特開2024-68661ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ、ガスシールドアーク溶接継手の製造方法、及び自動車用足回り部品
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024068661
(43)【公開日】2024-05-20
(54)【発明の名称】ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ、ガスシールドアーク溶接継手の製造方法、及び自動車用足回り部品
(51)【国際特許分類】
B23K 35/30 20060101AFI20240513BHJP
C22C 38/00 20060101ALI20240513BHJP
C22C 38/60 20060101ALI20240513BHJP
B23K 9/173 20060101ALI20240513BHJP
B23K 9/16 20060101ALI20240513BHJP
B23K 9/00 20060101ALI20240513BHJP
【ＦＩ】
B23K35/30 320F
C22C38/00 301Z
C22C38/60
C22C38/00 301W
B23K9/173 A
B23K9/16 J
B23K9/00 501C
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023190266
(22)【出願日】2023-11-07
(31)【優先権主張番号】P 2022178767
(32)【優先日】2022-11-08
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】000006655
【氏名又は名称】日本製鉄株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100149548
【弁理士】
【氏名又は名称】松沼 泰史
(74)【代理人】
【識別番号】100140774
【弁理士】
【氏名又は名称】大浪 一徳
(74)【代理人】
【識別番号】100134359
【弁理士】
【氏名又は名称】勝俣 智夫
(74)【代理人】
【識別番号】100188592
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 洋
(74)【代理人】
【識別番号】100217249
【弁理士】
【氏名又は名称】堀田 耕一郎
(74)【代理人】
【識別番号】100221279
【弁理士】
【氏名又は名称】山口 健吾
(74)【代理人】
【識別番号】100207686
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 恭宏
(74)【代理人】
【識別番号】100224812
【弁理士】
【氏名又は名称】井口 翔太
(72)【発明者】
【氏名】児玉 真二
(72)【発明者】
【氏名】松葉 正寛
(72)【発明者】
【氏名】石田 欽也
(72)【発明者】
【氏名】岩上 友勝
(72)【発明者】
【氏名】浅野 宏弥
【テーマコード（参考）】
4E001
4E081
【Ｆターム（参考）】
4E001AA03
4E001CA02
4E001DD02
4E001DD04
4E001DD05
4E081YC01
4E081YX13
(57)【要約】
【課題】疲労強度及び電着塗装性に優れた溶接部を製造可能であり、さらに生産性に優れたガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ、これを用いたガスシールドアーク溶接継手の製造方法、及び自動車用足回り部品を提供する。
【解決手段】本発明の一態様に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤは、ソリッドワイヤの全質量に対する質量％で、Ｎｉ：０．８～２．５％を含有し、Ｓｉ×Ｍｎ≦０．３０及び（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦４．０を満たし、Ｃｅｑが０．３８０以上０．６５０以下であり、Ｍｓ点が４２５℃以下である。本発明の別の態様に係る自動車用足回り部品は、溶接金属がＮｉ：０．５～２．５％を含有し、溶接金属が７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌ≦１０．０を満たし、溶接金属のＭｓ点が４３５℃以下である。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の一態様に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤは、ソリッドワイヤの全質量に対する質量％で、Ｎｉ：０．８～２．５％を含有し、Ｓｉ×Ｍｎ≦０．３０及び（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦４．０を満たし、Ｃｅｑが０．３８０以上０．６５０以下であり、Ｍｓ点が４２５℃以下である。本発明の別の態様に係る自動車用足回り部品は、溶接金属がＮｉ：０．５～２．５％を含有し、溶接金属が７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌ≦１０．０を満たし、溶接金属のＭｓ点が４３５℃以下である。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤであって、
前記ソリッドワイヤの全質量に対する質量％で、
Ｃ：０．０５～０．１５％、
Ｓｉ：０％超０．１８％以下、
Ｍｎ：１．５～２．５％、
Ｔｉ：０．０６～０．２５％、
Ａｌ：０．００１～０．１００％、
Ｃｒ：０～０．５％、
Ｎｉ：０．５～２．５％、
Ｂ：０～０．０１００％、
Ｐ：０％超０．０１５％以下、
Ｓ：０％超０．０１３％以下、
Ｓｂ：０～０．１０％、
Ｃｕ：０～０．５５％、
Ｎｂ：０～０．３０％、
Ｖ：０～０．３％、
Ｍｏ：０～１．０％、及び
Ｎ：０％超０．００６％以下
を含有し、残部が鉄および不純物からなり、
Ｓｉ含有量、Ｍｎ含有量、Ｔｉ含有量、及びＡｌ含有量が下記式１及び式２を満たし、
下記式３によって算出されるＣｅｑが０．３８０以上０．６５０以下であり、
下記式４によって算出されるＭｓ点が４２５℃以下である
ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
