高張力鋼板のスポット溶接方法と高張力鋼板の溶接継手
【課題】板厚が厚い高張力鋼板を、高加圧力ではなく、量産実用上可能な低加圧力でスポット溶接することで、ナゲット径を拡大させ、必要な継ぎ手強度や耐衝撃性を得ることができる高張力鋼板のスポット溶接方法と、高張力鋼板の溶接継手を提供することを課題とする。
【解決手段】板厚が１．８ｍｍ以上で、引張強度が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板をスポット溶接する高張力鋼板のスポット溶接方法であって、スポット溶接を行う際の加圧力、溶接電流値を以下の式を満足させる条件で行うと共に、そのスポット溶接はチリを発生させた状態で行う。
ここで、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎ、Ｉｍｉｎ＜Ｉ＜１７．０ｋＡ
上式で、Ｉｍｉｎ＝（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８
【解決手段】板厚が１．８ｍｍ以上で、引張強度が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板をスポット溶接する高張力鋼板のスポット溶接方法であって、スポット溶接を行う際の加圧力、溶接電流値を以下の式を満足させる条件で行うと共に、そのスポット溶接はチリを発生させた状態で行う。
ここで、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎ、Ｉｍｉｎ＜Ｉ＜１７．０ｋＡ
上式で、Ｉｍｉｎ＝（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板厚が１．８ｍｍ以上で、引張強度が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板のスポット溶接方法と、そのスポット溶接で溶接された高張力鋼板の溶接継手に関するものである。この溶接継手は主に自動車をはじめとする輸送機などの部材に適用される。
【背景技術】
【０００２】
近年、北米や欧州を中心に自動車の側面衝突特性に関する規制強化が活発化してきており、最近は、これら諸外国の動きに対応して日本でも側面衝突特性に関する規制強化の動きがある。これらの新しい衝突安全性基準対応のために、５８０ＭＰａ以上の引張強度で、且つ板厚が厚いハイテンと呼ばれる高張力鋼板（高強度鋼板）の需要がある。この高張力鋼板を用いて、十分な側面衝突特性を確保するためには、板厚が厚い高張力鋼板に対してのスポット溶接性（継ぎ手強度、最適溶接電流の範囲）が重要な要因の一つとなっている。
【０００３】
７８０ＭＰａや９８０ＭＰａといった５８０ＭＰａ以上の引張強度の高張力鋼板であっても、板厚が薄い場合は、一般に用いられている量産タイプのスポット溶接機でスポット溶接を行うにあたり、加圧力を高めて、チリの発生を抑え、最適溶接電流の範囲を広げることで、必要なナゲット径の確保と必要な継ぎ手強度の確保を行うことが可能である。
【０００４】
一方、板厚が厚い場合には、高強度であることに加えて板厚が厚いことから、鋼板のうねりを抑えて接触面積を確保してスポット溶接を行うのは非常に困難である。一般に用いられている量産タイプのスポット溶接機の加圧力は５０００Ｎ程度までが限界であり、それ以上に加圧力を高めて溶接することはできず、接触面積は小さくなり、必要なナゲット径のナゲットを形成することや、場合によればナゲットを形成すること自体が不可能となる。量産実用上、加圧力をできる限り抑えて、板厚が厚い高張力鋼板をスポット溶接する場合には、従来のスポット溶接とは異なる溶接方法を開発する必要があった。
【０００５】
複雑な制御装置などの特別な装置を用いることなく、汎用のスポット溶接装置を用いるだけで、容易かつ良好に板厚の厚い溶接継手の接合強度を向上させることができるスポット溶接方法として、特許文献１に示される技術がある。このスポット溶接方法は、スポット溶接機の一方の電極で、被溶接体を押圧することにより、被溶接体を他方の電極側に突状となるように屈曲させた状態にて、溶接電流を流す第１の工程と、被溶接体を挟んだまま、他方の電極で被溶接体を一方の電極側に突状となるように屈曲させた状態にて、溶接電流を流す第２の工程を有する。このスポット溶接方法で、板厚の厚い高張力鋼板を屈曲させることは困難且つ手間であり、屈曲に際しての材料変形に伴う特性劣化も懸念される。また、第１の工程と第２の工程の二工程があるため、スポット溶接の作業自体が複雑となる。
【０００６】
また、特許文献２や非特許文献１には、鋼板のチリ発生限界電流値とそれより３ｋＡ高い電流値との間でスポット溶接することにより、優れた疲労強度を有する溶接継手を得ることができる技術が開示されているが、これはチリによって発生するスパッタが接触するコロナボンド部にはみ出してコロナボンド部のノッチ形状を改善するものであり、スポット溶接において、従来、発生させてはならないとされていたチリに着目し、そのチリを積極的に発生させることで、溶接継手の疲労強度を改善したという技術である。
【０００７】
しかしながら、特許文献２や非特許文献１に記載された技術は、チリを発生させた条件化でスポット溶接を行う技術ではあるが、板厚が１．８ｍｍ以上の高張力鋼板を量産実用上可能な低加圧力にて、ナゲット径を拡大させて継ぎ手強度（十字引張強度）や、それと相関のある耐衝撃性などを向上させようとした技術ではない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３２２１８２号公報
【特許文献２】特公昭６０−１１５９７号公報
【非特許文献１】鉄と鋼、社団法人日本鉄鋼協会、１９８２年、第６８巻、第９号、ｐ．１４４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来の問題を解消せんとしてなされたもので、板厚が厚い高張力鋼板を、高加圧力ではなく、量産実用上可能な比較的低い加圧力にてスポット溶接することで、ナゲット径を拡大させて、必要な継ぎ手強度（十字引張強度）や、それに伴う耐衝撃性を得ることができる高張力鋼板のスポット溶接方法と、そのスポット溶接で溶接された高張力鋼板の溶接継手を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、板厚（ｔ）が１．８ｍｍ以上で、引張強度（ＴＳ）が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板をスポット溶接する高張力鋼板のスポット溶接方法であって、スポット溶接を行う際の加圧力（Ｐ）、溶接電流値（Ｉ）を以下の式を満足させる条件で行うと共に、そのスポット溶接はチリを発生させた状態で行うことを特徴とする高張力鋼板のスポット溶接方法である。
