図５Ａ】図５Ａは、本発明の第４実施形態に係り、両面に脱炭層及び亜鉛系めっき層を有する３枚の高張力鋼板が抵抗溶接される状態を示す断面模式図である。
【図５Ｂ】図５Ｂは、図５Ａの３枚の高張力鋼板が抵抗溶接されてナゲット及びコロナボンドが形成された状態を示す断面模式図である。
【図６】ギャップＣが設けられた状態でスポット溶接する際の斜視図である。
【図７Ａ】図７Ａは、重ね合わせ面に亜鉛系めっきが施された一対の高張力鋼板が抵抗溶接される状態を示す断面模式図である。
【図７Ｂ】図７Ｂは、図７Ａの溶接部にＨＡＺ割れが発生する状態を示す断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の各実施形態に係る接合構造体、及びその製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１９】
（第１実施形態）
第１実施形態の接合構造体１０は、図１Ａに示すように、脱炭層１３及び亜鉛系めっき層１４をそれぞれ有する複数（図１Ａに示す実施形態では２枚）の高張力鋼板１１（１１Ａ，１１Ｂ）同士を抵抗溶接（抵抗スポット溶接）することで形成される。
【００２０】
具体的には、図１Ｂに示すように、重ね合された２枚の高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂを、スポット溶接装置の上下一対の溶接電極１２Ａ，１２Ｂにより挟持して加圧し、溶接電極１２Ａ，１２Ｂ間に通電することで、高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂの接触部が溶融して接合部１７が形成される。これにより、図１Ｃに示すように、高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂの接合部１７には、ナゲット１５が形成されると共に、ナゲット１５の周囲にコロナボンド１６が形成される。
【００２１】
ここで、本実施形態の高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂでは、脱炭層１３が亜鉛系めっき層１４と母材との間に設けられている。母材と比較してＡ３点が高く、オーステナイト変態（逆変態）しにくい脱炭層１３が存在することで、溶接時にＨＡＺ表層が粗大なオーステナイト組織となりにくい。その結果、溶接時に亜鉛系めっき層１４の溶融した亜鉛が分散してＨＡＺの結晶粒界へ侵入する、亜鉛による脆化が抑制される。つまり、脱炭層１３を高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂの母材と亜鉛系めっき層１４との間に形成することで、溶融亜鉛存在時にたとえ引張応力が働いたとしても割れを防止できる。
【００２２】
以下、本実施形態の接合構造体１０に使用される高張力鋼板１１について、説明する。
高張力鋼板１１は、炭素当量Ｃｅｑが０．５３％以上となる化学成分を有し、引張強度が５９０ＭＰａ以上の強度を有する。
ただし、前記炭素当量Ｃｅｑは下記（１）式で定義される値である。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｓｉ／２４＋Ｍｎ／６  ・・・（１）
（Ｃ、Ｓｉ及びＭｎは、各元素の含有量（質量％）を表し、含有しない場合は０とする。）
【００２３】
高張力鋼板１１は、炭素当量Ｃｅｑが０．５３％以上となる化学成分を有することで、優れた強度と伸びのバランスが得られる。なお、炭素当量Ｃｅｑは、好ましくは０．６％以上、より好ましくは０．７％以上である。
なお、上記高張力鋼板１１としては、５９０ＭＰａ級以上のものであれば特に限定されず、例えば、７８０ＭＰａ級以上、９８０ＭＰａ級以上の高張力鋼板であってもよい。
【００２４】
また、高張力鋼板１１は、Ｃ：０．０５〜０．６０質量％、Ｓｉ：０．０１〜３．０質量％、Ｍｎ：０．５〜５．０質量％、Ｐ：０．０５質量％以下（０質量％は含まない）、Ｓ：０．０５質量％以下（０質量％は含まない）の化学成分を有することが、以下の点で好ましい。以下に、鋼中に含まれる各元素（Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ及びその他の金属元素）の含有量の望ましい範囲及びその範囲の限定理由を以下で説明する。なお、各元素の含有量の％表示は全て質量％である。また、「〜」とは、その下限の値以上、その上限の値以下であることを意味する。
