(57)【要約】【課題】少なくとも１枚が７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する鋼板からなる鋼板部材を用いて抵抗スポット溶接により組み立てた溶接構造体として、溶接部の水素脆化を防止し得るようにした溶接構造体を提供する。【解決手段】フランジ部を有する第１の鋼板部材と、第１の鋼板部材のフランジ部に対応する部位に平坦部を有する第２の鋼板部材とを備え、前記第１、第２の鋼板部材のうち少なくとも１枚は、引張強さが７８０ＭＰａ以上であり、第１の鋼板部材のフランジ部と第２の鋼板部材の平坦部とが重ねられて抵抗スポット溶接により接合されてなる溶接構造体において；第１の鋼板部材のフランジ部と第２の鋼板部材の平坦部との間に鋼からなるインサート板が介挿されており、フランジ部と平坦部との重なり部位のうち、インサート板が介挿された領域内に抵抗スポット溶接によるナゲットが形成されている溶接構造体。【選択図】図１
2020151757.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ部を有する第１の鋼板部材と、
前記第１の鋼板部材のフランジ部に対応する部位に平坦部を有する第２の鋼板部材と
を備え、
かつ前記第１の鋼板部材と第２の鋼板部材のうち少なくとも１枚は、引張強さが７８０ＭＰａ以上であり、
前記第１の鋼板部材のフランジ部と前記第２の鋼板部材の平坦部とが重ねられて抵抗スポット溶接により接合されてなる溶接構造体において；
さらに前記第１の鋼板部材のフランジ部と前記第２の鋼板部材の平坦部との間に鋼からなるインサート板が介挿されており、
前記フランジ部と前記平坦部との重なり部位のうち、前記インサート板が介挿された領域内に抵抗スポット溶接によるナゲットが形成されていることを特徴とする溶接構造体。
【請求項２】
前記インサート板は、その板厚ｔｉが前記鋼板部材の板厚ｔｈとの関係で、
１．２＞ｔｉ／ｔｈ＞０．２０
の範囲内にあることを特徴とする請求項１に記載の溶接構造体。
ここで、インサート板を挟んだ前記各鋼板部材の板厚が互いに異なる場合は、薄い方の鋼板部材の板厚をｔｈとする。
【請求項３】
前記第１の鋼板部材として、長さ方向に対して直交する断面の形状としてハット型断面を有する鋼板部材が用いられていることを特徴とする請求項１、請求項２のいずれか一の請求項に記載の溶接構造体。
【請求項４】
前記第２の鋼板部材として、長さ方向に対して直交する断面の形状としてハット型断面を有する鋼板部材が用いられていることを特徴とする請求項３に記載の溶接構造体。
【請求項５】
前記第２の鋼板部材として、平板状の鋼板部材が用いられていることを特徴とする請求項３に記載の溶接構造体。
【請求項６】
請求項１〜請求項５のいずれか一の請求項に記載の溶接構造体を製造するにあたり、
予め前記第１の鋼板部材と前記第２の鋼板部材と前記インサート板とを用意しておき、
前記第１の鋼板部材のフランジ部の板面と、前記第２の鋼板前記部材の平坦部とのうち、いずれか一方の板面に前記インサート板を接合した後、前記フランジ部と前記平坦部とを、それらの間に前記インサート板が介在するように重ね、その後、インサート板が介在する重ね領域内に抵抗スポット溶接を施すことを特徴とする溶接構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の車体の骨格などに使用される、鋼板からなる複数の部材をスポット溶接してなる溶接構造体、及びその溶接構造体を製造するための方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
自動車の車体の骨格部品としては、従来から、鋼板からなる二つの部材、例えばハット型断面を有する二つの部材を組み合わせるか、あるいはハット型断面を有する部材と平板状の部材とを組み合わせて、スポット溶接により接合した溶接構造体が多用されている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
この種の従来の溶接構造体の具体的な一例を図１６、図１７に示す。
第１の鋼板部材１は、長板状の鋼板の幅方向両側部分を略Ｕ字形状をなすように折り曲げ、さらに両端部を外側に折り曲げてフランジ部１１、１２を形成して、長手方向に直交する断面形状としてハット型断面を有する形状に加工したものである。また第２の鋼板部材２も、同様にフランジ部２１、２２を形成して、長手方向に直交する断面形状としてハット型断面を有する形状に加工したものである。なお図１６に示す例では、第１の鋼板部材１のハット型断面の深さＤ１が、第２の鋼板部材２のハット型断面の深さＤ２よりも深く作られている。
【０００４】
そして第１の鋼板部材１と第２の鋼板部材２とを、それぞれのハット型断面の開放側（底面に対して反対側）が向き合うように配置して、第１の鋼板部材１のフランジ部１１、１２と、第２の鋼板部材２のフランジ部２１、２２とを重ね合わせ、重ね合わされたフランジ部１１、１２；２１、２２同士を抵抗スポット溶接によって接合し、全体としてほぼ角筒状をなす中空の溶接構造体４が形成されている。スポット溶接により形成されたナゲット（溶接金属）を符号３で示す。
ここで、スポット溶接は、フランジ部１１、１２；２１、２２の長さ方向に所定のピッチＰ、例えば３０ｍｍ程度のピッチＰで間隔を置いて施される。したがって各ナゲット３は、フランジ部１１、１２；２１、２２の長さ方向にピッチＰで形成されている。
【０００５】
なおハット型断面を有する鋼板部材を製造する方法としては、長板状の鋼板（熱延鋼板もしくは冷延鋼板）に冷間もしくは熱間でプレス加工やロール成形等の加工を施し、鋼板にハット型断面形状を付与する方法が一般的である。
一方、最近では、車体の軽量化、衝突安全性を確保するために、骨格部品などの鋼板としては、高強度鋼板を使用することが望まれるようになっている。そしてハット型断面を有する鋼板部材の素材としては、例えば７８０ＭＰa以上の引張強さを有する高強度鋼板を用いることが望まれている。また、高強度鋼板についてハット型断面を付与する加工方法としては、熱間でプレス加工（ホットスタンプ）を施すことも多くなっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−８９７３０号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】古迫誠司ら「自動車ボディの接合技術における最近の課題とその対策技術−前編」新日鉄技報第３９３号（２０１２）、p.６９−７５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ハット型断面を有する鋼板部材を組み合わせて、スポット溶接によりフランジ部の重ね合わせ部位を接合した溶接構造体では、溶接時やその後の電着塗装時などにおいて、溶接部に水素が侵入することによる脆化（水素脆化）が生じることがある。特に高強度鋼板を用いた場合には、溶接部に水素脆化が生じやすいことが認識されている。
