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搭接 角焊 电弧焊接头

阅读：583发布：2020-05-12

专利汇可以提供搭接角焊电弧焊接头专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明的搭接角焊电弧焊接头(1)是将两张板(3，9)重叠、并将一个板(上侧部件(9)的纵壁部(9a))的端部和另一个板(下侧部件(3)的纵壁部(3a))的表面沿着所述一个板(上侧部件(9)的纵壁部(9a))的端部进行焊接而成的，其特征在于，设置有向纵壁部(3a)的表面侧突出的加强筋状的弯曲凸部(5)，焊趾部(1a)位于弯曲凸部(5)的顶部。，下面是搭接角焊电弧焊接头专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种搭接角焊电弧焊接头，其是将两张板重叠、并将一个板的端部和另一个板的表面沿着所述一个板的端部进行焊接而成的，其特征在于，
设置有向所述另一个板的表面侧突出的加强筋状的弯曲凸部，焊趾部位于该弯曲凸部的顶部。
2.根据权利要求1所述的搭接角焊电弧焊接头，其特征在于，
所述顶部是平坦的。
3.根据权利要求1或2所述的搭接角焊电弧焊接头，其特征在于，
所述弯曲凸部的没有焊接的一侧的所述弯曲凸部的立起部的曲率半径是0.8mm以上。
4.一种搭接角焊电弧焊接头，其是将两张板重叠、并将一个板的端部和另一个板的表面沿着所述一个板的端部进行焊接而成的，其特征在于，
设置有向所述另一个板的表面侧突出的加强筋状的弯曲凸部，焊趾部位于该弯曲凸部的倾斜面部中的、与所述一个板的端部焊接的一侧的所述倾斜面部。

说明书全文

搭接角焊 电弧焊接头

技术领域

[0001] 本发明涉及汽车部件(automotive part)等薄板焊接构造体(sheet metal welded structure)的搭接角焊电弧焊(lap fillet arc welding)接头(joint)。

背景技术

[0002] 近年来，在汽车业界，出于防止全球变暖的观点考虑，期望车身轻量化(weight reduction of automotive body)。若对例如底盘车架部件(chassis frame parts)、悬架部件(suspension parts)适用高张力钢板材(high-strength steel sheet)，则能够使钢板薄壁化(thickness reduction)，能够有助于车身整体(full vehicle)的轻量化。

[0003] 底盘车架部件、悬架部件大多以电弧焊接合(joining)，在焊接(welding)两个部件的情况下，大多采用将两个部件中的一个部件的端部和另一个部件的表面沿着上述一个部件的端部进行焊接的搭接角焊电弧焊。

[0004] 现有技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开2014-4607号公报

[0007] 专利文献2：日本特开2012-213803号公报

[0008] 专利文献3：日本特开平10-193164号公报

发明内容

[0009] 在利用电弧焊对两个部件进行角焊的情况下，焊道(weld bead)的焊趾部(weld toe)在耐久性试验(durability test)中易于成为裂纹(crack)的产生部。因而，一直以来进行了以焊趾部的多层化(参照专利文献1)、保护气体成分的研究(参照专利文献2)、焊接部周边的残余应力(residual stress)的去除(参照专利文献3)等各种方法使焊趾部的疲劳强度(fatigue strength)提高的研究。然而，这些技术的焊接工时增加、或需要特殊的气体，因此成本增加，现状是没有不增加焊接工时地以低成本提高疲劳强度的手段。

[0010] 本发明是为了解决底盘车架部件、悬架部件等中的上述课题而做成的，其目的在于提供一种在将两张板(金属板)重叠而利用电弧焊进行搭接角焊的情况下不会使成本、工序数增加且疲劳强度优异的搭接角焊电弧焊接头。

[0011] 为了解决上述课题、达成目的，本发明的搭接角焊电弧焊接头是将两张板重叠并将一个板的端部和另一个板的表面沿着所述一个板的端部进行焊接而成的搭接角焊电弧焊接头，其特征在于，设置有向所述另一个板的表面侧突出的加强筋(bead)状的弯曲凸部(projection)，焊趾部位于该弯曲凸部的顶部。

