高強度鋼板(ハイテン材)のスポット溶接性評価例

概要

高強度鋼板（ハイテン材）を重ね合わせ、水冷された銅電極で加圧して通電し、ジュール発熱で溶接部を形成させます。その際、加圧力や通電パターン、電流値、通電時間等を変化させ、ナゲットの形成状況やサイズ、継手強度等を評価します。

スポット溶接の概念図

断面組織観察では、ナゲットや熱影響部の金属組織や、ブローホールや収縮欠陥の発生状況等を評価します。また、ピール試験では、下図のように溶接部を引きはがし、破断状態や箇所を評価します。

任意の溶接電流と形成されるナゲット径の例を示します。また、規定ナゲット径からスパッタが発生するまでの電流範囲である、適正溶接電流範囲を確認します。

せん断方向、剥離方向の引張試験を実施し、継手の接合強度を確認します。一般的に、引張せん断試験、十字引張試験、L字引張試験の順で強度が低下します。

継手強度は、ナゲット径に比例して増加します。

溶接後の焼き入れで、ナゲット部の硬さが増大します。

継手の疲労強度は、母材強度には依存しません。

連続打点により、電極と亜鉛めっきが反応し、ナゲット径が低下する。GA鋼板の連続打点性は3000点以上。

＊1～＊5：新日鉄技報　第385号「自動車用高強度鋼板のスポット溶接性」より

＊6：月刊「溶接技術」2008年1月号「高強度鋼の溶接－自動車用高強度鋼板の溶接技術－」より