【００２５】
［Ｃ：０．０５〜０．６０％］
Ｃは鋼の母材強度向上に寄与する元素であるため、高張力鋼板には必須な元素である。そのため、Ｃ含有量の下限は０．０５％以上とすることが好ましい。一方、過剰に添加すると、ＨＡＺの硬度が高くなり、割れ発生が抑制できない。そのため、Ｃ含有量の上限は、好ましくは０．６０％以下、より好ましくは０．４０％以下、更に好ましくは０．２０％とする。
【００２６】
［Ｓｉ：０．０１〜３．０％］
Ｓｉは脱酸に寄与する元素である。そのため、Ｓｉ含有量の下限は０．０１％以上とすることが好ましい。一方、過剰に添加すると、焼戻し軟化抵抗が高くなり、ＨＡＺの硬度が高くなり、割れ発生が抑制できない。そのため、Ｓｉ含有量の上限は、好ましくは３．００％以下、より好ましくは２．００％以下、更に好ましくは１．００％以下とする。
【００２７】
［Ｍｎ：０．５〜５．０％］
Ｍｎは焼入れ性向上に寄与する元素であり、マルテンサイトなど硬質組織を生成するために必須な元素である。そのため、Ｍｎ含有量の下限は０．５％以上とすることが好ましい。一方、過剰に添加すると、ＨＡＺの硬度が高くなり、割れ発生が抑制できない。そのため、Ｍｎ含有量の上限は、好ましくは５．０％以下、より好ましくは２．５％以下、更に好ましくは２．０％以下とする。
【００２８】
［Ｐ：０．０５％以下（０％は含まない）］
Ｐは不可避的に鋼中へ混入する元素であるが、粒内および粒界へ偏析しやすく、ＨＡＺの靭性を低下し、割れ発生が抑制できない。そのため、Ｐ含有量の上限は、好ましくは０．０５％以下、より好ましくは０．０４％以下、更に好ましくは０．０２％以下とする。
【００２９】
［Ｓ：０．０５％以下（０％は含まない）］
ＳはＰ同様、不可避的に鋼中へ混入する元素であるが、粒内および粒界へ偏析しやすく、ＨＡＺの靭性を低下し、割れ発生が抑制できない。そのため、Ｓ含有量の上限は、好ましくは０．０５％以下、より好ましくは０．０４％以下、更に好ましくは０．０２％以下とする。
【００３０】
［その他の金属元素］
上記Ｃ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｐ及びＳ以外は、
Ａｌ：１．０％以下（０％を含む）、
Ｎ：０．０１％以下（０％を含む）、
Ｔｉ、Ｖ、Ｎｂ、Ｚｒの合計で０．１％以下（０％を含む）、
Ｃｕ、Ｎｉ、ＣｒおよびＭｏの合計で２．０％以下（０％を含む）、
Ｂ：０．０１％以下（０％を含む）
Ｍｇ、Ｃａ、ＲＥＭの合計で０．０１％以下（０％を含む）であることが好ましい。その他、残部はＦｅ及び不可避的不純物であることが好ましい。不可避的不純物は、鋼の製造時に不可避的に混入する不純物であり、鋼の諸特性を害さない範囲で含有され得る。
【００３１】
一方、脱炭層１３は、亜鉛系めっき層１４が形成される前に、高張力鋼板１１の母材の表面を脱炭処理することで形成される。なお、脱炭層の厚さは、脱炭処理直後のサンプルに対して、光学顕微鏡や電子顕微鏡などによるフェライトを主層とする層の厚さを測定することなどにより判断する。
【００３２】
また、脱炭層１３を形成することによる割れ防止効果を有効に発揮させるためには、脱炭層１３の厚さを５μｍ以上とし、好ましくは２０μｍ以上、より好ましくは３０μｍ以上、更に好ましくは４５μｍ以上、より更に好ましくは５０μｍ以上とする。しかし、脱炭層１３が過剰に厚くなると、引張強度や疲労強度が低下するため、脱炭層１３の厚さは、２００μｍ以下とし、好ましくは１６０μｍ以下、より好ましくは１２０μｍ以下、更に好ましくは８０μｍ以下とする。
【００３３】
また、脱炭層１３の組織は、フェライト、ベイナイト、マルテンサイトのうち少なくとも１種を含むものとする。軟質な組織ほど割れにくくなるため、脱炭層１３は、フェライトを含み、ベイナイトとマルテンサイトのどちらか一種を含む組織であることがより好ましく、フェライトを含み、ベイナイト及びマルテンサイトは含まない組織がさらに好ましい。
【００３４】
そして、本実施形態では、高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂの亜鉛系めっき層１４同士が対向するように重ね合わせた状態で、抵抗スポット溶接が施されるが、以下に示すような外乱が存在する環境で溶接される場合がある。
