(57)【要約】【課題】高張力鋼板の重ね合せ部にその表面から裏面まで貫通する溶接ビードの終端部において、クレータ割れが生じにくいレーザ溶接継手およびレーザ溶接継手の製造方法を提供する。【解決手段】レーザ溶接継手１０は、引張強度が７８０ＭＰａ以上、且つ板厚ｔが０．５〜３．０ｍｍである複数の高張力鋼板１１，１３が重ね合わされて、レーザ溶接されている。複数の高張力鋼板１１，１３が重ね合された重ね合せ部１９は、その表面１２ａから裏面１３ａまで貫通した溶接ビード１６を有すると共に、該溶接ビード１６の終端部１６ａにクレータ２０を備え、溶接ビード１６における溶接金属の成分組成は、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、Ｐ＋Ｓ＜０．０３質量％である。溶接ビード１６は、ビード幅Ｗが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、且つビード厚さＤとビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが２．６以上である。【選択図】図１
2018001197.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
引張強度が７８０ＭＰａ以上、且つ板厚が０．５〜３．０ｍｍである複数の高張力鋼板が重ね合わされたレーザ溶接継手であって、
前記複数の高張力鋼板が重ね合された重ね合せ部は、その表面から裏面まで貫通した溶接ビードを有すると共に、該溶接ビードの終端部にクレータを備え、
前記溶接ビードにおける溶接金属の成分組成は、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、Ｐ＋Ｓ＜０．０３質量％であり、
前記溶接ビードは、ビード幅Ｗが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、且つビード厚さＤと前記ビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが２．６以上であることを満足する、レーザ溶接継手。
【請求項２】
引張強度が７８０ＭＰａ以上、且つ板厚が０．５〜３．０ｍｍである複数の高張力鋼板が重ね合わされたレーザ溶接継手であって、
前記複数の高張力鋼板が重ね合された重ね合せ部は、その表面から裏面まで貫通した溶接ビードを有すると共に、該溶接ビードの終端部にクレータを備え、
前記溶接ビードにおける溶接金属の成分組成は、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、Ｐ＋Ｓ＜０．０３質量％であり、
Ｃの質量％を［Ｃ］とすると、前記ビード厚さＤと前記ビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが、Ｄ／Ｗ≧［Ｃ］＋２．３である、レーザ溶接継手。
【請求項３】
前記クレータの中心部は、前記溶接ビードの溶接線方向における前記高張力鋼板の端面から３〜１０ｍｍである、請求項１又は２に記載のレーザ溶接継手。
【請求項４】
前記重ね合せ部は、前記複数の高張力鋼板のうちの少なくとも一つの前記高張力鋼板のフランジ部によって構成される、請求項１〜３のいずれか１項に記載のレーザ溶接継手。
【請求項５】
請求項１に記載のレーザ溶接継手の製造方法であって、
前記重ね合せ部の表面から裏面まで貫通した溶接ビードを形成すると共に、該溶接ビードの終端部にクレータを形成し、前記溶接ビードにおける溶接金属の成分組成は、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、Ｐ＋Ｓ＜０．０３質量％であり、
前記溶接ビードのビード幅Ｗが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、且つビード厚さＤと前記ビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが２．６以上となるように、レーザ出力、溶接速度、シールドガス、集光スポット径、及び集光位置の少なくとも１つを制御する、レーザ溶接継手の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ溶接継手およびレーザ溶接継手の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車の車体等に用いられる鋼板には、衝突時の安全性の向上と、低燃費化を目的とした軽量化を両立するために、板厚が０．５〜３．０ｍｍ程度の薄板の高張力鋼板が採用されることが多くなっている。
【０００３】
また、このような高張力鋼板を溶接する方法としてレーザ溶接を適用する例も散見されるようになってきている。レーザ溶接は、レーザ光を熱源として金属に集光した状態で照射し、金属を局部的に溶融、凝固させることによって金属を接合させる。レーザは、単一波長で位相差のない光であるため、光学系のレンズで極めて小さな点に集光して高い密度のエネルギーを与えて金属を接合することができる。