[0012] 本发明的搭接角焊电弧焊接头的特征在于，在上述发明中，所述顶部是平坦的。

[0013] 本发明的搭接角焊电弧焊接头的特征在于，在上述发明中，所述弯曲凸部的没有焊接的一侧的所述弯曲凸部的立起部的曲率半径是0.8mm以上。

[0014] 为了解决上述课题、达成目的，本发明的搭接角焊电弧焊接头是将两张板重叠并将一个板的端部和另一个板的表面沿着所述一个板的端部进行焊接而成的，其特征在于，设置有向所述另一个板的表面侧突出的加强筋状的弯曲凸部，焊趾部位于该弯曲凸部的倾斜面部(inclined surface portion)中的、与所述一个板的端部焊接的一侧的所述倾斜面部。

[0015] 发明效果

[0016] 本发明的搭接角焊电弧焊接头是将两张板重叠并将一个板的端部和另一个板的表面沿着所述一个板的端部进行焊接而成的，焊趾部位于与所述一个板的端部并行、且向所述另一个板的表面侧突出的加强筋状的弯曲凸部的顶部或被焊接的一侧的倾斜面部。由此，本发明的搭接角焊电弧焊接头中，焊趾部处的应力集中(stress concentration)被抑制，因此，能够防止从所述焊趾部起的疲劳破坏(fatigue failure)，能够使通过所述搭接角焊电弧焊接头而被接合的接合部件的疲劳强度提高。附图说明

[0017] 图1是本发明的一个实施方式的搭接角焊电弧焊接头的剖视图。

[0018] 图2是说明本发明的搭接角焊电弧焊接头和以往的搭接角焊电弧焊接头的剖视图。

[0019] 图3是本发明的一个实施方式的搭接角焊电弧焊接头的其他形态的剖视图。

[0020] 图4是通过本发明的搭接角焊电弧焊接头而被接合的汽车用悬架部件的一个例子的立体图。

[0021] 图5是本发明的其他实施方式的搭接角焊电弧焊接头的剖视图。

[0022] 图6是说明本发明的其他实施方式的搭接角焊电弧焊接头的剖视图。

[0023] 图7是实施例1和实施例2中的焊接方法的说明图。

[0024] 图8是实施例1和实施例2中的平面弯曲(plane bending)疲劳试验(fatigue test)的疲劳试验片的形状的说明图。

[0025] 图9是实施例1和实施例2中的疲劳试验方法的说明图。

[0026] 图10是实施例1中的弯曲凸部的形状的说明图。

[0027] 图11是实施例1中的疲劳试验结果的图。

[0028] 图12是实施例2中的搭接角焊电弧焊接头的形状的说明图。

具体实施方式

[0029] [实施方式1]

[0030] 以下，具体地说明本发明的一个实施方式的搭接角焊电弧焊接头。如图1所示，本发明的搭接角焊电弧焊接头1是在将两张板重叠并将一个板(上侧部件9的纵壁部(side wall portion)9a)的端部和另一个部件(下侧部件3的纵壁部3a)的表面沿着上侧部件9的端部进行接合之际，以使焊趾部1a位于加强筋(bead)状的弯曲凸部5的顶部的方式利用电弧焊呈线状地进行接合而成的。即，在搭接角焊电弧焊接头1中以与上侧部件9的纵壁部9a的端部并行、且向与该端部焊接的下侧部件3的纵壁部3a的表面侧突出的方式形成有加强筋状的弯曲凸部5。

[0031] 在此，基于图2来说明通过如图1所示那样在下侧部件3设置弯曲凸部5并将其与上侧部件9的端部进行电弧焊而搭接角焊电弧焊接头1的疲劳强度提高的理由。

[0032] 在以往的搭接角焊电弧焊接头11的情况下，如图2的(a)所示，金属板(metal sheet)重叠的部分的截面形状通过下侧部件13的金属板的表面和上侧部件9的金属板的端部而成为直角形状(图2的(a)中的虚线)。并且，在下侧部件13与上侧部件9的搭接角焊电弧焊接头11中，以所述直角形状的直角部为中心，与下侧部件13的金属板的表面的交点和与上侧部件9的金属板的表面的交点分别成为焊趾部11a和焊趾部11b。

[0033] 另一方面，在本发明的搭接角焊电弧焊接头1的情况下，如图2的(b)所示，形成有弯曲凸部5的下侧部件3侧的焊趾部1a位于弯曲凸部5的顶部。

[0034] 应力集中于这样的形状的搭接角焊电弧焊接头1和搭接角焊电弧焊接头11的情况下的应力集中系数(stress concentration factor)Kt由下式(1)算出。