ここで、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎ、Ｉｍｉｎ＜Ｉ＜１７．０ｋＡ
上式で、Ｉｍｉｎ＝（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の高張力鋼板のスポット溶接方法によって溶接されていることを特徴とする高張力鋼板の溶接継手である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の高張力鋼板のスポット溶接方法によると、板厚が１．８ｍｍ以上で、引張強度が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板を、高加圧力ではなく、量産実用上可能な比較的低い加圧力にてスポット溶接することで、ナゲット径を拡大させて、必要な継ぎ手強度（十字引張強度）や、それに伴う耐衝撃性を得ることができる。
【００１３】
また、本発明の高張力鋼板の溶接継手によると、板厚が１．８ｍｍ以上で、引張強度が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板から成る必要な継ぎ手強度（十字引張強度）や、それに伴う耐衝撃性を備えた補強用部材や耐衝撃部材とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施形態に基づいて更に詳細に説明する。
【００１５】
本発明の高張力鋼板のスポット溶接方法に用いられる高張力鋼板の板厚（ｔ）は、１．８ｍｍ以上、且つ、５ｍｍ以下である。高張力鋼板の板厚（ｔ）を１．８ｍｍ以上としたのは、板厚（ｔ）が１．８ｍｍ未満であれば、スポット溶接を行うにあたり、量産実用上可能な比較的低い加圧力の範囲で加圧力を高めて、チリの発生を抑え、最適溶接電流の範囲を広げることで、必要なナゲット径の確保と必要な継ぎ手強度の確保を行うことが可能であるからであり、特に本発明の高張力鋼板のスポット溶接方法を採用しなくても、必要な継ぎ手強度（十字引張強度）や、それに伴う耐衝撃性を得ることができるからである。また、高張力鋼板の板厚（ｔ）を５ｍｍ以下としたのは、板厚（ｔ）を５ｍｍ超とすれば、板厚（ｔ）が厚過ぎ、上下の電極に高張力鋼板を挟んで電気を通電した際の抵抗発熱を利用した一般のスポット溶接機を用いたスポット溶接では、対になった電極で、重ね合わせた高張力鋼板を挟めないことと、板厚（ｔ）が厚過ぎることで、通電される電流では放熱が大きくなり、溶接が不可能であるためである。
【００１６】
高張力鋼板のスポット溶接を行う際には、加圧力（Ｐ）を、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎの範囲としなければならない。加圧力（Ｐ）を２０００Ｎ以下とした場合は、必要なナゲット径のナゲットを形成することや、場合によればナゲットを形成すること自体が不可能となる。一方、加圧力（Ｐ）を５０００Ｎ以上とした場合には、電極で押圧されて形成された窪みが深くなり過ぎて、溶接される高張力鋼板同士の接触面積が小さくなり、必要な継ぎ手強度（十字引張強度）を得ることができなくなる。
【００１７】
図３に、引張強度（ＴＳ）が９８０ＭＰａの高張力鋼板をスポット溶接した場合の、加圧力（Ｐ）と十字引張強度（ＣＴＳ）の関係を示す。データは後記する実施例から得たものであるが、板厚（ｔ）が１．８ｍｍ以上の高張力鋼板をスポット溶接した場合（図中に板厚：１．８ｍｍ、板厚：２．４ｍｍと記載）には、加圧力（Ｐ）が５０００Ｎ未満で、十字引張強度（ＣＴＳ）が１００００Ｎ以上となっており、また、４０００Ｎ未満で、略最大強度となりグラフが安定した状態となっている。
【００１８】
また、高張力鋼板のスポット溶接を行う際には、溶接電流値（Ｉ）を、Ｉｍｉｎ＜Ｉ＜１７．０ｋＡ（Ｉｍａｘ）の範囲としなければならない。Ｉｍｉｎは、Ｉｍｉｎ＝（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８という式で表すことができる。溶接電流値（Ｉ）が、板厚（ｔ）、加圧力（Ｐ）を加味した前記の（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８という式以下の値である場合は、スポット溶接を、チリを発生させた状態で行うことができない。一方、溶接電流値（Ｉ）がＩｍａｘの１７．０ｋＡ以上である場合は、スポット溶接を行う際に電極が高張力鋼板に溶着してしまい、スポット溶接自体が不可能になる。尚、スポット溶接を、チリを発生させた状態で行うとしたのは、チリを発生させることで確実にナゲットを形成することができるからである。
【００１９】
上記したＩｍｉｎ＝（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８という式の設定根拠は次に述べる理由による。ナゲット直径／√（ｔ）が４のナゲットを形成すれば、必要最低限の十字引張強度を確保することができるが、加圧力（Ｐ）と板厚（ｔ）の変化によって、チリ発生以後に形成されるナゲットの直径が、その４／√（ｔ）となる溶接電流値を実験により求めた。その結果を表１に示す。この表１の数値をプロットし、グラフ化したのが図１と図２である。加圧力（Ｐ）と溶接電流値の関係を示す図１によるとグラフの勾配は１／５００となる。また、溶接電流値の関係を示す板厚（ｔ）と図２によるとグラフの勾配は２／０．５＝４となる。以上、各因子の勾配から（１／５００）Ｐ＋４ｔという計算式を求めだし、最後に定数を実験値より−８ｋＡと定めて数式化した。以上の実験結果から数式化したのが、（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８という式の右辺である。
【００２０】
【表１】
【００２１】