【００３５】
（打角θ）
スポット溶接では、鋼板１１Ａ，１１Ｂの表面に対して溶接電極を垂直に当てるのが通常であるが、溶接電極１２Ａ，１２Ｂの軸芯ＣＬと、鋼板１１Ａ，１１Ｂ表面の垂線ＶＬとが平行でない状態で行われることがあり、図２Ａに示すように、溶接電極１２Ａ，１２Ｂの軸芯ＣＬと、鋼板１１Ａ，１１Ｂ表面の垂線ＶＬとがなす角度を、打角θとしている。打角θの上限は特に設けるものではないが、１０度以下であれば、鋼板１１Ａ，１１Ｂが変形してコロナボンド１６の近傍に比較的応力が高くなる箇所が生じる場合であっても、本実施形態を適用することで、ＨＡＺ割れを抑制できる。
【００３６】
（ギャップＣ）
ギャップＣは、図２Ｂに示すように、溶接箇所における重ね合わせ面間のすきまであり、鋼板１１の溶接箇所周辺の部分的な盛り上がり等で、鋼板１１Ａ，１１Ｂ間に隙間を有したままスポット溶接が行われる場合がある。ギャップＣの上限は特に設けるものではないが、３ｍｍ以下であれば、鋼板１１の溶接箇所に局所的な変形が見られ、コロナボンド１６の近傍に局所的な応力が発生する場合であっても、本実施形態を適用することで、ＨＡＺ割れを抑制できる。
【００３７】
（芯ずれｄ）
芯ずれｄは、図２Ｃに示すように、一方の溶接電極１２Ａの軸芯ＣＬ１と他方の溶接電極１２Ｂの軸芯ＣＬ２とが芯ずれした状態でスポット溶接が行われる場合であり、溶接電極１２Ａの軸芯ＣＬ１と他方の溶接電極１２Ｂの軸芯ＣＬ２との芯ずれ量をさす。芯ずれｄの上限は特に設けるものではないが、２ｍｍ以下であれば、鋼板１１が変形して、コロナボンド１６の近傍で応力が生じる場合であっても、本実施形態を適用することで、ＨＡＺ割れを抑制できる。
【００３８】
特に、本実施形態の接合構造体の製造方法によれば、１０度以下の打角θ、３ｍｍ以下のギャップＣ、及び２ｍｍ以下の芯ずれｄの条件が２つ以上満足する場合あっても、ＨＡＺ割れを抑制できる。
【００３９】
なお、抵抗スポット溶接における溶接条件には、特に制限はなく、必要とする強度や剛性等の設計条件に応じて、通電、加圧パターンを適宜決定すればよい。例えば、スポット溶接であれば、印加電流値を二段階に変化させる二段通電条件や、パルス電流を印加するパルス通電条件等を用いてもよい。その場合、ナゲット１５に加えるエネルギ量を高精度に設定でき、ナゲット１５の温度やサイズ等を細かく設定できる。また、テンパー通電やダウンスロープは、さらにＨＡＺ割れを抑制することが可能なため、適宜付与することができる。
【００４０】
また、割れのない良好なナゲット１５を形成するためには、高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂの総板厚Ｔは、１．５ｍｍ以上、６ｍｍ以下とするのが好ましい。総板厚Ｔをこの範囲とすることで、コロナボンド外側および電極圧痕部、圧痕部外側におけるＨＡＺ割れを抑制できる。
【００４１】
また、図１Ｃに示すように、ナゲット１５の径Ｄ１が大きくなると、ナゲット１５が板厚方向に成長し、電極の温度が高くなるため、電極由来の銅と亜鉛めっき由来の亜鉛が合金層を形成する。銅もまた、亜鉛同様脆化させる元素であり、過剰に銅と亜鉛の合金層が形成されるとＨＡＺの結晶粒界への銅の進入量が増加し、割れが抑制困難になる。そのため、ナゲット径Ｄ１の上限は７×√ｔ以下とするのが好ましい。
また、ナゲット径Ｄ１が小さすぎると、特に外乱因子のある場合に、ナゲット周辺部に過剰な応力集中が発生しやすくなり、溶接後の割れの原因となる。このため、ナゲット径Ｄ１は、接合される鋼板１１の薄い方の板厚をｔとしたとき、２×√ｔ以上であることが好ましい。また、上記と同様の観点から、ナゲット径Ｄ１は、Ｄ１＞３ｍｍの関係を満足することが好ましく、Ｄ１＞５ｍｍの関係を満足することがより好ましく、Ｄ１＞７ｍｍの関係を満足することが更に好ましい。
【００４２】
以上説明したように、本実施形態の接合構造体１０によれば、抵抗溶接される複数の鋼板の内、少なくとも１枚の鋼板は、炭素当量Ｃｅｑが０．５３％以上となる化学成分を有し、引張強度が５９０ＭＰａ以上である高張力鋼板１１であり、高張力鋼板１１は、重ね合わせ面側の表面に形成される亜鉛系めっき層１４と母材との間に脱炭層１３を有し、脱炭層１３は、５μｍ以上、２００μｍ以下の厚さを有する。これにより、コロナボンド１６外側および電極圧痕部、圧痕部外側におけるＨＡＺ割れを抑制できる。