[0035] [式1]

[0036]

[0037] 在此，如图2所示，对于式(1)中的记号，θ是侧面角(flank angle)，ρ是曲率半径(radius of curvature)，T是重叠部厚度，t是下板厚度，h是焊道高度(焊道的顶部与焊趾部之间的板厚方向上的差)。根据式(1)可知：若侧面角θ和曲率半径ρ大，则应力集中系数Kt变小，应力集中被缓和。

[0038] 图2的(b)所示的本发明的搭接角焊电弧焊接头1与图2的(a)所示的以往的搭接角焊电弧焊接头11相比，焊趾部1a位于弯曲凸部5的顶部。因而，搭接角焊电弧焊接头1的焊道高度h变小，焊趾部1b处的熔融金属的鼓起变小。其结果是，在搭接角焊电弧焊接头1中，焊趾部1a处的侧面角θ变大。

[0039] 而且，在本发明的搭接角焊电弧焊接头1中，与以往的搭接角焊电弧焊接头11的焊趾部11a相当的部位是弯曲凸部5的焊趾部1a。因而，搭接角焊电弧焊接头1通过增大焊趾部1a处的曲率半径ρ(参照图2的(b))，能够缓和焊趾部1a处的应力集中，因此，能够使疲劳强度提高。

[0040] 另外，根据式(1)可知，若焊道高度h小，则应力集中系数Kt也变小。本发明的搭接角焊电弧焊接头1的焊道高度h与图2的(a)所示的以往的搭接角焊电弧焊接头11的焊道高度h相比明显变小。因而，根据本发明，能够使疲劳强度充分地提高。

[0041] 如以上那样，本发明的搭接角焊电弧焊接头1能够使应力集中系数Kt比以往的搭接角焊电弧焊接头11的应力集中系数Kt小，因此，能够使疲劳强度提高。

[0042] 此外，如图3所示，形成于下侧部件3的弯曲凸部5也可以是顶部平坦的形状(参照图3中的A)。在该情况下，与图2的(b)所示那样的搭接角焊电弧焊接头1的情况同样地，能够增大位于下侧部件3侧的焊趾部1a的侧面角θ和曲率半径ρ，因此，能够缓和焊趾部1a处的应力集中。而且，通过如图3所示那样使弯曲凸部5的顶部平坦，容易以使焊趾部1a位于该顶部的方式进行电弧焊。

[0043] 本发明的搭接角焊电弧焊接头1能够在例如在图4所示的悬架臂(suspension arm)21那样的汽车用悬架部件中设置重叠量而将两张板重叠、并将上侧部件25的端部和下侧部件23的表面沿着上侧部件25的端部进行电弧焊之际适用。

[0044] 在悬架臂21中，例如在通过制动而停止之际在车身(automotive body)的前后方向上产生载荷(load)。并且，这样的载荷反复作用，因此，上侧部件25与下侧部件23的接合部27的疲劳强度成为问题，但通过利用本发明的搭接角焊电弧焊接头1将两个部件接合，能够使疲劳强度提高。

[0045] [实施方式2]

[0046] 以下，基于图5和图6具体地说明本发明的其他实施方式的搭接角焊电弧焊接头。此外，在图5和图6中，对与图1或图2相同或对应的部分标注相同的附图标记。

[0047] 如图5所示，本发明的搭接角焊电弧焊接头31是在将一个板(上侧部件9)的纵壁部9a的端部和另一个板(下侧部件3)的纵壁部3a的表面沿着上述端部进行接合之际，以使焊趾部1c位于加强筋状的弯曲凸部5中的与上侧部件9的端部焊接的一侧的倾斜面部7上的方式，利用电弧焊呈线状地进行接合而成的。即，在搭接角焊电弧焊接头31上以与上侧部件9的纵壁部9a的端部并行、且向与该端部焊接的下侧部件3的纵壁部3a的表面侧突出的方式形成有加强筋状的弯曲凸部5。

[0048] 在此，基于图6说明通过如图5所示那样在下侧部件3上设置弯曲凸部5并对上侧部件9的端部和下侧部件3的弯曲凸部5的倾斜面部7进行电弧焊从而搭接角焊电弧焊接头31的疲劳强度提高的理由。