【０００４】
さらに、自動車分野などにおいては、品質保証の観点から、複数の高張力鋼板の重ね合せ部を表面から裏面まで貫通するように溶接する（以後、「貫通溶接」とも称す）ことが求められている。
【０００５】
ところで、高強度鋼板の重ね合せ部をレーザ溶接すると、凝固割れが発生しやすいことから、この凝固割れを防止する技術が種々考案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。
【０００６】
特許文献１では、少なくとも１枚が高張力鋼板であり、溶接金属の成分組成が０．０５質量％≦Ｃ≦０．０８質量％、あるいは、Ｃ＜０．０５質量％、且つ、Ｐ＋Ｓ≧０．０３質量％である溶接部を、フランジ端から８ｍｍ以内の位置に形成するレーザ溶接において、レーザ溶接条件を規定する技術が記載されている。即ち、出力、溶接速度、集光径、ビード厚によって規定されるレーザ溶接条件を、レーザ出力をｐ（ｗ）、溶接速度をｖ（ｍｍ／ｓｅｃ）、重ね合わされた被溶接部の合計板厚をｔ（ｍｍ）、集光径をｄ（ｍｍ）とした際、式｛ｐ／ｖ／ｔ１／２×ｄ２＜１２．５｝を満足するレーザ溶接条件とすることで、入熱量を制御し、凝固割れを防止している。
【０００７】
また、特許文献２では、レーザ溶接部の凝固形態を制御することで、ビードに付与される収縮ひずみを低減し、凝固割れを防止する技術が記載されている。具体的には、０．０２質量％超のＴｉを含有した鋼種に対して、Ｎ２ガス雰囲気でレーザ溶接することで、ＴｉＮを生成させ、溶接部の凝固初期に、凝固時の割れ抑制に有利となる等軸晶をビード内に形成させて、溶接時の凝固割れを抑制している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−２７９９９１号公報
【特許文献２】特開２０１４−２１０２８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、高張力鋼板に含まれる各種合金元素のうち、Ｃは高張力化に最も有用な元素のひとつであり、鋼板を容易に高強度化できるとともに、延性などを向上させるための調質も容易である。高張力鋼板においては、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％含有するものが使用されている。
【００１０】
しかしながら、本発明者らが検討したところ、上記のような０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％含有し、且つ、引張強度が７８０ＭＰａ以上の高張力鋼板をレーザにより貫通溶接した場合に、凝固割れが発生しやすく、加えて、凝固割れ部に残留応力が集中することで発生する割れの進展も判明した。特に、溶接終端部（本明細書では、「溶接ビードの終端部」とも言う。）のクレータでは、溶融金属量が少ないため、クレータ割れが顕著となる。
【００１１】
特許文献１及び２に記載の方法は、凝固割れの発生を抑制することが記載されているが、特許文献１では、Ｃが０．１質量％未満の高張力鋼板に関する技術であり、また、特許文献２では、Ｔｉ量を含有する鋼材であることからコストアップが想定され、さらに、Ｎ２ガスを含む溶接ガスを吹き付けながら、レーザ溶接するものに限られ、改善の余地があった。
【００１２】
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、高張力鋼板の重ね合せ部にその表面から裏面まで貫通する溶接ビードの終端部において、クレータ割れが生じにくいレーザ溶接継手およびレーザ溶接継手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】
【００１３】
発明者等が上記課題を解決すべく鋭意研究したところ、アーク溶接では、ビード厚さＤとビード幅Ｗの比Ｄ／Ｗが小さいほど凝固割れ感受性が低下することが一般的に知られているのに対して、レーザ溶接のようなビード幅が狭い溶接では、逆にＤ／Ｗを大きくすることで凝固割れ感受性が低下することを見出した。
【００１４】
凝固割れは板厚方向に貫通する液相が形成された際に、延性の低い液相にひずみが加わることで生じるといわれている。アーク溶接では、通常ビードがＶ字形状となるため、表ビード幅が大きくなるほど裏面が先に凝固し易くなり、板厚方向に貫通する液相が形成されにくい。一方、レーザ溶接では、ワインカップ状のビードが形成されるため、板厚方向に貫通する液相が形成されやすい。本発明者らは、レーザ溶接においては、Ｄ／Ｗが小さくなるような高入熱条件では、クレータ割れが助長される一方、ビード幅Ｗを小さくし、Ｄ／Ｗを大きくすることで、ひずみ量が低減されるとともに、Ｐ、Ｓなどの偏析が抑制され、クレータ割れを抑制可能であるという知見を得た。
【００１５】
