(57)【要約】  複数の鋼板部材の重ね合せ部がスポット溶接部(10)で接合された重ね合せ溶接部材であって、前記複数の鋼板部材のうちの少なくとも一つがマルテンサイトを含み；前記スポット溶接部(10)が、スポット溶接により形成されたナゲット(12)と、前記ナゲット(12)の周囲に形成された熱影響部と、前記熱影響部内でビッカース硬さが最も低い最軟化部と、前記ナゲットの中心部と前記最軟化部との間に形成され、焼き戻しマルテンサイトからなるとともにそのビッカース硬さが前記最軟化部のビッカース硬さを１００％とした場合に１２０％以下である焼き戻し領域と、を有することで、スポット溶接部における剥離強度を向上する。
2014025063.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の鋼板部材の重ね合せ部がスポット溶接部で接合された重ね合せ溶接部材であって、  前記複数の鋼板部材のうちの少なくとも一つがマルテンサイトを含み；  前記スポット溶接部が、    スポット溶接により形成されたナゲットと、    前記ナゲットの周囲に形成された熱影響部と、    前記熱影響部内でビッカース硬さが最も低い最軟化部と、    前記ナゲットの中心部と前記最軟化部との間に形成され、焼き戻しマルテンサイトからなるとともにそのビッカース硬さが前記最軟化部のビッカース硬さを１００％とした場合に１２０％以下である焼き戻し領域と、を有する；ことを特徴とする重ね合せ溶接部材。
【請求項２】
複数の鋼板部材の重ね合せ部がスポット溶接部で接合された重ね合せ溶接部材であって、  前記複数の鋼板部材のうちの少なくとも一つがマルテンサイトを含み；  前記スポット溶接部が、    抵抗スポット溶接により形成されたナゲットと、    前記ナゲットの周囲に形成された熱影響部と、    前記熱影響部内でビッカース硬さが最も低い最軟化部と、を有し；  前記ナゲットの溶融境界部から前記最軟化部までの距離をＤ（ｍｍ）とし、前記複数の鋼板部材のうち、最も引張強さの高い鋼板部材が単数であればその板厚をｔ（ｍｍ）とする一方、最も引張強さの高い鋼板部材が複数であればそれらの中で板厚が最も薄い鋼板部材の板厚をｔ（ｍｍ）とした場合に、下記（１）式を満足する；ことを特徴とする重ね合せ溶接部材。Ｄ≦ｔ０．２      ・・・（１）式
【請求項３】
前記複数の鋼板部材にホットスタンプ材が含まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の重ね合せ溶接部材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の重ね合せ溶接部材を含むことを特徴とする自動車用部品。
【請求項５】
複数の鋼板部材の重ね合せ部に、ナゲットと、前記ナゲットの周囲に形成される熱影響部と、前記熱影響部内でビッカース硬さが最も低い最軟化部と、を有するスポット溶接部を抵抗スポット溶接により形成する抵抗スポット溶接工程と；  前記ナゲットの中心部と、前記最軟化部との間に、焼き戻しマルテンサイトからなるとともにそのビッカース硬さが前記最軟化部のビッカース硬さを１００％とした場合に１２０％以下である焼き戻し領域を形成する焼き戻し工程と；を備えることを特徴とする重ね合せ部の溶接方法。
【請求項６】
前記抵抗スポット溶接工程で、    前記抵抗スポット溶接の通電時間をＴ（秒）とし、    前記複数の鋼板部材のうち、最も引張強さの高い鋼板部材が単数であればその板厚をｔ（ｍｍ）とする一方、最も引張強さの高い鋼板部材が複数であればそれらの中で板厚が最も薄い鋼板部材の板厚をｔ（ｍｍ）とし、    前記抵抗スポット溶接の通電１サイクルの時間をｃｙｃ（秒）とした場合に、下記（２）式を満たすように通電することを特徴とする請求項５に記載の重ね合せ部の溶接方法。  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ≦（５ｔ＋４）×ｃｙｃ      ・・・（２）式
【請求項７】
前記抵抗スポット溶接工程の前に、    通電時間Ｔ１（秒）と、通電１サイクルの時間ｃｙｃ（秒）と、板厚ｔ（ｍｍ）とが下記（３）式を満たした上で、予熱電流I（ｋＡ）を前記重ね合せ部に通電する予熱通電工程をさらに備え；  前記板厚ｔ（ｍｍ）として、前記複数の鋼板部材のうち、最も引張強さの高い鋼板部材が単数であればその板厚を用いる一方、最も引張強さの高い鋼板部材が複数であればそれらの中で板厚が最も薄い鋼板部材の板厚を用い；  前記抵抗スポット溶接工程で、    通電時間をＴ２（秒）とし、前記抵抗スポット溶接の通電１サイクルの時間をｃｙｃ（秒）とした場合に、下記（４）式を満たした上で、チリ発生電流以下の溶接電流Ｉ０（ｋＡ）を前記重ね合せ部に通電し；  前記予熱電流Ｉ（ｋＡ）と前記溶接電流Ｉ０（ｋＡ）とが、下記（５）式を満たす；ことを特徴とする請求項５に記載の重ね合せ部の溶接方法。  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ１≦（５ｔ＋８）×ｃｙｃ      ・・・（３）式  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ２≦（５ｔ＋４）×ｃｙｃ      ・・・（４）式  ０．３Ｉ０≦Ｉ≦０．７Ｉ０        ・・・（５）式
【請求項８】
前記抵抗スポット溶接工程では、前記ナゲットの溶融境界部から前記最軟化部までの距離をＤ（ｍｍ）とし、前記複数の鋼板部材のうち、最も引張強さの高い鋼板部材が単数であればその板厚をｔ（ｍｍ）とする一方、最も引張強さの高い鋼板部材が複数であればそれらの中で板厚が最も薄い鋼板部材の板厚をｔ（ｍｍ）とした場合に、下記（６）式を満足するように前記抵抗スポット溶接を行い；  前記焼き戻し工程が、後通電により前記焼き戻し領域を形成する後通電工程である；ことを特徴とする請求項５に記載の重ね合せ部の溶接方法。  Ｄ≦ｔ０．２      ・・・（６）式
【請求項９】
前記抵抗スポット溶接工程で、    前記抵抗スポット溶接の通電時間をＴ（秒）とし、前記抵抗スポット溶接の通電１サイクルの時間をｃｙｃ（秒）とした場合に、下記（７）式を満たすように通電することを特徴とする請求項８に記載の重ね合せ部の溶接方法。  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ≦（５ｔ＋４）×ｃｙｃ      ・・・（７）式
【請求項１０】
前記抵抗スポット溶接工程の前に、    通電時間Ｔ１（秒）と、通電１サイクルの時間ｃｙｃ（秒）と、前記板厚ｔ（ｍｍ）とが下記（８）式を満たした上で、予熱電流I（ｋＡ）を前記重ね合せ部に通電する予熱通電工程をさらに備え；  前記抵抗スポット溶接工程で、    通電時間をＴ２（秒）とし、通電１サイクルの時間をｃｙｃ（秒）とした場合に、下記（９）式を満たした上で、チリ発生電流以下の溶接電流Ｉ０（ｋＡ）を前記重ね合せ部に通電し；  前記予熱電流Ｉ（ｋＡ）と、前記溶接電流Ｉ０（ｋＡ）とが下記（１０）式を満たす；ことを特徴とする請求項８に記載の重ね合せ部の溶接方法。  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ１≦（５ｔ＋８）×ｃｙｃ      ・・・（８）式  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ２≦（５ｔ＋４）×ｃｙｃ      ・・・（９）式  ０．３Ｉ０≦Ｉ≦０．７Ｉ０        ・・・（１０）式
【請求項１１】
複数の鋼板部材の重ね合せ部に、ナゲットと、前記ナゲットの周囲に形成される熱影響部と、前記熱影響部内でビッカース硬さが最も低い最軟化部と、を有するスポット溶接部を形成する抵抗スポット溶接工程を備え；  前記抵抗スポット溶接工程では、前記ナゲットの溶融境界部から前記最軟化部までの距離をＤ（ｍｍ）とし、前記複数の鋼板部材のうち、最も引張強さの高い鋼板部材が単数であればその板厚をｔ（ｍｍ）とする一方、最も引張強さの高い鋼板部材が複数であればそれらの中で板厚が最も薄い鋼板部材の板厚をｔ（ｍｍ）とした場合に、下記（１１）式を満足するように前記抵抗スポット溶接を行う；ことを特徴とする重ね合せ部の溶接方法。Ｄ≦ｔ０．２      ・・・（１１）式
【請求項１２】
前記抵抗スポット溶接工程で、    前記抵抗スポット溶接の通電時間をＴ（秒）とし、    前記抵抗スポット溶接の通電１サイクルの時間をｃｙｃ（秒）とした場合に、下記（１２）式を満たすように通電することを特徴とする請求項１１に記載の重ね合せ部の溶接方法。  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ≦（５ｔ＋４）×ｃｙｃ      ・・・（１２）式
【請求項１３】
前記抵抗スポット溶接工程の前に、    通電時間Ｔ１（秒）と、通電１サイクルの時間ｃｙｃ（秒）と、前記板厚ｔ（ｍｍ）とが下記（１３）式を満たした上で、予熱電流I（ｋＡ）を前記重ね合せ部に通電する予熱通電工程をさらに備え；  前記抵抗スポット溶接工程で、    通電時間をＴ２（秒）と、通電１サイクルの時間をｃｙｃ（秒）とが、下記（１４）式を満たした上で、チリ発生電流以下の溶接電流Ｉ０（ｋＡ）を前記重ね合せ部に通電し；  前記予熱電流Ｉ（ｋＡ）と、前記溶接電流Ｉ０（ｋＡ）とが下記（１５）式を満たす；ことを特徴とする請求項１１に記載の重ね合せ部の溶接方法。  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ１≦（５ｔ＋８）×ｃｙｃ      ・・・（１３）式  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ２≦（５ｔ＋４）×ｃｙｃ      ・・・（１４）式  ０．３Ｉ０≦Ｉ≦０．７Ｉ０        ・・・（１５）式