[0049] 在本发明的搭接角焊电弧焊接头31的情况(参照图6)下，形成有弯曲凸部5的下侧部件3侧的焊趾部31a位于弯曲凸部5的被焊接的一侧的倾斜面部7。这样的形状能够视作在板宽度方向上具有凹口(notch)的部件，需要考虑应力集中于该凹口的情况下的应力集中系数。该应力集中系数Kt由下式(2)算出。

[0050] [式2]

[0051]

[0052] 在此，对于式(2)中的记号，如图6所示，θ是侧面角，ρ是曲率半径，t1是下侧部件3的板厚，t2是上侧部件9的板厚，h是焊道高度。根据式(2)可知，若焊道高度h小，则应力集中系数Kt变小，应力集中被缓和。

[0053] 在熔融金属(molten metal)的润湿性(wettability)和量相同的情况下，熔融金属的形状对熔融固化后的形状产生影响。因此，与图2的(a)所示那样的以往的搭接角焊电弧焊接头11相比，图6所示那样的焊趾部31a位于倾斜面部7的、本发明的搭接角焊电弧焊接头31的焊道高度h明显较小。因而，本发明的搭接角焊电弧焊接头31的应力集中系数Kt比以往的搭接角焊电弧焊接头11的应力集中系数Kt小，应力集中被缓和，从而疲劳强度提高。

[0054] 另外，在以往的搭接角焊电弧焊接头11的情况下，易于在电弧焊的焊接方向上产生焊接不均(welding irregularities)、易于以熔融金属不足的部分为基点产生疲劳破坏成为问题，期望能够在焊接方向上进行均匀的焊接的方法。

[0055] 在以往的搭接角焊电弧焊接头11中，如图2的(a)所示，焊接的部位是上侧部件9的纵壁部9a的端部与下侧部件13的纵壁部13a的表面相交叉的直角部的中心(角部)。因此，焊趾部11a和焊趾部11b分别成为熔融金属与下侧部件13的表面的交点、以及熔融金属与上侧部件9的表面的交点。因而，熔融金属成为在重力作用下易于向下侧部件13的表面流动的状态，若焊接条件、金属板表面的状态存在微小的偏差(variation)，则熔融金属的润湿性变化，易于产生焊接不均。

[0056] 与此相对，在本发明的情况下，如图6所示，一个焊趾部31a位于下侧部件3的倾斜面部7，另一个焊趾部31b位于上侧部件9的表面，由此，通过下侧部件3的倾斜面部7和上侧部件9的端部形成槽形状。并且，电弧焊沿着该槽形状进行，因此，即使是焊接条件、金属板表面的状态存在稍微的偏差，重力也作用于熔融金属，从而对熔融金属自身发挥使焊接不均均等化的作用。因而，在本发明的搭接角焊电弧焊接头31中，难以产生焊接不均，能够进行稳定的焊接，其结果是，疲劳强度提高。此外，如图2的(b)所示，在焊趾部1a位于本发明的弯曲凸部5的顶部的情况下也同样地，难以产生焊接不均，能够进行稳定的焊接。

[0057] 而且，在搭接角焊电弧焊接头在与板的表面平行的方向上受到反复应力的情况下，一般而言，疲劳破坏易于从焊趾部产生，裂纹大致沿着板厚方向传播。在此，在以往的搭接角焊电弧焊接头11(参照图2的(a))以及设置倾斜面部7来进行焊接的本发明的搭接角焊电弧焊接头31(参照图2的(b)和图6)中，一个焊趾部11b或焊趾部31b都成为熔融金属与上侧部件9的金属板表面的交点，都处于相同位置。

[0058] 不过，在以往的搭接角焊电弧焊接头11的情况下，另一个焊趾部11a处于下侧部件3的表面(参照图2的(a))。因此，在以往的搭接角焊中，裂纹的传播方向与下侧部件3的表面大致垂直，该裂纹的传播方向成为与疲劳的反复的应力的方向(与下侧部件3的表面平行的方向)大致垂直的关系，因此，裂纹的传播长度(propagation length)变短。