従って、本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）  引張強度が７８０ＭＰａ以上、且つ板厚が０．５〜３．０ｍｍである複数の高張力鋼板が重ね合わされたレーザ溶接継手であって、
前記複数の高張力鋼板が重ね合された重ね合せ部は、その表面から裏面まで貫通した溶接ビードを有すると共に、該溶接ビードの終端部にクレータを備え、
前記溶接ビードにおける溶接金属の成分組成は、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、Ｐ＋Ｓ＜０．０３質量％であり、
前記溶接ビードは、ビード幅Ｗが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、且つビード厚さＤと前記ビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが２．６以上であることを満足する、レーザ溶接継手。
（２）  引張強度が７８０ＭＰａ以上、且つ板厚が０．５〜３．０ｍｍである複数の高張力鋼板が重ね合わされたレーザ溶接継手であって、
前記複数の高張力鋼板が重ね合された重ね合せ部は、その表面から裏面まで貫通した溶接ビードを有すると共に、該溶接ビードの終端部にクレータを備え、
前記溶接ビードにおける溶接金属の成分組成は、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、Ｐ＋Ｓ＜０．０３質量％であり、
Ｃの質量％を［Ｃ］とすると、前記ビード厚さＤと前記ビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが、Ｄ／Ｗ≧［Ｃ］＋２．３である、レーザ溶接継手。
（３）  前記クレータの中心部は、前記溶接ビードの溶接線方向における前記高張力鋼板の端面から３〜１０ｍｍである、（１）又は（２）に記載のレーザ溶接継手。
（４）  前記重ね合せ部は、前記複数の高張力鋼板のうちの少なくとも一つの前記高張力鋼板のフランジ部によって構成される、（１）〜（３）のいずれかに記載のレーザ溶接継手。
（５）  （１）に記載のレーザ溶接継手の製造方法であって、
前記重ね合せ部の表面から裏面まで貫通した溶接ビードを形成すると共に、該溶接ビードの終端部にクレータを形成し、前記溶接ビードにおける溶接金属の成分組成は、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、Ｐ＋Ｓ＜０．０３質量％であり、
前記溶接ビードのビード幅Ｗが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、且つビード厚さＤと前記ビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが２．６以上となるように、レーザ出力、溶接速度、シールドガス、集光スポット径、及び集光位置の少なくとも１つを制御する、レーザ溶接継手の製造方法。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のレーザ溶接継手によれば、引張強度が７８０ＭＰａ以上、且つ板厚が０．５〜３．０ｍｍである複数の高張力鋼板が重ね合された重ね合せ部は、その表面から裏面まで貫通した溶接ビードを有すると共に、該溶接ビードの終端部にクレータを備え、溶接ビードにおける溶接金属の成分組成は、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、Ｐ＋Ｓ＜０．０３質量％である。溶接ビードは、ビード幅Ｗが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、且つビード厚さＤとビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが２．６以上であるので、溶接終端部でのクレータ割れを抑制することができる。また、溶接終端部でのクレータ割れを抑制することで、溶接ビードの低温割れも防ぐことができる。
【００１７】
また、本発明のレーザ溶接継手によれば、引張強度が７８０ＭＰａ以上、且つ板厚が０．５〜３．０ｍｍである複数の高張力鋼板が重ね合された重ね合せ部は、その表面から裏面まで貫通した溶接ビードを有すると共に、該溶接ビードの終端部にクレータを備え、溶接ビードにおける溶接金属の成分組成は、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、Ｐ＋Ｓ＜０．０３質量％である。Ｃの質量％を［Ｃ］とすると、ビード厚さＤとビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが、Ｄ／Ｗ≧［Ｃ］＋２．３であるので、溶接終端部でのクレータ割れを抑制することができる。また、溶接終端部でのクレータ割れを抑制することで、溶接ビードの低温割れも防ぐことができる。
【００１８】