尚、高張力鋼板のスポット溶接を行う際には、上下に重ねた高張力鋼板同士の間に隙間を設けてスポット溶接を行うことが望ましい。高張力鋼板同士の間に隙間を設けた場合と、隙間を設けない場合を比較すると、同じ加圧力（Ｐ）で上下の高張力鋼板を抑えた場合、上下の高張力鋼板の接触面積は、適正な隙間を設けてスポット溶接を行った方が小さくて適正な大きさとなり、同じ溶接電流値（Ｉ）の電流を印加させた場合には、単位面積あたりの電流密度が高くなり、より狭い領域がより高い温度で加熱される。また、隙間が設けられるため、チリの発生も起こりやすい。よって、上下に重ねた高張力鋼板同士の間に隙間を設けてスポット溶接を行った方が、チリ発生を起こしやすく、また、チリ発生以後に形成されるナゲットも得やすい。尚、ここで述べた適正な隙間とは、１ｍｍ厚のスペーサーを１０〜３０ｍｍの間隔を開けて２枚挟んでできる隙間を例示することができるが、高張力鋼板の板厚（ｔ）等にもよるが０．２〜２ｍｍ程度の隙間であっても良い。
【００２２】
実際に、上下に重ねた高張力鋼板同士の間に隙間を設けた場合と、設けない場合でスポット溶接を行った。スポット溶接は、板厚（ｔ）が２．３ｍｍで、引張強度（ＴＳ）が９８０ＭＰａの高張力鋼板を重ねて行った。高張力鋼板同士の間に隙間を設ける場合は、上下に重ねた高張力鋼板の間に、１ｍｍ厚のスペーサーを２０ｍｍの間隔をあけて２枚挟んで隙間を形成し、その２枚のスペーサー間の中央部でスポット溶接を行った。尚、他の溶接条件等については、後記する実施例の記載と同一であるので、ここでは記載を省略する。
【００２３】
ナゲット直径／√（ｔ）が５のナゲットを形成すれば、十字引張強度を最大とすることができるが、上下に重ねた高張力鋼板同士の間に隙間を設けた場合の方が、同じ溶接電流値（Ｉ）の電流であれば、隙間を設けない場合と比較してより低い加圧力（Ｐ）で、ナゲット直径／√（ｔ）が５のナゲットを形成することができる。また、同じ加圧力（Ｐ）であれば、隙間を設けた場合の方が、２〜３ｋＡ程度低い溶接電流値（Ｉ）の電流で、同一直径のナゲットを形成することができる。
【実施例】
【００２４】
表２には、実施例の試験で用いた高張力鋼板の成分組成を、引張強度（ＴＳ）毎に夫々示す。単位は質量％であって、ＡｌとはＳｏｌ．Ａｌのことを示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】
実施例では、様々な条件で高張力鋼板同士のスポット溶接を行った。表３には、参考例として、板厚（ｔ）が１．４ｍｍの高張力鋼板を、加圧力（Ｐ）と溶接電流値（Ｉ）を変えて溶接した試験結果を示す。また、表４には、板厚（ｔ）が２．４ｍｍの高張力鋼板を、溶接電流値（Ｉ）を変えて溶接した試験結果を示し、表５には、板厚（ｔ）が２．４ｍｍで、夫々引張強度（ＴＳ）が異なる高張力鋼板を用いて溶接した試験結果を示す。更に、表６には、板厚（ｔ）が１．８ｍｍ以上の高張力鋼板を、加圧力（Ｐ）を変えて溶接した試験結果を示す。表６の上段は板厚（ｔ）が１．８ｍｍの高張力鋼板を用いて溶接した試験結果を、中段は板厚（ｔ）が２．１ｍｍの高張力鋼板を用いて溶接した試験結果を、下段は板厚（ｔ）が２．４ｍｍの高張力鋼板を用いて溶接した試験結果を夫々示す。
【００２７】
試験結果で、十字引張強度（ＣＴＳ）が１００００Ｎ以上であったものを、必要な継ぎ手強度（十字引張強度）や、それに伴う耐衝撃性を得ることができたものと判断し、合格判定基準を、十字引張強度（ＣＴＳ）が１００００Ｎ以上とした。また、ナゲット直径／√（ｔ）が４〜５．５のナゲットが形成できれば、溶接される高張力鋼板同士の接触面積が適正であり、上記合格判定基準を達成できるので、副次的な合格判定基準とした。表３〜６には、形成されたナゲットのナゲット直径／√（ｔ）が４〜５．５のものを、ナゲット径が○、それ以外のものをナゲット径が×として示す。
【００２８】
試験での他の溶接条件は以下の通りである。スポット溶接機の電極は、上下ダブルＲ型（ドーム・ラジアス）、Ｃｕ−Ｃｒ、外径：１９ｍｍ、先端径：８ｍｍとして、冷却水冷：上下２リットル／分、溶接時間：２０サイクルでスポット溶接を行った。
【００２９】
十字引張強度（ＣＴＳ）の測定は、ＪＩＳ規格Ｚ３３１７に準拠する方法で行った。即ち、５０ｍｍ×１５０ｍｍの板の両端から２５ｍｍの位置に、夫々φ２０の穿孔（２箇所）を開けた２枚の試験板を準備し、その２枚の試験板を交差させ、その交差する中央部をスポット溶接してから、φ２０の穿孔を利用してボルト締めを行って試験板を治具に固定し、その試験板を治具を介して上下に引っ張ることで、その破断強度を測定するという試験方法である。
【００３０】
表３の参考例では、板厚（ｔ）が１．４ｍｍで、引張強度（ＴＳ）が９８０ＭＰａの高張力鋼板を、加圧力（Ｐ）と溶接電流値（Ｉ）を変えてスポット溶接したが、チリを発生させなくとも、加圧力（Ｐ）と溶接電流値（Ｉ）を上げることで、十字引張強度（ＣＴＳ）を１００００Ｎ以上とすることができる。１．４ｍｍ程度の板厚（ｔ）であれば、チリの発生を極力抑えるという従来から行われているスポット溶接方法で溶接を行えば、必要な十字引張強度（ＣＴＳ）を得ることができる。
【００３１】
【表３】
【００３２】
表４では、板厚（ｔ）が２．４ｍｍ、引張強度（ＴＳ）が９８０ＭＰａの高張力鋼板を、加圧力（Ｐ）を３７００Ｎとして、溶接電流値（Ｉ）を変えてスポット溶接を行った。この条件で、Ｉｍｉｎ＝（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８という式から求められるＩｍｉｎは９．０ｋＡであり、溶接電流値（Ｉ）を、９．０ｋＡ＜Ｉ＜１７．０ｋＡ（Ｉｍａｘ）の範囲内とした実験番号９〜１１では、全てナゲット径は○であり、十字引張強度（ＣＴＳ）は全て１００００Ｎ以上であった。これに対し、実験番号８は、溶接電流値（Ｉ）が２．０ｋＡであり、スポット溶接はチリを発生させた状態で行うことできなかったため、スポット溶接自体ができなかった。また、実験番号１２は、溶接電流値（Ｉ）が１８．０ｋＡであり、チリは発生してナゲットは形成されるものの、スポット溶接を行う際に電極が高張力鋼板に溶着してしまい、以後のスポット溶接自体が不可能になった。
【００３３】
表４の試験結果より、溶接電流値（Ｉ）を、Ｉｍｉｎ＜Ｉ＜１７．０ｋＡという式を満足する範囲内としなければ、適正なナゲットは形成できず、必要な十字引張強度を得ることができないことが確認できた。
【００３４】
【表４】
【００３５】