【請求項１４】
複数の鋼板部材の重ね合せ部がスポット溶接部で接合された重ね合せ溶接部材の製造方法であって、  前記複数の鋼板部材を、前記重ね合せ部の位置で重ね合せる、重ね合せ工程と；  前記重ね合せ部を、請求項５〜１３のいずれか１項に記載の重ね合せ部の溶接方法により溶接する溶接工程と；を備えることを特徴とする重ね合せ溶接部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、複数の鋼板部材の重ね合せ部がスポット溶接部で接合された重ね合せ溶接部材、重ね合せ溶接部材を有する自動車用部品、重ね合せ部の溶接方法、及び、重ね合せ溶接部材の製造方法に関する。  本願は、２０１２年８月１０日に、日本に出願された特願２０１２−１７８６９１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
【背景技術】
【０００２】  近年、自動車分野では、車体の軽量化および衝突安全性の向上を目的として、高張力鋼板の適用が拡大している。  さらに、高張力鋼板の強度レベルも年々高まっており、例えば、１５００ＭＰａ以上の引張強さを有するホットスタンプ材が実用化されている。ここで言うホットスタンプ材は、鋼板を約９００℃に加熱して軟質化させた状態でプレス加工を行い、同時に金型との接触に伴う冷却効果（接触冷却）により焼き入れ強化することで、上述のような１５００ＭＰａ級の引張強さと良好な寸法精度を実現するものである。【０００３】  また、例えば、車体組立においては、鋼板から形成される鋼板部材を２枚以上重ね合せて電極で加圧しながら通電する抵抗スポット溶接が多用されている。  この抵抗スポット溶接によれば、通電加熱により楕円体の溶融凝固部、すなわち、ナゲットが重ね合せ部に形成され、これにより複数の鋼板部材を接合することができる。【０００４】  例えば図１は、従来の通電条件を２つのＴＲＩＰ（TRansformation Induced Plasticity）材Ｓ１１、Ｓ１２に適用した場合におけるスポット溶接部１０の硬さ分布を概念的に示す図である。  より詳細には、図１の（ａ）は、ＴＲＩＰ材Ｓ１１、Ｓ１２の厚さ方向（すなわち、電極による加圧方向）を紙面上下方向としてスポット溶接部１０の近傍を概念的に示す断面図である。なお、本願明細書の以下の説明においては、２つの重ね合わせた部材を図１の（ａ）と同様の断面で見た場合の図を、「スポット溶接部断面図」と称して説明する場合がある。  また、図１の（ｂ）は、図１の（ａ）と対応させたビッカース硬さの分布を概念的に示すグラフである。  抵抗スポット溶接により生じた溶融金属は冷却速度が速いので、ナゲット１２にはマルテンサイトを生じやすく、その結果、ナゲット１２は母材部と比較して硬い組織になる。尚、一般的に、母材強度が高い場合には炭素当量が高いため、ナゲットのビッカース硬さが高くなる。  図１に示すように、スポット溶接部１０は、ナゲット１２とＨＡＺ１４を備えており、ＨＡＺ１４は、ナゲット１２と近接するＨＡＺ硬化部１４Ｈと、ＨＡＺ硬化部１４Ｈの周囲に形成されるＨＡＺ軟化部１４Ｔとを有している。また、ＨＡＺ軟化部１４Ｔの内周縁にはＨＡＺ最軟化部１４Ｌが存在する。【０００５】  スポット溶接部の品質は、引張せん断強さ、および十字引張強さ（剥離方向の継手強度）により評価されることが多く、母材強度が増加すると、引張せん断強さが高くなることが知られている。  しかしながら、母材の引張強さが７８０ＭＰａ級より高い場合には、母材強度が高くなるにつれて、十字引張強さに代表される剥離強度が低下する傾向がある。【０００６】  ここで、図２Ａを参照して、十字引張強さを測定するための、ＪＩＳ Ｚ３１３７（１９９９年）に基づく十字引張試験の概略を説明する。  十字引張試験は、図２Ａに示すように、鋼板からなる二つの試験片Ｓ２１、Ｓ２２を直交配置させて、抵抗スポット溶接によりナゲット１２を有するスポット溶接部１０を形成して接合する。  その後、試験片Ｓ２１、Ｓ２２を互いに剥離する方向に引っ張って、スポット溶接部１０が破断するまでの剥離強度を測定する。【０００７】  十字引張試験による破断形態は、（ａ��ナゲット内の板−板間の界面で破断する界面破断と、（ｂ）図２Ｂに示すように、ナゲット１２の内部（ナゲット端１２Ｅよりも内方）にき裂が進展した後に板厚方向へ破断する部分プラグ破断と、（ｃ）図２Ｃに示すように、ナゲット１２は破損せずにナゲット１２の外周部分が板厚方向に破断するプラグ破断と、に分類される。【０００８】  図２Ｄは、母材引張強さと十字引張強さとの相関の一例を示す図である。  図２Ｄにおいて、「黒塗りの丸」はプラグ破断を、「白抜きの丸」は部分プラグ破断を示している。  図２Ｄに示すように、十字引張強さは、１５００ＭＰａ級ホットスタンプ材（ホットスタンプにより引張強さ１５００ＭＰａ級となるホットスタンプ用鋼板をホットスタンプした後の鋼板部材）では約９ｋＮであり、１８００ＭＰａ級ホットスタンプ材（ホットスタンプにより引張強さ１８００ＭＰａ級となるホットスタンプ用鋼板をホットスタンプした後の鋼板部材）では約４ｋＮである。  一方、９８０ＭＰａ級以下の高強度鋼板の十字引張強さは約８〜１４ｋＮである。  すなわち、１５００ＭＰａ級以上のホットスタンプ材は、９８０ＭＰａ級以下の高強度鋼板と比較して、十字引張強さが大幅に低下する。  また、十字引張試験による破断形態は、９８０ＭＰａ級以下の高強度鋼板ではナゲット１２の外方で破断するプラグ破断が主体であり、一方、１５００ＭＰａ級ホットスタンプ材や１８００ＭＰａ級ホットスタンプ材では、部分プラグ破断が主体である。  これは、１５００ＭＰａ級以上のホットスタンプ材では、ナゲットの靱性が低いことによりナゲットに亀裂が生じやすいことを示している。【０００９】  このように、高強度鋼板のスポット溶接において剥離強度が低下する主な原因は、ナゲットの硬さの上昇に伴って靭性が低下し、ナゲット内での破断（部分プラグ破断）が生じ易くなるためと考えられる。【００１０】  一般に、ナゲット径が大きくなると、破断形態は部分プラグ破断よりもプラグ破断になりやすく、スポット溶接部の強度は上昇する。  従って、高張力鋼板のスポット溶接部の剥離強度の改善には、例えば、ナゲット径の拡大が有効である。【００１１】  しかしながら、高張力鋼板を抵抗スポット溶接する場合には、軟鋼を抵抗スポット溶接する場合に比べて、チリと呼ばれる溶融金属の飛散が生じ易くなり、ナゲット径の拡大が困難な場合がある。  チリ発生の抑制には、例えば、電極による加圧力の増加が有効であるが、溶接ガンの剛性の限界といった設備上の制約を受ける。【００１２】  また、スポット溶接の打点数を増やすことによりスポット溶接一点当たりの負荷応力を軽減することも考えられるが、生産性の低下が避けられない。  さらに、スポット溶接の打点間距離が短くなると、既に形成されたスポット溶接部への電流の分流が生じ、ナゲットを安定的に形成できないという課題が生じる。【００１３】  すなわち、従来通りのナゲット径のまま、抵抗スポット溶接による重ね合せ溶接部材の強度を向上する技術が望まれる。  このような技術として、本通電によりナゲットを形成し、一旦冷却した後に再度通電を行う、後通電法が開示されている（例えば非特許文献１参照）。【００１４】  後通電法では、例えば図３に示すように、抵抗スポット���接において電極により所定の加圧力を付与した状態で、（Ａ）従来の通常条件により１回目の通電（本通電）を行ってナゲットを形成し、（Ｂ）所定の休止時間を設けてナゲット周辺にマルテンサイトが形成されるまで冷却し、（Ｃ）２回目の通電（後通電）によりマルテンサイトを焼き戻す。  このような後通電法によれば、ナゲットおよびスポット溶接部の熱影響部（Heat-Affected Zone、以下ＨＡＺという）が焼き戻されて靭性が改善されることと、ＨＡＺが軟化されることによって変形し易くなることで、ナゲット端部領域における剥離時の応力が低減されることから、剥離強度を改善することが可能となると考えられている。【００１５】  後通電を用いた抵抗スポット溶接では、本通電によりナゲットが形成された後に、溶融金属がＭｓ点を通過してＭｆ点以下になるまで急冷されてマルテンサイトが生じる。  ここで生じたマルテンサイトは、後通電の電流条件等を制御して入熱量を調整することで、焼き戻しが可能となる適正温度範囲（すなわち、図３に示すように、約５５０℃〜６００℃以上かつＡｃ１点以下）まで昇温されて、後通電が完了した後に冷却されることにより、焼き戻しマルテンサイトとなる。【００１６】  図４は、図３に示した従来の抵抗スポット溶接における通常条件に基づき、ＤＰ（Dual Phase）材又はＴＲＩＰ材である試験片Ｓ３１、Ｓ３２を重ね合せてスポット溶接部１０を形成し、後通電した後におけるスポット溶接部１０の硬さ分布を概念的に説明する図である。  より詳細には、図４の（ａ）は、スポット溶接部断面図であり、図４の（ｂ）は、図４の（ａ）の位置と対応させたビッカース硬さの分布を概念的に示すグラフである。【００１７】  図３に示すような後通電を用いた抵抗スポット溶接により重ね合せ部を溶接する場合、まず本通電によりスポット溶接部１０を形成する。  この時点では、図１の（ｂ）に示すように、スポット溶接部１０は、ナゲット１２とＨＡＺ１４を備えており、ＨＡＺ１４は、ナゲット１２と近接するＨＡＺ硬化部１４Ｈと、ＨＡＺ硬化部１４Ｈの周囲に形成されるＨＡＺ軟化部１４Ｔとを有している。また、ＨＡＺ軟化部１４Ｔの内周縁にはＨＡＺ最軟化部１４Ｌが存在する。【００１８】  そして、スポット溶接部１０を後通電すると、図４に示すように、ナゲット１２及びＨＡＺ硬化部１４Ｈが焼き戻されてナゲット１２及びＨＡＺ硬化部１４Ｈの硬さが低下する。  