【００４３】
また、本実施形態の接合構造体の製造方法によれば、複数の高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂ同士を重ね合わせ、複数の高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂ同士を抵抗スポット溶接により接合するので、コロナボンド外側および電極圧痕部、圧痕部外側におけるＨＡＺ割れを抑制できる。
【００４４】
さらに、本実施形態の接合構造体の製造方法によれば、抵抗スポット溶接が、下記（ａ）〜（ｃ）の少なくとも一つの条件において行われる場合であっても、上記ＨＡＺ割れを抑制できる。
（ａ）溶接電極１２Ａ，１２Ｂの軸芯ＣＬと、溶接電極１２Ａ，１２Ｂと接触する鋼板１１表面の垂線ＶＬとが平行でない状態。
（ｂ）溶接箇所における重ね合わせ面の間にギャップＣを有した状態。
（ｃ）一方の溶接電極１２Ａの軸芯ＣＬ１と他方の溶接電極１２Ｂの軸芯ＣＬ２とが芯ずれした状態。
【００４５】
（第２実施形態）
次に、第２実施形態の接合構造体について図３Ａ及び図３Ｂを参照して説明する。第２実施形態の接合構造体１０は、高張力鋼板１１と亜鉛系めっき鋼板２１との板組である点において第１実施形態の接合構造体１０と異なる。
【００４６】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、本実施形態の接合構造体１０は、重ね合わせ面側の表面に脱炭層１３を有する高張力鋼板１１と、同じく重ね合わせ面側の表面に亜鉛系めっき層１４を有する亜鉛系めっき鋼板２１と、が抵抗溶接されている。即ち、高張力鋼板１１の脱炭層１３は、重ね合される亜鉛系めっき鋼板２１の亜鉛系めっき層１４と隣り合う重ね合わせ面に形成されている。
なお、亜鉛系めっき鋼板２１の母材は、特に限定されるものではなく、引張強度が５９０ＭＰａ級以下のものでもよく、或いは、軟鋼であってもよい。
【００４７】
この接合構造体１０では、高張力鋼板１１の母材と、亜鉛系めっき鋼板２１の亜鉛系めっき層１４との間に、脱炭層１３が介在するため、亜鉛系めっき層１４の溶融した亜鉛が、高張力鋼板１１のＨＡＺの結晶粒界へ侵入し難く、粒界脆化によるＨＡＺ割れが防止される。
その他の構成及び作用については、第１実施形態の接合構造体１０と同様である。
【００４８】
（第３実施形態）
次に、第３実施形態の接合構造体について図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。第３実施形態の接合構造体１０は、高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂの脱炭層１３及び亜鉛系めっき層１４が溶接電極１２Ａ，１２Ｂ側に配置される点において第１実施形態の接合構造体１０と異なる。なお、高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂの重ね合わせ面側は、亜鉛系めっき層１４を有しない母材同士が接触する。
【００４９】
図４Ａ及び図４Ｂに示すように、この接合構造体１０では、溶接電極１２Ａ，１２Ｂ側における高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂの母材と、亜鉛系めっき層１４との間には、脱炭層１３が介在するため、亜鉛系めっき層１４の溶融亜鉛が、高張力鋼板１１Ａ，１１ＢのＨＡＺの結晶粒界へ侵入することがなく、粒界脆化によるＨＡＺ割れが防止される。また、重ね合わせ面側では、亜鉛系めっき層１４を有しない母材同士が接触するため、溶融亜鉛による影響がなく、ＨＡＺ割れの発生はない。
その他の構成及び作用については、第１実施形態の接合構造体１０と同様である。
【００５０】
（第４実施形態）
次に、第４実施形態の接合構造体について図５Ａ及び図５Ｂを参照して説明する。第４実施形態の接合構造体１０では、両面に脱炭層１３及び亜鉛系めっき層１４を有する３枚の高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃが重ね合わされてスポット溶接されている。
【００５１】