表５では、板厚（ｔ）が２．４ｍｍで、夫々引張強度（ＴＳ）が異なる高張力鋼板を用いてスポット溶接を行った。そのスポット溶接を行う際の加圧力（Ｐ）は全て３７００Ｎ、溶接電流値（Ｉ）は全て１２．０ｋＡとした。引張強度（ＴＳ）が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板を用いてスポット溶接を行った実験番号１４〜１７では、ナゲット径は全て○で、十字引張強度（ＣＴＳ）は全て１００００Ｎ以上であった。これに対し、実験番号１３では、引張強度（ＴＳ）が４４０ＭＰａの高張力鋼板を用いてスポット溶接を行ったため、チリを発生させた状態でスポット溶接はできたものの、ナゲット径は×で、十字引張強度（ＣＴＳ）は１００００Ｎに達しなかった。
【００３６】
表５の試験結果より、引張強度（ＴＳ）が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板を用いなければ、適正なナゲットは形成できず、必要な十字引張強度を得ることができないことが確認できた。
【００３７】
【表５】
【００３８】
表６では、板厚（ｔ）が１．８ｍｍ、２．１ｍｍ、２．４ｍｍの何れかで、引張強度（ＴＳ）が９８０ＭＰａの高張力鋼板を、加圧力（Ｐ）と溶接電流値（Ｉ）を変えてスポット溶接した。実験番号１８〜３９の全てで、溶接電流値（Ｉ）は、Ｉｍｉｎ＜Ｉ＜１７．０ｋＡという式に収まる範囲内としたが、適正な加圧力（Ｐ）を確かめるため、加圧力（Ｐ）は、必ずしも、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎという式に収まる範囲内とはしていない。
【００３９】
表６の上段は板厚（ｔ）が１．８ｍｍの高張力鋼板を用いてスポット溶接を行った試験結果である。加圧力（Ｐ）を、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎという式に収まる範囲内とした実験番号１９〜２３では、全てナゲット径は○であり、十字引張強度（ＣＴＳ）は全て１００００Ｎ以上であった。これに対し、実験番号１８は、加圧力（Ｐ）が１５００Ｎと小さく、チリを発生させた状態でスポット溶接を行うことはできたものの、ナゲット径は×で、十字引張強度（ＣＴＳ）は１００００Ｎに達しなかった。一方、実験番号２４、２５は、加圧力（Ｐ）が逆に５２００Ｎまたは５５００Ｎと大きく、チリを発生させた状態でスポット溶接を行うことはできたものの、ナゲット径は×で、また、電極で押圧されて形成されたた窪みが深くなり過ぎて、溶接される高張力鋼板同士の接触面積が小さくなり、十字引張強度（ＣＴＳ）は１００００Ｎに達しなかった。
【００４０】
また、表６の中段は板厚（ｔ）が２．１ｍｍの高張力鋼板を用いて溶接した試験結果である。加圧力（Ｐ）を、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎという式に収まる範囲内とした実験番号２７〜３１では、全てナゲット径は○であり、十字引張強度（ＣＴＳ）は全て１００００Ｎ以上であった。これに対し、実験番号２６は、加圧力（Ｐ）が１５００Ｎと小さく、チリを発生させた状態でスポット溶接を行うことができなかった。一方、実験番号３２は、加圧力（Ｐ）が逆に５５００Ｎと大きく、チリを発生させた状態でスポット溶接を行うことはできたものの、ナゲット径は×であり、また、電極で押圧されて形成されたた窪みが深くなり過ぎて、溶接される高張力鋼板同士の接触面積が小さくなり、十字引張強度（ＣＴＳ）は１００００Ｎに達しなかった。
【００４１】
また、表６の下段は板厚（ｔ）が２．４ｍｍの高張力鋼板を用いて溶接した試験結果である。加圧力（Ｐ）を、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎという式に収まる範囲内とした実験番号３４〜３８では、全てナゲット径は×であり、十字引張強度（ＣＴＳ）は全て１００００Ｎ以上であった。これに対し、実験番号３３は、加圧力（Ｐ）が１５００Ｎと小さく、チリを発生させた状態でスポット溶接を行うことができなかった。一方、実験番号３９は、加圧力（Ｐ）が逆に５５００Ｎと大きく、チリを発生させた状態でスポット溶接を行うことはできたものの、ナゲット径は×であり、また、電極で押圧されて形成されたた窪みが深くなり過ぎて、溶接される高張力鋼板同士の接触面積が小さくなり、十字引張強度（ＣＴＳ）は１００００Ｎに達しなかった。
【００４２】
表６の試験結果より、加圧力（Ｐ）を、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎという式を満足する範囲内としなければ、適正なナゲットは形成できず、必要な十字引張強度を得ることができないことが確認できた。
【００４３】
【表６】
【００４４】
重ねて述べるが、図３に、表６の板厚（ｔ）が１．８ｍｍと、２．４ｍｍの高張力鋼板と、表３の板厚（ｔ）が１．４ｍｍの高張力鋼をスポット溶接した場合の、加圧力（Ｐ）と十字引張強度（ＣＴＳ）の関係を示す。図３は、試験で得られた各データをプロットして線で結んだグラフである。板厚（ｔ）が１．８ｍｍと２．４ｍｍの高張力鋼板をスポット溶接した場合は、加圧力（Ｐ）が５０００Ｎ未満で、全て十字引張強度（ＣＴＳ）が１００００Ｎ以上となっており、４０００Ｎ未満で、略最大強度となりグラフが安定した状態となっている。即ち、図３からは、加圧力（Ｐ）を５０００Ｎ未満とすれば、必要な十字引張強度を得ることができることが分かり、加圧力（Ｐ）を４０００Ｎ未満とすれば、更に安定的な十字引張強度を得ることができ、より好ましいことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】加圧力（Ｐ）とナゲットの直径が４／√（ｔ）となる溶接電流値の関係を示すグラフ図である。
【図２】板厚（ｔ）とナゲットの直径が４／√（ｔ）となる溶接電流値の関係を示すグラフ図である。
【図３】引張強度（ＴＳ）が９８０ＭＰａの高張力鋼板をスポット溶接した場合の、加圧力（Ｐ）と十字引張強度（ＣＴＳ）の関係を示すグラフ図である。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、板厚が１．８ｍｍ以上で、引張強度が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板のスポット溶接方法と、そのスポット溶接で溶接された高張力鋼板の溶接継手に関するものである。この溶接継手は主に自動車をはじめとする輸送機などの部材に適用される。
【背景技術】
【０００２】