Ｓｉ×Ｍｎ≦０．３０・・・（式１）
（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦４．０・・・（式２）
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｓｉ／２４＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４・・・（式３）
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ・・・（式４）
ただし、式１～式４における元素記号は、前記ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。
前記ソリッドワイヤの全質量に対する質量％で、
Ｃ：０．０５～０．１５％、
Ｓｉ：０％超０．１８％以下、
Ｍｎ：１．５～２．５％、
Ｔｉ：０．０６～０．２５％、
Ａｌ：０．００１～０．１００％、
Ｃｒ：０～０．５％、
Ｎｉ：０．５～２．５％、
Ｂ：０～０．０１００％、
Ｐ：０％超０．０１５％以下、
Ｓ：０％超０．０１３％以下、
Ｓｂ：０～０．１０％、
Ｃｕ：０～０．５５％、
Ｎｂ：０～０．３０％、
Ｖ：０～０．３％、
Ｍｏ：０～１．０％、及び
Ｎ：０％超０．００６％以下
を含有し、残部が鉄および不純物からなり、
Ｓｉ含有量、Ｍｎ含有量、Ｔｉ含有量、及びＡｌ含有量が下記式１及び式２を満たし、
下記式３によって算出されるＣｅｑが０．３８０以上０．６５０以下であり、
下記式４によって算出されるＭｓ点が４２５℃以下である
ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
Ｓｉ×Ｍｎ≦０．３０・・・（式１）
（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦４．０・・・（式２）
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｓｉ／２４＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４・・・（式３）
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ・・・（式４）
ただし、式１～式４における元素記号は、前記ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。
【請求項2】
Ｂ含有量及びＴｉ含有量が下記式５を満たすことを特徴とする請求項１に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
Ｂ≧（５４－２０×Ｓｉ－８×Ｍｎ－８５×Ｔｉ－４０×Ａｌ＋１５００×Ｎ）／１００００・・・（式５）
ただし、式５における元素記号は、前記ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。
Ｂ≧（５４－２０×Ｓｉ－８×Ｍｎ－８５×Ｔｉ－４０×Ａｌ＋１５００×Ｎ）／１００００・・・（式５）
ただし、式５における元素記号は、前記ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。
【請求項3】
前記ソリッドワイヤの前記全質量に対する質量％で、Ｃ：０．０６～０．１５％を含有することを特徴とする請求項１に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
【請求項4】
下記式６を満たすことを特徴とする請求項１に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ。
１．２０≦Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉ・・・（式６）
ただし、式６における元素記号は、前記ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。
１．２０≦Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉ・・・（式６）
ただし、式６における元素記号は、前記ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。
【請求項5】
引張強さが７８０ＭＰａ以上である複数枚の薄板材料を、ソリッドワイヤを用いてガスシールドアーク溶接する工程を備え、
前記ガスシールドアーク溶接において用いられるソリッドワイヤを、請求項１～４の何れか一項に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤとする
ガスシールドアーク溶接継手の製造方法。
前記ガスシールドアーク溶接において用いられるソリッドワイヤを、請求項１～４の何れか一項に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤとする
ガスシールドアーク溶接継手の製造方法。
【請求項6】
前記ガスシールドアーク溶接において用いられるシールドガスの成分を、Ａｒ＋１５～５％ＣＯ２、又はＡｒ＋５～２％Ｏ２とする
ことを特徴とする請求項５に記載のガスシールドアーク溶接継手の製造方法。
ことを特徴とする請求項５に記載のガスシールドアーク溶接継手の製造方法。
【請求項7】
引張強さが７８０ＭＰａ以上である、重ねられた２枚の鋼板と、
一方の前記鋼板の端面と、他方の前記鋼板の表面とを接合する溶接金属と、
を有する重ね隅肉継手を備える自動車用足回り部品であって、
前記溶接金属の化学成分が、単位質量％で、
Ｃ：０．０５～０．１８％、
Ｓｉ：０超～０．８０％、
Ｍｎ：１．１０～２．５０％、
Ｔｉ：０．０４～０．２５％、
Ａｌ：０．００２～０．２０％、
Ｃｒ：０～０．５％、
Ｎｉ：０．５～２．５％、
Ｂ：０～０．００５％、
Ｐ：０超～０．０１５％、
Ｓ：０超～０．０１５％、
Ｓｂ：０～０．１０％、
Ｃｕ：０～０．５０％、
Ｎｂ：０～０．３０％、
Ｖ：０～０．３％、
Ｍｏ：０～０．５％、及び
Ｎ：０～０．０１００％
を含有し、残部が鉄および不純物からなり、
前記化学成分が、下記式７を満たし、
下記式８によって算出されるＭｓ点が４３５℃以下である
ことを特徴とする自動車用足回り部品。
７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌ≦１０．０・・・（式７）
