(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに重ね合わされ且つそれぞれ９５０ＭＰａ以上の引張強度を有する第１鋼板及び第２鋼板と、前記第１鋼板の表面と前記第２鋼板の端面とで形成される隅に沿って延在する溶接金属とを備える重ね隅肉アーク溶接継手であって、
前記溶接金属のビッカース硬さが４００ＨＶ以下であり、
前記溶接金属の溶接線に直交する断面でみた場合に、
前記第１鋼板の表面に存在する溶融境界の位置をＡ点とし、
前記第１鋼板の表面に平行なＸ方向において、前記Ａ点から前記溶接金属の内部に向かって０．５ｍｍ離れた位置をＤ点とし、
前記Ｘ方向において、前記Ａ点から前記溶接金属の内部に向かって０．４ｍｍ離れた位置をＣ点とし、
前記Ｄ点を通り且つ前記第１鋼板の板厚方向に延びる直線と前記溶接金属の表面との交点をＢ点とし、
前記Ａ点と前記Ｂ点を結ぶ直線と、前記Ａ点と前記Ｄ点を結ぶ直線との間の角度を、前記溶接金属の止端角度βとし、
前記Ａ点と前記Ｃ点との間の範囲に含まれる前記溶接金属の表面に存在する凹部の総数をＮＡとし、
前記凹部のうち、１０μｍ以上の最大粒径を有するフェライト粒が接する凹部の数をＮＢとしたとき、
前記溶接金属は、下記条件式（１）及び（２）を同時に満たす
ことを特徴とする重ね隅肉アーク溶接継手。
０°＜  β  ＜  ３０°      …（１）
ＮＢ／ＮＡ  ≦  ０．７０    …（２）
（ただし、ＮＡは２０以上）
【請求項２】
前記第１鋼板及び前記第２鋼板の板厚が、それぞれ０．８〜３．５ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の重ね隅肉アーク溶接継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、重ね隅肉アーク溶接継手に関する。
本願は、２０１７年８月１８日に日本に出願された特願２０１７−１５７９６１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】
自動車の分野では、環境保全のため、車体の軽量化による燃費の向上とともに、衝突安全性の向上が求められている。従来から、車体の軽量化と衝突安全性の向上を図るために、板厚の薄い高強度鋼板を車体の構造部材として使用するとともに車体構造の最適化を行うなど、様々な技術開発が行われている。なお、自動車の構造部材のなかには、複数の高強度鋼板を母材として有する溶接継手も含まれる。自動車分野では、溶接継手の製造方法として、２枚の高強度鋼板を重ね合わせた状態で隅肉アーク溶接を行う重ね隅肉アーク溶接法が広く採用されている。本願明細書では、このような重ね隅肉アーク溶接法により製造された溶接継手を、重ね隅肉アーク溶接継手と呼称する。【０００３】
自動車の構造部材のように、振動や繰返しの外力負荷を伴う環境で使用される構造部材には、通常の静的な引張強度の他に、繰り返し作用する力に耐えるように、十分な疲労強度を具備することが要求される。鋼板の疲労強度（疲労限）は、その引張強度に比例して上昇するが、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度は、その母材である鋼板の疲労強度より低くなることが一般的に知られている。【０００４】
その原因の１つとして、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度は、溶接止端部形状に対して依存性を有していることが挙げられる。図１２は、溶接止端部形状をパラメータとして、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度（疲労限）と母材鋼板の引張強度との関係を示したグラフである。以下では、疲労強度と引張強度との関係を疲労特性と呼称する。図１２では、リファレンスとして、母材鋼板単体の疲労特性も示している（直線Ｃ０参照）。直線Ｃ０で示されるように、母材鋼板単体の疲労強度は、その引張強度に比例して上昇する。【０００５】
図１２において、曲線Ｃ１は、溶接金属の止端部形状が急峻な場合の疲労特性を示し、曲線Ｃ２は、溶接金属の止端部形状がなだらかな場合の疲労特性を示している。曲線Ｃ１で示されるように、溶接金属の止端部形状が急峻な場合、母材鋼板の引張強度が増加しても、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度はほとんど増加せず、母材鋼板単体の疲労強度と比較して非常に低いレベルで推移するのみである。【０００６】
この理由は、溶接金属の止端部形状が急峻な形状の場合、止端部の応力集中が非常に高くなるためである。その結果、図１３に示すように、重ね隅肉アーク溶接継手が繰り返し引張荷重を受け続けると、早期の段階で、溶接金属１００の止端部と母材鋼板（下板）２００との境界である溶融境界に疲労亀裂３００が発生する。なお、図１３は、急峻な止端部形状を有する溶接金属１００と母材鋼板２００との接合部分を、溶接金属１００の溶接線に直交する断面でみた模式図である。【０００７】
一方、図１２の曲線Ｃ２で示されるように、溶接金属の止端部形状がなだらかな場合、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度は、母材鋼板単体の疲労強度より低いが、母材鋼板の引張強度の増加に伴って上昇する。この理由は、溶接金属の止端部形状がなだらかな形状の場合（図１４参照）、その止端部に応力が集中することを抑制できるからである。そのため、従来から、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度を向上させる技術として、溶接金属の止端部形状をなだらかな形状に制御する技術が一般的に採用されている。【０００８】
例えば、下記特許文献１には、溶接金属の止端部形状をなだらかな形状に安定的に制御する技術として、特定の成分組成を有する溶接材料（溶接ワイヤ）を用いて重ね隅肉アーク溶接を行うことにより、母材鋼板に対する溶融金属の濡れ性を向上させる技術が開示されている。特許文献１に開示された溶接材料は、質量％で、Ｃ：０．００５〜０．４０％、Ｍｎ：０．２〜８．０％、及びＳｉ：１．１％超８．０以下％を含有し、さらに、Ｓｅ：０．０１〜１％および／またはＴｅ：０．０１〜１％を含有する。【０００９】