溶接部に水素脆化が生じれば、遅れ破壊を招いて、継手性能、ひいては車体性能に悪影響を及ぼす恐れがある。そこで、溶接部に水素脆化が生じないような溶接構造体とすることが強く望まれる。しかしながら従来は、溶接部の水素脆化、とりわけ高強度鋼板を用いた場合の溶接部の水素脆化の問題に対する対策は、必ずしも十分に講じられているとは言えず、特許文献１でも水素脆化の問題については言及されていない。
【０００９】
本発明は以上の事情を背景としてなされたもので、少なくとも１枚が７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する鋼板からなる複数の鋼板部材を用いて抵抗スポット溶接により組み立てた溶接構造体として、溶接部の水素脆化を防止し得るようにした溶接構造体、及びその製造方法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、少なくとも１枚が７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する鋼板からなる複数の鋼板部材を用いて抵抗スポット溶接により組み立てた溶接構造体における溶接部の水素脆化を防止する手段を開発するべく、種々実験・検討を重ねたところ、次のような知見が得られた。
【００１１】
溶接部付近に水素脆化が生じやすくなる原因は、次のように考えられる。
すなわち、ハット型断面を有する鋼板部材を製造するにあたっては、長板状の鋼板にプレス加工やロール成形等の加工を施すのが通常である。このような加工によってハット型断面を形成する場合、加工後のスプリングバック等に起因して、フランジ部の寸法精度、形状精度にばらつきが生じやすい。そのため、ハット型断面を有する鋼板部材を組み合わせて、スポット溶接により前述のような溶接構造体を製造するためにフランジ部同士を重ね合わせた場合、その重ね合わせ部位において、一方の鋼板部材のフランジ部板面と、他方の鋼板部材のフランジ部板面との間に、不可避的に隙間が生じることが認識されている。
【００１２】
図１８に、ハット型断面を有する第１の鋼板部材１と第２の鋼板部材２とを組み合わせた状態（スポット溶接前の状態）で、第１の鋼板部材１のフランジ部１１と、第２の鋼板部材２のフランジ部２１と間に隙間５が存在している状況を模式的に示す。隙間５の間隔（空隙寸法）Ｇは、一般には０．３ｍｍ〜１．０ｍｍ程度となり、場合によっては１．０ｍｍを越えることもある。
【００１３】
このような隙間５が存在するフランジ部１１、２１の重ね合わせ部位にスポット溶接を施して、ナゲット３が形成された状態を図１９に模式的に示す。
スポット溶接時において、溶接部位では、電極による加圧によって隙間５が消滅する方向に母材鋼板（フランジ部１１、２１）が弾性変形して、その個所に引張応力が生じる。とりわけナゲット３の端部３aからそれに隣接する鋼板母材の熱影響部位（ＨＡＺ）付近に集中して大きな引張応力が生じることが知見された。図１９において大きな応力集中が生じた領域を鎖線丸囲いＳで示す。
【００１４】
このように溶接部付近に大きな引張残留応力が存在する状態で侵入水素量が臨界値に達すれば、溶接部付近に水素脆化による遅れ破壊を引き起こしやすいことが判明した。
特に高強度鋼板を使用している場合には、ハット型に加工した後のスプリングバック量が大きくなりやすく、またスポット溶接時の引張応力も大きくなりやすい。そのため高強度鋼板では、応力集中が顕著となって、溶接部の水素脆化を招きやすいことが認識された。
【００１５】
なお高強度鋼板についてのハット型断面を付与するための加工としては、前述のように熱間でプレス加工（ホットスタンプ）を施すことも多くなっており、ホットスタンプでは成形後のスプリングバックも少なくなるのが通常である。しかしながら、高温でのプレス加工（ホットスタンプ）直後の焼入れ時において、冷却速度のばらつきが大きくなることがあり、その結果フランジ部の形状精度が下がり、前述のような隙間が生じやすくなって、水素脆化を招きやすくなることがある。
【００１６】
以上のような認識をベースとして、さらに検討を重ねた結果、少なくとも１枚が７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する鋼板からなる複数の鋼板部材における、スポット溶接のために重ね合わされる部位の板面間（すなわち重ね合わせにおいて隙間が生じる個所）に、鋼からなるインサート板を介挿させて、上記の隙間をインサート板によって埋めた状態とすることを考えた。そして、その状態でインサート板が介挿された重ね合わせ部位にスポット溶接を施せば、既に述べたようなナゲット端での引張応力の集中を緩和することが可能となって、水素脆化が生じにくくなることを知見し、本発明をなすに至った。
【００１７】
以下に本発明の具体的な態様について示す。
【００１８】
本発明の基本的な態様（第１の態様）の溶接構造体は、
フランジ部を有する第１の鋼板部材と、
前記第１の鋼板部材のフランジ部に対応する部位に平坦部を有する第２の鋼板部材と
を備え、
かつ前記第１の鋼板部材と第２の鋼板部材のうち少なくとも１枚は、引張強さが７８０ＭＰａ以上であり、
前記第１の鋼板部材のフランジ部と前記第２の鋼板部材の平坦部とが重ねられて抵抗スポット溶接により接合されてなる溶接構造体において；
さらに前記第１の鋼板部材のフランジ部と前記第２の鋼板部材の平坦部との間に鋼からなるインサート板が介挿されており、
前記フランジ部と前記平坦部との重なり部位のうち、前記インサート板が介挿された領域内に抵抗スポット溶接によるナゲットが形成されていることを特徴とするものである。
【００１９】
また本発明の第２の態様の溶接構造体は、
前記インサート板は、その板厚ｔｉが前記鋼板部材の板厚ｔｈとの関係で、
１．２＞ｔｉ／ｔｈ＞０．２０
の範囲内にあることを特徴とする前記第１の態様の溶接構造体である。
ここで、インサート板を挟んだ前記各鋼板部材の板厚が互いに異なる場合は、薄い方の鋼板部材の板厚をｔｈとする。
【００２０】
また本発明の第３の態様の溶接構造体は、
前記第１の鋼板部材として、長さ方向に対して直交する断面の形状としてハット型断面を有する鋼板部材が用いられていることを特徴とする前記第１、第２のいずれか一の態様の溶接構造体である。
【００２１】
また本発明の第４の態様の溶接構造体は、
前記第２の鋼板部材として、長さ方向に対して直交する断面の形状としてハット型断面を有する鋼板部材が用いられていることを特徴とする前記第３の態様の溶接構造体である。
【００２２】