しかしながら、ＨＡＺ硬化部１４Ｈには、局所的に硬い部分１４Ｐが残存するので、剥離時にＨＡＺ１４の硬い部分は変形せず、変形がナゲット端１２Ｅの近傍に集中するため、ナゲット端１２Ｅの応力集中を十分に改善することにはならない。【００１９】  また、図５は、従来の通常条件による抵抗スポット溶接をホットスタンプ材の試験片Ｓ４１、Ｓ４２に適用してスポット溶接部１０を形成し、このスポット溶接部１０を後通電した場合の、スポット溶接部１０におけるＨＡＺ１４の変化を概念的に説明する図である。  より詳細には、図５の（ａ）は、試験片Ｓ４１、Ｓ４２に対して単通電により形成したナゲット１２を含むスポット溶接部断面図であり、図５の（ｂ）は、図５の（ａ）と位置を対応させたビッカース硬さの分布を概念的に示すグラフである。  また、図５の（ｃ）は、後通電後のナゲット１２を含むスポット溶接部断面図であり、図５の（ｄ）は、図５の（ｃ）と位置を対応させたビッカース硬さの分布を概念的に示すグラフである。  なお、図５の（ｄ）に示す二点鎖線は、本通電後であって後通電前の状態におけるビッカース硬さの分布を示している。【００２０】  後通電が適正条件に基づき行われた場合には、図５の（ｄ）に示すように、ナゲット１２及びＨＡＺ硬化部１４Ｈの広い範囲で焼き戻しが促進されるが、ナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの間の焼き戻しを充分に行うことができず、ビッカース硬さが局所的に高い部分１４Ｐが残留する。  すなわち、焼き戻しによる靭性向上効果が十分に得られないため、スポット溶接部１０の剥離強度を充分に確保することは容易ではない。【００２１】  また、後通電における入熱が過大である場合は、ＨＡＺ硬化部１４Ｈの焼き戻しが促進されるが、ナゲット１２が再焼入れされる。従って、ＨＡＺ硬化部１４Ｈが焼き戻されてもナゲット１２は再焼入れされるので、むしろナゲット１２は硬化してしまう。  その結果、ナゲット１２の靱性が低下して、スポット溶接部１０の剥離強度は低下する。【００２２】  上述の通り、従来の後通電法では、スポット溶接部の靭性の改善効果を十分に得ることが容易ではなく、また、溶接時間が長くなるという課題があることから、実用的ではないとの考えがあり、これら課題を解決するために、種々の技術が開示されている。【００２３】  特許文献１には、数値計算により、板組に応じて後通電条件を決定する発明が開示されている。【００２４】  特許文献２には、後通電を１回以上の短時間かつ高電流条件とすることにより、破断起点となる箇所を効果的に発熱し、溶接時間を短縮する発明が開示されており、さらに、広い適正条件範囲を有することができるとしている。【００２５】  特許文献３には、後通電することにより、ナゲット周囲のＨＡＺ軟化部の幅を幅広化し、ナゲットの硬度を維持しつつ組織を微細化することにより、接合部の破断強度を向上させる発明が開示されている。【００２６】  特許文献４には、本通電とテンパ通電との組合せからなる単純な２段通電方式のスポット溶接にて、ナゲットの硬度を維持しつつＨＡＺ部の硬度に極大点を生じさせることで、高張力鋼板に対して優れた引張強度を確保出来るスポット溶接に関する発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２７】
【特許文献１】日本国特開２００２−１０３０５４号公報
【特許文献２】日本国特開２０１０−１１５７０６号公報
【特許文献３】日本国特開２０１２−１８７６１７号公報
【特許文献４】日本国特開２００８−２２９７２０号公報
【非特許文献】
【００２８】
【非特許文献１】「鉄と鋼」第６８巻  第９号  １４４４〜１４５１頁
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２９】  特許文献１に開示された技術によれば、スポット溶接部の剥離強度や疲労強度の改善を目的として、後通電の条件の最適化を図ることが出来きるとされている。しかしながら、残留応力を活用するものであるため効果は限定的である。【００３０】  特許文献２に開示された技術によれば、溶接後の後通電の最適化を図ることで、破断起点となるナゲットおよびＨＡＺの硬化部を軟化し靭性を向上させることができるとされている。しかしながら、具体的に、軟化の状態は示されておらず、十字引張強さは改善するとされているものの、そのメカニズムは不明瞭であり、必ずしも剥離強度を十分に改善できなかった。【００３１】特許文献３に開示された技術によれば、ＨＡＺ部の広幅化により破断強度を向上できるとされているものの、後述のとおり、ひずみ集中の緩和に対しては、ＨＡＺ部の幅というより、ＨＡＺ軟化位置が重要であるため、ナゲット端部へのひずみ集中を十分に緩和できない場合がある。【００３２】  特許文献４に開示された技術によれば、ＨＡＺ部の硬化部の分布を帰ることにより優れた引張強度を得られるとしているが、ＨＡＺ部へのひずみ集中を分散させることで継手強度の向上を図る技術であるので、ナゲット内で破断する場合には効果が得られにくい場合がある。  また、特許文献３、引用文献４に開示された技術は、本発明で対象とするような１５００ＭＰa級以上のホットスタンプ材等では、効果が得られない技術である。【００３３】以上の様に、マルテンサイトを含む高強度鋼板では、後通電によりスポット溶接部の剥離強度を改善することが困難であり、効果的な後通電方式が望まれていた。また、溶接時間が長くなるため生産性の劣る後通電に替わり、単通電にてスポット溶接部の剥離強度を改善する技術も望まれていた。【００３４】  本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、スポット溶接部における剥離強度を向上することが可能な重ね合せ溶接部材、重ね合せ溶接部材を有する自動車用部品、重ね合せ部の溶接方法、及び、重ね合せ溶接部材の製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００３５】  本発明の各態様は、以下の通りである。（１）本発明の第一の態様は、複数の鋼板部材の重ね合せ部がスポット溶接部で接合された重ね合せ溶接部材であって、前記複数の鋼板部材のうちの少なくとも一つがマルテンサイトを含み；前記スポット溶接部が、スポット溶接により形成されたナゲットと、前記ナゲットの周囲に形成された熱影響部と、前記熱影響部内でビッカース硬さが最も低い最軟化部と、前記ナゲットの中心部と前記最軟化部との間に形成され、焼き戻しマルテンサイトからなるとともにそのビッカース硬さが前記最軟化部のビッカース硬さを１００％とした場合に１２０％以下である焼き戻し領域と、を有する；重ね合せ溶接部材である。（２）本発明の第二の態様は、複数の鋼板部材の重ね合せ部がスポット溶接部で接合された重ね合せ溶接部材であって、前記複数の鋼板部材のうちの少なくとも一つがマルテンサイトを含み；前記スポット溶接部が、抵抗スポット溶接により形成されたナゲットと、前記ナゲットの周囲に形成された熱影響部と、前記熱影響部内でビッカース硬さが最も低い最軟化部と、を有し；前記ナゲットの溶融境界部から前記最軟化部までの距離をＤ（ｍｍ）とし、前記複数の鋼板部材のうち、最も引張強さの高い鋼板部材が単数であればその板厚をｔ（ｍｍ）とする一方、最も引張強さの高い鋼板部材が複数であればそれらの中で板厚が最も薄い鋼板部材の板厚をｔ（ｍｍ）とした場合に、下記（１）式を満足する；重ね合せ溶接部材である。Ｄ≦ｔ０．２      ・・・（１）式（３）上記（１）又は（２）に記載の重ね合せ溶接部材では、前記複数の鋼板部材にホットスタンプ材が含まれていてもよい。（４）本発明の第三の態様は、上記（１）〜（３）のいずれか一項に記載の重ね合せ溶接部材を含む自動車用部品である。（５）本発明の第四の態様は、複数の鋼板部材の重ね合せ部に、ナゲットと、前記ナゲットの周囲に形成される熱影響部と、前記熱影響部内でビッカース硬さが最も低い最軟化部と、を有するスポット溶接部を抵抗スポット溶接により形成する抵抗スポット溶接工程と；前記ナゲットの中心部と、前記最軟化部との間に、焼き戻しマルテンサイトからなるとともにそのビッカース硬さが前記最軟化部のビッカース硬さを１００％とした場合に１２０％以下である焼き戻し領域を形成する焼き戻し工程と；を備える重ね合せ部の溶接方法である。（６）上記（５）に記載の重ね合せ部の溶接方法では、前記抵抗スポット溶接工程で、前記抵抗スポット溶接の通電時間をＴ（秒）とし、前記複数の鋼板部材のうち、最も引張強さの高い鋼板部材が単数であればその板厚をｔ（ｍｍ）とする一方、最も引張強さの高い鋼板部材が複数であればそれらの中で板厚が最も薄い鋼板部材の板厚をｔ（ｍｍ）とし、前記抵抗スポット溶接の通電１サイクルの時間をｃｙｃ（秒）とした場合に、下記（２）式を満たすように通電してもよい。  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ≦（５ｔ＋４）×ｃｙｃ      ・・・（２）式（７）上記（５）に記載の重ね合せ部の溶接方法では、前記抵抗スポット溶接工程の前に、通電時間Ｔ１（秒）と、通電１サイクルの時間ｃｙｃ（秒）と、前記板厚ｔ（ｍｍ）とが下記（３）式を満たした上で、予熱電流I（ｋＡ）を前記重ね合せ部に通電する予熱通電工程をさらに備え；前記抵抗スポット溶接工程で、通電時間をＴ２（秒）とし、前記抵抗スポット溶接の通電１サイクルの時間をｃｙｃ（秒）とした場合に、下記（４）式を満たした上で、チリ発生電流以下の溶接電流Ｉ０（ｋＡ）を前記重ね合せ部に通電し；前記予熱電流Ｉ（ｋＡ）と前記溶接電流Ｉ０（ｋＡ）とが、下記（５）式を満たしてもよい。  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ１≦（５ｔ＋８）×ｃｙｃ      ・・・（３）式  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ２≦（５ｔ＋４）×ｃｙｃ      ・・・（４）式  ０．