近年、北米や欧州を中心に自動車の側面衝突特性に関する規制強化が活発化してきており、最近は、これら諸外国の動きに対応して日本でも側面衝突特性に関する規制強化の動きがある。これらの新しい衝突安全性基準対応のために、５８０ＭＰａ以上の引張強度で、且つ板厚が厚いハイテンと呼ばれる高張力鋼板（高強度鋼板）の需要がある。この高張力鋼板を用いて、十分な側面衝突特性を確保するためには、板厚が厚い高張力鋼板に対してのスポット溶接性（継ぎ手強度、最適溶接電流の範囲）が重要な要因の一つとなっている。
【０００３】
７８０ＭＰａや９８０ＭＰａといった５８０ＭＰａ以上の引張強度の高張力鋼板であっても、板厚が薄い場合は、一般に用いられている量産タイプのスポット溶接機でスポット溶接を行うにあたり、加圧力を高めて、チリの発生を抑え、最適溶接電流の範囲を広げることで、必要なナゲット径の確保と必要な継ぎ手強度の確保を行うことが可能である。
【０００４】
一方、板厚が厚い場合には、高強度であることに加えて板厚が厚いことから、鋼板のうねりを抑えて接触面積を確保してスポット溶接を行うのは非常に困難である。一般に用いられている量産タイプのスポット溶接機の加圧力は５０００Ｎ程度までが限界であり、それ以上に加圧力を高めて溶接することはできず、接触面積は小さくなり、必要なナゲット径のナゲットを形成することや、場合によればナゲットを形成すること自体が不可能となる。量産実用上、加圧力をできる限り抑えて、板厚が厚い高張力鋼板をスポット溶接する場合には、従来のスポット溶接とは異なる溶接方法を開発する必要があった。
【０００５】
複雑な制御装置などの特別な装置を用いることなく、汎用のスポット溶接装置を用いるだけで、容易かつ良好に板厚の厚い溶接継手の接合強度を向上させることができるスポット溶接方法として、特許文献１に示される技術がある。このスポット溶接方法は、スポット溶接機の一方の電極で、被溶接体を押圧することにより、被溶接体を他方の電極側に突状となるように屈曲させた状態にて、溶接電流を流す第１の工程と、被溶接体を挟んだまま、他方の電極で被溶接体を一方の電極側に突状となるように屈曲させた状態にて、溶接電流を流す第２の工程を有する。このスポット溶接方法で、板厚の厚い高張力鋼板を屈曲させることは困難且つ手間であり、屈曲に際しての材料変形に伴う特性劣化も懸念される。また、第１の工程と第２の工程の二工程があるため、スポット溶接の作業自体が複雑となる。
【０００６】
また、特許文献２や非特許文献１には、鋼板のチリ発生限界電流値とそれより３ｋＡ高い電流値との間でスポット溶接することにより、優れた疲労強度を有する溶接継手を得ることができる技術が開示されているが、これはチリによって発生するスパッタが接触するコロナボンド部にはみ出してコロナボンド部のノッチ形状を改善するものであり、スポット溶接において、従来、発生させてはならないとされていたチリに着目し、そのチリを積極的に発生させることで、溶接継手の疲労強度を改善したという技術である。
【０００７】
しかしながら、特許文献２や非特許文献１に記載された技術は、チリを発生させた条件化でスポット溶接を行う技術ではあるが、板厚が１．８ｍｍ以上の高張力鋼板を量産実用上可能な低加圧力にて、ナゲット径を拡大させて継ぎ手強度（十字引張強度）や、それと相関のある耐衝撃性などを向上させようとした技術ではない。
【０００８】
【特許文献１】特開２００４−３２２１８２号公報
【特許文献２】特公昭６０−１１５９７号公報
【非特許文献１】鉄と鋼、社団法人日本鉄鋼協会、１９８２年、第６８巻、第９号、ｐ．１４４４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記従来の問題を解消せんとしてなされたもので、板厚が厚い高張力鋼板を、高加圧力ではなく、量産実用上可能な比較的低い加圧力にてスポット溶接することで、ナゲット径を拡大させて、必要な継ぎ手強度（十字引張強度）や、それに伴う耐衝撃性を得ることができる高張力鋼板のスポット溶接方法と、そのスポット溶接で溶接された高張力鋼板の溶接継手を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１記載の発明は、板厚（ｔ）が１．８ｍｍ以上で、引張強度（ＴＳ）が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板をスポット溶接する高張力鋼板のスポット溶接方法であって、スポット溶接を行う際の加圧力（Ｐ）、溶接電流値（Ｉ）を以下の式を満足させる条件で行うと共に、そのスポット溶接はチリを発生させた状態で行うことを特徴とする高張力鋼板のスポット溶接方法である。
ここで、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎ、Ｉｍｉｎ＜Ｉ＜１７．０ｋＡ
上式で、Ｉｍｉｎ＝（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８
【００１１】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の高張力鋼板のスポット溶接方法によって溶接されていることを特徴とする高張力鋼板の溶接継手である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の高張力鋼板のスポット溶接方法によると、板厚が１．８ｍｍ以上で、引張強度が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板を、高加圧力ではなく、量産実用上可能な比較的低い加圧力にてスポット溶接することで、ナゲット径を拡大させて、必要な継ぎ手強度（十字引張強度）や、それに伴う耐衝撃性を得ることができる。
【００１３】
また、本発明の高張力鋼板の溶接継手によると、板厚が１．８ｍｍ以上で、引張強度が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板から成る必要な継ぎ手強度（十字引張強度）や、それに伴う耐衝撃性を備えた補強用部材や耐衝撃部材とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明を実施形態に基づいて更に詳細に説明する。
【００１５】