また本発明の第５の態様の溶接構造体は、
前記第２の鋼板部材として、平板状の鋼板部材が用いられていることを特徴とする前記第３の態様の溶接構造体である。
【００２３】
また本発明の第６の態様の溶接構造体の製造方法は、
前記第１〜第５のいずれか一の態様の溶接構造体を製造するにあたり、
予め前記第１の鋼板部材と前記第２の鋼板部材と前記インサート板とを用意しておき、
前記第１の鋼板部材のフランジ部の板面と、前記第２の鋼板前記部材の平坦部とのうち、いずれか一方の板面に前記インサート板を接合した後、前記フランジ部と前記平坦部とを、それらの間に前記インサート板が介在するように重ね、その後、インサート板が介在する重ね領域内に抵抗スポット溶接を施すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、少なくとも１枚が７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する鋼板からなる複数の鋼板部材を用いて抵抗スポット溶接により組み立てた溶接構造体として、溶接部の水素脆化を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第1の実施形態の溶接構造体を示す縦断面図である。
【図２】図１の溶接構造体の平面図である。
【図３】図2のＩＩＩ−ＩＩＩ線における拡大断面図である。
【図４】図２のＩＶ−ＩＶ線における拡大断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態の溶接構造体を、図２に対応して示す平面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態の溶接構造体を、図１に対応して示す縦断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態の溶接構造体を、図１に対応して示す縦断面図である。
【図８】本発明の溶接構造体におけるナゲット端の応力集中状況の一例を説明するための模式図である。
【図９】本発明者等の実験における、インサート板を用いなかった場合のＬＴＳ試験片の形状・寸法を示す略解図である。
【図１０】本発明者等の実験における、インサート板を用いた場合のＬＴＳ試験片の形状・寸法を示す略解図である。
【図１１】本発明者等の実験による、ＴＳＳ試験片についてのインサート板の板厚と最大荷重との関係を示すグラフである。
【図１２】本発明者等の実験による、ＣＴＳ試験片についてのインサート板の板厚と最大荷重との関係を示すグラフである。
【図１３】本発明者等の実験による、ＬＴＳ試験片についてのインサート板の板厚と最大荷重との関係を示すグラフである。
【図１４】本発明の第１の実施形態もしくは第２の実施形態の溶接構造体を製造する方法の第１の例を説明するための略解図である。
【図１５】本発明の第１の実施形態もしくは第２の実施形態の溶接構造体を製造する方法の第２の例を説明するための略解図である。
【図１６】従来の溶接構造体の一例を、図1に対応する断面位置で示す縦断面図である。
【図１７】図１６に示す従来の溶接構造体の一例の平面図である。
【図１８】従来の溶接構造体における、スポット溶接すべき重ね合わせ部位での、スポット溶接前の隙間の発生状況を示す模式的な断面図である。
【図１９】図１８に示すような隙間が発生した媒位について、スポット溶接を施した状態を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に、本発明の各実施形態の溶接構造体について、図面を参照して詳細に説明する。
【００２７】
＜第１の実施形態＞
本発明の第１の実施形態の溶接構造体４を、図１〜図４に示す。第１の実施形態において、溶接構造体４は、第１の鋼板部材１及び第２の鋼板部材２と、インサート板６とからなる。ここで、第１の鋼板部材１及び第２の鋼板部材２は、少なくとも一方が７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する鋼板からなる部材であればよく、例えば第１の鋼板部材１及び第２の鋼板部材２が、ともに７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する鋼板からなるものであってもよい。またインサート板６は、これらの鋼板部材１、２と同等もしくは低強度の鋼板からなるものである。
【００２８】
第１の鋼板部材１は、例えば７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する長板状の鋼板をプレス加工やロール成形などにより、長手方向に直交する断面の形状としてハット型を有する形状に加工したものである。したがって第１の鋼板部材１は、幅方向の両端にフランジ部１１、１２を有している。
【００２９】
第２の鋼板部材２は、基本的には、第１の鋼板部材１のフランジ部１１、１２に対向してフランジ部１１、１２に重ねられる平坦部２１Ａ、２２Ａを有する鋼板からなるものであればよい。但し本実施形態では、第１の鋼板部材１と同様に、７８０ＭＰａ以上の引張強さを有する長板状の鋼板をプレス加工やロール成形などにより、長手方向に直交する断面の形状としてハット型を有する形状に加工したものとされている。したがって本実施形態では、第２の鋼板部材２も、幅方向の両端にフランジ部２１、２２を有しており、そのフランジ部２１、２２が上記の平坦部２１Ａ、２２Ａに相当する。
【００３０】
第１の鋼板部材１と第２の鋼板部材２とは、それぞれのハット型断面の開放側（底面に対して反対側）が向き合うように配置されている。そして第１の鋼板部材１のフランジ部１１、１２と、第２の鋼板部材２のフランジ部２１、２２とが重ね合わされ、その重ね合わせ部位における、第1の鋼板部材１のフランジ部１１、１２と第２の鋼板部材１のフランジ部２１、２２の板面の対面部位間に前記インサート板６が介挿されている。
【００３１】
インサート板６は、基本的には、その板面のサイズが溶接部位のナゲット３の径ｄｎよりも大きい寸法の鋼板材とし、ナゲット３を含む部位に、ナゲット３の周縁部の外側まで延出するように配設されていればよい。したがって、例えば後述する第２の実施形態（図５参照）に示すように、第１、第２の鋼板部材１、２のフランジ部１１，１２；２１、２２の長手方向に間隔を置いて形成された複数の溶接部位（ナゲット）に跨って（共通して）連続する長板状のスペーサ板６が配設されていてもよい。但し第1の本実施形態では、各溶接部位ごとに、例えば板面形状（厚みに対して直交する方向の面の形状）が正方形をなすインサート板６が、個別に配設されている。
【００３２】
