[发明专利]接合结构体和接合结构体的制造方法

说明书

在母材的力学特性良好，钢中的碳量多的高张力钢板中，也不会阻碍焊接施工性，而提高熔融凝固部的韧性，提高接头强度。接合结构体(100)具有：由高张力钢形成的第一构件(12)；重叠于第一构件(12)，由高张力钢形成的第二构件(14)；形成于第一构件(12)的与第二构件(14)的重叠面或第二构件(14)的与第一构件(12)的重叠面中的至少一方的表面软质层(20)；第一构件(12)和第二构件(14)经熔融和凝固而形成的熔融凝固部(30)；形成于熔融凝固部(30)的周围的热影响部(40)。表面软质层(20)的合计厚度为5μm以上且200μm以下，熔融凝固部(30)的碳量为0.21质量％以上，热影响部(40)内的表面软质层(20)的最大维氏硬度为100Hv以上500Hv以下。

技术领域

本发明涉及接合结构体和接合结构体的制造方法。

背景技术

近年来，为了实现以削减CO₂排放量为目的的车身轻量化和碰撞安全性强化，汽车的车架结构等适用高张力钢板(High Tensile Strength Steel；HTSS)，要求可以确保优异的焊接部品质的高张力钢板(高强度钢板)的焊接技术。

作为表现焊接部品质的代表性的焊接品质评价项目，可列举接头的静力强度。在静力强度中，有拉伸剪切强度(TSS)和十字拉伸强度(CTS)，但在高张力钢板中，由于母材成分中的C量多，导致焊接部的韧性降低，当负荷十字剥离模式的载荷时，容易发生界面断裂和部分塞型断裂(熔核内断裂)。特别若是抗拉强度为980MPa以上的高张力钢板，则这一倾向显著显现，至今为止，为了使十字拉伸强度提高而提出有各种对策。

在专利文献1中公开了为了防止熔核的韧性降低和元素向熔核内的偏析，限制有助于熔核韧性的C、Si，Cr和作为偏析元素的P、S、N含量，从而能够得到良好的十字拉伸强度。

但是，限制上述钢中的各种基本构成元素的成分量(钢中成分)，存在母材自身的力学特性(材料强度、变形能力)降低等问题。

在专利文献2中记载有对于钢中成分中的C量为0.07质量％以上的两张高张力钢板重叠的板组，以母材硬度Hv(BM)与熔敷焊道(焊接金属)的硬度Hv(WM)的关系满足0.7≤Hv(WM)/Hv(BM)≤1.2的方式，进行电弧点焊，从而能够得到良好的十字拉伸强度。

上述专利文献2所述的技术是关于使用焊丝稀释焊接母材，形成具有规定硬度的焊接部的技术。在此技术中，需要向进行稀释的位置供给熔融金属，存在控制困难的问题。另外，汽车车身等的焊接结构体，需要以各种角度(焊接姿势)进行焊接，由于角度问题，有可能导致无法将熔融金属供给到接合部，焊接施工性存在问题。

在专利文献3中记载有通过使用了高频加热的点焊法，从熔核端部至中心部的硬度降低，形成韧性高的熔核，能够得到良好的十字拉伸强度。

上述专利文献3所述的技术是关于通过使用高频加热的点焊，形成具有规定硬度的焊接部的技术，要求特殊的点焊机。

即，在现有的技术中，为了在高张力钢板彼此的焊接接头中，取得良好的十字拉伸强度，需要不得不限制钢中成分(母材成分)，特别是碳量(C量)，牺牲母材自身的力学特性(材料强度、变形能力)。或者，需要限制焊接法，因此会不可避免地阻碍焊接施工性。

但是，为了应对CO₂排放量和碰撞安全性的严格化，必须适用成形性良好的高成分系钢板。另外，电弧点焊法其焊接施工的自由度低，在汽车组装中可适用的部位被限定。此外，使用高频加热的点焊，需要特殊的焊接机，成本方面存在问题。因此，在高张力钢板的焊接中，希望有一种施工方法，其不用牺牲母材的力学特性，还能够满足高接头强度，即高十字拉伸强度(Cross Tension Strength；CTS)和提高焊接施工性。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本国特开2012－167338号公报