下記特許文献２には、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度を向上させるために、溶接金属の止端部形状をなだらかな形状に制御するだけでなく、熱影響部の硬さに対する溶接金属の硬さの比を特定の範囲内に制御することにより、溶融境界近傍に生じる硬さの差に起因した局所的な応力及びひずみの集中を低減する技術が開示されている。
ここで、溶接金属の硬さとは、溶接止端部の溶融境界ＦＬから溶接金属側に０．５ｍｍ離れた位置における溶接金属の硬さＨｖ（ＦＬ−０．５）である。熱影響部の硬さとは、溶融境界ＦＬから熱影響部側に０．５ｍｍ離れた位置における熱影響部の硬さＨｖ（ＦＬ＋０．５）である。具体的には、特許文献２の技術では、熱影響部の硬さに対する溶接金属の硬さの比（Ｈｖ（ＦＬ−０．５）／（ＦＬ＋０．５））が、０．３〜０．９の範囲内に制御される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】日本国特開２００２−３６１４８１号公報
【特許文献２】日本国特開２００８−１７８９１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
上記のように、従来から、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度を向上させる技術として、溶接金属の止端部形状をなだらかな形状に制御する技術が一般的に採用されている。しかしながら、図１２の曲線Ｃ２で示されるように、母材鋼板の引張強度が９５０ＭＰａ以上になると、たとえ溶接金属の止端部形状をなだらかな形状に制御したとしても、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度が大幅に低下することが、本願発明者の研究により判明した。【００１２】
近年、自動車の軽量化及び衝突安全性の向上が強く要請されるなか、９５０ＭＰａ以上の高い引張強度を有する高強度薄板鋼板を自動車の構造部材として利用するために、疲労強度等の諸条件を達成可能な接合技術（溶接技術）を確立することは非常に重要な研究テーマである。そこで、本願発明者は、まず、母材鋼板の引張強度が９５０ＭＰａ以上の場合に重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度が大幅に低下する原因を調査した。【００１３】
その結果、図１４に示すように、母材鋼板の引張強度が９５０ＭＰａ以上の場合、なだらかな止端部形状を有する溶接金属１１０と母材鋼板（下板）２００との溶融境界ではなく、溶接金属の止端部の表面に疲労亀裂３１０が発生していることが判明した。なお、図１４は、なだらかな止端部形状を有する溶接金属１１０と母材鋼板２００との接合部分を、溶接金属１１０の溶接線に直交する断面でみた模式図である。【００１４】
さらに、疲労亀裂３１０が発生している部分を微視的に観察すると、溶接金属の止端部の表面に存在する粗大なフェライト粒から疲労亀裂３１０が発生していることが判明した。以上の結果から、本願発明者は、母材鋼板の引張強度が９５０ＭＰａ以上の場合に重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度が大幅に低下する原因を以下のように考察した。【００１５】
母材鋼板の引張強度が９５０ＭＰａ以上の場合、溶接金属の表面には、フェライトとベイナイト（もしくはマルテンサイト）との複合組織が生成されている。周知のとおり、フェライトは比較的軟らかな組織であり、ベイナイト（もしくはマルテンサイト）は比較的硬い組織である。そのため、硬さの異なる組織間の強度差に起因して、軟らかなフェライトに応力及び歪みが集中しやすいと考えられる。そして、重ね隅肉アーク溶接継手が繰り返し引張荷重を受け続ける環境下において、フェライトに応力及び歪みが集中した結果、早期の段階で、溶接金属の表面に存在するフェライト粒から疲労亀裂３１０が発生したと考えられる。【００１６】
このような技術課題に対して、母材鋼板の引張強度が９５０ＭＰａ以上の場合でも、単純に、より高強度の溶接ワイヤを使用して重ね隅肉アーク溶接を行うことにより、高い疲労強度を有する重ね隅肉アーク溶接継手を得ることができる。図１２において、曲線Ｃ３は、より高強度の溶接ワイヤを使用して溶接金属の止端部形状がなだらかになるように重ね隅肉アーク溶接を行うことで得られた重ね隅肉アーク溶接継手の疲労特性を示している。この曲線Ｃ３で示されるように、単純に、より高強度の溶接ワイヤを使用すれば、母材鋼板の引張強度が９５０ＭＰａ以上となっても、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度は上昇を続けることがわかる。【００１７】
しかしながら、本願発明者によるさらなる研究の結果、より高強度の溶接ワイヤを使用して重ね隅肉アーク溶接を行うと、溶接金属の高強度化（高硬度化）に起因して、溶接金属に水素脆化割れが発生しやすくなることが判明した。すなわち、母材鋼板の引張強度が９５０ＭＰａ以上の場合でも、より高強度の溶接ワイヤを使用することにより、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度を高めることはできるが、水素脆化割れの発生を考慮すると、重ね隅肉アーク溶接継手の総合的な強度はむしろ低下することが判明した。また、より高強度の溶接ワイヤを使用することは、重ね隅肉アーク溶接継手の製造コストの上昇を招く。【００１８】