第１、第２の鋼板部材１、２のフランジ部１１，１２；２１、２２の重ね合わせ部位（インサート板６が介挿された部位）には、フランジ部１１，１２；２１、２２の長手方向に間隔を置いて抵抗スポット溶接が施されて、複数のナゲット３が所定のピッチＰで等間隔に形成されている。これによって、ハット型断面を有する第１、第２の鋼板部材１、２が接合されて、全体としてほぼ矩形の断面をなす中空筒状の溶接構造体４が形成されている。ここで、複数のナゲット３が並ぶピッチＰの寸法は特に限定しないが、一般には１５ｍｍ〜４５ｍｍ程度、代表的には３０ｍｍ程度とされる。なおこれら複数のナゲット３は、すべて等しいピッチＰで並ぶ必要はない。
【００３３】
なお、上記のように構成された溶接構造体４における長手方向に直交する断面（矩形断面）の寸法は特に限定されるものではなく、従来から自動車の車体の骨格部品として用いられている溶接構造体と同等であればよく、例えば図１に示されている矩形断面の幅ＣＷは８０〜２００ｍｍ程度、高さＣＨは８０〜２００ｍｍ程度であればよい。また、矩形断面部分からのフランジ部の延出幅ＦＷは、１２〜２０ｍｍ程度であればよい。
【００３４】
＜第２の実施形態＞
図５には、本発明の第２の実施形態の溶接構造体４を示す。なお第２の実施形態の溶接構造体４が第１の実施形態の溶接構造体と異なる点は、インサート板６の構成だけであり、そこで第２の実施形態の溶接構造体を示す図としては、第１の実施形態の溶接構造体についての平面図（図２）に対応する平面図のみを、図５として示している。
第２の実施形態の溶接構造体４においては、インサート板６として、フランジ部１１、１２；２１、２２の長手方向に連続する長板状の鋼板を用いている。すなわち、フランジ部１１、１１Ｂ；２１、２２の長手方向に間隔を置いて形成された複数の溶接部位（ナゲット）３に跨って、インサート板６が、フランジ部同士の重ね合わせ部位に介挿されている。
【００３５】
このように複数の溶接部位（ナゲット）３に跨ってインサート板を介挿した構成とすれば、各溶接部位ごとにインサート板６を介挿した第１の実施形態の溶接構造体と比較し、インサート板６の数を少なくすることができる。そのため、溶接構造体の組み立て（製造）にあたって、用意する部品点数の減少と作業効率の向上により、コスト低減を図ることができる。
【００３６】
＜第３の実施形態＞
図６には、本発明の第３の実施形態の溶接構造体４を示す。なお第３の実施形態の溶接構造体４が第１の実施形態の溶接構造体と異なる点は、第２の鋼板部材２の断面形状だけであり、そこで第３の実施形態の溶接構造体を示す図としては、第１の実施形態の溶接構造体についての縦断面図（図１）に対応する縦断面図のみを、図６として示している。
第３の実施形態の溶接構造体４においては、第２の鋼板部材２として、平坦な平板状（長板状）の鋼板が用いられている。すなわち第３の実施形態の溶接構造体４の第２の鋼板部材２は、第１の実施形態の溶接構造体の第２の鋼板部材のようなハット型断面を有していない。したがってこの場合、フランジ部も持たない。そして第３の実施形態の溶接構造体では、ハット型断面を有する第１の鋼板部材１の幅方向両端のフランジ部１１、１２と、長板状の第２の鋼板部材の幅方向両端付近の平坦部２１Ａ、２２Ａとが重ね合わされ、かつその重ね合わせ部位にインサート板６が介挿されている。
【００３７】
＜第４の実施形態＞
図７には、本発明の第４の実施形態の溶接構造体４を示す。なお第４の実施形態の溶接構造体４が第１の実施形態の溶接構造体と異なる点は、第２の鋼板部材２の断面形状及びその断面での方向性だけであり、そこで第４の実施形態の溶接構造体を示す図としては、第１の実施形態の溶接構造体についての縦断面図（図１）に対応する縦断面図のみを、図７として示している。
【００３８】
第４の実施形態の溶接構造体４において、第２の鋼板部材２は、ハット型断面を有する部材とされている。但し、第1の実施形態の溶接構造体とは異なり、第２の鋼板部材２は、そのハット型断面の開放方向が第１の鋼板部材１のハット型断面の開放方向と同方向を向くように配置された状態で、第１の鋼板部材１と組み合わされている。すなわち、第２の鋼板部材２のハット側断面の凸側が第１の鋼板部材１のハット型断面の凹側に挿入されている。このような第４の実施形態の溶接構造体４においても、ハット側断面をなす第１の鋼板部材１のフランジ部１１、１２とハット型断面をなす第2の鋼板部材２のフランジ部２１、２２とが、それらの間にインサート板６が介挿された状態で重ね合わされ、そのインサート板６が介挿された重ね合わせ部位においてスポット溶接が施されて、ナゲット３が形成されている。
【００３９】
以上のような各実施形態の溶接構造体の作用・効果について、次に説明する。
なお以下の説明では、第２の鋼板部材２としては第１、第２、第４の実施形態と同様に、ハット型断面を有する部材、すなわち幅方向両端に、平坦部２１Ａ、２２Ａとしてフランジ部２１、２２を有しているものとしている。したがって、重ね合わせ部位についても、第１の鋼板部材１のフランジ部１１Ａ、１１Ｂと第２の鋼板部材２における平坦部２１Ａ、２２Ａであるフランジ部２１、２２とを重ね合わせた部位に、インサート板６を介挿したものとして説明している。ここで、第３の実施形態の溶接構造体として示したように、第２の鋼板部材２として、フランジ部を持たない平坦な板材を用いた場合については、以下の説明中における第２の鋼板部材２のフランジ部２１、２２を、第２の鋼板部材２の幅方向両端側の平坦部２１Ａ、２２Ａと読み替えることができる。
【００４０】
＜各実施形態の溶接構造体の第１の作用・効果＞
重ね合わされたフランジ部１１、１２；２１、２２の相互間、特に溶接部位におけるフランジ部の相互間にインサート板６が挿入されているため、インサート板６を挿入しない状態で重ね合わせた従来技術の場合に生じる隙間（図１８の隙間５）が、インサート板６によって埋められることになる。そのため、溶接部位におけるフランジ部１１、１２；２１、２２の相互間に隙間が実質的に存在しないか、または存在してもその隙間の寸法（間隔）が、インサート板６を挿入しない状態で重ね合わせた場合よりも格段に小さくなる。
【００４１】
そのため、例えば図５に模式的に示しているように（また従来例についての図１９と比較すれば明らかなように）、スポット溶接時における溶接部位への電極による加圧による母材鋼板の変形が生じないか、又は変形量が少なくなり、その結果、ナゲット端での引張応力も小さくなって、応力集中が緩和される。すなわち、インサート板６の挿入によって、スポット溶接時のナゲット端付近での母材鋼板（鋼板部材）の変形が少なくなると同時に、応力集中箇所が、ナゲット３の２か所の端部３ｂ、３ｃからそれに隣接する２枚の鋼板からなる鋼板部材１、２の熱影響部（ＨＡＺ）に至る領域（図８の鎖線囲い部分Ｔ、Ｕ）の２か所に分散されるため、応力が緩和され、その結果、水素脆化が生じにくくなるのである。