３Ｉ０≦Ｉ≦０．７Ｉ０        ・・・（５）式（８）上記（５）に記載の重ね合せ部の溶接方法では、前記抵抗スポット溶接工程では、前記ナゲットの溶融境界部から前記最軟化部までの距離をＤ（ｍｍ）とし、前記複数の鋼板部材のうち、最も引張強さの高い鋼板部材が単数であればその板厚をｔ（ｍｍ）とする一方、最も引張強さの高い鋼板部材が複数であればそれらの中で板厚が最も薄い鋼板部材の板厚をｔ（ｍｍ）とした場合に、下記（６）式を満足するように前記抵抗スポット溶接を行い；前記焼き戻し工程が、後通電により前記焼き戻し領域を形成する後通電工程であってもよい。  Ｄ≦ｔ０．２      ・・・（６）式（９）上記（８）に記載の重ね合せ部の溶接方法では、前記抵抗スポット溶接工程で、前記抵抗スポット溶接の通電時間をＴ（秒）とし、前記抵抗スポット溶接の通電１サイクルの時間をｃｙｃ（秒）とした場合に、下記（７）式を満たすように通電してもよい。  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ≦（５ｔ＋４）×ｃｙｃ      ・・・（７）式（１０）上記（８）に記載の重ね合せ部の溶接方法では、前記抵抗スポット溶接工程の前に、通電時間Ｔ１（秒）と、通電１サイクルの時間ｃｙｃ（秒）と、前記板厚ｔ（ｍｍ）とが下記（８）式を満たした上で、予熱電流I（ｋＡ）を前記重ね合せ部に通電する予熱通電工程をさらに備え；前記抵抗スポット溶接工程で、通電時間をＴ２（秒）とし、通電１サイクルの時間をｃｙｃ（秒）とした場合に、下記（９）式を満たした上で、チリ発生電流以下の溶接電流Ｉ０（ｋＡ）を前記重ね合せ部に通電し；前記予熱電流Ｉ（ｋＡ）と、前記溶接電流Ｉ０（ｋＡ）とが下記（１０）式を満たしてもよい。  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ１≦（５ｔ＋８）×ｃｙｃ      ・・・（８）式  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ２≦（５ｔ＋４）×ｃｙｃ      ・・・（９）式  ０．３Ｉ０≦Ｉ≦０．７Ｉ０        ・・・（１０）式（１１）本発明の第五の態様は、複数の鋼板部材の重ね合せ部に、ナゲットと、前記ナゲットの周囲に形成される熱影響部と、前記熱影響部内でビッカース硬さが最も低い最軟化部と、を有するスポット溶接部を形成する抵抗スポット溶接工程を備え；前記抵抗スポット溶接工程では、前記ナゲットの溶融境界部から前記最軟化部までの距離をＤ（ｍｍ）とし、前記複数の鋼板部材のうち、最も引張強さの高い鋼板部材が単数であればその板厚をｔ（ｍｍ）とする一方、最も引張強さの高い鋼板部材が複数であればそれらの中で板厚が最も薄い鋼板部材の板厚をｔ（ｍｍ）とした場合に、下記（１１）式を満足するように前記抵抗スポット溶接を行う；重ね合せ部の溶接方法である。Ｄ≦ｔ０．２      ・・・（１１）式（１２）上記（１１）に記載の重ね合せ部の溶接方法では、前記抵抗スポット溶接工���で、前記抵抗スポット溶接の通電時間をＴ（秒）とし、前記抵抗スポット溶接の通電１サイクルの時間をｃｙｃ（秒）とした場合に、下記（１２）式を満たすように通電してもよい。  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ≦（５ｔ＋４）×ｃｙｃ      ・・・（１２）式（１３）上記（１１）に記載の重ね合せ部の溶接方法では、前記抵抗スポット溶接工程の前に、通電時間Ｔ１（秒）と、通電１サイクルの時間ｃｙｃ（秒）と、前記板厚ｔ（ｍｍ）とが下記（１３）式を満たした上で、予熱電流I（ｋＡ）を前記重ね合せ部に通電する予熱通電工程をさらに備え；前記抵抗スポット溶接工程で、通電時間をＴ２（秒）と、通電１サイクルの時間をｃｙｃ（秒）とが、下記（１４）式を満たした上で、チリ発生電流以下の溶接電流Ｉ０（ｋＡ）を前記重ね合せ部に通電し；前記予熱電流Ｉ（ｋＡ）と、前記溶接電流Ｉ０（ｋＡ）とが下記（１５）式を満たしてもよい。  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ１≦（５ｔ＋８）×ｃｙｃ      ・・・（１３）式  ５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ２≦（５ｔ＋４）×ｃｙｃ      ・・・（１４）式  ０．３Ｉ０≦Ｉ≦０．７Ｉ０        ・・・（１５）式（１４）本発明の第六の態様は、複数の鋼板部材の重ね合せ部がスポット溶接部で接合された重ね合せ溶接部材の製造方法であって、前記複数の鋼板部材を、前記重ね合せ部の位置で重ね合せる、重ね合せ工程と；前記重ね合せ部を、上記（５）〜（１３）のいずれか１項に記載の重ね合せ部の溶接方法により溶接する溶接工程と；を備える重ね合せ溶接部材の製造方法である。【００３６】  なお、本明細書において「ｃｙｃ」は、抵抗スポット溶接の通電に用いる電源の１サイクル（１／周波数）（秒）を意味し、６０Ｈｚの場合には、１×ｃｙｃは（１／６０）（秒）であり、５０Ｈｚの場合には１×ｃｙｃは（１／５０）（秒）である。
【発明の効果】
【００３７】  本発明に係る重ね合せ溶接部材、重ね合せ溶接部材を有する自動車用部品、重ね合せ部の溶接方法、及び、重ね合せ溶接部材の製造方法によれば、スポット溶接部における剥離強度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来の通電条件をＴＲＩＰ材に適用した場合の、スポット溶接部における硬さ分布を概念的に説明する図である。
【図２Ａ】十字引張試験の概略を説明する斜視図である。
【図２Ｂ】十字引張試験によるスポット溶接部の破断形態を説明する図であり、部分プラグ破断を示す断面図である。
【図２Ｃ】十字引張試験によるスポット溶接部の破断形態を説明する図であり、プラグ破断を示す断面図である。
【図２Ｄ】母材引張強さと十字引張強さとの相関の一例を示す図である。
【図３】後通電法の概略を説明する図である。
【図４】図３に示した後通電法に基づき、試験片を重ね合せてスポット溶接部を形成し、後通電を施した後におけるスポット溶接部の硬さ分布を概念的に説明する図である。
【図５】ホットスタンプ材に形成したスポット溶接部を後通電した場合における、スポット溶接部のＨＡＺの変化を概念的に説明する図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る、ナゲットを有するスポット溶接部の概略構成を説明する図である。
【図７】同スポット溶接部におけるナゲットとＨＡＺの概略構成を説明する図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る抵抗スポット溶接における通電条件を説明する図である。
【図９Ａ】本発明の一実施形態に係るスポット溶接部の硬さ測定部位の概略を説明する図である。
【図９Ｂ】ナゲットの溶融境界からの距離（ｍｍ）と、ビッカース硬さとの関係を示すグラフである。
【図１０Ａ】ナゲット端からＨＡＺ最軟化部までの距離を０．７５ｍｍとした短時間通電条件による解析モデルを説明する図である。
【図１０Ｂ】ナゲット端からＨＡＺ最軟化部までの距離を１．５ｍｍとした通常条件による解析モデルを説明する図である。
【図１１】「（ａ）短時間通電条件」、「（ｂ）通常条件」、「（ｃ）ＨＡＺ軟化なし」による各スポット溶接部の解析モデルに関し、図１０Ａに示すＰｏｓｉｔｉｏｎ１におけるそれぞれの相当塑性ひずみを示すグラフである。
【図１２】「（ａ）短時間通電条件」、「（ｂ）通常条件」、「（ｃ）ＨＡＺ軟化なし」による各スポット溶接部の解析モデルに関し、図１０Ａに示すＰｏｓｉｔｉｏｎ２におけるそれぞれの相当塑性ひずみを示すグラフである。
【図１３Ａ】板厚ｔとナゲットの溶融境界からＨＡＺ軟化部までの距離Ｄとの関係を示す図である。
【図１３Ｂ】ナゲットの溶融境界からＨＡＺ軟化部までの距離Ｄと、十字引張強さとの関係を示す図である。
【図１４】短時間通電条件、通常条件、２段通電条件を、板厚１．６ｍｍの１８００ＭＰａ級ホットスタンプ材に適用した場合におけるナゲット成長挙動を示すグラフである。
【図１５】図１４に示した条件により形成したスポット溶接部の硬さ分布を示すグラフである。
【図１６】本発明の一実施形態に係る短時間通電条件をホットスタンプ材に適用した場合における、単通電後及び後通電後におけるスポット溶接部のＨＡＺの変化を概念的に説明する図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る短時間通電条件をホットスタンプ材に適用した場合における、単通電後及び後通電後におけるスポット溶接部のビッカース硬さの変化を概念的に説明する図である。
【図１８】本発明の一実施形態に係る短時間通電条件と通常の通電条件を、板厚１．８ｍｍの１８００ＭＰａ級ホットスタンプ材に適用した場合の、単通電後におけるスポット溶接部の硬さ分布を示すグラフである。
【図１９】本発明の一実施形態に係る短時間通電条件と通常の通電条件を、板厚１．８ｍｍの１８００ＭＰａ級ホットスタンプ材に適用した場合の、後通電後におけるスポット溶接部の硬さ分布を示すグラフである。
【図２０】本発明の一実施形態に係る短時間通電条件と通常の通電条件によりスポット溶接部を形成した後に、後通電した場合における、スポット溶接部の硬さ分布の変化を概念的に説明する図である。