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ・・・（式８）
ただし、式７及び式８における元素記号は、前記溶接金属における各元素の含有量（質量％）である。
一方の前記鋼板の端面と、他方の前記鋼板の表面とを接合する溶接金属と、
を有する重ね隅肉継手を備える自動車用足回り部品であって、
前記溶接金属の化学成分が、単位質量％で、
Ｃ：０．０５～０．１８％、
Ｓｉ：０超～０．８０％、
Ｍｎ：１．１０～２．５０％、
Ｔｉ：０．０４～０．２５％、
Ａｌ：０．００２～０．２０％、
Ｃｒ：０～０．５％、
Ｎｉ：０．５～２．５％、
Ｂ：０～０．００５％、
Ｐ：０超～０．０１５％、
Ｓ：０超～０．０１５％、
Ｓｂ：０～０．１０％、
Ｃｕ：０～０．５０％、
Ｎｂ：０～０．３０％、
Ｖ：０～０．３％、
Ｍｏ：０～０．５％、及び
Ｎ：０～０．０１００％
を含有し、残部が鉄および不純物からなり、
前記化学成分が、下記式７を満たし、
下記式８によって算出されるＭｓ点が４３５℃以下である
ことを特徴とする自動車用足回り部品。
７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌ≦１０．０・・・（式７）
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ・・・（式８）
ただし、式７及び式８における元素記号は、前記溶接金属における各元素の含有量（質量％）である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ、ガスシールドアーク溶接継手の製造方法、及び自動車用足回り部品に関する。
【背景技術】
【0002】
ガスシールドアーク溶接は、様々な技術分野で用いられている。例えば、自動車分野では、ガスシールドアーク溶接は足回り部品などの製造のために用いられている。
【0003】
自動車の足回り部品などの、耐食性が要求される部材には、溶接後に電着塗装が施される。しかしながら、ガスシールドアーク溶接によって生じ、溶接ビードの表面に付着するスラグが、溶接部の電着塗装性を損なう場合がある。ここで溶接部とは、溶接金属、及びその周辺領域を意味する。溶接金属とは、溶接中に溶融凝固した金属を意味する。溶接金属は、アークによって溶融した母材と溶加材とが混じり合った溶融池が凝固することにより生成される。
【0004】
通常のガスシールドアーク溶接において生成するスラグは、Ｓｉ及びＭｎの酸化物を主成分とするＳｉ－Ｍｎ系スラグである。Ｓｉ－Ｍｎ系スラグは絶縁性であるので、電着塗装を阻害する。
【0005】
特許文献１～４には、溶接部の電着塗装性を改善する技術が提案されている。
【0006】
特許文献１には、ワイヤ全質量に対する質量％で、Ｃ：０．０２～０．１５％、Ｓｉ：０超～０．２０％、Ｍｎ：０．３～２．２％、Ｔｉ：０．０５～０．３０％、Ａｌ：０．００１～０．３０％、Ｐ：０超～０．０１５％、Ｓ：０超～０．０３０％、Ｓｂ：０～０．１０％、Ｃｕ：０～０．５０％、Ｃｒ：０～１．５％、Ｎｂ：０～０．３％、Ｖ：０～０．３％、Ｍｏ：０～１．０％、Ｎｉ：０～３．０％、Ｂ：０～０．０１０％であり、残部が鉄および不純物からなり、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａｌが下記（１）式及び（２）式を満たすことを特徴とするガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤが開示されている。
Ｓｉ×Ｍｎ≦０．３０・・・（１）式
（Ｓｉ＋Ｍｎ/５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦３．０・・・（２）式
ただし、（１）式及び（２）式における元素記号は、各元素の含有量（質量％）である。
Ｓｉ×Ｍｎ≦０．３０・・・（１）式
（Ｓｉ＋Ｍｎ/５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦３．０・・・（２）式
ただし、（１）式及び（２）式における元素記号は、各元素の含有量（質量％）である。
【0007】
特許文献２には、複数枚の薄鋼板をガスシールドアーク溶接により接合するためのガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤであって、ワイヤ全質量に対する質量％で、Ｃ：０．０５～０．２０％、Ｓｉ：０．０１～０．１８％、Ｍｎ：１．０～３．０％、Ｔｉ：０．０６～０．２５％、Ａｌ：０．００３～０．１０％、Ｂ：０～０．０１００％、Ｐ：０超～０．０１５％、Ｓ：０超～０．０１５％、Ｓｂ：０～０．１０％、Ｓｎ：０～０．４％、Ｃｕ：０～０．５０％、Ｃｒ：０～１．５％、Ｎｂ：０～０．３％、Ｖ：０～０．３％、Ｍｏ：０～１．０％、Ｎｉ：０～３．０％、であり、残部が鉄および不純物からなり、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａｌが下記式１及び式２を満たし、さらに下記式３によって算出されるＣｅｑが０．４０～０．９０％であることを特徴とするガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤが開示されている。
Ｓｉ×Ｍｎ≦０．３０・・・（式１）
（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦３．０・・・（式２）
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｓｉ／２４＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４・・
・（式３）
ただし、式１、式２及び式３における元素記号は、各元素の含有量（質量％）である。
Ｓｉ×Ｍｎ≦０．３０・・・（式１）
（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦３．０・・・（式２）
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｓｉ／２４＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４・・
・（式３）
ただし、式１、式２及び式３における元素記号は、各元素の含有量（質量％）である。
【0008】