すなわち、インサート板を挿入しない状態で重ね合わせた場合には、隙間の存在によってナゲット端に応力が集中し、その残留応力によって疲労強度が低下することが懸念される。これに対して、インサート板を挿入しておくことによって、スポット溶接時におけるナゲット端での応力集中が緩和されて、引張の残留応力が小さくなる。これは、水素脆化の抑制に効果がある。また引張の残留応力が小さくなることは、疲労強度の向上にも効果がある。
【００４２】
ここで、高強度鋼板、例えば引張強さが７８０ＭＰａ以上の鋼板を、各鋼板部材の少なくとも１枚に用いている場合、成形加工後のスプリングバック量が大きくなって隙間も大きくなりやすいことに加え、スポット溶接時のナゲット端の引張応力も大きくなる傾向を示すため、インサート板を使用しない場合にはナゲット端の応力集中も顕著となって、水素脆化が生じやすくなる。しかしながら、インサート板を挿入すれば、高強度鋼板を使用した場合でも、前述のような応力集中の緩和効果によって、水素脆化の発生を確実に抑制することが可能となる。
【００４３】
＜各実施形態の溶接構造体の第２の作用・効果＞
インサート板を挿入しない状態で重ね合わせてナゲットを形成した場合に溶接部に荷重が負荷されれば、ナゲット端に応力が集中する。こうした場合、たとえば車体の衝突時に溶接部が早期に破断することとなり、車体の衝突安全性が安定しなかったり、損なわれたりする可能性がある。これに対して、インサート板を挿入しておくことによって、スポット溶接時におけるナゲット端での応力集中が緩和される（応力が小さくなる）結果、溶接部の強度も十分に確保することが可能となる。その結果、優れた車体の衝突安全性を安定確保しやすくなる。
【００４４】
＜各実施形態の溶接構造体の第３の作用・効果＞
第１、第２の鋼板部材のいずれか少なくとも一方にめっき鋼板、特に亜鉛メッキ鋼板を用いて、フランジ部の重ね合わせ部位にめっき層が存在する溶接構造体の場合、スポット溶接時にめっき層が溶融して、液体金属（めっき層の溶融金属）が固体金属（めっき鋼板の母材部）に接する状態となる。そのためいわゆる液体金属脆化（ＬＭＥ）が母材鋼板に生じ、それに起因する割れ（ＬＭＥ割れ）がスポット溶接後の溶接部付近に生じることが懸念される。特に高強度鋼板、例えば引張強さが７８０ＭＰａ以上の鋼板を、各鋼板部材の少なくとも１枚に用いている場合、成形加工後のスプリングバック量が大きくなって隙間も大きくなりやすいため、インサート板を使用しない場合にはナゲット端の応力集中も顕著となって、ＬＭＥ割れが生じやすくなる。しかしながら、インサート板を挿入すれば、高強度鋼板を使用した場合でも、応力集中の緩和効果によって、ＬＭＥ割れの発生を抑制することが可能となる。
ここで、ＬＭＥ割れは、電極と鋼板が接している側でも発生する場合がある。電極側の鋼板表面でもＬＭＥ割れが発生するのは、高温で、かつ高い応力ひずみが負荷される条件下である。特に隙間が大きい場合は、電極による鋼板の押し込み程度が増大し、電極側の鋼板表面の応力ひずみが高くなると考えられる。その結果、ＬＭＥ割れの発生確率が高まる。しかし、インサート材を使用すれば、電極の押し込み程度が軽減されて、電極側の鋼板表面の応力ひずみを低減可能となる。その結果、電極側の鋼板表面のＬＭＥ割れの発生を抑制することが可能となるのである。
【００４５】
さらに、溶接構造体の各要素についての好ましい条件について説明する。
【００４６】
＜鋼板部材を構成する高強度鋼板＞
第１、第２の鋼板部材を構成する鋼板の少なくとも１枚としては、引張強さが７８０ＭＰａ以上、好ましくは９８０ＭＰａ以上の鋼板を用いる。
第１、第２の鋼板部材を構成する高強度鋼板の引張強さがいずれも７８０ＭＰａ未満では、インサート板を介挿しない場合でも、スポット溶接時におけるナゲット端での応力集中が比較的少ない。そのため溶接部位での水素脆化も比較的生じにくく、また疲労強度の低下も少なく、さらにはめっき鋼板を用いた場合のＬＭＥ割れの発生の恐れも少ない。なお、これらの現象については、引張強さが７８０ＭＰa未満の鋼板では、応力集中だけでなく、溶接部硬さが低いことや感受性が低いことも影響していると思われる。
これに対し、第１、第２の鋼板部材を構成する鋼板の少なくとも一方の引張強さが７８０ＭＰａ以上であれば、インサート板を介挿しない場合、スポット溶接時におけるナゲット端での応力集中が大きい。そのため溶接部位での水素脆化も生じやすく、そのほか疲労強度の低下も懸念され、さらにはめっき鋼板を用いた場合のＬＭＥ割れも発生しやすくなる。ここで引張強さが７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板では、７８０ＭＰa未満の鋼板とは反対に、溶接部硬さが高いことや感受性が高いことも現象の発生し易さに影響していると思われる。
一方、インサート板を介挿すれば、第１、第２の鋼板部材を構成する鋼板の少なくとも一方の引張強さが７８０ＭＰａ以上である場合に、本発明の作用・効果を十分に発揮させることができ、そこで、第１、第２の鋼板部材の少なくとも一方に使用する鋼板の引張強さは７８０ＭＰａ以上とした。
【００４７】
なお、溶接部の強度の観点からも、第１、第２の鋼板部材を構成する鋼板の少なくとも一方としては、引張強さが７８０ＭＰａ以上、好ましくは９８０ＭＰａ以上の鋼板を用いることが好適である。
例えば非特許文献１の図１に示しているように、スポット溶接継手のせん断強度の指標である引張せん断強さ（ＴＳＳ）は、溶接対象の鋼板の引張強さが高くなればそれに伴って上昇する傾向を示す。これに対して剥離強度の一つの指標である十字引張強さ（ＣＴＳ）は、溶接対象の鋼板の引張強さが７８０ＭＰａ未満では、鋼板の引張強さが高くなるに伴って若干上昇する傾向を示すものの、鋼板の引張強さが、７８０ＭＰａ以上となれば、鋼板の引張強さが高くなるに伴って低下する傾向を示す。そのほか、剥離強度の別の指標であるＬ字引張強さ(ＬＴＳ)についても、非特許文献１の図１には示されていないが、鋼板の引張強さが７８０ＭＰａ以上となれば、鋼板の引張強さが高くなるに伴って低下する傾向を示すことが確認されている。
このように、溶接対象の鋼板の引張強さが７８０ＭＰａ未満では、剥離強度の低下は認められないか、又はわずかであるため、剥離強度の低下に対する方策を講じる必要性は少ない。このような観点からも、引張強さが７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板を対象とすることが好適である。
【００４８】
第１、第２の鋼板部材を構成する鋼板の厚みは特に限定されるものではなく、自動車の車体の骨格部品として求められる強度（特に軸圧壊強度）や、溶接構造体である骨格部品の断面寸法などに応じて適宜選定すればよい。一般には、例えば０．８ｍｍ〜２．３ｍｍ程度の板厚とすればよい。
【００４９】