【図２１】Ｌ字試験の概略を説明する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】  本発明者らは、マルテンサイトを含む鋼板部材を少なくとも一つ含む複数の鋼板部材を重ね合せ部でスポット溶接部により接合する場合における剥離強度の向上について鋭意研究した結果、電流値を高くして通電時間を従来よりも短くした短時間通電条件で１回通電（短時間単通電）をすることにより、ＨＡＺ硬化部が縮小されてナゲット端とＨＡＺ最軟化部との距離が小さくなるとの知見を得た。  また、ナゲット端とＨＡＺ最軟化部との距離を小さくすると、ナゲット端部領域の剥離方向への荷重時にかかる応力が緩和されて剥離強度が大きく改善するとの知見を得た。  この知見に基づき、時間がかかる従来方式の後通電に代わって単通電でも強度を改善できる方法を開発した。
【００４０】  更には、ナゲット端とＨＡＺ最軟化部との距離を小さくして後通電することで、ナゲット及びＨＡＺ硬化部が焼き戻されて、ナゲット端とＨＡＺ最軟化部との間に局所的に硬い部分が形成されるのを抑制することが可能となり、従来方式の後通電よりもスポット溶接部の剥離強度が向上するとの知見も得た。
【００４１】  以下、図面を参照して、上述の知見に基づきなされた本発明を詳細に説明する。  図６は、本発明の一実施形態に係る、例えば自動車用部品として用いられる重ね合せ溶接部材に形成されるスポット溶接部１０の概略構成を説明するスポット溶接部断面図である。  本実施形態に係る重ね溶接部材は、この図６に示すように、鋼板部材Ｓ１、Ｓ２がスポット溶接部１０を介して接合されることにより形成される。  図６に示すように、ナゲット１２は、鋼板部材Ｓ１、Ｓ２をそれらの厚さ方向に挟み込む一対の抵抗スポット溶接用の電極５０、５０からの通電により、電極５０の中心線ＣＬを中心として鋼板部材Ｓ１、Ｓ２の重ね合せ部に形成されている。
【００４２】  通電により生じた溶融金属は、電極５０と接触している中心線ＣＬ近傍の領域では、電極５０への抜熱により板厚方向に凝固が進行し、電極５０の中心線ＣＬから離れた領域では、板厚方向に加えてナゲット中心方向に向かって（電極の中心線ＣＬに向かって）凝固が進行する。  その結果、ナゲット１２は、デンドライトが板厚方向に成長する領域１２Ａと、デンドライトが板厚方向と交差して成長する領域１２Ｂとを有することとなる。
【００４３】  本明細書においては、重ね合せ部を板厚方向からみて、ナゲット１２が形成される際に溶融する最も外側の境界（すなわち、ナゲット１２の溶融境界部）をナゲット端１２Ｅといい、領域１２Ａと領域１２Ｂの会合部１２Ｃからナゲット端１２Ｅまでの領域をナゲット端部領域１２Ｂという。
【００４４】  図７は、重ね合せ部を溶接するスポット溶接部１０を説明するスポット溶接部断面図であり、スポット溶接部１０は、スポット溶接により形成されたナゲット１２と、このナゲット１２の周囲に形成された、スポット溶接によるＨＡＺ１４とを有する。  ＨＡＺ１４は、ナゲット１２に隣接して形成されたＨＡＺ硬化部１４Ｈと、ＨＡＺ硬化部１４Ｈの周囲に形成されたＨＡＺ軟化部１４Ｔとを有している。  また、ＨＡＺ軟化部１４Ｔにおける内周部近傍には、ビッカース硬さが最も低いＨＡＺ最軟化部１４Ｌが形成されている。  図７に示した符号Ｄは、ナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの距離を示している。
【００４５】  図８は、本実施形態に係る抵抗スポット溶接における通電条件を説明する図である。  本実施形態に係る短時間通電条件Ｃ１１は、図８に示すように、通常通電条件Ｃ２１の通電電流Ｉ２１よりも高い通電電流Ｉ１１でかつ従来の通常の通電時間Ｔ２１よりも短い通電時間Ｔ１１で電流を流す単通電を最初に行うことで、抵抗スポット溶接を行う。  図８において破線で示したのは、通常条件による１回目通電Ｃ２１（電流値Ｉ２１、通電時間Ｔ２１）であり、電流値Ｉ１１＞電流値Ｉ２１、通電時間Ｔ１１（ｃｙｃ）＜通電時間Ｔ２１（ｃｙｃ）である。  また、図８において、短時間通電条件Ｃ１１を、通常通電条件Ｃ２１の時間軸の途中から示したのは、通電完了タイミングをそろえるためである。
【００４６】  本実施形態に係る短時間通電条件Ｃ１１では、図８に示すように、通電によりナゲット１２を形成する際に生じた溶融金属が、単通電の完了後に急速に冷却され、Ｍｓ点を通過してＭｆ点以下まで温度が低下するため、マルテンサイトが生じる。
【００４７】  また、短時間通電条件Ｃ１１におけるナゲット１２の温度曲線Ｈ１と、通常通電条件Ｃ２１におけるナゲットの温度曲線Ｈ２を比較すると、短時間通電条件Ｃ１１では、通常通電条件Ｃ２１よりも短時間で接合部が溶融してナゲット１２が形成される。  そのため、短時間通電条件Ｃ１１によれば、ナゲット１２の周囲への過大な熱流が抑制されて、ＨＡＺ硬化部が縮小し、ナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの距離Ｄが小さくなる。  その結果、上記単通電のみで、剥離時にナゲット端部領域１２Ｂ以外の部位にひずみを集中させることで、ナゲット端部領域１２Ｂへの応力集中を緩和させることができ、剥離強度が向上する。
【００４８】  なお、短時間通電条件Ｃ１１の単通電で形成したスポット溶接部１０をそのまま使用してもよいし、さらには、形成したスポット溶接部１０を、所定の休止時間Ｔｓが経過した後に、後通電条件Ｃ１２による後通電（すなわち、二回目の通電）を施してもよい。
【００４９】  短時間通電条件Ｃ１１で形成したスポット溶接部１０を、休止時間Ｔｓの間、通電を休止した後に、後通電条件Ｃ１２（電流値Ｉ１２、通電時間Ｔ１２）で通電すると、ナゲット１２は、焼き戻し可能温度（約５５０〜６００℃）以上、Ａｃ１以下まで温度が上昇し、その後、徐冷され、ＨＡＺ１４を再焼入れさせることなく、焼き戻しマルテンサイトを得ることができる。
【００５０】  以上のように、短時間通電条件Ｃ１１では、電流値Ｉ１１を通常通電条件Ｃ２１の電流値Ｉ２１より大きくし、通電時間Ｔ１１を通常通電条件Ｃ２１の通電時間Ｔ２１よりも短くするので、ナゲット１２が短時間で昇温され、通電で発生した熱の周囲への熱伝導が促進されず、ＨＡＺ１４の温度が通常条件に比較して高温になりにくい。  その結果、ＨＡＺ硬化部１４Ｈの幅が小さくなり、ナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの間の距離Ｄが小さくなると考えられる。
【００５１】  上述のように、短時間通電条件Ｃ１１によりナゲット１２が形成されていれば、ＨＡＺ硬化部１４Ｈの幅が小さいので、ナゲット１２及びＨＡＺ硬化部１４Ｈが充分に焼き戻される。  このため、ナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの間にビッカース硬さが高い部分が形成されるのが抑制される。  すなわち、ＨＡＺ硬化部１４Ｈが一様に軟化されることにより変形が容易となり、ナゲット端部領域１２Ｂへの剥離時の応力が低減されるため、剥離強度を向上させることができる。
【００５２】  上述のように短時間通電条件Ｃ１１及び後通電条件Ｃ１２を採用することで、ＨＡＺ最軟化部１４Ｌとナゲット端１２Ｅとの間のビッカース硬さを、ＨＡＺ最軟化部１４Ｌのビッカース硬さを１００％とした場合に１２０％以下とすることができ、スポット溶接部１０の靱性を充分に確保することができる。
【００５３】  以下、図９Ａ、図９Ｂを参照して、ナゲット１２の溶融境界からの距離（ｍｍ）と、ビッカース硬さとの関係を説明する。  図９Ａ、図９Ｂは、本実施形態に係る「（ａ）短時間通電条件」と、「（ｂ）通常条件」とを、板厚１．６ｍｍの１５００ＭＰａ級ホットスタンプ材に適用して１回目通電した場合を示す図であり、図９Ａがスポット溶接部断面図であり、また図９Ｂがスポット溶接部１０の硬さ分布を示すグラフである。  硬さ分布の測定については、図９Ａに示すように、ビッカース硬さを、鋼板部材Ｓ１、Ｓ２との接合面から、鋼板部材Ｓ１側に、鋼板部材Ｓ１の内部側に板厚の１／４離れた位置において、０．５ｍｍピッチでＪＩＳ Ｚ ２２４４に基づき荷重９．８Ｎで測定した。  図９Ｂのグラフにおいて、「白抜きのダイヤ」は短時間通電条件を示し、「白抜きの丸」は通常通電条件を示している。  尚、短時間通電条件は通電時間：９×ｃｙｃ、通常条件は通電時間：２０×ｃｙｃとし、それぞれのナゲット径が４√ｔ（ｍｍ）（ｔは板厚）となるように電流値を調整した。  図９Ａ、図９Ｂから、「（ａ）短時間通電条件」による１回目通電を行うことにより、ナゲット端１２ＥからＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの距離Ｄが小さくなっていることがわかる。
【００５４】  以下、図１０Ａ、図１０Ｂ，図１１、図１２に基づき、短時間通電と通常条件による通電を行った場合における相当ひずみについて説明する。  短時間通電と通常条件を用いた弾塑性ＦＥＭ解析にて、「（ａ）短時間通電条件」、「（ｂ）通常条件」、「（ｃ）ＨＡＺ軟化なし」の場合の相当塑性ひずみを求めた。以下詳細に説明を行う。  図１０Ａは、ナゲット端１２ＥからＨＡＺ最軟化部１４Ｌまでの距離Ｄを０．７５ｍｍとして「（ａ）短時間通電条件」により１回目通電した単通電試験片の解析モデルを説明するスポット溶接部断面図である。  図１０Ｂは、ナゲット端１２ＥからＨＡＺ最軟化部１４Ｌまでの距離Ｄを１．５ｍｍとして通常条件により１回目通電した単通電試験片の解析モデルを説明するスポット溶接部断面図である。
【００５５】  なお、解析モデルにおいて、ＨＡＺ軟化部の硬さ分布は、図９Ｂに示した測定結果に基づいて、最軟化部の硬さから母材部の硬さまで段階的に変化させた。
【００５６】  図１０Ａおよび図１０ＢにおけるＰｏｓｉｔｉｏｎ１はＨＡＺ最軟化部１４Ｌを示し、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ２はナゲット端１２Ｅを示す。  解析モデルは、図１０Ａに示す「（ａ）短時間通電条件」を模擬した場合と、図１０Ｂに示す「（ｂ）通常条件」を模擬した場合と、「（ｃ）ＨＡＺ軟化なし」を模擬した場合の３パターンを用いた。