一方、高強度溶接ワイヤを使用せずに、特許文献２に開示された技術を適用して重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度を高める方法も考えられる。しかしながら、上述したように、母材鋼板の引張強度が９５０ＭＰａ以上の場合、溶接金属の表面に存在する硬さの異なる組織間の強度差に起因して、軟らかなフェライトに応力及び歪みが集中しやすいことが、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度の低下を招く原因だと考えられる。そのため、特許文献２に開示された技術のように、溶融境界近傍に生じる硬さの差（つまり熱影響部と溶接金属との間の硬さの差）に起因した局所的な応力及びひずみの集中を低減することを目的として、熱影響部の硬さに対する溶接金属の硬さの比を特定の範囲内に制御する方法を適用したとしても、９５０ＭＰａ以上の引張強度を有する母材鋼板からなる重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度を高めることは困難である。【００１９】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、水素脆化割れの原因となる高強度溶接ワイヤを用いることなく、９５０ＭＰａ以上の引張強度を有する母材鋼板からなる重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度を高めることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は上記課題を解決して係る目的を達成するために以下の手段を採用する。
（１）本発明の一態様に係る重ね隅肉アーク溶接継手は、互いに重ね合わされ且つそれぞれ９５０ＭＰａ以上の引張強度を有する第１鋼板及び第２鋼板と、前記第１鋼板の表面と前記第２鋼板の端面とで形成される隅に沿って延在する溶接金属とを備える。この重ね隅肉アーク溶接継手において、前記溶接金属のビッカース硬さは４００ＨＶ以下である。また、この重ね隅肉アーク溶接継手を、前記溶接金属の溶接線に直交する断面でみた場合に、前記第１鋼板の表面に存在する溶融境界の位置をＡ点とし；前記第１鋼板の表面に平行なＸ方向において前記Ａ点から前記溶接金属に向かって０．５ｍｍ離れた位置をＤ点とし；前記Ｘ方向において前記Ａ点から前記溶接金属に向かって０．４ｍｍ離れた位置をＣ点とし；前記Ｄ点を通り且つ前記第１鋼板の板厚方向に延びる直線と前記溶接金属の表面との交点をＢ点とし；前記Ａ点と前記Ｂ点を結ぶ直線と、前記Ａ点と前記Ｄ点を結ぶ直線との間の角度を、前記溶接金属の止端角度βとし；前記Ａ点と前記Ｃ点との間の範囲に含まれる前記溶接金属の表面に存在する凹部の総数をＮＡとし；前記凹部のうち、１０μｍ以上の最大粒径を有するフェライト粒が接する凹部の数をＮＢとする。上記のように、β、ＮＡおよびＮＢを定義したとき、前記溶接金属は、下記条件式（１）及び（２）を同時に満たす。
０°＜  β  ＜  ３０°      …（１）
ＮＢ／ＮＡ  ≦  ０．７０    …（２）
（ただし、ＮＡは２０以上）【００２１】
（２）上記（１）に記載の重ね隅肉アーク溶接継手において、前記第１鋼板及び前記第２鋼板の板厚がそれぞれ０．８〜３．５ｍｍであってもよい。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の上記態様によれば、水素脆化割れの原因となる高強度溶接ワイヤを用いることなく、９５０ＭＰａ以上の引張強度を有する母材鋼板からなる重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度を高めることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の一実施形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手の平面図である。
【図３】光学顕微鏡によって得られた溶接金属の断面写真である。
【図４】溶接金属の表面に存在する凹部から疲労亀裂が発生していることを示す断面写真である。
【図５】条件式（２）に含まれるＮＡ及びＮＢの特定方法に関する第１説明図である。
【図６】条件式（２）に含まれるＮＡ及びＮＢの特定方法に関する第２説明図である。
【図７】条件式（２）に含まれるＮＡ及びＮＢの特定方法に関する第３説明図である。
【図８】条件式（２）に含まれるＮＡ及びＮＢの特定方法に関する第４説明図である。
【図９】条件式（２）に含まれるＮＡ及びＮＢの特定方法に関する第５説明図である。
【図１０】重ね隅肉アーク溶接の溶接条件に関する説明図である。
【図１１】実施例における溶接金属の断面写真である。
【図１２】溶接金属の止端部形状をパラメータとして、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度（疲労限）と母材鋼板の引張強度との関係を示したグラフである。
【図１３】急峻な止端部形状を有する溶接金属と母材鋼板との接合部分を、溶接金属の溶接線に直交する断面でみた模式図である。
【図１４】なだらかな止端部形状を有する溶接金属と母材鋼板との接合部分を、溶接金属の溶接線に直交する断面でみた模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、図面を参照しながら、本発明の一実施形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手について説明する。
【００２５】
図１は、本実施形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手１０の断面図であり、図２は、本実施形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手１０の平面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手１０は、互いに重ね合わされた第１鋼板１及び第２鋼板２と、第１鋼板１の表面１ａと第２鋼板２の端面２ａとで形成される隅４に沿って延在する溶接金属（溶接ビード）３とを備える。
【００２６】
