[发明专利]搭接角焊接头的锤击处理方法及焊接结构物

说明书

提供一种锤击处理方法，其中，将打击销(5)的前端在与焊接方向垂直的方向的垂直截面上的曲率半径设为0.05～0.50mm且为上述焊接止端部(4)的曲率半径以下，将由上述打击销(5)产生的打击设为一连串的打击，沿从焊接方向倾斜的方向连续地施加，并且，将上述一连串的打击沿焊接方向反复进行，此时，由通过上述一连串的打击形成的多个打击痕(10)构成的打击痕组(12)与相邻的打击痕组(12)在至少一部分相互重叠，另一方面，该打击痕组(12)的与焊接方向垂直的方向的端部和该相邻的打击痕组(12)的与焊接方向垂直的方向的端部分离，由此能够充分地提高以薄钢板为母材的搭接角焊接头的疲劳特性。

技术领域

本发明涉及以薄钢板为母材的搭接角焊接头的锤击处理方法及焊接结构物，特别是能够提高搭接角焊接头的疲劳特性的技术。

背景技术

通常，汽车的行走部件的大多数通过将各种构件由搭接角焊接头接合而形成。而且，在汽车的行走部件上，在使用中反复作用有载荷，因此已知接头部分容易产生疲劳破坏的情况。

在此，在搭接角焊接头产生的疲劳破坏的破坏模式的大部分是沿着与焊接方向平行的方向进展的裂纹引起的破坏模式。该破坏模式由与焊接方向垂直的方向的应力引起。因此，搭接角焊接头的疲劳特性对于汽车的行走部件来说成为大的问题。

作为改善焊接接头的疲劳特性的技术，如图1所示，使用打击销5向焊接止端部4施加打击，由此，提出了使焊接止端部4的形状变形，缓和反复弯曲产生的应力集中，同时赋予由塑性变形产生的压缩残留应力的锤击处理方法。

图中，标号1及2是薄钢板，3是焊接金属，6是打击销前端。

作为这样的锤击处理方法，例如，专利文献1提出了

“一种焊接接头的疲劳强度提高法，是通过锤打击装置对焊接钢结构物中的焊接接头的焊接堆高止端部进行锤打击处理而提高焊接接头的疲劳强度的方法，其特征在于，使用前端半径为1.0～2.8mm的锤头，以打击压力3～5kg/cm²、锤打击角度30～50度的条件反复进行2～3次打击，由此向焊接堆高止端部表面赋予与母材的屈服点相同程度的压缩残留应力。”。

另外，专利文献2提出了

“一种锤击处理方法，是通过由空气驱动的构件向打击销的基端赋予打击力，利用该打击销的前端对焊接部位进行锤击处理的方法，其特征在于，将打击销的前端的曲率半径调整成1.5～3.0mm，至少在焊接止端部形成有在与焊接方向垂直的截面上的曲率半径为1.5～3.0mm且深度成为0.5mm以下的打击痕。”。

然而，在专利文献1及2的方法中，仅通过使打击销(锤)沿焊接止端部在焊接方向上移动而进行打击，因此产生图2所示那样的塑性流动引起的焊接止端部折入瑕疵7，产生以该焊接止端部折入瑕疵7为起点的疲劳破坏，其结果是，存在疲劳特性未充分提高这样的问题。

图中，标号8是打击痕端的折入瑕疵。

另外，专利文献3提出了

“一种焊接止端部的超声波冲击处理方法，是向设置于前端部的销施加超声波振动，通过该销向焊接止端部施加超声波冲击的超声波冲击处理方法，其特征在于，将所述销的前端部的曲率半径设为1.0mm以上且2.0mm以下，在焊接止端部的与焊接方向垂直的截面形成有曲率半径为1.5mm以上且小于2.5mm的凹形状。”。

此外，专利文献4提出了

“一种耐疲劳特性优异的焊接接头，是向焊接止端部实施了锤击处理的焊接接头，其特征在于，实施锤击处理之前的、所述焊接止端部的半径ρ(mm)、侧面角度θ(°)、及锤击处理使用的振动端子的前端部的曲率半径r(mm)的各自的关系满足下述(1)、(2)式，且在锤击处理后的所述焊接止端部未形成由锤击处理时的塑性加工引起的折入瑕疵。

ρ/θ≥r/100·····(1)