【００５７】  図１１は、「（ａ）短時間通電条件」、「（ｂ）通常条件」、「（ｃ）ＨＡＺ軟化なし」、の各スポット溶接部からなる解析モデルに対し、「（ｂ）通常条件」のスポット溶接部が十字引張試験により破断した荷重で十字引張試験した場合における、図１０Ａに示すＰｏｓｉｔｉｏｎ１におけるそれぞれの相当塑性ひずみを示すグラフである。  なお、図１１において、「（ｃ）ＨＡＺ軟化無し」の解析モデルにおけるＰｏｓｉｔｉｏｎ１は、「（ｂ）通常条件」と同じ位置とした。
【００５８】  Ｐｏｓｉｔｉｏｎ１における相当塑性ひずみは、図１１のグラフに示されるように、「（ａ）短時間通電条件」では約０．０３２であり、「（ｂ）通常条件」の０．０１３、「（ｃ）ＨＡＺ軟化無し」の約０．０１８に比較して、大幅に増加した。
【００５９】  図１２は、「（ａ）短時間通電条件」、「（ｂ）通常条件」、「（ｃ）ＨＡＺ軟化なし」、の各スポット溶接部からなる解析モデルに対し、（ｂ）通常条件のスポット溶接部が十字引張試験により破断した荷重で十字引張試験した場合における、図１０Ａに示すＰｏｓｉｔｉｏｎ２におけるそれぞれの相当塑性ひずみを示すグラフである。  なお、図１２において、「（ｃ）ＨＡＺ軟化無し」の解析モデルにおけるＰｏｓｉｔｉｏｎ２は、「（ｂ）通常条件」と同じ位置とした。
【００６０】  また、Ｐｏｓｉｔｉｏｎ２における相当塑性ひずみは、図１２のグラフに示されるように、「（ａ）短時間通電条件」では約０．０１０であり、「（ｂ）通常条件」の０．０１１５、「（ｃ）ＨＡＺ軟化無し」の約０．０１１８に比較して、減少した。  しかし、「（ｂ）通常条件」と「（ｃ）ＨＡＺ軟化なし」を比較すると、「（ｂ）通常条件」のＨＡＺ軟化位置では、ナゲットの端部領域の相当塑性ひずみに及ぼすＨＡＺ軟化有無の影響はわずかであった。
【００６１】  すなわち、通常条件ではＨＡＺ軟化部１４Ｔは剥離時のナゲット端部領域１２Ｂへのひずみ軽減効果はほとんどなく、ナゲット端部領域１２ＢへＨＡＺ軟化部１４Ｔが接近することによって、ＨＡＺ軟化部１４Ｔにひずみが集中する。その結果、ナゲット端部領域１２Ｂへのひずみ集中が軽減されることが判明した。つまり、「短時間通電条件」を用いれば、この効果により、剥離強度を増大させることができるのである。
【００６２】  以下、図１３Ａ、図１３Ｂを参照して、本実施形態に係る、複数の鋼板部材の重ね合せ部がスポット溶接部で接合された重ね合せ溶接部材について好適な条件を説明する。
【００６３】  図１３Ａは、重ね合せ部を構成する板厚ｔ（ｍｍ）と、ナゲットの溶融境界（ナゲットの端）からＨＡＺ最軟化部までの距離Ｄ（ｍｍ）との関係を示す図である。  図１３Ａにおいて、「白抜きの丸」は従来の単通電による９８０ＭＰａ級ＤＰ鋼を示している。  また、「白抜きのダイヤ」は従来の単通電による１５００ＭＰａ級ホットスタンプ鋼を示している。
【００６４】  ここで、図１３Ａにおける板厚ｔ（ｍｍ）は、複数の鋼板部材のうち、最も引張強さの高い鋼板部材が単数であればその板厚をｔ（ｍｍ）とし、一方、最も引張強さの高い鋼板部材が複数であればそれらの中で板厚が最も薄い鋼板部材の板厚をｔ（ｍｍ）としている。
【００６５】  従来条件による単通電では、図１３Ａに示すように、２枚の鋼板の重ね合せ界面における、ナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの距離Ｄは、Ｄ（ｍｍ）＝ｔ０．２（ｍｍ）を超える範囲に形成されていた。  十字引張試験では、継手強度が低い鋼種と、継手強度が高い鋼種とを組み合わせた板組の場合、継手強度が低い鋼種側で破断する傾向がある。
【００６６】  例えば、母材強度が７８０ＭＰａ級より高い場合には、十字引張強さは母材強度が高いほうが低くなることから、母材強度が高いほうが破断する傾向にある。  また、同鋼種で板厚の異なる板組では、板厚が薄い鋼板側で破断する。  以上の理由より、最も薄い鋼板部材の板厚ｔを用いる。
【００６７】  図１３Ｂは、１５００ＭＰａ級ホットスタンプ材においてナゲット径が４√ｔである場合のスポット溶接部のナゲット端１２ＥからＨＡＺ軟化部までの距離Ｄと、十字引張強さの関係を説明する図である。  図１３Ｂに示すように、ナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの距離Ｄ（ｍｍ）を、ｔ０．２（ｍｍ）以下とすると、十字引張強さが約７ｋＮまで向上し安定してプラグ破断とさせることができる。また、ナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの距離Ｄ（ｍｍ）を、０．７５×（ｔ０．２）（ｍｍ）以下とすると、十字引張強さが約８ｋＮまで向上し、更に安定してプラグ破断とさせることができより好適である。  以上のように、スポット溶接部のナゲット端１２ＥからＨＡＺ軟化部１４Ｔまでの距離Ｄを小さくすることにより十字引張強さが向上する。
【００６８】  さらに、これら２枚の鋼板部材の重ね合せ界面における、母材からナゲット端部領域１２Ｂにかけて（ナゲット端部領域１２Ｂを含む）の硬さは、ＨＡＺ最軟化部１４Ｌに対してビッカース硬さにおける最大値が約１１５％の範囲でナゲット端１２Ｅに向かって徐々に減少し、又はＨＡＺ最軟化部１４Ｌの硬さと同等である。
【００６９】  本実施形態に係る重ね合せ溶接部材では、ＨＡＺ軟化部１４Ｔをナゲット端部領域１２Ｂに近づけることによって、ナゲット内破断（界面破断、部分プラグ破断）の起点となるナゲット端部領域１２Ｂへの応力集中を緩和し、これにより、継手強度を向上させることができる。
【００７０】  継手強度の向上の効果は、破断形態がナゲット内破断（界面破断、部分プラグ破断）からプラグ破断へと変わることにより顕著に表れる。  特に、ナゲット端部領域１２Ｂへの応力集中を緩和しても、ナゲット１２自体の靭性が不足するためにナゲット内へき裂進展しプラグ破断が得られない継手に対しては、ＨＡＺ軟化部１４Ｔの適正化に加えて後通電を行うことにより、従来よりも顕著な継手強度の向上効果を得られる。  このメカニズムは上述した通りである。
【００７１】  上述の通り、ナゲット端１２ＥからＨＡＺ最軟化部１４Ｌまでの距離Ｄ（ｍｍ）が、Ｄ≦ｔ０．２・・・（１）式を満足することにより、継手強度の充分な向上が得られる。  そこで、本実施形態に係る重ね合せ溶接部材では、ナゲット端１２ＥからＨＡＺ最軟化部１４Ｌまでの距離Ｄが上記（１）式を満足することを条件とする。  また、ナゲット端１２ＥからＨＡＺの最軟化部までの距離Ｄ（ｍｍ）がＤ≦０．７５×（ｔ０．２）・・・（１Ａ）式を満足することにより、より確実に破断態様をプラグ破断とさせることができる点で好適である。
【００７２】  以下、抵抗スポット溶接工程と、焼き戻し工程とにより重ね溶接部を溶接する方法について詳細に説明する。
【００７３】  （抵抗スポット溶接工程）  抵抗スポット溶接工程では、複数の鋼板部材の重ね合せ部に、ナゲット１２と、このナゲット１２の周囲に形成されるＨＡＺ１４と、このＨＡＺ１４内でビッカース硬さが最も低い最軟化部１４Ｌと、を有するスポット溶接部１０を抵抗スポット溶接により形成する。
【００７４】  （焼き戻し工程）  焼き戻し工程では、上記抵抗スポット溶接工程で形成されたナゲット１２の中心部と、最軟化部１４Ｌとの間に、焼き戻しマルテンサイトからなるとともにそのビッカース硬さが最軟化部１４Ｌのビッカース硬さを１００％とした場合に１２０％以下である焼き戻し領域を形成する。  焼き戻し領域の形成は、後通電により行うことが好ましいが、後通電に限定されるものではなく、例えばレーザビームの照射により行うこともできる。
【００７５】  このような本実施形態に係る重ね合せ部の溶接方法によれば、焼き戻し領域であって、最軟化部１４Ｌのビッカース硬さを１００％とした場合に１２０％以下であるビッカース硬さを有する焼き戻し領域を、ナゲット１２の中心部と最軟化部１４Ｌとの間に形成させることができる。
【００７６】  また、上述の抵抗スポット溶接工程では、板厚をｔ（ｍｍ）とし、抵抗スポット溶接の通電１サイクルの時間をｃｙｃ（秒）とした場合に、５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ≦（５ｔ＋４）×ｃｙｃ      ・・・（２）式で表わされる通電時間Ｔでナゲット１２を形成してもよい。  一般に、スポット溶接では板厚が厚くなるほど通電時間が長くなり、ナゲット端１２ＥからＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの距離Ｄは長くなる傾向にあるが、この（２）式を満足させることで、ナゲットを安定して形成できるとともに、ナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの距離Ｄ（ｍｍ）をより確実にｔ０．２以下とすることができる。  すなわち、スポット溶接部における剥離強度を安定して向上することが可能となる。  尚、ここでの板厚ｔ（ｍｍ）についても、複数の鋼板部材のうち、最も引張強さの高い鋼板部材が単数であればその板厚をｔ（ｍｍ）とし、一方、最も引張強さの高い鋼板部材が複数であればそれらの中で板厚が最も薄い鋼板部材の板厚をｔ（ｍｍ）とする。
【００７７】  （予熱通電工程）  上述のように、本実施形態で規定する通電時間を満足してスポット溶接すると、ＨＡＺ軟化部１４Ｔの観点からは有効であるが、その一方、従来の通電条件に比べて適正電流範囲は狭くなる。  そこで、本発明者らは、上述の抵抗スポット溶接工程を行う前に予熱通電工程を行うことが、従来の条件と同等の適正電流範囲（チリ発生電流までの電流余裕度）を有しながら従来よりもＨＡＺの最軟化部をナゲットの端部領域に接近させることができる点で好適であることを見出した。