また、上述したレーザ溶接継手の製造方法によれば、引張強度が７８０ＭＰａ以上、且つ板厚が０．５〜３．０ｍｍである複数の高張力鋼板が重ね合された重ね合せ部にレーザ光を照射して、該重ね合せ部を溶接する。その際、重ね合せ部の表面から裏面まで貫通した溶接ビードを形成すると共に、該溶接ビードの終端部にクレータを形成し、溶接ビードにおける溶接金属の成分組成は、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、Ｐ＋Ｓ＜０．０３質量％であり、溶接ビードのビード幅Ｗが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、且つビード厚さＤとビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが２．６以上となるように、レーザ出力、溶接速度、シールドガス、集光スポット径、及び集光位置の少なくとも１つを制御するので、溶接終端部のクレータ割れが生じにくく、ひいては、溶接ビードの低温割れが防止されたレーザ溶接継手が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る高張力鋼板のレーザ溶接継手の一実施形態であり、高張力鋼板からなる平板とフランジ部とのレーザ溶接継手の概略斜視図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】本発明の範囲をＣ質量％とＤ／Ｗとの関係で示すグラフである。
【図５】レーザ溶接される２枚の高張力鋼板の概略斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係るレーザ溶接継手の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１に示すように、本実施形態のレーザ溶接継手１０では、高張力鋼板１１の一端が折り曲げ形成されたフランジ部１２と、平板状の高張力鋼板１３と、を重ね合わせて重ね合せ部１９を構成する。そして、重ね合わせ部１９にレーザ光Ｌを照射しつつ、高張力鋼板１１（フランジ部１２）、及び高張力鋼板１３の両端部１４に沿ってレーザ加工ヘッド１を移動させて、高張力鋼板１１のフランジ部１２の表面１２ａから高張力鋼板１３の裏面１３ａまで貫通する溶接ビード１６を形成することにより、高張力鋼板１１，１３を互いに接合している。
【００２１】
ここで、レーザ溶接は、溶接ビード１６の端部が、高張力鋼板１１，１３の溶接線方向における端面１８から離れた位置となるように行われる。このため、溶接ビード１６の終端部１６ａには、クレータ２０が形成されている。
【００２２】
本実施形態の高張力鋼板１１，１３では、板厚ｔが０．５〜３．０ｍｍとしている。板厚ｔの下限を０．５ｍｍとしたのは、自動車などの構造物に一般的に使用される鋼板の板厚を考慮して規定したもので、板厚ｔの上限を３．０ｍｍとしたのは、通常のレーザ溶接機の溶接能力による。
【００２３】
本実施形態の高張力鋼板１１，１３では、引張強度が７８０ＭＰａ以上の高強度クラスのものが対象であり、例えば、９８０ＭＰａや１１８０ＭＰａのものが含まれる。
【００２４】
さらに、レーザ溶接では、溶接金属の成分は、フィラー等の溶加材を別途添加しない場合、重ね合せた各高張力鋼板１１、１３の母材成分値及びその板厚ｔから計算される平均成分であり、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、Ｐ＋Ｓ＜０．０３質量％を満たすように、各高張力鋼板１１、１３の材質が選定される。また、溶加材を加える場合には、その添加量も考慮して、上記値を満たすように、各高張力鋼板１１、１３の材質が選定される。
【００２５】
ここで、本出願人は、上記の如く、引張強度が７８０ＭＰａ以上、且つ板厚が０．５〜３．０ｍｍである高張力鋼板１１、１３が重ね合された重ね合せ部を貫通溶接し、溶接金属の成分組成が、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、Ｐ＋Ｓ＜０．０３質量％を満足するレーザ溶接継手１０において、ビード幅Ｗ、及びビード厚さＤとビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗを、本発明の規定する範囲内に制御することで、クレータ割れを抑制できることを見出した。
【００２６】
即ち、本実施形態の溶接ビード１６は、ビード幅Ｗが、０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、且つ、ビード厚さＤとビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが、２．６以上となるように、レーザ溶接によって形成される。図２に示すように、ここで言うビード幅Ｗは、高張力鋼板１１のフランジ部１２と、高張力鋼板１３との接合界面１７におけるビード幅のことである。また、ビード厚さＤは、溶接ビード１６がフランジ部１２の表面１２ａから高張力鋼板１３の裏面１３ａまで貫通しているので、高張力鋼板１１，１３の板厚ｔの合計厚さとなる。