＜インサート板の材質＞
鋼からなるインサート板の強度は特に限定されず、溶接対象の鋼板部材に使用される鋼板（少なくとも１枚が引張強さ７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板）と同程度の強度を有する鋼板、あるいはそれより低強度の鋼板など、適宜の鋼板を用いることができる。ここで、スポット溶接時における応力集中の緩和効果は、インサート板の強度に依存しないため、上記のようにインサート板の強度は限定されないのである。但し、インサート板として炭素濃度の低い低強度鋼を使用すれば、少なくとも１枚が引張強さが７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板からなる溶接対象の鋼板部材とインサート板の成分が、スポット溶接時の溶融金属内で混合され、成分が平均化（鋼板部材の少なくとも１枚を構成する高強度鋼板の炭素濃度より低下）する。その結果、溶接部の靭性が向上するため、溶接部強度を向上させることができる。なお、インサート材の鋼板として炭素濃度の低い低強度鋼を使用する場合でも、炭素量（Ｃ量）が質量％で０．１％を越える鋼を用いることが望ましい。これは、インサート板のＣ量が０．１％以下では、溶接部のせん断強度（ＴＳＳ）が低くなってしまうことが懸念されるからである。
【００５０】
＜インサート板の板厚＞
インサート板の板厚ｔｉ（図３、図４参照）は、インサート板を介挿しない状態で第１、第２の鋼板部材のフランジ部（もしくは平坦部）を重ね合わせた場合に生じると想定される、スポット溶接部位の隙間の寸法と同等であることが望ましく、また隙間の寸法よりも小さい板厚であってもできるだけ隙間の寸法に近いことが望ましい。インサート板の板厚ｔｉが、隙間の寸法に近いほど、インサート板により隙間を埋めて、ナゲット端での応力集中を部緩和する効果が大きくなる。
【００５１】
さらにインサート板の板厚ｔｉは、各鋼板部材の板厚ｔｈ（図３、図４参照）との関係からも、好ましい条件がある。すなわち、インサート板の板厚ｔｉは、鋼板部材の板厚ｔｈに応じて、
１．２＞ｔｉ／ｔｈ＞０．２０
を満たす範囲内とすることが好ましい。なお第１の鋼板部材の板厚と第２の鋼板部材の板厚が異なる場合には、薄い方の鋼板部材の板厚をｔｈとして、上記の関係が満たされればよい。
【００５２】
ここで、上記の板厚比ｔｉ／ｔｈが０．２０以下では、ナゲット端での応力集中を緩和する作用が十分に得られず、水素脆化の防止を十分に図ることが困難となることがあり、また疲労強度の低下防止やＬＭＥ割れの発生防止の効果も十分に得られなくなる。一方、上記の板厚比ｔｉ／ｔｈが１．２以上となれば、水素脆化の防止の効果や、疲労強度の低下防止、さらにＬＭＥ割れの発生防止の効果が飽和するばかりでなく、溶接部のせん断強度（引張せん断強さ：ＴＳＳ）が低下してしまうことが懸念される。そこで板厚比ｔｉ／ｔｈは上記の範囲内とすることが好ましい。
【００５３】
なお板厚比ｔｉ／ｔｈは、上記の範囲内でも、特に
１．２＞ｔｉ／ｔｈ＞０．３５
を満たす範囲内とすることが、より好ましい。
またここで、板厚比ｔｉ／ｔｈの上限を、１．０未満としてもよい。
【００５４】
なお、第１、第２の鋼板部材の少なくとも一方の鋼板として引張強さが７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板を用いた場合、板厚比ｔｉ／ｔｈが０．２０以下では、ナゲット端での応力集中を分散させる作用が十分に得られないが、これに起因して、溶接部の剥離強度の低下も十分に防止し得ないことが本発明者等の実験により判明している。そこで次に、このような本発明者等の実験の概要について説明する。
【００５５】
＜インサート板の板厚と剥離強度との関係についての実験＞
溶接対象の２枚の鋼板として、板厚が１．６ｍｍの１４７０ＭＰa級ホットスタンプ鋼（以下、ＨＳ鋼と記す）を用い、インサート板として板厚が０．２〜１．６ｍｍの２７０ＭＰa級の炭素鋼（以下、２７０鋼と記す）を用いて、次のような実験を行なった。
すなわち、インサート板無しで２枚のＨＳ鋼を重ね合わせる態様と、２枚のＨＳ鋼の間にインサート板として種々の板厚の２７０鋼を挟んで重ね合わせた態様との２態様について、スポット溶接して３種の継手引張試験片を作成した。
【００５６】
ここで、継手引張試験片としては、ＪＩＳ  Ｚ  ３１３６（２０１３年確認、２０１４年版）に準拠した引張せん断試験片（ＴＳＳ試験片）、ＪＩＳ  Ｚ  ３１３７（２０１３年確認、２０１４年版）に準拠した十字引張試験片(ＣＴＳ試験片)、及びL字引張試験片（ＬＴＳ試験片）の３種とし、それぞれ引張試験を実施した。なおＬＴＳ試験片については規格はないが、図９、図１０に示す形状、寸法とした。
【００５７】
インサート板無しで２枚のＨＳ鋼を重ね合わせた試験片（すなわちインサート板の板厚がゼロの試験片）と、種々の板厚のインサート材を介挿させた試験片についての、各引張試験による最大引張荷重とインサート材の板厚との関係を図１１〜図１３に示す。図１１はＴＳＳ試験片についての結果を示し、図１２はＣＴＳ試験片についての結果を示し、図１３はＬＴＳ試験片についての結果を示す。
【００５８】
図１１から、ＴＳＳ試験片では、インサート板を介挿した場合には、インサート板を介挿しない場合（インサート板の板厚がゼロの場合）よりも最大荷重が若干低下する傾向、すなわちせん断強度としてのＴＳＳが低下する傾向が認められた。
【００５９】
一方、図１２、図１３に示すように、ＣＴＳ試験片及びＬＴＳ試験片では、インサート板を介挿した場合には、インサート板を介挿しない場合（インサート板の板厚がゼロの場合）よりも最大荷重が上昇する傾向が認められ、特にＬＴＳ試験片では、インサート材の板厚が０．３２ｍｍを越えれば（したがって前記板厚比ｔｉ／ｔｈが０．２０を越えれば）安定して大きな最大荷重となること、すなわち安定して高い剥離強度が得られることが認められた。
【００６０】
これらの結果から、インサート板を介挿させることによる剥離強度向上の有効性、特に前記板厚比ｔｉ／ｔｈが０．２０を越えることによる剥離強度向上の有効性を新規に認識することができた。
【００６１】
＜インサート板の形状＞
第１の実施形態として示したように、各溶接部位ごとに個別にインサート板を介挿する場合におけるインサート板の形状（厚みに対して直交する方向に沿った板面の形状）は、正方形もしくは長方形、あるいは円形もしくは長円形又は楕円形であってもよく、要はスポット溶接対象の部位の形状等に応じて、最適な形状を選択すればよい。また第２の実施形態として示すように、複数の溶接部位に跨って共通に連続するインサート板を介挿する場合、インサート板はフランジ部の長さ方向に連続して延びる長板状とすればよい。
【００６２】
＜インサート板の板面のサイズ＞
