抵抗スポット溶接継手の溶接部特性を考慮した継手構造性能評価手法の構築

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本研究では, 抵抗スポット溶接継手の溶接部特性を考慮した継手構造性能評価手法の構築を目的としており, そのためには, 抵抗スポット溶接部特性の詳細な把握と, それら溶接部特性が継手強度に及ぼす影響を明確にしておく必要がある. 本年度は以上の2つの項目に注目して検討を行った.まず, 抵抗スポット溶接部のような微小領域における応力-ひずみ特性の推定方法の確立を目的として, 球圧子によるインデンテーション手法に注目し, その第一段階として微視組織変化を伴わずに強度分布を有する対象として, 予ひずみを付与した切り欠き試験片を取り上げ, 切り欠き部近傍における応力-ひずみ特性の取得を試みた, その結果, 微小領域の測定に際しては, 測定条件や測定面性状, さらには試験体のグラツキ, すなわち試験体の固定方法が測定結果に大きく影響を及ぼすことを確認し, また, それら因子の影響を小さくすることで切り欠き部近傍の塑性ひずみ分布, すなわち加工硬化に伴う応力-ひずみ特性を取得することが可能となった.次に, 継手構造性能評価手法の構築に向けて, まずは抵抗スポット溶接継手の引張強度特性に影響を及ぼす因子を明確化する目的で, 従来注目されているミクロ組織の影響に加え, 溶接部特性の1つである残留応力に注目し, その発生特性について詳細に検討するとともに, 継手強度に及ぼす残留応力の影響の明確化について検討を行った. その結果, 冷却過程において発生する溶融部のマルテンサイト変態に対して, 電極による加圧波形を適切に制御することで, 溶接部における残留応力を制御可能であることが示された, さらに, これらプロセスを実継手に対して適用することで, 継手強度に及ぼす残留応力の影響について検討を行った結果, 接合条件などによって変化する継手の状態によっては継手強度に影響を及ぼすことを明らかにした.