本発明の高張力鋼板のスポット溶接方法に用いられる高張力鋼板の板厚（ｔ）は、１．８ｍｍ以上、且つ、５ｍｍ以下である。高張力鋼板の板厚（ｔ）を１．８ｍｍ以上としたのは、板厚（ｔ）が１．８ｍｍ未満であれば、スポット溶接を行うにあたり、量産実用上可能な比較的低い加圧力の範囲で加圧力を高めて、チリの発生を抑え、最適溶接電流の範囲を広げることで、必要なナゲット径の確保と必要な継ぎ手強度の確保を行うことが可能であるからであり、特に本発明の高張力鋼板のスポット溶接方法を採用しなくても、必要な継ぎ手強度（十字引張強度）や、それに伴う耐衝撃性を得ることができるからである。また、高張力鋼板の板厚（ｔ）を５ｍｍ以下としたのは、板厚（ｔ）を５ｍｍ超とすれば、板厚（ｔ）が厚過ぎ、上下の電極に高張力鋼板を挟んで電気を通電した際の抵抗発熱を利用した一般のスポット溶接機を用いたスポット溶接では、対になった電極で、重ね合わせた高張力鋼板を挟めないことと、板厚（ｔ）が厚過ぎることで、通電される電流では放熱が大きくなり、溶接が不可能であるためである。
【００１６】
高張力鋼板のスポット溶接を行う際には、加圧力（Ｐ）を、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎの範囲としなければならない。加圧力（Ｐ）を２０００Ｎ以下とした場合は、必要なナゲット径のナゲットを形成することや、場合によればナゲットを形成すること自体が不可能となる。一方、加圧力（Ｐ）を５０００Ｎ以上とした場合には、電極で押圧されて形成された窪みが深くなり過ぎて、溶接される高張力鋼板同士の接触面積が小さくなり、必要な継ぎ手強度（十字引張強度）を得ることができなくなる。
【００１７】
図３に、引張強度（ＴＳ）が９８０ＭＰａの高張力鋼板をスポット溶接した場合の、加圧力（Ｐ）と十字引張強度（ＣＴＳ）の関係を示す。データは後記する実施例から得たものであるが、板厚（ｔ）が１．８ｍｍ以上の高張力鋼板をスポット溶接した場合（図中に板厚：１．８ｍｍ、板厚：２．４ｍｍと記載）には、加圧力（Ｐ）が５０００Ｎ未満で、十字引張強度（ＣＴＳ）が１００００Ｎ以上となっており、また、４０００Ｎ未満で、略最大強度となりグラフが安定した状態となっている。
【００１８】
また、高張力鋼板のスポット溶接を行う際には、溶接電流値（Ｉ）を、Ｉｍｉｎ＜Ｉ＜１７．０ｋＡ（Ｉｍａｘ）の範囲としなければならない。Ｉｍｉｎは、Ｉｍｉｎ＝（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８という式で表すことができる。溶接電流値（Ｉ）が、板厚（ｔ）、加圧力（Ｐ）を加味した前記の（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８という式以下の値である場合は、スポット溶接を、チリを発生させた状態で行うことができない。一方、溶接電流値（Ｉ）がＩｍａｘの１７．０ｋＡ以上である場合は、スポット溶接を行う際に電極が高張力鋼板に溶着してしまい、スポット溶接自体が不可能になる。尚、スポット溶接を、チリを発生させた状態で行うとしたのは、チリを発生させることで確実にナゲットを形成することができるからである。
【００１９】
上記したＩｍｉｎ＝（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８という式の設定根拠は次に述べる理由による。ナゲット直径／√（ｔ）が４のナゲットを形成すれば、必要最低限の十字引張強度を確保することができるが、加圧力（Ｐ）と板厚（ｔ）の変化によって、チリ発生以後に形成されるナゲットの直径が、その４／√（ｔ）となる溶接電流値を実験により求めた。その結果を表１に示す。この表１の数値をプロットし、グラフ化したのが図１と図２である。加圧力（Ｐ）と溶接電流値の関係を示す図１によるとグラフの勾配は１／５００となる。また、溶接電流値の関係を示す板厚（ｔ）と図２によるとグラフの勾配は２／０．５＝４となる。以上、各因子の勾配から（１／５００）Ｐ＋４ｔという計算式を求めだし、最後に定数を実験値より−８ｋＡと定めて数式化した。以上の実験結果から数式化したのが、（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８という式の右辺である。
【００２０】
【表１】
【００２１】
尚、高張力鋼板のスポット溶接を行う際には、上下に重ねた高張力鋼板同士の間に隙間を設けてスポット溶接を行うことが望ましい。高張力鋼板同士の間に隙間を設けた場合と、隙間を設けない場合を比較すると、同じ加圧力（Ｐ）で上下の高張力鋼板を抑えた場合、上下の高張力鋼板の接触面積は、適正な隙間を設けてスポット溶接を行った方が小さくて適正な大きさとなり、同じ溶接電流値（Ｉ）の電流を印加させた場合には、単位面積あたりの電流密度が高くなり、より狭い領域がより高い温度で加熱される。また、隙間が設けられるため、チリの発生も起こりやすい。よって、上下に重ねた高張力鋼板同士の間に隙間を設けてスポット溶接を行った方が、チリ発生を起こしやすく、また、チリ発生以後に形成されるナゲットも得やすい。尚、ここで述べた適正な隙間とは、１ｍｍ厚のスペーサーを１０〜３０ｍｍの間隔を開けて２枚挟んでできる隙間を例示することができるが、高張力鋼板の板厚（ｔ）等にもよるが０．２〜２ｍｍ程度の隙間であっても良い。
【００２２】
実際に、上下に重ねた高張力鋼板同士の間に隙間を設けた場合と、設けない場合でスポット溶接を行った。スポット溶接は、板厚（ｔ）が２．３ｍｍで、引張強度（ＴＳ）が９８０ＭＰａの高張力鋼板を重ねて行った。高張力鋼板同士の間に隙間を設ける場合は、上下に重ねた高張力鋼板の間に、１ｍｍ厚のスペーサーを２０ｍｍの間隔をあけて２枚挟んで隙間を形成し、その２枚のスペーサー間の中央部でスポット溶接を行った。尚、他の溶接条件等については、後記する実施例の記載と同一であるので、ここでは記載を省略する。
【００２３】
ナゲット直径／√（ｔ）が５のナゲットを形成すれば、十字引張強度を最大とすることができるが、上下に重ねた高張力鋼板同士の間に隙間を設けた場合の方が、同じ溶接電流値（Ｉ）の電流であれば、隙間を設けない場合と比較してより低い加圧力（Ｐ）で、ナゲット直径／√（ｔ）が５のナゲットを形成することができる。また、同じ加圧力（Ｐ）であれば、隙間を設けた場合の方が、２〜３ｋＡ程度低い溶接電流値（Ｉ）の電流で、同一直径のナゲットを形成することができる。
【実施例】
【００２４】
表２には、実施例の試験で用いた高張力鋼板の成分組成を、引張強度（ＴＳ）毎に夫々示す。単位は質量％であって、ＡｌとはＳｏｌ．Ａｌのことを示す。