なお、図１は、重ね隅肉アーク溶接継手１０を、溶接金属３の溶接線Ｗ（図２参照）に直交する断面でみた図である。また、図１及び図２に示すように、溶接線Ｗに平行な方向をＺ軸方向とし、Ｚ軸方向に直交し且つ第１鋼板１の表面１ａに平行な方向をＸ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＺ軸方向に直交し且つ第１鋼板１の板厚方向に平行な方向をＹ軸方向とする。
【００２７】
第１鋼板１及び第２鋼板２は、重ね隅肉アーク溶接継手１０の母材鋼板であり、それぞれ９５０ＭＰａ以上の引張強度を有する。このような高引張強度を有する第１鋼板１及び第２鋼板２は、とくに軽量化及び衝突安全性の向上が強く要請される自動車用の重ね隅肉アーク溶接継手１０の母材鋼板として好適である。自動車の軽量化及び衝突安全性の向上を両立するために、第１鋼板１及び第２鋼板２の板厚は、それぞれ０．８〜３．５ｍｍであることが好ましい。
【００２８】
少なくとも９５０ＭＰａ以上の引張強度という機械的特性を得ることができるのであれば、第１鋼板１及び第２鋼板２の成分組成はとくに限定されない。好適な例を挙げると、第１鋼板１及び第２鋼板２は、質量％で、Ｃ：０．０１〜０．２５％、Ｓｉ：０．０１〜２．０％、Ｍｎ：０．１〜３．０％、Ｐ：０．０５％以下、Ｓ：０．０００５〜０．０１％を含有することが好ましい。
【００２９】
溶接金属３は、第１鋼板１及び第２鋼板２が重ね合わされた状態で、隅４に沿ってＺ軸方向に連続的に隅肉アーク溶接が行われることにより形成された溶接ビードである。本実施形態では、以下で説明するように、溶接金属３の硬さ、溶接金属３の止端部形状、および溶接金属３の表面形状とフェライト組織との関係を、それぞれ特定の条件を満たすように制御することにより、重ね隅肉アーク溶接継手１０の疲労強度向上を実現する。
【００３０】
［溶接金属３の硬さ］
溶接金属３のビッカース硬さは、４００ＨＶ以下である。溶接金属３のビッカース硬さが４００ＨＶを越えると、溶接金属３に水素脆化割れが発生する。すなわち、溶接金属３のビッカース硬さを４００ＨＶ以下に制限することにより、溶接金属３に水素脆化割れが発生することを抑制できる。なお、第１鋼板１の表面１ａから０．１ｍｍの深さの位置を通り且つＸ軸方向に平行な直線に沿って、溶接金属３のビッカース硬さを５点以上測定し、それらの測定結果の平均値を溶接金属３のビッカース硬さとして定義する。
【００３１】
［溶接金属３の止端部形状］
図１に示すように、第１鋼板１の表面１ａに存在する溶融境界の位置をＡ点とすると、溶接金属３は、Ａ点から止端角度βをもって立ち上がり、Ａ点からさらに第２鋼板２の側に寄った位置からフランク角θをもって立ち上がる。フランク角θは、溶接金属３の止端部形状を表すパラメータとして一般的に用いられているが、本実施形態では、溶接金属３の止端部形状を表すパラメータとして止端角度βを用いる。止端角度βは以下のように定義される。
【００３２】
図１に示すように、Ｘ軸方向において上記Ａ点から溶接金属３に向かって０．５ｍｍ離れた位置をＤ点とする。また、Ｄ点を通り且つ第１鋼板１の板厚方向（つまりＹ軸方向）に延びる直線と溶接金属３の表面との交点をＢ点とする。このように、Ｂ点及びＤ点を定義したとき、Ａ点とＢ点を結ぶ直線と、Ａ点とＤ点を結ぶ直線との間の角度を、溶接金属３の止端角度βとして定義する。
【００３３】
上記のように止端角度βを定義したとき、重ね隅肉アーク溶接継手１０の溶接金属３は、下記条件式（１）を満足する。条件式（１）を満たすことにより、溶接金属３の止端部形状はなだらかな形状になるので、溶接金属３の止端部に応力が集中することを抑制することができる。止端角度βが３０°以上の場合、溶接金属３の止端部形状が急峻な形状となるため、溶接金属３の止端部に応力が集中しやすくなる。
０°＜  β  ＜  ３０°      …（１）
【００３４】
なお、図１では、説明の便宜上、隅４の位置を示すために、溶接金属３の内部に含まれる第１鋼板１の表面１ａ及び第２鋼板２の端面２ａを点線で表している。しかしながら、実際には、上記の点線部分は溶接金属３に溶け込んでいるため、例えば、図３に示すように、光学顕微鏡を用いて溶接金属３の断面写真を得たとしても、上記点線部分を観察することはできない。そこで、上記のように定義されたＡ点、Ｂ点及びＤ点の３点を溶接金属３の断面写真上で特定することにより、溶接金属３の断面写真から溶接金属３の止端角度βを容易に得ることができる。なお、溶接金属３の止端角度βを特定できる程度の写真を取得できさえすれば、光学顕微鏡に限らず、走査型電子顕微鏡（ＳＥＭ）またはマイクロスコープ等を用いてもよい。
【００３５】
［溶接金属３の表面形状とフェライト組織との関係］
上記のように、溶接金属３の止端部形状をなだらかな形状に制御することで、溶接金属３の止端部に応力が集中することを抑制することができるが、図１２を用いて説明したように、これだけでは、９５０ＭＰａ以上の引張強度を有する母材鋼板からなる重ね隅肉アーク溶接継手１０の疲労強度を高めることは困難である。そこで、本実施形態では、重ね隅肉アーク溶接継手１０の疲労強度を高めるために、以下の条件式（２）を満たすように、溶接金属３の微視的な表面形状と、溶接金属３の表面に存在するフェライト組織とを制御する。
【００３６】
図１に示すように、Ｘ軸方向においてＡ点から溶接金属３に向かって０．４ｍｍ離れた位置をＣ点とする。また、Ａ点とＣ点との間の範囲に含まれる溶接金属３の表面に存在する凹部の総数をＮＡとし、前記凹部のうち、１０μｍ以上の最大粒径を有するフェライト粒が接する凹部の数をＮＢとする。このように、ＮＡおよびＮＢを定義したとき、重ね隅肉アーク溶接継手１０の溶接金属３は、下記条件式（２）を満足する。
ＮＢ／ＮＡ  ≦  ０．７０    …（２）
（ただし、ＮＡは２０以上）
【００３７】
既に述べたように、母材鋼板の引張強度が９５０ＭＰａ以上の場合、溶接金属の表面には、フェライトとベイナイト（もしくはマルテンサイト）との複合組織が生成されている。そのため、硬さの異なる組織間の強度差に起因して、軟らかなフェライトに応力及び歪みが集中しやすくなると考えられる。本願発明者による研究の結果、図４に示すように、溶融境界であるＡ点から０．４ｍｍ以内の範囲に含まれる溶接金属の表面に存在する微小な凹部から疲労亀裂が生じることが多いことが判明した。そこで、本願発明者は、溶接金属の表面に存在する凹部に接するフェライトのサイズと疲労強度との関係について、さらなる研究を行った。