フランジ部の幅方向におけるインサート板のサイズは、スポット溶接によって形成されるべき目標のナゲット径ｄｎ（図３、図４参照）の１．２倍以上とすることが好ましい。インサート板の板面のサイズがナゲット径ｄｎの１．２倍未満では、抵抗スポット溶接時の加圧力によって溶融金属がインサート板の外縁からはみ出てしまって、溶融金属の散りやナゲット径の目標値未達が生じる恐れがある。
【００６３】
ここで、インサート板の板面のサイズとは、インサート板の板面形状が正方形もしくは長方形である場合は、各辺の長さを意味する。したがってこの場合は、インサート板の各辺の最小長さがナゲット径の１．２倍以上であればよい。また、インサート板の板面形状が円形、長円形、もしくは楕円形の場合、インサート板のサイズとは、その径（中心を通るすべての方向についての径）を意味する。すなわちこの場合は、インサート板の最小径がナゲット径の１．２倍以上であればよい。なおインサート板のサイズの上限は特に規定しないが、通常はフランジ部の大きさ以下とすること好ましい。
【００６４】
なおまた、ナゲット径は溶接条件によって変化するが、一般に溶接対象の鋼板の板厚ｔｈとの関係で、
３√ｔｈ≦ｄｎ≦５√ｔｈ
を満たすナゲット径ｄｎが得られるように、溶接条件を選定するのが一般的である。したがって、インサート板の板面のサイズも、溶接条件と溶接対象の高強度鋼板の板厚ｔｈによって定まる目標とするナゲット径ｄｎに応じて設定すればよい。
【００６５】
なお、溶接構造体を構成する鋼板部材は、２枚に限らず、３枚以上の複数数であってもよい。例えば、ハット型顔面を有する第１の鋼板部材と、ハット型断面を有するかまたは平板状の第２の鋼板部材と、さらにハット型断面を有するかまたは平板状の第３（あるいはさらに第４、第５など）の鋼板部材とを組み合わせて溶接構造体としてもよい。この場合、すべての鋼板部材同士の間にインサート板を挟んでも、あるいは一部の（例えば２枚の）鋼板部材同士の間にのみインサート板を挟んでもよい。なお上記のように３枚以上の複数の鋼板部材を用いて溶接構造体を構成する場合、第１の鋼板部材、第２の鋼板部材の少なくとも一方に引張強さが７８０ＭＰａ以上の鋼板を用いていれば、第３（あるいはさらに第４、第５など）の鋼板部材としては、引張強さが７８０ＭＰａ以上の鋼板を用いても、あるいはより低強度の鋼板を用いていてもよい。
【００６６】
＜溶接構造体の製造方法＞
本発明の溶接構造体を製造するにあたっては、予め、前述のようなフランジ部を有する第１の鋼板部材、例えばハット型断面を有する第１の鋼板部材と、第１の鋼板部材のフランジ部に対応する平板部（例えばフランジ部）を有する第２の鋼板部材（例えばハット型断面を有する鋼板部材若しくは平板状の鋼板部材）と、インサート板とを用意しておく。そして第１の鋼板部材のフランジ部の板面と、第２の鋼板前記部材の平坦部（例えばフランジ部）の板面とを、それらの間にインサート板を介在させた状態で重ね合わせる。その後、インサート板が介在する重ね領域内に抵抗スポット溶接を施せばよい。
【００６７】
ここで、インサート板を介在させた状態で、第１の鋼板部材のフランジ部と第２の鋼板前記部材の平坦部（例えばフランジ部）とを重ねるにあたっては、事前に、第１の鋼板部材のフランジ部の板面、もしくは第２の鋼板部材の平坦部（例えばフランジ部）の板面にインサート板を仮付け接合しておくことが好ましい。このようなインサート板の仮付け接合を適用する場合の第１の製造方法例を図１４に、また第２の製造方法例を図１５に示す。なお、図１４、図１５のいずれも、第１の鋼板部材１と第２の鋼板部材２の両者にハット型断面を有する部材を用いた溶接構造体を製造する例、すなわち図１、図２として示した第１の実施形態の溶接構造体、もしくは図６に示した第２の実施形態の溶接構造体を製造する場合の製造方法例として示している。
【００６８】
図１４に示す第１の製造方法では、予め用意された第１、第２の鋼板部材１、２のうち、第２の鋼板部材２におけるフランジ部２１、２２の板面にインサート板６をレーザ―接合、スポット溶接、あるいは接着剤による接合など、任意の接合手段によって、仮付けしておく。その後、第１、第２の鋼板部材１、２をそのフランジ部１１、１２；２１、２２間にインサート板が位置するように組み合わせ、スポット溶接を行なう。
【００６９】
図１５に示す第２の製造方法では、予め用意された第１、第２の鋼板部材１、２のうち、第１の鋼板部材１におけるフランジ部１１、１２の板面にインサート板６をレーザ―接合、スポット溶接、あるいは接着剤による接合など、任意の接合手段によって、仮付けしておく。その後、第１、第２の鋼板部材１、２を、そのフランジ部１１、１２；２１、２２間にインサート板が位置するように組み合わせ、スポット溶接を行なう。
【００７０】
なお第１の実施形態として示したように、各溶接部位ごとに個別にインサート板を介挿させる場合には、第２の鋼板部材２のフランジ部２１、２２もしくは第１の鋼板部材１のフランジ部１１、１２における目標溶接打点に各インサート板の中心が一致するように、各インサート板６を配置して、第２の鋼板部材２のフランジ部２１、２２もしくは第１の鋼板部材１のフランジ部１１、１２にインサート板を仮付け接合すればよい。また第２の実施形態として示したように、複数の溶接部位に跨ってインサート板を介挿させる場合は、第２の鋼板部材２のフランジ部２１、２２もしくは第１の鋼板部材１のフランジ部１１、１２の長手方向に沿って長板状のインサート板を仮付け接合すればよい。
【００７１】
これらの製造方法例によれば、インサート板を介挿してスポット溶接する作業を効率的に行うことができる。
【００７２】
＜スポット溶接条件＞
抵抗スポット溶接にあたっての溶接条件は、通常の３枚組の鋼板を溶接する際の条件を採用することができる。例えばナゲット径ｄｎが、溶接対象の鋼板の板厚ｔｈとの関係で、
３√ｔｈ≦ｄｎ≦５√ｔｈ
を満たすナゲット径ｄｎが得られるように、溶接条件を選定すればよい。
【実施例】
【００７３】
以下に、本発明の実施例について、比較例とともに説明する。
【００７４】
＜実施例１＞
板厚が１．２ｍｍで、引張強さが１５２０ＭＰａの高強度鋼板（Ｃ量が０．２２質量％）からなるハット型断面を有する第１の鋼板部材、及び同じ高強度鋼板からなるハット型断面を有する第2の鋼板部材を溶接対象の鋼板部材とし、引張強さが１０１３ＭＰａの種々の板厚の高強度鋼板（Ｃ量が０．１３質量％）をインサート板とした。そしてこれらを組み合わせて、抵抗スポット溶接して、図１、図２に第１の実施形態として示したような溶接構造体を作成した。溶接には定置式で単相交流のスポット溶接機を用いた。加圧力は５ｋＮ、通電時間は０．２４ｓｅｃとし、ナゲット径が４√ｔとなる電流を選定した。