特許文献３には、ワイヤ全質量あたり、Ｃ：０．０１質量％以上０．１０質量％以下、Ｓｉ：０．０５質量％以上０．５５質量％以下、Ｍｎ：１．６０質量％以上２．４０質量％以下、Ｔｉ：０．０５質量％以上０．２５質量％以下、を含有し、Ｃｕ：０．３０質量％以下、Ａｌ：０．１０質量％以下、Ｐ：０．０２５質量％以下、Ｓ：０．０１０質量％以下、残部がＦｅ及び不可避的不純物であり、ワイヤ全質量あたりのＳｉ含有量（質量％）を［Ｓｉ］、ワイヤ全質量あたりのＴｉ含有量（質量％）を［Ｔｉ］としたとき、０．１≦［Ｔｉ］／［Ｓｉ］≦３．０、であることを特徴とする、ガスシールドアーク溶接用ワイヤが開示されている。
【0009】
特許文献４には、重量％で、Ｃ：０．００１～０．３０％、Ｓｉ：０．１５％以下、Ｍｎ：０．５０～３．００％、Ｐ：０．０３０％以下、Ｓ：０．０３０％以下、残部Ｆｅ及び不可避不純物を含む、耐気孔性及び電着塗装性に優れた極低シリコン溶接用ワイヤが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開２０１９－１０７６９７号公報
【特許文献2】特開２０２１－３７３２号公報
【特許文献3】特開２０２１－４５７６１号公報
【特許文献4】特開２０１９－８１１９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
溶接部には、高い電着塗装性のみならず、高い疲労強度も求められる。例えば、自動車部品の母材となる鋼板は、引張強さ９８０ＭＰａ以上の高強度鋼板とされる場合がある。母材の強度に相応しい疲労強度を、溶接部に確保する必要がある。しかしながら、特許文献１～４のいずれにおいても、疲労強度を向上させるための手段が開示されていない。
【0012】
溶接部の疲労強度を向上させるためには、溶接金属と鋼板の境界部（止端部）の形状をなだらかにすることによって、溶接部の応力集中を低減する必要がある。その手段の一例として、シールドガス成分や溶接条件の適正化を通じて、溶融金属の溶融幅を広げて、溶接金属の形状をなだらかとすることが挙げられる。しかし、自動車で用いられる部品においては、様々な箇所に溶接が施されている。すべての溶接個所で、溶接部形状をなだらかにするための最適条件を適用することは困難である。また、溶融金属の溶融幅を広げると、アンダーカットが生じやすい。アンダーカットとは、溶接金属の止端に形成される溝のことである。止端とは、母材の面と溶接ビードの表面とが交わる線のことである。アンダーカットでは、応力集中によって疲労き裂が生じやすい。
【0013】
別の疲労強度向上手段としては、溶加材として用いられるソリッドワイヤの炭素当量Ｃｅｑの向上が挙げられる。Ｃｅｑは鋼の焼入れ指数であり、鋼のＣｅｑが高いほど、焼き入れ後の鋼の硬さが大きい。ソリッドワイヤのＣｅｑを高めることにより、溶接金属のＣｅｑが高められて、硬さが増大する。その結果、溶接部の疲労強度が高められる。
【0014】
しかしながら、ソリッドワイヤのＣｅｑを向上させるだけでは、十分な疲労強度が得られないことがある。自動車部品では、様々な箇所に溶接が施されており、溶接時の姿勢も様々である。例えば下向き方向や横向き方向の溶接が、自動車部品には施される。特に横向き溶接では、重力の影響で溶融金属が下方に垂れやすくなるため、一般的にはなだらかな止端部形状が得られやすくなるが、一方で、溶融金属の垂れ量が大きくなると、溶融金属が鋼板内部にえぐれた状態で凝固するアンダーカットが発生することがある。
【0015】
本発明者らが、Ｃｅｑを上昇させるためにＣやＭｎの添加量を増やしたソリッドワイヤを用いて横向き溶接を行ったところ、通常のソリッドワイヤよりもアンダーカットが発生しやすくなり、疲労強度が低下する結果となった。このため、疲労強度の向上のためには、アンダーカットの抑制可能であり、且つ高Ｃｅｑのソリッドワイヤが必要になると考えた。
【0016】
さらに、高Ｃｅｑのソリッドワイヤは、生産性が低い。この生産性とは、ソリッドワイヤを用いた溶接作業性ではなく、ソリッドワイヤそのものを製造するための生産性のことである。ソリッドワイヤの原材料は、ソリッドワイヤと同じ化学成分を有する線材である。線材を伸線加工することにより、ソリッドワイヤが得られる。ソリッドワイヤのＣｅｑが高い場合、原材料である線材のＣｅｑも高い。線材のＣｅｑを高めることにより、線材の硬さが増大し、線材の伸線加工の際に断線が生じる可能性が高まる。伸線加工の前に、線材に十分な長さの軟質化熱処理、即ち焼鈍を行うことにより、断線を防止することは可能である。しかしながら、長時間の焼鈍は、ソリッドワイヤの製造コストを高め、ひいては溶接継手の製造コストを高める。
【0017】
特許文献１～４のいずれにおいても、疲労強度低下の原因となるアンダーカットや、ソリッドワイヤの製造段階における断線について検討されておらず、これらの対策となる手段が開示されていない。
【0018】
本発明は、高強度鋼板の溶接に適用された場合に疲労強度及び電着塗装性に優れた溶接部を製造可能であり、さらに生産性に優れたガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ、これを用いたガスシールドアーク溶接継手の製造方法、及び自動車用足回り部品を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0019】
本発明の要旨は以下の通りである。
【0020】
（１）本発明の一態様に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤは、前記ソリッドワイヤの全質量に対する質量％で、Ｃ：０．０５～０．１５％、Ｓｉ：０％超０．１８％以下、Ｍｎ：１．５～２．５％、Ｔｉ：０．０６～０．２５％、Ａｌ：０．００１～０．１００％、Ｃｒ：０～０．５％、Ｎｉ：０．５～２．５％、Ｂ：０～０．０１００％、Ｐ：０％超０．０１５％以下、Ｓ：０％超０．０１３％以下、Ｓｂ：０～０．１０％、Ｃｕ：０～０．５５％、Ｎｂ：０～０．３０％、Ｖ：０～０．３％、Ｍｏ：０～１．０％、及びＮ：０％超０．００６％以下を含有し、残部が鉄および不純物からなり、Ｓｉ含有量、Ｍｎ含有量、Ｔｉ含有量、及びＡｌ含有量が下記式１及び式２を満たし、下記式３によって算出されるＣｅｑが０．３８０以上０．６５０以下であり、下記式４によって算出されるＭｓ点が４２５℃以下である。
Ｓｉ×Ｍｎ≦０．３０・・・（式１）
（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦４．０・・・（式２）