[0059] 与此相比，在本发明的搭接角焊电弧焊接头31中，在下侧部件3的表面存在倾斜面部7(参照图2的(b)和图6)，裂纹与上侧部件9的板厚方向大致平行地传播。因此，在搭接角焊电弧焊接头31中，在倾斜面部7处，裂纹相对于板厚方向倾斜地传播，因此，传播长度比以往的搭接角焊电弧焊接头11长。其结果是，本发明的搭接角焊电弧焊接头31的疲劳寿命比以往的搭接角焊电弧焊接头11的疲劳寿命提高。

[0060] 此外，与实施方式1同样地，在如图4所示的悬架臂21那样设置重叠量而使两个部件嵌合来进行电弧焊而成的接合部件中，通过将本实施方式2的搭接角焊电弧焊接头31适用于上侧部件25的纵壁部的端部与下侧部件23的接合部27，能够使上述接合部件的疲劳强度提高。

[0061] 实施例1

[0062] 进行了用于确认本发明的作用效果的实验。以下，说明该实验内容。在本实施例1中，使用由通过本发明的搭接角焊电弧焊接头1(参照图2的(b))或以往的搭接角焊电弧焊接头11(参照图2的(a))而被接合的两张钢板构成的疲劳试验片来进行基础疲劳试验，对各自的疲劳强度进行了评价。

[0063] 疲劳试验片以板厚t是2.6mm的780MPa级热轧钢板为试样，通过以下的顺序制作。首先，从上述试样切出多个300mm×100mm的尺寸的钢板片。并且，与切出来的钢板片的长边侧(300mm)的端部并行地形成了加强筋状的弯曲凸部5。

[0064] 接着，如图7所示，将切出来的钢板片43和形成有弯曲凸部5的钢板片45重叠，沿着钢板片43的端部进行电弧焊，从而制作了通过本发明的搭接角焊电弧焊接头1(参照图2的(b))而被接合的试验体。然后，从所制作的试验体采集图8所示的形状的疲劳试验片41，进行了疲劳试验。

[0065] 对于焊接条件，将焊接电流设为180A，将电压设为22.5V，将焊枪速度设为80cm/min，将保护气体设为Ar-20％CO2，焊丝使用了直径1.2mm的780MPa级高强度钢(high-strength steel)用。

[0066] 而且，以脉动平面弯曲(pulsating plane bending)进行疲劳试验，以上述疲劳试验片41的焊道朝向下侧的方式设置于试验机。此时，将上板固定于试验机的驱动臂侧，将下板固定于试验机的计量摆臂侧，以下板的板厚中央成为弯曲中立面的方式设置疲劳试验片41。并且，如图9所示，以经由上述驱动臂对疲劳试验片41施加目标应力的方式施加反复载荷，进行试验直到在疲劳试验片41产生裂纹。施加于疲劳试验片41的应力根据经由上述计量摆臂计量的转矩(moment)和疲劳试验片41的板厚和板宽(上板与下板的平均值)求出。另外，对于疲劳试验条件，将应力比设为0(脉动)，将试验频率设为20Hz，疲劳试验以最长1000万次结束。

[0067] 同样地，作为比较例，将从试样切出来的两张钢板片重叠，将一个钢板片的端部和另一个钢板片的表面利用电弧焊呈线状地进行接合，由此制作了通过以往的搭接角焊电弧焊接头11(参照图2的(a))而被接合的试验体。并且，从所制作的试验体采集疲劳试验片，进行了疲劳试验。比较例的焊接条件和疲劳试验条件与疲劳试验片41的情况相同。

[0068] 在本实施例1中，使图10所示的弯曲凸部5的形状变化而对搭接角焊电弧焊接头1的疲劳强度进行了研究。在此，如图10所示，对于弯曲凸部5的形状，将弯曲凸部5的高度以h1规定，将弯曲凸部5中没有被焊接的一侧的立起部5a的曲率半径以ρ1规定，将立起部5a的立起角度以θ1规定，将没有被焊接的一侧的顶部的曲率半径以ρ2规定，将顶部的R结束部与立起部5a之间的宽度以Wp规定，将弯曲凸部5的宽度以Wb规定。在表1中示出通过冲压成形而形成的加强筋状的弯曲凸部5的形状。

[0069] [表1]