【００２７】
このように、ビード幅Ｗが狭くなるようにレーザ溶接を行うことにより、クレータ割れに繋がる溶接ビード１６での引張方向の歪み量を低減し、かつ、Ｐ及びＳの物質移動による偏析を少なくすることができ、クレータ割れの発生を抑制することができる。なお、ビード幅Ｗは、１．０ｍｍ以下が好ましく、さらに、ビード厚さＤとビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗは、好ましくは２．７以上であり、さらに好ましくは２．８以上である。
また、上記比Ｄ／Ｗの上限を特に限定する必要はないが、例えば、上限は３０とすればよい。
【００２８】
ビード幅Ｗ０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、及びビード厚さＤとビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗ２．６以上とするレーザ溶接は、レーザ出力、溶接速度、シールドガス、集光スポット径、及び集光位置の少なくとも１つの溶接条件を制御して入熱量を抑制することで達成される。
上記溶接条件以外にも、２枚の高張力鋼板１１，１３間のギャップは、溶接時にビードが貫通溶接しやすいように、例えば、０．３ｍｍ以下とするのがよい。
なお、レーザ溶接において、レーザ発振器として、例えば、ＹＡＧレーザ、ファイバレーザ、ＤＩＳＫレーザなどを使用することができる。
【００２９】
また、クレータ割れは、高張力鋼板１１，１３中のＣ質量％に略比例する傾向があり、Ｃの質量％を［Ｃ］としたとき、ビード厚さＤとビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗは、Ｄ／Ｗ≧［Ｃ］＋２．３を満足することでも、クレータ割れの発生を抑制することができる。
【００３０】
即ち、図４に示すグラフに示すように、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、且つＤ／Ｗ≧［Ｃ］＋２．３の範囲において、クレータ割れの発生を抑制することができる。なお、Ｄ／Ｗは、クレータ割れの発生をより確実に抑制する範囲として、Ｄ／Ｗ≧［Ｃ］＋２．４が好ましく、Ｄ／Ｗ≧［Ｃ］＋２．５がさらに好ましい。
なお、図４では、後述する実施例１〜７及び比較例１〜５のＤ／Ｗがプロットされている。
【００３１】
また、図３にも示すように、溶接ビード１６の溶接線方向の断面において、クレータ２０の最も凹んだ部分であるクレータ２０の中心部Ｃと、高張力鋼板１１，１３の溶接線方向における端面１８との距離Ｘは、３〜１０ｍｍとなっている。クレータ２０の中心部Ｃと端面１８との距離Ｘを３ｍｍ以上とすることで、高張力鋼板１１，１３の端面１８が溶融して溶け落ちてしまうのを防ぐことができ、また、１０ｍｍ以下とすることで、十分な接合強度を得ることができる。
【実施例】
【００３２】
本発明の効果を確認するため、本発明に係る実施例と、該実施例と比較する比較例について説明する。実施例及び比較例ともに、表１に示す５種類の高張力鋼板を用い、図５に示すように同種の高張力鋼板同士を２枚重ね合わせ、端面から５ｍｍ離れた位置から溶接長さ２０ｍｍで重ね合わせ部をレーザ溶接してレーザ溶接継手を作製し、レーザ溶接継手のクレータ割れの有無を調査した。なお、表１に示す高張力鋼板は、いずれも本発明が規定する板厚、引張強度、及び、溶接継手の組成成分を満足する。
【００３３】
【表１】
2018001197.tif 000003
【００３４】
また、レーザ溶接機はファイバレーザを使用し、加工点出力を２〜４ｋＷ、溶接速度を０．７５〜４ｍ／ｍｉｎとした。集光位置は上板表面〜上板表面＋９ｍｍとし、集光スポット径は０．４５〜０．６ｍｍとした。また、シールドガスとして、Ａｒガスを使用し、流量を１５Ｌ／ｍｉｎとした。クレータ割れの有無は、溶接線に直交するＡ−Ａ線での溶接終端部の断面観察により評価した。
【００３５】
各実施例及び比較例の結果を、各試験条件と共に表２に示す。
【００３６】
【表２】
2018001197.tif 000004
【００３７】
表２に示すように、本発明で規定する高張力鋼板を用い、ビード幅Ｗが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、且つビード厚さＤとビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが２．６以上である実施例１〜７では、いずれの実施例でも溶接終端部にクレータ割れが生じることながなかった。これに対し、ビード厚さＤとビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが、本発明の規定範囲外となっている比較例１〜５では、溶接終端部にクレータ割れが生じていることが確認された。