【００３８】
その結果、凹部に接するフェライトの最大粒径が１０μｍ以上になると、その凹部は疲労亀裂の発生する起点となりやすいことが判明した。また、溶融境界であるＡ点から０．４ｍｍ以内の範囲に含まれる溶接金属の表面に存在する凹部の総数ＮＡに対して、１０μｍ以上の最大粒径を有するフェライト粒が接する凹部の数ＮＢの比が０．７以下の場合、疲労亀裂の起点が減少し、その結果、図１２の点線Ｃ４で示されるように、母材鋼板の引張強度が９５０ＭＰａ以上であっても、重ね隅肉アーク溶接継手の疲労強度が向上することが判明した。なお、以上の研究結果は、溶接金属の止端部形状をなだらかな形状に制御することを前提条件として得られた結果である。
【００３９】
このように、条件式（１）に加えて条件式（２）を同時に満足することにより、９５０ＭＰａ以上の引張強度を有する第１鋼板１及び第２鋼板２を母材として使用した場合でも、重ね隅肉アーク溶接継手１０の疲労強度を高めることができる。なお、条件式（２）において、ＮＢ／ＮＡが０．７０を超えると、疲労亀裂の起点となる凹部（つまり、１０μｍ以上の最大粒径を有する粗大なフェライト粒が接する凹部）の数が増加するため、重ね隅肉アーク溶接継手１０の疲労強度が低下する。ＮＢ／ＮＡの下限値は理論的にゼロであるが、ＮＢをゼロにすることは現実的に困難である。しかしながら、ＮＢ／ＮＡの値が小さいほど、疲労強度の向上効果は増す。
【００４０】
以下、Ａ点とＣ点との間の範囲に含まれる溶接金属３の表面に存在する凹部の総数ＮＡと、前記凹部のうち、１０μｍ以上の最大粒径を有するフェライト粒が接する凹部の数ＮＢの特定方法について説明する。
【００４１】
まず、重ね隅肉アーク溶接継手１０から溶接金属３を含む部分をサンプルとして切り出し、溶接金属３の断面（溶接線Ｗに直交する断面）が露出するようにサンプルを切断する。そして、サンプルの切断面を鏡面研磨した後、少なくとも溶融境界（Ａ点）から０．４ｍｍ以内の範囲に含まれる溶接金属３の断面を光学顕微鏡で撮影することにより、図５に示すような溶接金属３の断面写真を得る。溶接金属３の表面に存在する微小な凸凹を判別できる程度の写真を取得できさえすれば、光学顕微鏡に限らず、ＳＥＭまたはマイクロスコープ等を用いてもよい。図５の断面写真では、左端に溶融境界が存在しており、その溶融境界から０．４ｍｍ以内の範囲に含まれる溶接金属３の断面が写真内に収められている。
【００４２】
続いて、溶接金属３の断面写真を基に、溶融境界から４００μｍ以上の範囲に含まれる溶接金属３の表面形状を５０点以上のプロット数でトレースすることにより、図６に示すような溶接金属３の巨視的な表面形状を表す点グラフを作成する。なお、図６の点グラフにおいて、横軸ｘと縦軸ｙからなるｘｙ座標系は、図１のＸＹ座標系に対応している。次に、図７に示すように、上記の点グラフを基に、最小二乗法により溶接金属３の巨視的な表面形状を表す三次関数の近似曲線ｆ（ｘ）を作成する。ここで、近似曲線ｆ（ｘ）を三次関数とする理由は、巨視的な止端部形状は母材（第１鋼板１）に沿う向きから徐々に立ち上がり、溶接金属３の頂点に向かって傾斜が緩やかになるという三次関数的な変化挙動をするためである。
【００４３】
そして、図８に示すように、トレースした各点から近似曲線ｆ（ｘ）へ法線を引き、各法線の長さをｙｉとして求める。トレースした各点の座標を（ｐ、ｑ）とすると、各法線の長さｙｉは下記（３）式で求められる。近似曲線ｆ（ｘ）より下部に位置する点の法線の長さｙｉにはマイナスの符号をつける。（３）式の右辺ｍｉｎ（  ）は、括弧内の値の最小値という意味であり、収束計算などにより求めることができる。
【００４４】
【数１】
0006515401.tif 000002
【００４５】
また、法線と近似曲線ｆ（ｘ）との交点から溶融境界までの近似曲線ｆ（ｘ）の長さをｘｉとして求める。ｘｉは、近似曲線ｆ（ｘ）の任意区間［０、ａ］の長さとして下記（４）式で求められる。
【００４６】
【数２】
0006515401.tif 000003
【００４７】
次に、上記の方法で得られたｘｉ及びｙｉのデータをｘｙ座標系のグラフにプロットすることにより、図９に示すような溶接金属３の表面に存在する凹凸を表す点グラフを作成する。図９に示す点グラフにおいて、ｙ軸の値が極小値となる部分（谷となる部分）の数を、溶融境界（Ａ点）から０．４ｍｍ以内の範囲に含まれる溶接金属３の表面に存在する凹部としてカウントすることにより、ＮＡを算出する。
【００４８】
そして、図９に示す点グラフにおいて凹部として識別された部分と、図５に示す溶接金属３の断面写真とを照らし合わせながら、識別された凹部のうち、１０μｍ以上の最大粒径を有するフェライト粒が接する凹部の数をカウントすることにより、ＮＢを算出する。
【００４９】
ここで、「フェライト粒の最大粒径」とは、フェライト粒内において溶接金属３の表面を端点として引くことのできる最も長い直線の長さと定義する。さらに、「フェライト粒が凹部に接している」とは、図９に示す点グラフの極小値からｘ座標±１０μｍの範囲に含まれる溶接金属３の表面に、フェライト粒の少なくとも一部が存在していることを意味する。
【００５０】
上記の手法により、条件式（２）に含まれるＮＡ及びＮＢを特定することができる。なお、条件式（２）による疲労強度向上効果を確実に得るためには、ＮＡが２０以上であることが必要であるが、これは、一枚の断面写真から得られるＮＡが必ず２０以上にならなければならないことを意味するものではない。溶接線Ｗに沿う異なる位置で撮影された複数の断面写真から得られたＮＡが合計で２０以上になればよい。複数の断面写真からＮＡを算出する場合、それらの複数の断面写真からＮＢも算出する必要がある。すなわち、例えば、２枚の断面写真から得られたＮＡが合計で２０以上となった場合、１枚目の断面写真から得られたＮＢと、２枚目の断面写真から得られたＮＢとの合計値を最終的なＮＢとする。