【００７８】  ここで、図１４、図１５を参照して、予熱通電工程を行うことによる上記効果を説明する。  図１４は、短時間通電条件（９×ｃｙｃ）、通常条件（２０×ｃｙｃ）、２段通電条件（第１工程の通電時間１１×ｃｙｃ、溶接電流４ｋＡ、第２工程の通電時間９×ｃｙｃ）を板厚１．６ｍｍの１８００ＭＰａ級ホットスタンプ材に適用した場合におけるナゲット成長挙動を示すグラフである。  また、図１５は、図１４に示した条件により形成したスポット溶接部のナゲット端からの距離に基づくビッカース硬さの分布を示すグラフである。  これらの図１４、図１５に示されるように、予熱通電と本通電による２段通電を行うことにより、従来とほぼ同等の適正電流範囲を有しながら、ＨＡＺ軟化位置を従来よりもナゲット端部領域１２Ｂに接近させることができる。
【００７９】  以下、予熱通電工程の通電条件について詳細に説明する。  予熱通電工程では、通電時間Ｔ１（秒）と、通電１サイクルの時間ｃｙｃ（秒）と、板厚ｔ（ｍｍ）とが５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ１≦（５ｔ＋８）×ｃｙｃ      ・・・（３式）を満たした上で、予熱電流I（ｋＡ）を重ね合せ部に通電する。  そして、予熱通電工程を行った場合には、その後、抵抗スポット溶接工程で、通電時間をＴ２（秒）とし、前記抵抗スポット溶接の通電１サイクルの時間をｃｙｃ（秒）とした場合に、５ｔ×ｃｙｃ≦Ｔ２≦（５ｔ＋４）×ｃｙｃ      ・・・（４）式を満たした上で、チリ発生電流以下の溶接電流Ｉ０（ｋＡ）を重ね合せ部に通電することで、ナゲットを形成する。  ここで、予熱電流Ｉ（ｋＡ）と溶接電流Ｉ０（ｋＡ）との関係は、０．３Ｉ０≦Ｉ≦０．７Ｉ０        ・・・（５）式を満たす。
【００８０】  上記予熱通電工程においては、通電時間Ｔ１（秒）が５ｔ×ｃｙｃ以上であり、かつ、予熱電流Ｉ（ｋＡ）が０．３Ｉ０以上、すなわち、ナゲットを形成する抵抗スポット溶接工程における溶接電流Ｉ０の３０％以上であるので、予熱効果が充分となり、所望の適正電流範囲を確保できるので好ましい。  また、通電時間Ｔ１（秒）が（５ｔ＋４）×ｃｙｃ以下であり、かつ、予熱電流Ｉ（ｋＡ）が０．７Ｉ０以下、すなわち、ナゲットを形成する抵抗スポット溶接工程における溶接電流Ｉ０の７０％以下であるので、ナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌまでの距離Ｄを小さくすることができて好適である。
【００８１】  そして、予熱通電後に行う抵抗スポット溶接工程では、通電時間Ｔ２を５ｔ×ｃｙｃ以上、且つ、（５ｔ＋４）×ｃｙｃ以下としているので、ナゲットを十分に形成させるとともに、ナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの距離Ｄ（ｍｍ）をｔ０．２以下とすることができ、スポット溶接部における剥離強度を安定して向上することが可能となる。  また、距離Ｄ（ｍｍ）が０．７５×（ｔ０．２）以下となるように通電時間を調整することで、より確実に、破断態様がプラグ破断となるスポット溶接部を得ることができ、剥離強度を向上させることができる。
【００８２】  このようにして得られた重ね溶接部に対して、ナゲット端部領域１２Ｂが焼き戻されるように、上述の焼き戻し工程（例えば、後通電による焼き戻し）を適用することにより、焼き戻しマルテンサイトからなるとともにそのビッカース硬さが最軟化部１４Ｌのビッカース硬さを１００％とした場合に１２０％以下である焼き戻し領域をナゲット１２の中心部と最軟化部１４Ｌとの間に形成させることができる。  従って、従来通りのナゲット径で、剥離強度に優れ、高い継手強度を有する重ね合せ溶接部材を製造することができる。
【００８３】  このような効果を得るためにはナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌとが近づくように、短時間通電条件を調整し、その後の焼き戻し工程で、焼き戻し領域のビッカース硬さを最軟化部１４Ｌのビッカース硬さの１２０％以下とすることが必要である。しかしながら、より好適に効果を得るためには、焼き戻し領域のビッカース硬さを最軟化部１４Ｌのビッカース硬さの１１５％以下とすることが好ましく、１１０％以下とすることがより好ましい。  尚、焼き戻し領域のビッカース硬さの下限値は規定されるものではない。
【００８４】  重ね合せ溶接部材は、母材引張強さ９８０ＭＰａ級以上になると界面破断や部分プラグ破断し易く、継手強度は低下する傾向にある。  本実施形態は、スポット溶接によりＨＡＺ軟化する鋼板部材に対して効果を有するが、母材引張強さ９８０ＭＰａ級以上の高張力鋼板への適用が好ましい。  特に、ホットスタンプ材では、母材がフルマルテンサイトであるためＨＡＺ軟化量が大きく、本実施形態の効果が顕著である。
【００８５】  また、本実施形態に係る重ね合せ溶接部材は、２枚以上の鋼板部材の重ね合せ部のそれぞれの鋼板部材の板厚、種類（例えばＤＰ、ＴＲＩＰ等）、さらにはめっきの有無には限定されない。  また、後述する実施例では、同種の鋼板を２枚重ね合せる板組について説明しているが、これには限定されず、異材板組であっても、３枚以上の板組であっても効果を有する。
【００８６】  図１６は、ホットスタンプ材を鋼板部材Ｓ１、Ｓ２として用いた場合の、本実施形態に係る通電条件により形成されるスポット溶接部１０の概略構成を説明する図である。より詳細には、図１６の（ａ）は短時間通電を行った後のスポット溶接部断面図であり、図１６の（ｂ）は、後通電を行った後のスポット溶接部断面図である。図１６の（ｃ）は、単通電後と後通電後についてビッカース硬さの分布を示すグラフである。  また、図１７は、単通電後、及び、後通電後におけるスポット溶接部のビッカース硬さの変化を概念的に説明する図である。  短時間通電を行うことで、図１６の（ａ）に示すように、ナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの距離Ｄは約１ｍｍと小さくなる。  従来の通常条件による通電によるナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの距離Ｄが約１．５ｍｍであるため、比較すると大幅に縮小した。  その結果、ナゲット端１２Ｅ周辺における応力集中を緩和することができる。
【００８７】  また、更に後通電を施すことにより、図１６の（ｂ）のドットハッチングで示される範囲で、ＨＡＺ硬化部１４Ｈを充分に焼き戻すことができる。
【００８８】  このように、本発明に係る通電条件をホットスタンプ材Ｓ１、Ｓ２に適用してスポット溶接部１０を形成した場合、図１７の（ａ）、（ｂ）に示すように、短時間単通電を行うことで、ＨＡＺ硬化部１４Ｈはナゲット１２とほぼ同等のビッカース硬さとなる。
【００８９】  また、後通電をすると、図１７の（ｃ）に示すように、ナゲット１２及びＨＡＺ硬化部１４Ｈは充分に焼き戻されて、ＨＡＺ最軟化部１４Ｌとナゲット端１２Ｅの間は、ビッカース硬さにおける硬さがＨＡＺ最軟化部１４Ｌと同様又は硬さの最大値がＨＡＺ最軟化部１４Ｌの約１１５％となり、ナゲット端部領域１２Ｂの応力が充分に緩和される。  その結果、ホットスタンプ材におけるスポット溶接部１０の剥離強度を向上させることができる。なお、ナゲット端部領域１２Ｂが焼き戻されていれば、ナゲット１２の全体が焼き戻されることは必要ではない。
【００９０】  このように、ＨＡＺ硬化部１４Ｈが焼き戻されることにより、図１６の（ｃ）に示すように、ビッカース硬さにおいて、ナゲット１２とＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの間の最大の硬さが、ＨＡＺ最軟化部１４Ｌに対して約１２０％以下の範囲とすることができる。  その結果、ナゲット１２及びＨＡＺ硬化部の靱性が向上して、剥離強度を向上することができる。  尚、ナゲット端１２ＥとＨＡＺ最軟化部１４Ｌの間の最大のビッカース硬さが、ＨＡＺ最軟化部１４Ｌのビッカース硬さの１２０％以下、好ましくは１１５％以下、より好ましくは１１０％以下であれば、ナゲット１２全体が焼き戻されていなくても継手強度が向上する。
【００９１】  なお、短時間通電条件を調整して、ナゲット端とＨＡＺ最軟化部を近づけて、後通電後におけるナゲット１２の中心部とＨＡＺ最軟化部１４Ｌとの間のビッカース硬さにおける最大値を、ＨＡＺ最軟化部１４Ｌに対して１１５％の範囲とすることが好ましい。  また、短時間通電条件を調整して、ナゲット端とＨＡＺ最軟化部をさらに近づけて、後通電後におけるナゲットとＨＡＺ最軟化部の間のビッカース硬さにおける最大値を、ＨＡＺ最軟化部１４Ｌに対して１１０％の範囲とするとさらに好ましい。
【００９２】  図１８は、本実施形態に係る短時間通電条件と通常の通電条件を板厚１．８ｍｍの１８００ＭＰａ級ホットスタンプ材に適用した場合の、１回通電におけるスポット溶接部の硬さ分布を示すグラフである。  また、図１９は、本実施形態に係る短時間通電条件と通常の通電条件を板厚１．８ｍｍの１８００ＭＰａ級ホットスタンプ材に適用した場合の、後通電後におけるスポット溶接部の硬さ分布を示すグラフである。  図１８において、「白抜きのダイヤ」は通電時間９×ｃｙｃ（秒）の短時間通電条件を採用した本通電によりスポット溶接部を形成した場合の、スポット溶接部の硬さ分布を示す。また、「白抜きの丸」は通電時間２２×ｃｙｃ（秒）の通常条件を採用した本通電によりスポット溶接部を形成した場合の、スポット溶接部の硬さ分布を示す。  図１９においては、「白抜きのダイヤ」は通電時間９×ｃｙｃ（秒）の短時間通電条件を採用した本通電によりスポット溶接部を形成し、その後、後通電により焼き戻しを行った場合の、スポット溶接部の硬さ分布を示し、「白抜きの丸」は通電時間２２×ｃｙｃ（秒）の通常条件を採用した本通電によりスポット溶接部を形成し、その後、後通電により焼き戻しを行った場合の、スポット溶接部の硬さ分布を示す。