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、この接合構造体１０では、溶接電極１２Ａ，１２Ｂ側、及び重ね合わせ面側のいずれにおいても、高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃの母材と、亜鉛系めっき層１４との間に、脱炭層１３が介在するため、亜鉛系めっき層１４の溶融した亜鉛が、高張力鋼板１１Ａ，１１Ｂ，１１ＣのＨＡＺの結晶粒界へ侵入することがなく、粒界脆化によるＨＡＺ割れが防止される。
その他の構成及び作用については、第１実施形態の接合構造体１０と同様である。
【実施例】
【００５２】
本発明の効果を確認するため、以下に示す実施例及び比較例では、表１に示す試料Ａ１〜Ａ３、Ｂ１〜Ｂ３、Ｃ１〜Ｃ２及びＤ１〜Ｄ２の鋼板１１を２枚重ね合わせて使用し、下記溶接条件及び外乱条件で溶接した後、割れの有無を確認した。なお、表１において、「ＧＡ鋼板」は、合金化溶融亜鉛めっき鋼板であり、「ＥＧ鋼板」は、電気亜鉛めっき鋼板のことである。
【００５３】
【表１】
2020082102.tif 000003
【００５４】
（溶接条件）
溶接機は、サーボ加圧式直流インバータとし、溶接電極は上下ともに、先端径６ｍｍ（先端Ｒ４０ｍｍ）のドームラジアス型（ＤＲ溶接電極）のクロム銅電極とした。溶接電極を流れる冷却水量は上下ともに１．５Ｌ／ｍｉｎとした。以下、その他の溶接条件を示す。
【００５５】
・加圧力：５００ｋｇｆ
・電流値：７〜１０ｋＡ
・通電時間：０．４ｓｅｃ
・ホールドタイム:０．２ｓｅｃ
【００５６】
（外乱条件）
外乱条件として、すべての実施例及び比較例において、打角θを３〜５度に設定した。打角θは、溶接電極１２Ａ，１２Ｂの軸芯ＣＬと溶接面の垂線ＶＬが一致した状態から、溶接電極１２Ａ，１２Ｂを所定の角度分傾けることで設定した。
【００５７】
（割れの有無の確認）
溶接後の接合構造体１０は、Ｘ線透過試験、及び断面マクロ観察より割れの有無を確認した。断面マクロ観察位置は、ナゲット中央部とし、観察面は長手方向と平行な面とした。割れ確認時は、エッチングなしとし、ナゲット径測定時はピクリン酸飽和水溶液によるエッチングを行って測定した。
【００５８】
試験の評価結果を、鋼板１１の組み合わせ、脱炭層１３の深さ（厚さ）、溶接条件とともに表２に示す。
【００５９】
【表２】
2020082102.tif 000004
【００６０】
表２に示すように、脱炭層を有する鋼板同士を溶接した、いずれの実施例においても、割れが無いことが確認され、良好な接合構造体が得られた。一方、脱炭層１３を有さない鋼板同士を溶接した、いずれの比較例においても、割れが確認され、良好な接合構造体が得られなかった。
【００６１】
なお、本発明は、前述した各実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。
【符号の説明】
【００６２】
１０    接合構造体
１１，１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ    高張力鋼板（鋼板）
１２Ａ，１２Ｂ    溶接電極
１３    脱炭層
１４    亜鉛系めっき層
２１    亜鉛系めっき鋼板（鋼板）
ＣＬ    溶接電極の軸芯
ＣＬ１  一方の溶接電極の軸芯
ＣＬ２  他方の溶接電極の軸芯
ＶＬ    鋼板表面の垂線
Ｃ      ギャップ
Ｄ１     ナゲット径
ｄ      芯ずれ
θ      打角
【図１Ａ】
2020082102.tif 000005
【図１Ｂ】
2020082102.tif 000006
【図１Ｃ】
2020082102.tif 000007
【図２Ａ】
2020082102.tif 000008
【図２Ｂ】
2020082102.tif 000009
【図２Ｃ】
2020082102.tif 000010
【図３Ａ】
2020082102.tif 000011
【図３Ｂ】
2020082102.tif 000012
【図４Ａ】
2020082102.tif 000013
【図４Ｂ】
2020082102.tif 000014
【図５Ａ】
2020082102.tif 000015
【図５Ｂ】
2020082102.tif 000016
【図６】
2020082102.tif 000017
【図７Ａ】
2020082102.tif 000018
【図７Ｂ】
2020082102.tif 000019