【００５１】
以上のように、条件式（１）及び（２）を同時に満足する溶接金属３を有する重ね隅肉アーク溶接継手１０によれば、９５０ＭＰａ以上の引張強度を有する第１鋼板１及び第２鋼板２を母材として使用した場合でも、疲労強度の向上を実現することが可能である。さらに、溶接金属３のビッカース硬さは、水素脆化割れを抑制可能な硬さであるので、水素脆化割れに起因して重ね隅肉アーク溶接継手１０の総合的な強度が低下することを防止することもできる。
【００５２】
なお、上記の重ね隅肉アーク溶接継手１０において、溶融境界近傍に生じる硬さの差に起因した局所的な応力及び歪みの集中を低減するために、母材鋼板（第１鋼板１）のビッカース硬さに対する溶接金属３のビッカース硬さの比を０．７以上としてもよい。９５０ＭＰａ以上の引張強度を有する母材鋼板からなる重ね隅肉アーク溶接継手１０の溶接金属３では、ＨＡＺ軟化部の硬さが母材の硬さに対して６０％程度まで低下する事があるため、溶接金属３の硬さの下限を母材の硬さの７０％に制限することにより、溶接金属３で引張破断が生じることを抑制できる。なお、第１鋼板１の表面１ａから０．１ｍｍの深さの位置を通り且つＸ軸方向に平行な直線に沿って、第１鋼板１のビッカース硬さを５点以上測定し、それらの測定結果の平均値を第１鋼板１のビッカース硬さとして定義する。
【００５３】
［重ね隅肉アーク溶接継手１０の製造条件］
本実施形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手１０は、以下で説明する製造条件によって製造することができる。
【００５４】
まず、溶接金属３のビッカース硬さは、下記（５）式で表される。（５）式に含まれるＣeqは、下記（６）式で表される。従って、溶接金属３のビッカース硬さを４００ＨＶ以下に制限するためには、下記（５）式で表される溶接金属３のビッカース硬さＨmaxが４００ＨＶ以下となるように、Ｃeqの値を制御すればよい。より具体的には、母材鋼板及び溶接ワイヤの成分組成を調整することにより、Ｃeqの値が約０．４０６以下となるように、溶接金属３に含まれるＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ及びＮｂの含有量（単位は質量％）を制御すればよい。
【００５５】
【数３】
0006515401.tif 000004
【００５６】
粗大なフェライトの少ない溶接金属３を得るためには、そもそも溶接金属３の内部にフェライトが生じないことが望ましい。よって、溶接金属３において、フェライトの生成元素であるＳｉ、Ａｌ、Ｃｒ及びＭｏの含有量が少なく、且つオーステナイトの生成元素であるＭｎ、Ｎｉ、Ｃ及びＮの含有量が多いことが必要である。
【００５７】
具体的には、下記（７）式から得られるＣxの値が−０．４以上であり、且つ溶接金属３が、質量％で、Ｔｉ:０．０５〜１．０％、Ｂ：０．０００３〜０．０３％を含有していることが必要である。母材鋼板及び溶接ワイヤの成分組成の調整により、上記のように溶接金属３の成分を制御することにより、ＴｉＯ２が変態核となってフェライトを微細化し、Ｂが旧オーステナイト粒界に偏析して粒界フェライトの生成を抑制するため、その結果、粗大なフェライトの少ない溶接金属３を得ることができる。
【００５８】
【数４】
0006515401.tif 000005
【００５９】
上記のように、ＴｉＯ２を核とした粒内変態によるフェライトの微細化を実現するためには、微量の酸素が必要である。図１０に示すように、重ね隅肉アーク溶接を行う場合、溶接トーチ２０に設けられたシールドガスノズル２１から供給されたシールドガスによってアーク周辺をシールドするが、その際に微量の酸素がシールドガスに混入する。一般的に、シールドガスとして、Ａｒ、もしくはＣＯ２、もしくはＡｒとＣＯ２の混合ガスが用いられ、アーク空間内においてＣＯ２が電離して生じるＯ（酸素）と空気の巻き込みよって混入する酸素が溶接金属の酸素量に影響を及ぼす。溶接金属においてＴｉＯ２を安定的に生成するためには、シールドガスに混入する酸素の量を適切な値に制御することが重要である。
さらに、溶接金属表面の凹部の曲率半径は、表面張力が低いほど小さく、表面張力が高いほど大きくなる。疲労強度と凹部の曲率半径の関係としては、表面張力が低く、曲率半径の小さい凹部が形成されるほうが、疲労亀裂の起点となりやすく、曲率半径の大きい凹部ほど、疲労亀裂の起点となりにくいため、凹部に接する最大粒径１０μｍ以上のフェライト粒の割合が重要になってくる。凹部の曲率半径としては、１３μｍ以下であると、疲労亀裂の起点になりやすい。
シールドガスに混入する酸素は、溶融池の表面張力に影響する。その意味でも、シールドガスに混入する酸素の量を最適な範囲に制御することが重要である。
【００６０】
フェライトの微細化と溶接金属表面の凹部の制御のため、シールドガスに混入する酸素の量を適切な値に制御するためには、シールドガスノズル２１の先端から溶接ワイヤ２２の先端までの距離（ワイヤ突出し長さ）Ｌ１が５〜２０ｍｍであり、且つ、溶接ワイヤ２２に電流を流すためのコンタクトチップ２３と母材表面との間の距離Ｌ２が８〜３０ｍｍであることが望ましい。さらに、母材直近でアークが発生すると、溶融池の搖動が大きくなり、微小凹凸の原因であるリップル（溶融池に生じる波目模様）が大きくなる。そのため、Ｌ２−Ｌ１≧１ｍｍであることが望ましい。Ｌ２−Ｌ１＜１ｍｍであると、深さが１０μｍを超える凹部が多く形成されることになり、凹部を起点とした疲労亀裂が生じやすくなる。
【００６１】
上記の距離Ｌ１及びＬ２が上限値を超えると、アーク周辺におけるシールド性が悪化し、過大な酸素の混入を招く。その結果、溶接金属３の酸素含有量が増大して酸化物が多く析出し、溶接金属３の焼入れ性低下により粒界フェライトなどの粗大なフェライトが生成し易くなってしまう。一方、上記の距離Ｌ１及びＬ２が下限値未満になると、コンタクトチップ２３の焼損、あるいは、ヒューム及びスパッタの付着による溶接トーチ２０の破損などを引き起こす。