【００２５】
【表２】
【００２６】
実施例では、様々な条件で高張力鋼板同士のスポット溶接を行った。表３には、参考例として、板厚（ｔ）が１．４ｍｍの高張力鋼板を、加圧力（Ｐ）と溶接電流値（Ｉ）を変えて溶接した試験結果を示す。また、表４には、板厚（ｔ）が２．４ｍｍの高張力鋼板を、溶接電流値（Ｉ）を変えて溶接した試験結果を示し、表５には、板厚（ｔ）が２．４ｍｍで、夫々引張強度（ＴＳ）が異なる高張力鋼板を用いて溶接した試験結果を示す。更に、表６には、板厚（ｔ）が１．８ｍｍ以上の高張力鋼板を、加圧力（Ｐ）を変えて溶接した試験結果を示す。表６の上段は板厚（ｔ）が１．８ｍｍの高張力鋼板を用いて溶接した試験結果を、中段は板厚（ｔ）が２．１ｍｍの高張力鋼板を用いて溶接した試験結果を、下段は板厚（ｔ）が２．４ｍｍの高張力鋼板を用いて溶接した試験結果を夫々示す。
【００２７】
試験結果で、十字引張強度（ＣＴＳ）が１００００Ｎ以上であったものを、必要な継ぎ手強度（十字引張強度）や、それに伴う耐衝撃性を得ることができたものと判断し、合格判定基準を、十字引張強度（ＣＴＳ）が１００００Ｎ以上とした。また、ナゲット直径／√（ｔ）が４〜５．５のナゲットが形成できれば、溶接される高張力鋼板同士の接触面積が適正であり、上記合格判定基準を達成できるので、副次的な合格判定基準とした。表３〜６には、形成されたナゲットのナゲット直径／√（ｔ）が４〜５．５のものを、ナゲット径が○、それ以外のものをナゲット径が×として示す。
【００２８】
試験での他の溶接条件は以下の通りである。スポット溶接機の電極は、上下ダブルＲ型（ドーム・ラジアス）、Ｃｕ−Ｃｒ、外径：１９ｍｍ、先端径：８ｍｍとして、冷却水冷：上下２リットル／分、溶接時間：２０サイクルでスポット溶接を行った。
【００２９】
十字引張強度（ＣＴＳ）の測定は、ＪＩＳ規格Ｚ３３１７に準拠する方法で行った。即ち、５０ｍｍ×１５０ｍｍの板の両端から２５ｍｍの位置に、夫々φ２０の穿孔（２箇所）を開けた２枚の試験板を準備し、その２枚の試験板を交差させ、その交差する中央部をスポット溶接してから、φ２０の穿孔を利用してボルト締めを行って試験板を治具に固定し、その試験板を治具を介して上下に引っ張ることで、その破断強度を測定するという試験方法である。
【００３０】
表３の参考例では、板厚（ｔ）が１．４ｍｍで、引張強度（ＴＳ）が９８０ＭＰａの高張力鋼板を、加圧力（Ｐ）と溶接電流値（Ｉ）を変えてスポット溶接したが、チリを発生させなくとも、加圧力（Ｐ）と溶接電流値（Ｉ）を上げることで、十字引張強度（ＣＴＳ）を１００００Ｎ以上とすることができる。１．４ｍｍ程度の板厚（ｔ）であれば、チリの発生を極力抑えるという従来から行われているスポット溶接方法で溶接を行えば、必要な十字引張強度（ＣＴＳ）を得ることができる。
【００３１】
【表３】
【００３２】
表４では、板厚（ｔ）が２．４ｍｍ、引張強度（ＴＳ）が９８０ＭＰａの高張力鋼板を、加圧力（Ｐ）を３７００Ｎとして、溶接電流値（Ｉ）を変えてスポット溶接を行った。この条件で、Ｉｍｉｎ＝（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８という式から求められるＩｍｉｎは９．０ｋＡであり、溶接電流値（Ｉ）を、９．０ｋＡ＜Ｉ＜１７．０ｋＡ（Ｉｍａｘ）の範囲内とした実験番号９〜１１では、全てナゲット径は○であり、十字引張強度（ＣＴＳ）は全て１００００Ｎ以上であった。これに対し、実験番号８は、溶接電流値（Ｉ）が２．０ｋＡであり、スポット溶接はチリを発生させた状態で行うことできなかったため、スポット溶接自体ができなかった。また、実験番号１２は、溶接電流値（Ｉ）が１８．０ｋＡであり、チリは発生してナゲットは形成されるものの、スポット溶接を行う際に電極が高張力鋼板に溶着してしまい、以後のスポット溶接自体が不可能になった。
【００３３】
表４の試験結果より、溶接電流値（Ｉ）を、Ｉｍｉｎ＜Ｉ＜１７．０ｋＡという式を満足する範囲内としなければ、適正なナゲットは形成できず、必要な十字引張強度を得ることができないことが確認できた。
【００３４】
【表４】
【００３５】
表５では、板厚（ｔ）が２．４ｍｍで、夫々引張強度（ＴＳ）が異なる高張力鋼板を用いてスポット溶接を行った。そのスポット溶接を行う際の加圧力（Ｐ）は全て３７００Ｎ、溶接電流値（Ｉ）は全て１２．０ｋＡとした。引張強度（ＴＳ）が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板を用いてスポット溶接を行った実験番号１４〜１７では、ナゲット径は全て○で、十字引張強度（ＣＴＳ）は全て１００００Ｎ以上であった。これに対し、実験番号１３では、引張強度（ＴＳ）が４４０ＭＰａの高張力鋼板を用いてスポット溶接を行ったため、チリを発生させた状態でスポット溶接はできたものの、ナゲット径は×で、十字引張強度（ＣＴＳ）は１００００Ｎに達しなかった。
【００３６】
表５の試験結果より、引張強度（ＴＳ）が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板を用いなければ、適正なナゲットは形成できず、必要な十字引張強度を得ることができないことが確認できた。
【００３７】
【表５】
【００３８】
表６では、板厚（ｔ）が１．８ｍｍ、２．１ｍｍ、２．４ｍｍの何れかで、引張強度（ＴＳ）が９８０ＭＰａの高張力鋼板を、加圧力（Ｐ）と溶接電流値（Ｉ）を変えてスポット溶接した。実験番号１８〜３９の全てで、溶接電流値（Ｉ）は、Ｉｍｉｎ＜Ｉ＜１７．０ｋＡという式に収まる範囲内としたが、適正な加圧力（Ｐ）を確かめるため、加圧力（Ｐ）は、必ずしも、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎという式に収まる範囲内とはしていない。
【００３９】
表６の上段は板厚（ｔ）が１．８ｍｍの高張力鋼板を用いてスポット溶接を行った試験結果である。加圧力（Ｐ）を、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎという式に収まる範囲内とした実験番号１９〜２３では、全てナゲット径は○であり、十字引張強度（ＣＴＳ）は全て１００００Ｎ以上であった。これに対し、実験番号１８は、加圧力（Ｐ）が１５００Ｎと小さく、チリを発生させた状態でスポット溶接を行うことはできたものの、ナゲット径は×で、十字引張強度（ＣＴＳ）は１００００Ｎに達しなかった。一方、実験番号２４、２５は、加圧力（Ｐ）が逆に５２００Ｎまたは５５００Ｎと大きく、チリを発生させた状態でスポット溶接を行うことはできたものの、ナゲット径は×で、また、電極で押圧されて形成されたた窪みが深くなり過ぎて、溶接される高張力鋼板同士の接触面積が小さくなり、十字引張強度（ＣＴＳ）は１００００Ｎに達しなかった。