【００３８】
また、いずれの実施例１〜７も、Ｄ／Ｗ≧［Ｃ］＋２．３を満足しており、当該式の有効性を確認することができる。
【００３９】
以上説明したように、本実施形態のレーザ溶接継手１０によれば、引張強度が７８０ＭＰａ以上、且つ板厚ｔが０．５〜３．０ｍｍである複数の高張力鋼板１１，１３が重ね合わされたレーザ溶接継手１０であって、複数の高張力鋼板１１，１３が重ね合された重ね合せ部１９は、その表面１２ａから裏面１３ａまで貫通した溶接ビード１６を有すると共に、該溶接ビード１６の終端部１６ａにクレータ２０を備え、溶接ビード１６における溶接金属の成分組成は、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、Ｐ＋Ｓ＜０．０３質量％である。溶接ビード１６は、ビード幅Ｗが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、且つビード厚さＤとビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが２．６以上を満足する。これにより、溶接終端部１６ａでのクレータ割れを抑制することができる。また、溶接終端部でのクレータ割れを抑制することで、溶接ビード１６の低温割れも防ぐことができる。
【００４０】
また、本実施形態のレーザ溶接継手１０によれば、溶接ビード１６のビード幅Ｗ、及びＤ／Ｗの規定の代わりに、Ｃの質量％を［Ｃ］とすると、ビード厚さＤとビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが、Ｄ／Ｗ≧［Ｃ］＋２．３を満足する。これにより、溶接終端部１６ａのクレータ割れが発生しやすくなるＣの質量％が多い高張力鋼板１１，１３においても、Ｃの質量％との関係で、Ｄ／Ｗを規定することで、溶接終端部１６ａのクレータ割れを抑制することができる。また、溶接終端部でのクレータ割れを抑制することで、溶接ビード１６の低温割れも防ぐことができる。
【００４１】
通常、貫通溶接されるレーザ溶接継手１０は、自動車分野においては、品質保証の観点から望ましいが、クレータ割れに対しては不利となる。このため、本実施形態では、比Ｄ／Ｗを２．６以上、或いはＤ／Ｗ≧［Ｃ］＋２．３を満足するものとしたので、クレータ割れが抑制される。この結果、本実施形態のレーザ溶接継手１０は、貫通溶接とクレータ割れ抑制を両立でき、自動車分野における品質保証の課題を解決することができる。
【００４２】
また、レーザ溶接継手の製造方法によれば、引張強度が７８０ＭＰａ以上、且つ板厚ｔが０．５〜３．０ｍｍである複数の高張力鋼板１１，１３が重ね合わされ、複数の高張力鋼板１１，１３が重ね合された重ね合せ部１９にレーザ光Ｌを照射して、該重ね合せ部１９を溶接する。溶接工程は、重ね合せ部１９の表面１２ａから裏面１３ａまで貫通した溶接ビード１６を形成すると共に、該溶接ビード１６の終端部１６ａにクレータ２０を形成し、溶接ビードにおける溶接金属の成分組成は、０．１０質量％≦Ｃ≦０．３０質量％、Ｐ＋Ｓ＜０．０３質量％であり、溶接ビード１６のビード幅Ｗが０．１ｍｍ以上２．０ｍｍ以下、且つビード厚さＤとビード幅Ｗとの比Ｄ／Ｗが２．６以上となるように、レーザ出力、溶接速度、シールドガス、集光スポット径、及び集光位置の少なくとも１つを制御するので、溶接終端部１６ａのクレータ割れが生じにくく、ひいては、溶接ビード１６の低温割れが防止されたレーザ溶接継手１０を得ることができる。
【００４３】
尚、本発明は、前述した実施形態及び実施例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。
例えば、上記実施形態では、２枚の高張力鋼板を重ね合わせてレーザ溶接したが、レーザ溶接される高張力鋼板は２枚に限定されず、３枚、あるいはそれ以上であっても同様に、クレータ割れを生じることなく溶接することができる。
また、重ね合わせ部の形状は、本実施形態のものに限定されず、例えば、２枚の高張力鋼板のフランジ部同士を重ね合せるものでもよく、或いは、平板の高張力鋼板同士を重ね合せるものでもよい。
【符号の説明】
【００４４】
１０    レーザ溶接継手
１１，１３    高張力鋼板
１２    フランジ部
１２ａ        表面
１３ａ        裏面
１６    溶接ビード
１６ａ        溶接終端部（溶接ビードの終端部）
１８    端面
１９    重ね合せ部
２０    クレータ
Ｃ      クレータの中心部
Ｄ／Ｗ        ビード厚さとビード幅との比
Ｌ      レーザ光
ｔ      板厚
Ｗ      ビード幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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