【００９３】  まず、図１８のグラフに示すように、「白抜きのダイヤ」で示す短時間通電条件では「白抜きの丸」で示す通常条件と比べ、ナゲット端からＨＡＺ最軟化部までの距離が接近する。
【００９４】  そして、後通電を行うと、図１９のグラフに示すように、本通電時に通常条件を適用して形成されたスポット溶接部では、本通電時に形成されるＨＡＺ最軟化部がナゲットの端部領域から遠いため、ナゲットと最軟化部との間（ナゲットの端部領域から約１ｍｍ程度の位置）に硬さが高い箇所が存在する。
【００９５】  これに対し、本通電時に短時間通電条件を適用して形成されたスポット溶接部では、本通電時に形成されるＨＡＺ最軟化部がナゲットの端部領域に近いため、母材からナゲット端部領域１２Ｂにかけての（ナゲット端部領域１２Ｂも含む）ＨＡＺおよびナゲットのビッカース硬さをＨＡＺ最軟化部の硬さの１２０％以下とすることができる。
【００９６】  すなわち、後通電を施した場合でも、本通電時に形成されるＨＡＺ最軟化部がナゲット端１２Ｅに近いほうがナゲット端１２Ｅの周辺へのひずみ集中を緩和できる。  このように、ナゲット１２の形成のための通電時間を短時間化すると、ＨＡＺ軟化位置をナゲットの端部領域に接近させて継手強度を向上させる観点から有効である。
【００９７】  図２０は、本実施形態に係る短時間通電条件をＤＰ材又はＴＲＩＰ材に適用した場合における、単通電及び後通電の後におけるスポット溶接部のＨＡＺの変化を概念的に説明する図である。  図２０の（ａ）は、スポット溶接部断面図である。
【００９８】  図２０の（ｂ）に示すように、ＤＰ材又はＴＲＩＰ材を鋼板部材Ｓ１、Ｓ２として用いた場合には、短時間単通電した状態で、ＨＡＺ硬化部１４Ｈはナゲット１２とビッカース硬さにおいてナゲットとほぼ同等となる。  この場合、ナゲット１２及びＨＡＺ硬化部１４ＨはＤＰ材又はＴＲＩＰ材の母材と比較して非常に硬くなる点で、図１７に示したホットスタンプ材の硬さ分布と異なる。
【００９９】  また、図２０の（ｃ）に示すように、後通電をすると、ナゲット１２及びＨＡＺ硬化部１４Ｈは充分に焼き戻されて、ＨＡＺ最軟化部１４Ｌとナゲット端１２Ｅとの間は、ビッカース硬さにおける硬さがＨＡＺ最軟化部１４Ｌの約１１５％となり、ナゲット端部領域１２Ｂの応力が充分に緩和される。  その結果、ＤＰ材又はＴＲＩＰ材におけるスポット溶接部１０の剥離強度を向上させることができる。  なお、ナゲット端部領域１２Ｂが焼き戻されていれば、ナゲット１２の全体が焼き戻されることは必要ではない。  なお、図２０の（ｃ）に示す二点鎖線は、後通電前の硬さ分布を示している。
【０１００】  なお、上記実施形態においては、ＨＡＺ硬化部１４Ｈを後通電により焼き戻す場合について説明したが、短時間単通電によりスポット溶接部１０を形成した後に、例えばレーザ照射することでナゲットおよびＨＡＺ硬化部を焼き戻してもよい。
【実施例】
【０１０１】  以下、剥離方向の継手強度の向上にはＨＡＺ最軟化部をナゲット端部へ近づけることが有効であることを確認する。  通電時間を短時間化することで、ＨＡＺ最軟化部をナゲット端部へ近づけることができるが、ナゲット形成の観点からは、通電時間の短時間化により、適正電流範囲（一般に、ナゲット径４√ｔを得られる電流値からチリ発生までの電流範囲）が狭くなる。  そこで、通電初期を低電流とする予備通電で鋼板を加熱した後に、短時間高電流でナゲットを拡大する２段通電によって、ＨＡＺ軟化位置の制御と適正電流範囲の確保とを両立することを検討した。  板厚１．６ｍｍの１８００ＭＰａ級ホットスタンプ材により、表１に示す溶接条件を用いて調査した。条件（１）は短時間単通電条件、（２）は従来単通電条件、（３）が２段通電条件である。  図１４に示すナゲット形成挙動と、図１５に示すスポット溶接部の硬さ分布からわかるように、２段通電により、従来単通電と同等の適正電流範囲を有し、かつ、ＨＡＺ最軟化部をナゲット端部へ近づけることが可能となった。【０１０２】
【表１】
2014025063.tif 000003
【０１０３】  溶接電流は、それぞれ４√ｔ（ｍｍ）のナゲット径が得られるように調整した。後通電条件は、剥離強度の改善に有効な条件、すなわちナゲットの端部領域が軟化される条件を選定した。【０１０４】  板厚１．６〜２．０ｍｍの９８０ＭＰａ級鋼板、１５００ＭＰａ級ホットスタンプ材、および１８００ＭＰａ級ホットスタンプ材を用い、十字引張強さとＬ字引張強さを調査した。用いた溶接条件を表２に示す。Ｉ０は本通電工程の電流値である。【０１０５】
【表２】
2014025063.tif 000004
【０１０６】  条件ａは従来単通電条件、条件ｂは従来後通電条件である。条件Ａ１は短時間単通電条件、条件Ａ２は２段電条件であり、条件Ｂ１、Ｂ２はそれぞれ条件Ａ１、Ａ２に対して後通電を行った。いずれの溶接条件においても、ナゲット径４√ｔが得られるように溶接電流を調整した。  継手強度は、十字継手の場合はＪＩＳ Ｚ３１３７（１９９９年）に基づく十字引張試験により測定し、Ｌ字継手の場合は図２１の概略図を示す試験により測定した。  より詳細には、Ｌ字引張試験は、図２１に示すように、鋼板をＬ字に曲げて形成した二つの試験片の屈曲部分同士を互いに重ね合せて、重ね合せ部に抵抗スポット溶接によりナゲット１２を有するスポット溶接部１０を形成して接合し、その後、重ね合せ部が剥離する方向に引っ張って、スポット溶接部１０が破断するまでの強度を継手強度として測定した。【０１０７】  まず、板厚１．６〜２．０ｍｍの９８０ＭＰａ級ＤＰ鋼板、１５００ＭＰａおよび１８００ＭＰａ級ホットスタンプ材を用いて、重ね合せ溶接部材の剥離強度および破断形態を調査した。溶接条件を表４に示す。ｔは鋼板の板厚、Ｉ０は各板組に対して、ナゲット径４√ｔ（ｍｍ）が得られるように調整した。なお、距離Ｄはナゲット端部領域からＨＡＺ最軟化部までの距離である。  表３に条件Ａ１、Ａ２による継手強度の改善効果をまとめた。表３は、単通電に関する実施例を説明する表である。【０１０８】
【表３】
2014025063.tif 000005
【０１０９】  表３に示すように、いずれの鋼種、板厚においても、条件Ａ１の短時間通電、Ａ２の予備通電及び短時間通電により形成したスポット溶接部は、条件ａの従来単通電条件と比較して、継手強度が向上した。これは、ＨＡＺ軟化位置がナゲット端部に近づくことにより、ナゲット端部への応力集中が緩和された効果と考えられる。【０１１０】  また、１８００ＭＰａ級ホットスタンプ材におけるＬ字引張強度では、条件Ａ１の短時間通電を行うことにより、条件ａの場合と比較して、継手強度が、約２５％向上した。【０１１１】  更に、板厚１．６〜２．０ｍｍの９８０ＭＰａ級ＤＰ鋼板、１５００ＭＰａおよび１８００ＭＰａ級ホットスタンプ材を用いて、重ね合せ溶接部材の剥離強度および破断形態を調査した。溶接条件を表４に示す。ｔは鋼板の板厚であり、Ｉ０は各板組に対して、ナゲット径４√ｔ（ｍｍ）が得られるように調整した。なお、距離Ｄはナゲット端部領域からＨＡＺ最軟化部までの距離である。【０１１２】  表４に条件Ｂ１、Ｂ２による継手強度の改善効果をまとめた。表４は、後通電を実施した場合における実施例を説明する表である。【０１１３】
【表４】
2014025063.tif 000006
【０１１４】  表４に示すように、いずれの鋼種、板厚においても、条件ａの従来単通電条件と比較して、継手強度が向上した。これは、従来後通電技術と同様にナゲット端部が焼戻され靭性が向上したことに加え、ナゲット端部への応力集中を緩和する最適な硬さ分布が得られた効果と考えられる。【０１１５】  また、１８００ＭＰａ級ホットスタンプ材におけるＬ字引張強度では、条件Ｂ１の短時間通電と後通電を行うことにより、条件ｂの場合と比較して、破断形態が界面破断からプラグ破断となり、継手強度が、約１１４％向上した。
【産業上の利用可能性】
【０１１６】  本発明によれば、複数の鋼板部材同士を重ね合せ部で接合し、前記複数の鋼板部材の少なくとも一つがマルテンサイトを含む重ね合せ部がスポット溶接部によって接合された重ね合せ溶接部材に関して、スポット溶接部における剥離強度を向上することができるので、産業上利用可能である。
【符号の説明】
【０１１７】１０  スポット溶接部１２  ナゲット１２Ｂ  ナゲット端部領域１２Ｃ  会合部１２Ｅ  ナゲット端１４  ＨＡＺ１４Ｈ  ＨＡＺ硬化部１４Ｔ  ＨＡＺ軟化部１４Ｌ  ＨＡＺ最軟化部
【図１】
2014025063.tif 000007
【図２Ａ】
2014025063.tif 000008
【図２Ｂ】
2014025063.tif 000009
【図２Ｃ】
2014025063.tif 000010
【図２Ｄ】
2014025063.tif 000011
【図３】
2014025063.tif 000012
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【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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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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