[發(fā)明專利]角焊方法和角焊接頭

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201680053122.4
• 申請(qǐng)日: 2016-09-14
• 公開（公告）號(hào): CN108136528B
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 巽雄二郎;宮崎康信;兒玉真二
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 日本制鐵株式會(huì)社
• 主分類號(hào): B23K9/02
• 分類號(hào): B23K9/02;B23K9/23
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 劉航;段承恩

一種不使焊接變形增加而得到在施加了拉伸負(fù)荷時(shí)沒有在焊縫金屬處斷裂的、抗拉強(qiáng)度優(yōu)異的搭接角焊接頭的焊接方法，其特征在于，將抗拉強(qiáng)度為780MPa以上的第1鋼板和第2鋼板的至少預(yù)定焊接部位重疊，對(duì)第1鋼板的端部和第2鋼板的表面之間進(jìn)行角焊，其中，在第1鋼板的表面之中的、和與第2鋼板重疊的面相反側(cè)的表面上設(shè)置增強(qiáng)部，并對(duì)增強(qiáng)件的一個(gè)端部和第1鋼板的表面之間進(jìn)行角焊，并且，對(duì)增強(qiáng)部的端部、所述第1鋼板的端部和所述第2鋼板的表面之間進(jìn)行角焊以使焊縫金屬覆蓋。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及高強(qiáng)度鋼板的搭接角焊方法和搭接角焊接頭，特別是涉及作為汽車的結(jié)構(gòu)部件使用且能夠只從一側(cè)進(jìn)行焊接的部件的搭接角焊方法和由此得到的搭接角焊接頭。

背景技術(shù)

在汽車領(lǐng)域，為了環(huán)境保全，要求在通過車體輕量化來提高燃油經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，提高碰撞安全性。因此，為了在使用高強(qiáng)度鋼板來薄壁化的同時(shí)，將車體結(jié)構(gòu)最適化，來謀求車體的輕量化和碰撞安全性的提高，迄今為止進(jìn)行著各種努力。

另一方面，汽車等的部件的焊接，主要進(jìn)行點(diǎn)焊，但在汽車行走部分和底盤等的需要強(qiáng)度和剛性的部位，需要直線性的焊接，進(jìn)行角焊。而且，對(duì)于這樣的部位的焊接接頭，要求具備充分的疲勞強(qiáng)度和靜態(tài)抗拉強(qiáng)度。

已知：通常，被焊接構(gòu)件所使用的母材的疲勞強(qiáng)度與母材強(qiáng)度成比例地增加，但即使母材強(qiáng)度增加，焊接接頭的疲勞強(qiáng)度也未必增加。這是阻礙通過使用高強(qiáng)度鋼板來將車體輕量化的一個(gè)因素。

因此，對(duì)于對(duì)高強(qiáng)度鋼板實(shí)施角焊而得到的焊接接頭，主要在研究使疲勞強(qiáng)度提高的事項(xiàng)，對(duì)于使抗拉強(qiáng)度提高，并未進(jìn)行較多的研究。

專利文獻(xiàn)1公開了下述技術(shù)：將焊縫金屬的硬度、成分、和角焊道的尺寸適當(dāng)化，使通過角焊而得到的焊接接頭的抗拉強(qiáng)度提高。

專利文獻(xiàn)2公開了下述技術(shù)：在T字焊接接頭中，將焊道重疊，使焊縫金屬的厚度增加，使接頭強(qiáng)度提高。

在專利文獻(xiàn)3中，作為使疲勞強(qiáng)度提高的技術(shù)之一，公開了在搭接角焊接頭中，與焊道分別開地形成增剛度用焊道的技術(shù)。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1:日本特開2005－103622號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2:日本特開2013－139047號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3:日本專利第5522317號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容

對(duì)于將高強(qiáng)度鋼板重疊、并實(shí)施角焊而得到的試樣，進(jìn)行拉伸試驗(yàn)后的狀態(tài)的一例示于圖1。

圖1是對(duì)于將抗拉強(qiáng)度1180MPa級(jí)、板厚1.6mm的鋼板1a、1b重疊、并對(duì)鋼板1a的端部與鋼板1b的表面之間進(jìn)行角焊而得到的試樣實(shí)施拉伸試驗(yàn)之后的狀態(tài)的板厚方向截面的拍攝像。再者，有時(shí)將鋼板1a側(cè)稱為上側(cè)、鋼板1b側(cè)稱為下側(cè)。

圖1所示的試樣，沒有在鋼板(母材)1a、1b處破壞，在施加了28kN的負(fù)荷時(shí)，裂紋從焊道(角焊部)2的根部沿與拉伸方向大致垂直的方向擴(kuò)展，從而在焊縫金屬處斷裂。

圖2示出維氏硬度分布。圖2是在下述位置(用虛線表示的位置)在與鋼板(母材)1b的表面平行的方向上測(cè)定維氏硬度的結(jié)果，所述位置是從圖1所示的在表面形成有焊道2的鋼板(母材)1b的表面起算，在板厚方向上0.2mm深度的位置。在圖2中，A區(qū)域是母材部和焊接熱影響區(qū)(HAZ區(qū))的維氏硬度，B區(qū)域是焊縫金屬的維氏硬度。這樣，焊縫金屬的維氏硬度變得與母材的維氏硬度同等。

這樣，將抗拉強(qiáng)度為780MPa以上的鋼板(母材)至少用于上側(cè)鋼板而制作的試樣，上側(cè)鋼板的延展性不高，另外，焊縫金屬的維氏硬度和母材的維氏硬度變得同等，因此沒有在母材處斷裂，裂紋從應(yīng)力集中的根部擴(kuò)展，從而在焊縫金屬處斷裂。