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｓｉ／２４＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４・・・（式３）
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ・・・（式４）
ただし、式１～式４における元素記号は、前記ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。
（２）上記（１）に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤでは、好ましくは、Ｂ含有量及びＴｉ含有量が下記式５を満たす。
Ｂ≧（５４－２０×Ｓｉ－８×Ｍｎ－８５×Ｔｉ－４０×Ａｌ＋１５００×Ｎ）／１００００・・・（式５）
ただし、式５における元素記号は、前記ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。
（３）好ましくは、上記（１）又は（２）に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤは、前記ソリッドワイヤの前記全質量に対する質量％で、Ｃ：０．０６～０．１５％を含有する。
（４）好ましくは、上記（１）～（３）の何れか一項に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤは、下記式６を満たす。
１．２０≦Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉ・・・（式６）
ただし、式６における元素記号は、前記ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。
Ｓｉ×Ｍｎ≦０．３０・・・（式１）
（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦４．０・・・（式２）
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｓｉ／２４＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４・・・（式３）
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ・・・（式４）
ただし、式１～式４における元素記号は、前記ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。
（２）上記（１）に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤでは、好ましくは、Ｂ含有量及びＴｉ含有量が下記式５を満たす。
Ｂ≧（５４－２０×Ｓｉ－８×Ｍｎ－８５×Ｔｉ－４０×Ａｌ＋１５００×Ｎ）／１００００・・・（式５）
ただし、式５における元素記号は、前記ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。
（３）好ましくは、上記（１）又は（２）に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤは、前記ソリッドワイヤの前記全質量に対する質量％で、Ｃ：０．０６～０．１５％を含有する。
（４）好ましくは、上記（１）～（３）の何れか一項に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤは、下記式６を満たす。
１．２０≦Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉ・・・（式６）
ただし、式６における元素記号は、前記ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。
【0021】
（５）本発明の別の態様に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法は、引張強さが７８０ＭＰａ以上である複数枚の薄板材料を、ソリッドワイヤを用いてガスシールドアーク溶接する工程を備え、前記ガスシールドアーク溶接において用いられるソリッドワイヤを、上記（１）～（４）の何れか一項に記載のガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤとする。
（６）上記（５）に記載のガスシールドアーク溶接継手の製造方法では、好ましくは、前記ガスシールドアーク溶接において用いられるシールドガスの成分を、Ａｒ＋１５～５％ＣＯ２、又はＡｒ＋５～２％Ｏ２とする。
（６）上記（５）に記載のガスシールドアーク溶接継手の製造方法では、好ましくは、前記ガスシールドアーク溶接において用いられるシールドガスの成分を、Ａｒ＋１５～５％ＣＯ２、又はＡｒ＋５～２％Ｏ２とする。
【0022】
（７）本開示の別の態様に係る自動車用足回り部品は、引張強さが７８０ＭＰａ以上である、重ねられた２枚の鋼板と、一方の前記鋼板の端面と、他方の前記鋼板の表面とを接合する溶接金属と、を有する重ね隅肉継手を備え、前記溶接金属の化学成分が、単位質量％で、Ｃ：０．０５～０．１８％、Ｓｉ：０超～０．８０％、Ｍｎ：１．１０～２．５０％、Ｔｉ：０．０４～０．２５％、Ａｌ：０．００２～０．２０％、Ｃｒ：０～０．５％、Ｎｉ：０．５～２．５％、Ｂ：０～０．００５％、Ｐ：０超～０．０１５％、Ｓ：０超～０．０１５％、Ｓｂ：０～０．１０％、Ｃｕ：０～０．５０％、Ｎｂ：０～０．３０％、Ｖ：０～０．３％、Ｍｏ：０～０．５％、及びＮ：０～０．０１００％を含有し、残部が鉄および不純物からなり、前記化学成分が、下記式７を満たし、下記式８によって算出されるＭｓ点が４３５℃以下である。
７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌ≦１０．０・・・（式７）
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ・・・（式８）
ただし、式７及び式８における元素記号は、前記溶接金属における各元素の含有量（質量％）である。
７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌ≦１０．０・・・（式７）
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ・・・（式８）
