薄鋼板GMA溶接部の微小疲労亀裂の観察

摘要

自動車車体では軽量化や衝突安全性の観点から，高張力鏑板の導入が進められている．また，足回り部材には剛性，高い継手強度が求められることから薄鋼板の中でも比較的厚手の鋼板が用いられ，接合方法としてはGMA溶接が適用されることが多い．自動車足回り部材のGMA溶接部における重要課題としては，疲労強度と耐食性が挙げられる．このうち，後者については溶接スラグの導電性確保や，スラグ低減による塗装性改善などの対策手法が報告されている．一方で，疲労強度に関しては，まず自動車の足回り部材におけるGMA溶接継手として，重ねすみ肉継手が用いられることが多い．重ねすみ肉継手において疲労亀裂発生が懸念される箇所としては，下板側の溶接止端部とルート部が存在する．通常，重ねすみ肉継手ではルート部が開口する向きの応力が作用しないような構造設計を行うのが基本であり，実用的には下板側の止端部から疲労亀裂が生じる場合の疲労強度が重視される．そして，止端部から疲労亀裂が発生する場合の疲労強度向上手法としては，溶接金属の高強度化や，止端形状の改善などが提案されている．これらはそれぞれ亀裂発生部の強度向上，応力集中の低減に寄与すると考えられるものの，実際の疲労亀裂の発生起点は観察していない．