【００６２】
重ね隅肉アーク溶接を行う際には、上記の溶接条件に加えて、溶接速度を６０〜１５０ｃｍ／ｍｉｎとし、溶接電流を１５０〜２５０Ａとすることにより、上記条件式（１）を満たすように、溶接金属３の止端部形状をなだらかな形状に制御できると共に、上記条件式（２）を満たすように、凹部とフェライト粒径との関係を制御することができる。
【００６３】
以上のような製造条件によって本実施形態に係る重ね隅肉アーク溶接継手１０を製造することができる。この場合、溶接ワイヤに要求される条件は、（ａ）Ｃeqの値が約０．４０６以下となるように、溶接金属３に含まれるＣ、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｔｉ及びＮｂの含有量を制御できること、（ｂ）Ｃxの値が−０．４以上となり、且つ溶接金属３に含まれるＴｉ及びＢの含有量を、Ｔｉ:０．０５〜１．０％、Ｂ：０．０００３〜０．０３％に制御できること、の２つである。
【００６４】
そのため、重ね隅肉アーク溶接継手１０を製造するための溶接ワイヤとして、比較的低強度の溶接ワイヤを使用できるため、水素脆化割れの原因となる高強度溶接ワイヤを用いる必要がない。例えば、９５０ＭＰａ級鋼板に対して高強度溶接ワイヤを用いて疲労強度を向上させる場合、９５０ＭＰａ以上の溶着金属強度を有する高強度溶接ワイヤを用いる必要があるが、本実施形態によると、５４０ＭＰａ以上の溶着金属強度を有する溶接ワイヤで十分なので、重ね隅肉アーク溶接継手１０の製造コストの上昇を抑制できると共に、溶接金属３の高強度化による水素脆化割れの発生を抑制できる。
【実施例】
【００６５】
まず、表１に示す成分組成を有する３種の鋼板と、表２に示す成分組成を有する２種の溶接ワイヤを用意した。３種の鋼板は、それぞれ、２．９ｍｍの板厚と、９５６ＭＰａの引張強度を有する鋼板であった。２種の溶接ワイヤのうち、Ｎｏ．Ａの溶接ワイヤは、本発明の重ね隅肉アーク溶接継手を製造するのに要求される２つの条件を満たす成分組成を有するものであった。一方、Ｎｏ．Ｂの溶接ワイヤは、比較用の溶接ワイヤであり、要求される２つの条件を満たす成分組成を有するものではなかった。【００６６】
【表１】
0006515401.tif 000006
【００６７】
【表２】
0006515401.tif 000007
【００６８】
続いて、Ｎｏ．１の鋼板を母材とし、Ｎｏ．Ａの溶接ワイヤを用いて溶接条件ＷＣ１で重ね隅肉アーク溶接を行うことにより、発明例１（試験符号１−Ａ−ＷＣ１）の重ね隅肉アーク溶接継手を得た。また、Ｎｏ．１の鋼板を母材とし、Ｎｏ．Ｂの溶接ワイヤを用いて溶接条件ＷＣ１で重ね隅肉アーク溶接を行うことにより、比較例１（試験符号１−Ｂ−ＷＣ１）の重ね隅肉アーク溶接継手を得た。
表３に示すように、溶接条件ＷＣ１では、溶接速度を８０ｃｍ／ｍｉｎとし、溶接電流を２３５Ａとし、ワイヤ突出し長さＬ１を１０ｍｍとし、コンタクトチップ−母材間距離Ｌ２を２０ｍｍとし、シールドガスをＡｒと２０％ＣＯ２の混合ガスとした。【００６９】
同様に、Ｎｏ．２の鋼板を母材とし、Ｎｏ．Ａの溶接ワイヤを用いて溶接条件ＷＣ１で重ね隅肉アーク溶接を行うことにより、発明例２（試験符号２−Ａ−ＷＣ１）の重ね隅肉アーク溶接継手を得た。また、Ｎｏ．２の鋼板を母材とし、Ｎｏ．Ｂの溶接ワイヤを用いて溶接条件ＷＣ１で重ね隅肉アーク溶接を行うことにより、比較例２（試験符号２−Ｂ−ＷＣ１）の重ね隅肉アーク溶接継手を得た。【００７０】
同様に、Ｎｏ．３の鋼板を母材とし、Ｎｏ．Ａの溶接ワイヤを用いて溶接条件ＷＣ１で重ね隅肉アーク溶接を行うことにより、発明例３（試験符号３−Ａ−ＷＣ１）の重ね隅肉アーク溶接継手を得た。また、Ｎｏ．３の鋼板を母材とし、Ｎｏ．Ｂの溶接ワイヤを用いて溶接条件ＷＣ１で重ね隅肉アーク溶接を行うことにより、比較例３（試験符号３−Ｂ−ＷＣ１）の重ね隅肉アーク溶接継手を得た。【００７１】
また、Ｎｏ．１の鋼板を母材とし、Ｎｏ．Ａの溶接ワイヤを用いて溶接条件ＷＣ２で重ね隅肉アーク溶接を行うことにより、比較例４（試験符号１−Ａ−ＷＣ２）の重ね隅肉アーク溶接継手を得た。
表３に示すように、溶接条件ＷＣ２では、溶接速度を１６０ｃｍ／ｍｉｎとし、溶接電流を２７０Ａとし、ワイヤ突出し長さＬ１を１０ｍｍとし、コンタクトチップ−母材間距離Ｌ２を２０ｍｍとし、シールドガスをＡｒと２０％ＣＯ２の混合ガスとした。【００７２】
さらに、Ｎｏ．１の鋼板を母材とし、Ｎｏ．Ａの溶接ワイヤを用いて溶接条件ＷＣ３で重ね隅肉アーク溶接を行うことにより、比較例５（試験符号１−Ａ−ＷＣ３）の重ね隅肉アーク溶接継手を得た。
表３に示すように、溶接条件ＷＣ３では、溶接速度を８０ｃｍ／ｍｉｎとし、溶接電流を２３５Ａとし、ワイヤ突出し長さＬ１を２５ｍｍとし、コンタクトチップ−母材間距離Ｌ２を３５ｍｍとし、シールドガスをＡｒと２０％ＣＯ２の混合ガスとした。【００７３】
同様に、Ｎｏ．２の鋼板を母材とし、Ｎｏ．Ａの溶接ワイヤを用いて溶接条件ＷＣ３で重ね隅肉アーク溶接を行うことにより、比較例６（試験符号２−Ａ−ＷＣ３）の重ね隅肉アーク溶接継手を得た。また、Ｎｏ．３の鋼板を母材とし、Ｎｏ．Ａの溶接ワイヤを用いて溶接条件ＷＣ３で重ね隅肉アーク溶接を行うことにより、比較例７（試験符号３−Ａ−ＷＣ３）の重ね隅肉アーク溶接継手を得た。【００７４】
【表３】
0006515401.tif 000008
【００７５】
上記のように得られた発明例１〜３の重ね隅肉アーク溶接継手と、比較例１〜７の重ね隅肉アーク溶接継手とのそれぞれから、溶接金属の成分測定用のサンプルを採取して溶接金属の成分を測定した。溶接金属の成分の測定結果を表４に示す。【００７６】
【表４】
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【００７７】