ただし、式７及び式８における元素記号は、前記溶接金属における各元素の含有量（質量％）である。
【発明の効果】
【0023】
本発明によれば、疲労強度及び電着塗装性に優れた溶接部を製造可能であり、さらに生産性に優れたガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤ、これを用いたガスシールドアーク溶接継手の製造方法、及び自動車用足回り部品を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0024】
【図1】板隙溶接性が高いソリッドワイヤによって得られる溶接部の断面図である。
【図2】板隙溶接性が低いソリッドワイヤによって得られる溶接部の断面図である。
【図3】板隙溶接性を評価するための鋼板間の隙間を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0025】
本発明者らは、溶接部の疲労強度を向上させるための手段として、先ず、アンダーカットの抑制について検討した。一般的に、溶接部の疲労強度を向上させるためには、溶接止端部の形状をなだらかな形状にして応力集中係数を低下させることが有効である。なだらかな止端部形状を得る手段の一つは、上述した横向き溶接である。また、アークプラズマの広がりを大きくして、溶接金属の幅を広げることによっても、なだらかな止端部形状を得ることができる。アークプラズマは、Ａｒ＋ＣＯ２混合シールドガスにおけるＣＯ２比率を下げることによって広げられる。
【0026】
また、溶接部の疲労強度を向上させるための手段として、溶接ワイヤのＣｅｑを高めて、高強度な溶接金属を得ることも有効である。
【0027】
溶接部材の疲労強度を高めるためには、これらの既存技術を組み合わせて溶接することが望ましいと考えられた。しかしながら、本発明者らが実験を行ったところ、高Ｃｅｑのソリッドワイヤを用いて、横向き溶接や低ＣＯ２比率のシールドガスでの溶接を行うと、アンダーカットが発生しやすい問題が生じた。
【0028】
高Ｃｅｑのワイヤ成分とするための手段としては、ソリッドワイヤにおけるＣやＭｎの含有量を増加させることが最も一般的である。しかし、本発明者らが調査したところ、Ｃ添加量およびＭｎ添加量を増やしたソリッドワイヤは、アンダーカットを発生させやすいことが判明した。
【0029】
この課題に対し、本発明者らが様々な添加元素による溶接部形状改善効果を検討したところ、溶接ワイヤに０．５％以上のＮｉを含有させることでアンダーカットが抑制できることが見出された。ソリッドワイヤに含有されるＮｉがアンダーカットを抑制するという事例はこれまで報告されておらず、Ｎｉによるアンダーカット防止のメカニズムは、現時点では明確ではない。ＣやＭｎは溶融金属の粘性を低下させて、溶融金属の垂れを助長してアンダーカットの原因になるのに対し、Ｎｉは溶融金属の粘性を増加させてアンダーカットを防止する効果を有する可能性があると考えられる。
【0030】
次に本発明者らは、溶接金属の形状を通じて疲労強度を向上させることに加えて、溶接金属成分そのものを通じて疲労強度を向上させる手段を検討した。先に述べたように、単なる溶接ワイヤの高Ｃｅｑ化による溶接金属強度の増加のみでは、十分な疲労強度向上効果が得られなかった。そのため本発明者らは、溶接部の引張残留応力の低減に着目した。溶接部及びその周辺部は、溶接の終了の時点では非常に高温である。溶接継手を室温まで冷却すると、溶接部及びその周辺部は収縮し、引張残留応力が生じる。この引張残留応力が大きいほど、溶接部の疲労強度が低下することが知られている。
【0031】
従来技術においても、溶接部の引張残留応力の低減のために、変態膨張によって生じる圧縮応力を用いることが有効であることが知られている。溶接部は、溶接の終了の時点ではオーステナイト組織である。オーステナイト組織の一部は、溶接後の冷却の際にマルテンサイト変態する。マルテンサイト変態によって、鋼が膨張し、鋼に圧縮応力が生じる。温度低下によって生じる引張残留応力を、変態膨張によって生じる圧縮応力で相殺することができる。ただし、ソリッドワイヤを用いて溶接部の引張残留応力を低減することは、これまで試みられていなかった。マルテンサイト変態を促進するための元素は、ソリッドワイヤの材料となる線材の硬度を上昇させて、伸線加工を困難にするからである。
【0032】
従来技術においては、フラックス入りワイヤを用いて溶接部の引張残留応力を低減することが試みられている。しかし、フラックス入りワイヤは、溶接金属の表面に付着するスラグの量を増大させて、溶接金属の塗装性を損なう。溶接金属の塗装性を確保するためには、溶加材の態様をソリッドワイヤとすることが好ましい。
【0033】
ただし、フラックス入りワイヤの成分はフラックスを介して非常に容易に調整可能である一方で、ソリッドワイヤの成分の調整は容易ではない。ソリッドワイヤに多量の合金元素を添加すると、ソリッドワイヤの生産性が損なわれる。
【0034】
しかしながら、本発明者らが種々の検討を行った結果、Ｎｉ含有量を０．５～２．５％の範囲内とすることで、引張残留応力の低減効果が得られることが判明した。さらに、２．５％以下のＮｉは、ソリッドワイヤの生産性を損なわないことも確認された。
【0035】
溶接金属の変態温度は、以下に示される数式によって算出される、ソリッドワイヤのＭｓ点で整理することができる。ソリッドワイヤのＭｓ点を低下させることで、変態膨張によって溶接部に生じる圧縮応力を増大させることができる。
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ
【0036】
溶接部の圧縮応力を増大させるには、より低いＭｓ点が好ましいが、Ｍｓ点算出式に含まれる元素の多くは、下記のＣｅｑ算出式にも含まれている。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｓｉ／２４＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４
即ち、Ｍｓ点を下げる働きを有する元素の大半は、Ｃｅｑを上昇させる働きも有する。従って、ソリッドワイヤのＭｓ点を低下させると、ソリッドワイヤのＣｅｑが増大し、ソリッドワイヤの生産性が損なわれる。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｓｉ／２４＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４