ここで、インサート板の板面の形状は、１辺が６０ｍｍの正方形とし、ナゲット径が６ｍｍとなる条件でスポット溶接を行った。溶接構造体の全長は３００ｍｍとして、スポット溶接打点のピッチ（ナゲットのピッチ）は４０ｍｍ、溶接打点数（ナゲット数）は、幅方向両側の合計で１４点とした。
【００７５】
これらの条件と、インサート板の板厚ｔｉと溶接対象の鋼板の板厚ｔｈとの比ｔｉ／ｔｈを、表１の処理番号２〜７に示す。但し、本実施例では、スペーサ板を介挿しない場合のフランジ部間の隙間を１．５ｍｍとした。この隙間を確保するため、各溶接部の間に厚さが１．５ｍｍでサイズが５ｍｍ×５ｍｍの薄鋼板をスペーサ板として予め配置した。このスペーサ板は、例えば両面粘着テープを用いて片側の鋼板に付ければ良いが、本実施例でも両面粘着テープを用いた。
なお、比較のため、インサート板を挿入せずにスポット溶接により組み立てた溶接構造体の例を、処理番号１の従来例（2枚組）として表1中に示す。
【００７６】
以上のようにして得られた溶接構造体について、溶接部の遅れ破壊評価試験、及び軸圧壊衝撃吸収特性の評価に供した。
ここで、遅れ破壊評価は、０．１規定の塩酸に２００時間浸漬して、遅れ破壊の発生数を調べた。
また軸圧壊衝撃吸収特性の評価では、１００ｋｇの錘を１４ｍ／ｓｅｃの速度で部材に衝突させた。このとき錘の進行方向は部材の軸に一致させ、また部材を置く台の下には圧壊荷重を測定するためのロードセルを設置した。さらに部材上端の圧壊変位は、錘下面位置をレーザ変位計で計測した変位で代替した。こうして計測した荷重を圧壊変位１５０ｍｍまで積分して、吸収エネルギと定義し、衝撃吸収特性の指標とした。
【００７７】
これらの試験結果を表1中に示す。なお遅れ破壊評価については、総溶接打点数１４点のうち、何点に遅れ破壊が発生したかをカウントし、それを遅れ破壊発生数として表1中に記載した。また軸圧壊衝撃試験において、総溶接打点数１４点のうち、何点が破断したかをカウントし、それを溶接部破断点数として表1中に記載した。
【００７８】
【表１】
2020151757.tif 000003
【００７９】
表1に示すように、インサート板を用いない処理番号１の従来例と比較して、インサート板を介挿した処理番号２〜７の本発明例では、遅れ破壊の発生が少ないこと、したがって水素脆化が発生しにくいことが明らかであり、また靭性にも優れ、かつ軸圧壊強度にも優れていることが明らかである。
【００８０】
なお遅れ破壊発生数が５点以下で、かつ溶接部破断点数が5点以下の場合を、特に良好と判定することができるが、インサート板を介挿した処理番号２〜７の本発明例では、これらの性能を満たして、特に良好となっていることが確認された。
【００８１】
＜実施例２＞
板厚が１．４ｍｍで、引張強さが１５１０ＭＰａの合金化溶融亜鉛めっき鋼板（亜鉛めっきの目付け量が６０ｇ/ｍ２；母材鋼板のＣ量が０．２４質量％）からなるハット型断面を有する第１の鋼板部材、及び同じ合金化溶融亜鉛めっき鋼板からなるハット型断面を有する第２の鋼板部材を溶接対象の鋼板部材とし、引張強さが３１７ＭＰａの種々の板厚の鋼板（Ｃ量が０．００２質量％）をインサート板とした。そしてこれらを組み合わせて、抵抗スポット溶接して、図１、図２に第1の実施形態として示したような溶接構造体を作成した。ここで、インサート板の板面の形状は、１辺が６０ｍｍの正方形とし、ナゲット径が６ｍｍとなる条件でスポット溶接を行った。溶接構造体の全長は３００ｍｍとして、スポット溶接打点のピッチ（ナゲットのピッチ）は４０ｍｍ、溶接打点数（ナゲット数）は、幅方向両側の合計で１４点とした。
【００８２】
これらの条件と、インサート板の板厚ｔｉと溶接対象の鋼板の板厚ｔｈとの比ｔｉ／ｔｈを、表２の処理番号１２〜１５に示す。但し、本実施例では、スペーサ板を介挿しない場合のフランジ部間の隙間を１．５ｍｍとした。なお、比較のため、インサート板を挿入せずにスポット溶接により組み立てた溶接構造体の例を、処理番号１１の従来例（2枚組）として表２中に示す。
【００８３】
以上のような亜鉛めっき鋼板を用いた溶接構造体についての、スポット溶接条件は次のとおりである。すなわち、溶接には定置式で単相交流のスポット溶接機を用いた。加圧力は５.５ｋＮ、通電時間は０．２８ｓｅｃとし、ナゲット径が４√ｔとなる電流を選定した。１４点あるスポット溶接部の外観検査、その後の断面観察を通じてＬＭＥ割れの有無を確認し、ＬＭＥ割れの発生数をカウントした。
【００８４】
【表２】
2020151757.tif 000004
【００８５】
表２に示すように、インサート板を用いない処理番号１１の従来例と比較して、インサート板を介挿した処理番号１２〜１５の本発明例では、ＬＭＥ割れの発生が少ないこと、したがって耐ＬＭＥ性に優れていることが明らかである。
【００８６】
なおＬＭＥ割れ発生数が５点以下の場合を、耐ＬＭＥ性良好と判定することができるが、インサート板を介挿した処理番号１２〜１５の本発明例では、その条件を満たしていることが確認された。
【００８７】
以上、本発明の好ましい実施形態および実験例について説明したが、これらの実施形態、実験例は、あくまで本発明の要旨の範囲内の一つの例に過ぎず、本発明の要旨から逸脱しない範囲内で、構成の付加、省略、置換、およびその他の変更が可能である。すなわち本発明は、前述した説明によって限定されることはなく、添付の特許請求の範囲によってのみ限定され、その範囲内で適宜変更可能であることはもちろんである。
【符号の説明】
【００８８】
１    第１の鋼板部材
２    第２の鋼板部材
３    ナゲット
４    溶接構造体
５    隙間
６    インサート板
１１    フランジ部
１２    フランジ部
２１    フランジ部
２１Ａ      平坦部
２２    フランジ部
２２Ａ    平坦部
【図１】
2020151757.tif 000005
【図２】
2020151757.tif 000006
【図３】
2020151757.tif 000007
【図４】
2020151757.tif 000008
【図５】
2020151757.tif 000009
【図６】
2020151757.tif 000010
【図７】
2020151757.tif 000011
【図８】
2020151757.tif 000012
【図９】
2020151757.tif 000013
【図１０】
2020151757.tif 000014
【図１１】
2020151757.tif 000015
【図１２】
2020151757.tif 000016
【図１３】
2020151757.tif 000017
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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