また、各例の重ね隅肉アーク溶接継手から、溶接金属の断面観察用のサンプルを採取して、溶接金属の止端角度βと、溶接金属のビッカース硬さＨｍａｘと、溶融境界から０．４ｍｍ以内の範囲に含まれる溶接金属の表面に存在する凹部の総数ＮＡと、１０μｍ以上の最大粒径を有するフェライト粒が接する凹部の数ＮＢとを、それぞれ測定した。さらに、各例の重ね隅肉アーク溶接継手から、疲労試験用のサンプルを採取し、金属平板の平面曲げ疲れ試験方法（ＪＩＳ  Ｚ２２７５）に基づき、平面曲げ疲労試験を実施した。疲労試験では、ＪＩＳ  Ｚ２２７３に基づき、繰返し数１０７回で破断が起こらない曲げ応力を疲労限とした。なお、平面曲げ疲労試験は変位固定のため、初期に設定した曲げモーメントと、試験片の最小断面積となる断面の断面係数から曲げ応力を算出した。溶接金属の断面観察結果と、疲労試験結果を表５に示す。なお、表５では、比較例１の疲労限に対する比（疲労限比）で各例の疲労試験結果を示している。従って、比較例１の疲労限比は「１」になっている。【００７８】
【表５】
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【００７９】
表３及び表４に示されるように、発明例１〜３では、以下のような本発明の重ね隅肉アーク溶接継手を得るための製造条件の全てが満たされている。
（ａ）溶接金属のビッカース硬さが４００ＨＶ以下となるように溶接金属の成分組成が制御されること。
（ｂ）Ｃxの値が−０．４以上となり、且つＴｉ含有量が０．０５〜１．０％の範囲内に含まれ、Ｂ含有量が０．０００３〜０．０３％の範囲内に含まれるように、溶接金属の成分組成が制御されること。
（ｃ）ワイヤ突出し長さＬ１が５〜２０ｍｍの範囲内に含まれ、且つコンタクトチップ−母材間距離Ｌ２が８〜３０ｍｍの範囲内に含まれること。
（ｄ）溶接速度が６０〜１５０ｃｍ／ｍｉｎの範囲内に含まれ、且つ溶接電流が１５０〜２５０Ａの範囲内に含まれること。【００８０】
したがって、表５に示されるように、発明例１〜３では、以下のような本発明の重ね隅肉アーク溶接継手の特徴の全てが得られている。
（Ａ）溶接金属のビッカース硬さが４００ＨＶ以下である。
（Ｂ）溶接金属の止端角度βが０°超３０°未満の範囲内に含まれる。
（Ｃ）ＮＢ／ＮＡの値が０．７０以下である。【００８１】
表５に示されるように、発明例１〜３では、比較例１と比較して、疲労強度（疲労限）が３０％以上向上していることが確認された。すなわち、上記の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）の特徴を有する本発明の重ね隅肉アーク溶接継手によれば、９５０ＭＰａ以上の引張強度を有する鋼板を母材として用いた場合でも疲労強度の向上を実現できることが実証された。【００８２】
比較例１〜３では、上記（ｂ）の製造条件が満たされていないため、溶接金属表面に粗大なフェライト粒が多く生成されてしまった結果、ＮＢ／ＮＡの値が０．７０を越えてしまったと考えられる。そのため、発明例１〜３と比較して、比較例１〜３の疲労強度は低くなったと考えられる。すなわち、上記（Ｃ）の特徴を有していない重ね隅肉アーク溶接継手では、疲労強度向上効果を十分に得られないことが実証された。【００８３】
比較例４では、上記（ｄ）の製造条件が満たされていないため、溶接金属の止端角度βが３０°以上になったと考えられる。そのため、溶接金属の止端部形状が急峻となって止端部に応力が集中した結果、発明例１〜３と比較して、比較例４の疲労強度は低くなったと考えられる。また、止端部形状がなだらかな（止端角度βが３０°未満の）比較例１と比較しても、比較例４の疲労強度は低い。すなわち、上記（Ｂ）の特徴を有していない重ね隅肉アーク溶接継手では、疲労強度向上効果を十分に得られないことが実証された。【００８４】
比較例５〜７では、上記（ｃ）の製造条件が満たされていないため、シールドガスに酸素が多く混入して溶接金属表面に粗大なフェライト粒が多く生成されてしまった結果、ＮＢ／ＮＡの値が０．７０を越えてしまったと考えられる。そのため、発明例１〜３と比較して、比較例５〜７の疲労強度は低くなったと考えられる。すなわち、上記（Ｃ）の特徴を得るには、溶接金属の成分組成を制御するだけでなく、シールドガスへの酸素混入量を適切に制御する必要があることが実証された。
なお、表５に示されるように、ワイヤ突出し長さＬ１及びコンタクトチップ−母材間距離Ｌ２が変化すると、アーク現象が変化するため、溶接金属の止端部形状（止端角度β）も変化し、また、フェライト粒の生成量も変化するので溶接金属のビッカース硬さも変化する。しかしながら、それらの変化量は、上記の（Ａ）及び（Ｂ）の特徴が得られなくなるほどのものではない。【００８５】
図１１（ａ）は、発明例１における溶接金属の止端部付近の断面写真を示しており、図１１（ｂ）は、比較例１における溶接金属の止端部付近の断面写真を示す。発明例１では、溶融境界付近のフェライトが微細化されていることがわかる。
【産業上の利用可能性】
【００８６】
本発明によれば、疲労亀裂の発生起点となる、溶接金属表面に存在するフェライトにひずみの集中が生じないため、溶接継手の疲労限は良好となり、また、疲労寿命も長大化させることができる。また、継手の水素脆化の懸念も無くなる。その結果、本発明を自動車の足回り部材や建材に適用することにより、安全性及び耐久性を向上することができ、産業上の貢献は多大なものである。
【要約】
互いに重ね合わされ且つそれぞれ９５０ＭＰａ以上の引張強度を有する第１鋼板及び第２鋼板と、前記第１鋼板の表面と前記第２鋼板の端面とで形成される隅に沿って延在する溶接金属とを備える重ね隅肉アーク溶接継手であって、前記溶接金属の止端角度をβとし、溶融境界から０．４ｍｍ以内の範囲に含まれる前記溶接金属の表面に存在する凹部の総数をＮＡとし、前記凹部のうち、１０μｍ以上の最大粒径を有するフェライト粒が接する凹部の数をＮＢとしたとき、前記溶接金属は、下記条件式（１）及び（２）を同時に満たす。
０°＜  β  ＜  ３０°      …（１）
ＮＢ／ＮＡ  ≦  ０．７０    …（２）
（ただし、ＮＡは２０以上）【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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