即ち、Ｍｓ点を下げる働きを有する元素の大半は、Ｃｅｑを上昇させる働きも有する。従って、ソリッドワイヤのＭｓ点を低下させると、ソリッドワイヤのＣｅｑが増大し、ソリッドワイヤの生産性が損なわれる。
【0037】
そこで本発明者らは、Ｎｉに着目した。Ｎｉは、Ｍｓ点算出式及びＣｅｑ算出式の両方に含まれている。しかしながら、Ｃｅｑ算出式においてＮｉに付された係数は１／４０であり、他の元素に付された係数よりもはるかに小さい。ＮｉがＣｅｑに及ぼす影響は、他の元素と比べて軽微である。すなわち、Ｎｉは上述したアンダーカット抑制の効果に加えて、Ｃｅｑの上昇を抑制しつつ、Ｍｓ点を低下させる効果があることを本発明者らは知見した。なお、Ｃｕ、及びＷもＭｓ点低下に有効元素であるが、これらの元素を過度に添加すると多量な析出物が溶接金属に生成して溶接金属の靭性を低下させる心配があるので、残留応力制御の観点での活用は避けることとした。
【0038】
以上の本発明者らの知見に基づいて得られた、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤについて、以下に詳細に説明する。以下に挙げる元素の含有量の単位「％」は、ソリッドワイヤの全質量に対する質量％を意味する。以下、ガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤを単に「ソリッドワイヤ」と記載する場合がある。
【0039】
（Ｃ：０．０５～０．１５％）
ソリッドワイヤのＣ含有量を０．０５％以上とすることにより、溶接金属の引張強さを高めることができる。従って、ソリッドワイヤのＣ含有量は０．０５％以上であり、好ましくは０．０６％以上、０．０８％以上、０．０９％以上、又は０．１０％以上である。
ソリッドワイヤのＣ含有量を０．０５％以上とすることにより、溶接金属の引張強さを高めることができる。従って、ソリッドワイヤのＣ含有量は０．０５％以上であり、好ましくは０．０６％以上、０．０８％以上、０．０９％以上、又は０．１０％以上である。
【0040】
一方、ソリッドワイヤのＣ含有量が増加すると止端部にアンダーカットが生じやすくなる。Ｃ含有量を０．１５％以下とすることにより、アンダーカットの抑制と共に溶接金属の過剰な硬化を回避して、耐割れ性を向上させることができる。従って、ソリッドワイヤのＣ含有量は０．１５％以下であり、好ましくは０．１４％以下、又は０．１２％以下である。
【0041】
（Ｓｉ：０％超０．１８％以下）
Ｓｉは溶接金属を脱酸する効果を有する。また、Ｓｉはアーク溶接時に溶融池の脱酸を促進することにより、溶接金属の引張強さを向上させる。この効果を得るために、通常の溶接ワイヤには、Ｓｉが積極的に添加されている。しかしながら、Ｓｉは絶縁性のＳｉ酸化物を主成分とするスラグを形成し、電着塗装性を損なう。電着塗装性を向上させるためには、Ｓｉ酸化物の生成量を可能な限り低減させることが望ましい。このため、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて、Ｓｉは０．１８％以下とされる。ソリッドワイヤのＳｉ含有量は、好ましくは０．１３％以下、０．１０％以下、又は０．０８％以下である。
Ｓｉは溶接金属を脱酸する効果を有する。また、Ｓｉはアーク溶接時に溶融池の脱酸を促進することにより、溶接金属の引張強さを向上させる。この効果を得るために、通常の溶接ワイヤには、Ｓｉが積極的に添加されている。しかしながら、Ｓｉは絶縁性のＳｉ酸化物を主成分とするスラグを形成し、電着塗装性を損なう。電着塗装性を向上させるためには、Ｓｉ酸化物の生成量を可能な限り低減させることが望ましい。このため、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて、Ｓｉは０．１８％以下とされる。ソリッドワイヤのＳｉ含有量は、好ましくは０．１３％以下、０．１０％以下、又は０．０８％以下である。
【0042】
Ｓｉ含有量が低いほど電着塗装性が向上するので、ソリッドワイヤのＳｉ含有量は０％であってもよい。一方、Ｓｉ含有量の低い溶接ワイヤは溶接施工時のスパッタが発生しやすい傾向となる。スパッタ抑制の観点から、ソリッドワイヤのＳｉ含有量を、０．０２％以上、０．０４％以上、又は０．０６％以上としてもよい。
【0043】
（Ｍｎ：１．５～２．５％）
Ｍｎは溶接金属を脱酸する効果を有する。また、Ｍｎはアーク溶接時における溶融池の脱酸を促進することにより、溶接金属の引張強さを向上させる。従って、ソリッドワイヤのＭｎ含有量は１．５％以上であり、好ましくは１．８％以上、又は２．０％以上である。
Ｍｎは溶接金属を脱酸する効果を有する。また、Ｍｎはアーク溶接時における溶融池の脱酸を促進することにより、溶接金属の引張強さを向上させる。従って、ソリッドワイヤのＭｎ含有量は１．５％以上であり、好ましくは１．８％以上、又は２．０％以上である。
【0044】
一方、ＭｎはＳｉと結合することで絶縁性の酸化物を生成する。Ｍｎ－Ｓｉ酸化物はスラグの導電性を低下させる。導電性が低いスラグは、電着塗装性を損なう。Ｍｎによる電着塗装性の劣化の程度は、上述したＳｉと比較すると小さいが、電着塗装性を一層向上させる観点から、ソリッドワイヤのＭｎ含有量は２．５％以下であり、好ましくは２．３％以下である。
【0045】
（Ｔｉ：０．０６～０．２５％）
ソリッドワイヤを用いて鋼材をガスシールドアーク溶接すると、シールドガス中の酸化性ガスに含まれる酸素が、鋼材及びワイヤに含まれるＳｉ及びＭｎ等の元素と反応する。そして、Ｓｉ酸化物及びＭｎ酸化物を主体とするＳｉ－Ｍｎ系スラグが生成する。その結果、溶融凝固部である溶接ビードの表面に、Ｓｉ－Ｍｎ系スラグが多く残存するようになる。Ｓｉ－Ｍｎ系スラグは、電着塗装性を劣化させる。
ソリッドワイヤを用いて鋼材をガスシールドアーク溶接すると、シールドガス中の酸化性ガスに含まれる酸素が、鋼材及びワイヤに含まれるＳｉ及びＭｎ等の元素と反応する。そして、Ｓｉ酸化物及びＭｎ酸化物を主体とするＳｉ－Ｍｎ系スラグが生成する。その結果、溶融凝固部である溶接ビードの表面に、Ｓｉ－Ｍｎ系スラグが多く残存するようになる。Ｓｉ－Ｍｎ系スラグは、電着塗装性を劣化させる。
【0046】