[0070]No h1(mm) ρ1(mm) θ1(mm) ρ2(mm) Wb(mm) Wp(mm) 备注
1 2.0 0.8 150 1.0 10.9 3.9 本发明例
2 2.3 0.8 150 1.0 11.9 4.5 本发明例
3 2.6 0.8 150 1.0 13.0 5.0 本发明例
4 2.6 1.0 150 1.0 13.1 5.0 本发明例
5 2.6 1.6 150 1.0 13.4 5.2 本发明例
6 2.6 2.0 150 1.0 13.6 5.3 本发明例
7 2.6 0.8 125 1.0 8.5 2.8 本发明例
8 2.6 0.8 150 2.0 13.5 5.3 本发明例
9 2.6 0.5 150 1.0 12.8 4.9 本发明例
10 - - - - - - 比较例

[0071] 需要说明的是，表1中的比较例(No.10)是具有图2的(a)所示那样的以往的搭接角焊电弧焊接头11的疲劳试验片。

[0072] 在图11中示出反复数300万循环下的疲劳强度(应力幅(stress amplitude))的试验结果。与作为以往的搭接角焊电弧焊接头11的比较例No.10相比，作为本发明例的No.1～No.9均成为疲劳强度提高了的结果。在此，在本发明例中，在No.1、2、4、5、6中在焊趾部1a产生了疲劳裂纹(fatigue crack)，在No.3、7、8、9中在弯曲凸部5的立起部5a产生了疲劳裂纹(fatigue crack)。

[0073] 在弯曲凸部5的高度h1不同的No.1～No.3中，随着高度h1的增大而向焊趾部1a的应力集中减少从而疲劳强度提高。另外，在本实施例No.1～No.3中，在弯曲凸部5的高度h1最高的No.3中，在焊趾部1a未产生疲劳裂纹，由于向弯曲凸部5的立起部5a的应力集中而在立起部5a产生了疲劳裂纹。

[0074] 在弯曲凸部5的立起部5a处的曲率半径ρ1不同的No.4～No.6中，随着曲率半径ρ1的增大而立起部5a处的应力集中减少，在焊趾部1a产生了疲劳裂纹。在此，No.4～No.6中的弯曲凸部5的高度h1与焊趾部1a处的应力集中低的No.3的情况下的该高度相同。因而，在No.4～No.6中，焊趾部1a处的应力集中低，因此，均呈现良好的疲劳强度。

[0075] 另外，No.4～No.6的立起部5a的曲率半径ρ1比No.1～No.3的曲率半径ρ1＝0.8mm大。如此以曲率半径ρ1＝0.8mm以上获得了良好的疲劳强度。对于No.9，高度h1是良好的条件，因此从弯曲凸部5的立起部5a产生了疲劳裂纹。因而，No.9虽然曲率半径ρ1低至0.5mm，但呈现出了比作为以往的搭接角焊电弧焊接头的比较例(No.10)高的疲劳强度。

[0076] 在弯曲凸部5中的立起部5a的立起角度θ1不同的No.7和没有被焊接的一侧的顶部的曲率半径ρ2不同的No.8中，疲劳裂纹的产生位置是弯曲凸部5的立起部5a，因此，都呈现出良好的疲劳强度。

[0077] 根据以上内容证实了：通过在将供于接合的两张板中的一个板的端部和另一个板的表面沿着所述一个板的端部进行焊接之际，使焊趾部位于与一个板的端部并行、并向另一个板的表面侧突出的加强筋状的弯曲凸部的顶部，从而疲劳强度提高。

[0078] 实施例2

[0079] 在本实施例2中，使用通过图12的(a)所示的本发明的搭接角焊电弧焊接头31而被接合的疲劳试验片来进行基础疲劳试验，评价了其疲劳特性。

[0080] 通过本发明的搭接角焊电弧焊接头31而被接合的疲劳试验片与实施例1同样地，以板厚t是2.6mm的780MPa级热轧钢板为试样，通过以下的顺序制作。首先，从上述试样切出多个300mm×100mm的尺寸的钢板片。并且，以与切出来的钢板片的长边侧(300mm)的端部并行的方式通过使用了折弯机(bender)的弯曲成形而形成加强筋状的弯曲凸部5，制成了钢板片。

[0081] 接着，如图7所示，将切出来的钢板片43和形成有弯曲凸部5的钢板片45重叠，以一个焊趾部31a位于弯曲凸部5的被焊接的一侧的倾斜面部7的方式沿着钢板片43的端部进行电弧焊，制作了通过本发明的搭接角焊电弧焊接头而被接合的试验体。从所制作的试验体采集与图8所示的疲劳试验片41相同的形状的疲劳试验片。