【００４０】
また、表６の中段は板厚（ｔ）が２．１ｍｍの高張力鋼板を用いて溶接した試験結果である。加圧力（Ｐ）を、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎという式に収まる範囲内とした実験番号２７〜３１では、全てナゲット径は○であり、十字引張強度（ＣＴＳ）は全て１００００Ｎ以上であった。これに対し、実験番号２６は、加圧力（Ｐ）が１５００Ｎと小さく、チリを発生させた状態でスポット溶接を行うことができなかった。一方、実験番号３２は、加圧力（Ｐ）が逆に５５００Ｎと大きく、チリを発生させた状態でスポット溶接を行うことはできたものの、ナゲット径は×であり、また、電極で押圧されて形成されたた窪みが深くなり過ぎて、溶接される高張力鋼板同士の接触面積が小さくなり、十字引張強度（ＣＴＳ）は１００００Ｎに達しなかった。
【００４１】
また、表６の下段は板厚（ｔ）が２．４ｍｍの高張力鋼板を用いて溶接した試験結果である。加圧力（Ｐ）を、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎという式に収まる範囲内とした実験番号３４〜３８では、全てナゲット径は×であり、十字引張強度（ＣＴＳ）は全て１００００Ｎ以上であった。これに対し、実験番号３３は、加圧力（Ｐ）が１５００Ｎと小さく、チリを発生させた状態でスポット溶接を行うことができなかった。一方、実験番号３９は、加圧力（Ｐ）が逆に５５００Ｎと大きく、チリを発生させた状態でスポット溶接を行うことはできたものの、ナゲット径は×であり、また、電極で押圧されて形成されたた窪みが深くなり過ぎて、溶接される高張力鋼板同士の接触面積が小さくなり、十字引張強度（ＣＴＳ）は１００００Ｎに達しなかった。
【００４２】
表６の試験結果より、加圧力（Ｐ）を、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎという式を満足する範囲内としなければ、適正なナゲットは形成できず、必要な十字引張強度を得ることができないことが確認できた。
【００４３】
【表６】
【００４４】
重ねて述べるが、図３に、表６の板厚（ｔ）が１．８ｍｍと、２．４ｍｍの高張力鋼板と、表３の板厚（ｔ）が１．４ｍｍの高張力鋼をスポット溶接した場合の、加圧力（Ｐ）と十字引張強度（ＣＴＳ）の関係を示す。図３は、試験で得られた各データをプロットして線で結んだグラフである。板厚（ｔ）が１．８ｍｍと２．４ｍｍの高張力鋼板をスポット溶接した場合は、加圧力（Ｐ）が５０００Ｎ未満で、全て十字引張強度（ＣＴＳ）が１００００Ｎ以上となっており、４０００Ｎ未満で、略最大強度となりグラフが安定した状態となっている。即ち、図３からは、加圧力（Ｐ）を５０００Ｎ未満とすれば、必要な十字引張強度を得ることができることが分かり、加圧力（Ｐ）を４０００Ｎ未満とすれば、更に安定的な十字引張強度を得ることができ、より好ましいことが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】加圧力（Ｐ）とナゲットの直径が４／√（ｔ）となる溶接電流値の関係を示すグラフ図である。
【図２】板厚（ｔ）とナゲットの直径が４／√（ｔ）となる溶接電流値の関係を示すグラフ図である。
【図３】引張強度（ＴＳ）が９８０ＭＰａの高張力鋼板をスポット溶接した場合の、加圧力（Ｐ）と十字引張強度（ＣＴＳ）の関係を示すグラフ図である。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
板厚（ｔ）が１．８ｍｍ以上で、引張強度（ＴＳ）が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板をスポット溶接する高張力鋼板のスポット溶接方法であって、スポット溶接を行う際の加圧力（Ｐ）、溶接電流値（Ｉ）を以下の式を満足させる条件で行うと共に、そのスポット溶接はチリを発生させた状態で行うことを特徴とする高張力鋼板のスポット溶接方法。
ここで、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎ、Ｉｍｉｎ＜Ｉ＜１７．０ｋＡ
上式で、Ｉｍｉｎ＝（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８
【請求項２】
請求項１記載の高張力鋼板のスポット溶接方法によって溶接されていることを特徴とする高張力鋼板の溶接継手。
【請求項１】
板厚（ｔ）が１．８ｍｍ以上で、引張強度（ＴＳ）が５８０ＭＰａ以上の高張力鋼板をスポット溶接する高張力鋼板のスポット溶接方法であって、スポット溶接を行う際の加圧力（Ｐ）、溶接電流値（Ｉ）を以下の式を満足させる条件で行うと共に、そのスポット溶接はチリを発生させた状態で行うことを特徴とする高張力鋼板のスポット溶接方法。
ここで、２０００Ｎ＜Ｐ＜５０００Ｎ、Ｉｍｉｎ＜Ｉ＜１７．０ｋＡ
上式で、Ｉｍｉｎ＝（１／５００）Ｐ＋４ｔ−８
【請求項２】
請求項１記載の高張力鋼板のスポット溶接方法によって溶接されていることを特徴とする高張力鋼板の溶接継手。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２００９−１９００４６（Ｐ２００９−１９００４６Ａ）
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３０６８１（Ｐ２００８−３０６８１）
【出願日】平成２０年２月１２日（２００８．２．１２）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年８月２７日（２００９．８．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月１２日（２００８．２．１２）
【出願人】（０００００１１９９）株式会社神戸製鋼所 (5,860)
【Ｆターム（参考）】
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