[0082] 同样地，作为比较例，将从上述试样切出来的两张所述钢板片重叠、将一个钢板片的端部和另一个钢板片的表面利用电弧焊呈线状地进行接合，从而制作了通过以往的搭接角焊电弧焊接头11(参照图12的(b))而被接合的试验体。并且，从所制作的试验体采集与图8所示的疲劳试验片41相同的形状的疲劳试验片。

[0083] 在图12中示出本发明例的疲劳试验片(参照图12的(a))和比较例的疲劳试验片(参照图12的(b))中的焊道附近的剖视图。在图12的(a)所示的本发明例的疲劳试验片中，通过所成形的弯曲凸部5而设置的倾斜面部7的高度(深度)D设为与试样的板厚t2相等的2.3mm，由弯曲凸部5形成的倾斜面部7的倾斜角度θ设为45°，钢板片43的端部与钢板片45的弯曲凸部5的立起部5a之间的距离L1设为2mm，钢板片43与钢板片45之间的重叠量L2设为
5mm。并且，在图12的(b)所示的比较例的疲劳试验片中，也将钢板片43与钢板片45之间的重叠量L2设为5mm。另外，焊道宽度W以在本发明例和比较例中相同的方式设为5.5mm或7mm。

[0084] 在本发明例和比较例中，对于电弧焊条件均是，将焊接电流设为185A或205A，将电压设为19V或23V，将焊接速度设为85cm/min，将保护气体设为Ar-20％CO2，焊丝使用了直径1.2mm的780MPa级高张力钢。将电弧焊条件示于表2中。

[0085] [表2]

[0086]

[0087] 对于疲劳试验，与实施例1同样地以脉动平面弯曲进行，以使上述疲劳试验片的焊道朝向下侧的方式设置于上述试验机。此时，以将上板固定于试验机的驱动臂侧，将下板固定于试验机的计量摆臂侧，且下板的板厚中央成为弯曲中立面的方式设置了疲劳试验片41。并且，以经由上述驱动臂对疲劳试验片41施加目标应力的方式施加反复载荷，进行了试验直到在疲劳试验片41产生裂纹(参照图9)。施加于疲劳试验片41的应力根据经由上述计量摆臂计量到的转矩和疲劳试验片41的板厚和板宽(上板与下板的平均值)求出。对于疲劳试验条件，将应力比设为0(脉动)，将试验频率设为20Hz，疲劳试验以最长1000万次结束。

[0088] 将疲劳试验结果示于上述的表2中。如前所述，本发明例是通过图12的(a)所示的、焊趾部位于倾斜面部的搭接角焊电弧焊接头而被接合的疲劳试验片的试验结果。另一方面，比较例是通过图12的(b)所示的、现有技术的搭接角焊电弧焊接头而被接合的疲劳试验片的试验结果。根据表2，在按照目标应力进行比较的情况下，不管焊接条件如何，本发明例均成为疲劳寿命(fatigue life)大幅度超过比较例的疲劳寿命(fatigue life)的结果。

[0089] 工业实用性

[0090] 本发明能够使通过搭接角焊电弧焊接头而被接合的接合部件的疲劳强度提高，因此，能够适用于搭接角焊电弧焊接头。

[0091] 附图标记说明

[0092] 1 搭接角焊电弧焊接头

[0093] 1a 焊趾部(下侧部件侧)

[0094] 1b 焊趾部(上侧部件侧)

[0095] 3 下侧部件

[0096] 3a 纵壁部

[0097] 5 弯曲凸部

[0098] 5a 立起部

[0099] 9 上侧部件

[0100] 9a 纵壁部

[0101] 11 搭接角焊电弧焊接头

[0102] 11a 焊趾部(下侧部件侧)

[0103] 11b 焊趾部(上侧部件侧)

[0104] 13 下侧部件

[0105] 13a 纵壁部

[0106] 21 悬架臂

[0107] 23 下侧部件

[0108] 25 上侧部件

[0109] 27 接合部

[0110] 31 搭接角焊电弧焊接头

[0111] 31a 焊趾部

[0112] 31b 焊趾部

[0113] 41 疲劳试验片

[0114] 43 钢板片

[0115] 45 钢板片

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搭接角焊电弧焊接头

搭接角焊电弧焊接头

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