Ｔｉは、ガスシールドアーク溶接を行う際に用いるシールドガス中の酸素と反応し、Ｔｉ系酸化物を主体とするＴｉ系スラグを生成する。Ｔｉ系スラグは、Ｓｉ－Ｍｎ系スラグとは異なり、導電性である。そのため、溶接ビードの表面に発生したＴｉ系スラグは、電着塗装不良を生じさせにくい。ソリッドワイヤに含まれるＴｉ量を増大させると、Ｓｉ－Ｍｎ系スラグの生成量を減少させることができる。これにより、電着塗装性を改善することができる。さらに、ソリッドワイヤに含まれるＴｉは、ブローホールを減少させる効果も有する。従って、ソリッドワイヤのＴｉ含有量は０．０６％以上であり、好ましくは０．１２％以上、又は０．１８％以上である。
【0047】
一方、ソリッドワイヤのＴｉ含有量を０．２５％以下とすることにより、溶接金属中のＴｉ系酸化物が過剰に生成することを防止して、溶接金属の伸びを一層向上させることができる。従って、ソリッドワイヤのＴｉ含有量は０．２５％以下であり、好ましくは０．２０％以下又は０．１８％以下である。
【0048】
（Ａｌ：０．００１～０．１００％）
Ａｌは、Ｓｉ－Ｍｎ系スラグの生成量を減少させて、電着塗装性を改善する。従って、ソリッドワイヤのＡｌ含有量は０．００１％以上である。ソリッドワイヤのＡｌ含有量は好ましくは０．００５％以上、又は０．０１０％以上である。
Ａｌは、Ｓｉ－Ｍｎ系スラグの生成量を減少させて、電着塗装性を改善する。従って、ソリッドワイヤのＡｌ含有量は０．００１％以上である。ソリッドワイヤのＡｌ含有量は好ましくは０．００５％以上、又は０．０１０％以上である。
【0049】
一方、ソリッドワイヤのＡｌ含有量を０．１００％以下にすることにより、溶接金属にＡｌ系酸化物が過剰に生成することを防止し、溶接金属の伸びを一層向上させることができる。また、Ａｌ系スラグは絶縁性であるので、ソリッドワイヤのＡｌ含有量を０．１００％以下にすることにより、電着塗装不良を一層確実に回避することができる。従って、ソリッドワイヤのＡｌ含有量は０．１００％以下であり、好ましくは０．０９０％以下、０．０８０％以下、又は０．０６０％以下である。
【0050】
（Ｃｒ：０～０．５％）
Ｃｒは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではなく、その含有量は０％であってもよい。一方、Ｃｒは溶接金属の焼入れ性を高めて、引張強さを向上させる。従って、ソリッドワイヤのＣｒ含有量を０．１％以上、０．２％以上、又は０．３％以上としてもよい。
Ｃｒは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではなく、その含有量は０％であってもよい。一方、Ｃｒは溶接金属の焼入れ性を高めて、引張強さを向上させる。従って、ソリッドワイヤのＣｒ含有量を０．１％以上、０．２％以上、又は０．３％以上としてもよい。
【0051】
また、ソリッドワイヤのＣｒ含有量を０．５％以下とすることにより、溶接金属の過剰な硬化を回避して、溶接金属の伸びを一層向上させることができる。従って、ソリッドワイヤのＣｒ含有量を０．５％以下、０．４％以下、又は０．３％以下としてもよい。
【0052】
（Ｎｉ：０．５～２．５％）
Ｎｉは、止端部のアンダーカット抑制効果を有する。さらにＮｉは、鋼のＭｓ点を低下させ、かつ、炭素当量Ｃｅｑを増大させる効果を有する元素である。ただし、Ｃ、Ｍｎ、Ｓｉ等の合金元素と比べて、ＮｉがＣｅｑに及ぼす影響は小さい。従って、Ｎｉをソリッドワイヤに含有させることにより、ソリッドワイヤのＭｓ点を低下させながら、ソリッドワイヤのＣｅｑの増大を抑制することができる。
Ｎｉは、止端部のアンダーカット抑制効果を有する。さらにＮｉは、鋼のＭｓ点を低下させ、かつ、炭素当量Ｃｅｑを増大させる効果を有する元素である。ただし、Ｃ、Ｍｎ、Ｓｉ等の合金元素と比べて、ＮｉがＣｅｑに及ぼす影響は小さい。従って、Ｎｉをソリッドワイヤに含有させることにより、ソリッドワイヤのＭｓ点を低下させながら、ソリッドワイヤのＣｅｑの増大を抑制することができる。
【0053】
ソリッドワイヤのＮｉ含有量を０．５％以上とすることにより、ソリッドワイヤ及び溶接金属のＭｓ点を低下させて、溶接部の疲労強度を向上させることができる。ソリッドワイヤのＮｉ含有量を０．８％以上、１．２％以上、又は１．５％以上としてもよい。なお、ソリッドワイヤのＮｉ含有量が０．５％以上であっても、ソリッドワイヤのＣｅｑは低い値に保たれるので、ソリッドワイヤの生産性は損なわれない。
【0054】
一方、Ｎｉ含有量が２．５％超である場合、ソリッドワイヤの加工性の確保が難しくなる。ソリッドワイヤの加工性を一層高めるために、ソリッドワイヤのＮｉ含有量は２．５％以下、２．２％以下、又は２．０％以下とする。
【0055】
（Ｂ：０～０．０１００％）
Ｂは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではなく、その含有量は０％であってもよい。一方、Ｂは、溶接金属の焼入れ性を高めて、引張強さを向上させる。従って、ソリッドワイヤのＢ含有量を０．０００１％以上、０．０００３％以上、０．０００５％以上、又は０．００１０％以上としてもよい。
Ｂは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではなく、その含有量は０％であってもよい。一方、Ｂは、溶接金属の焼入れ性を高めて、引張強さを向上させる。従って、ソリッドワイヤのＢ含有量を０．０００１％以上、０．０００３％以上、０．０００５％以上、又は０．００１０％以上としてもよい。
【0056】
一方、溶接金属の過剰な硬化を回避して、溶接金属の伸びを一層高めるために、ソリッドワイヤのＢ含有量を０．０１００％以下、０．００８０％以下、又は０．００６０％以下としてもよい。
【0057】
（Ｐ：０％超０．０１５％以下）
Ｐは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。また、Ｐは溶接金属の高温割れを発生させるおそれがある。従って、ソリッドワイヤのＰ含有量は小さいほど好ましく、０％であってもよい。また、溶接金属の高温割れのリスクを抑制する観点から、ソリッドワイヤのＰ含有量は０．０１５％以下とされる。ソリッドワイヤのＰ含有量は好ましくは０．０１４％以下、０．０１０％以下、又は０．００８％以下である。
Ｐは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。また、Ｐは溶接金属の高温割れを発生させるおそれがある。従って、ソリッドワイヤのＰ含有量は小さいほど好ましく、０％であってもよい。また、溶接金属の高温割れのリスクを抑制する観点から、ソリッドワイヤのＰ含有量は０．０１５％以下とされる。ソリッドワイヤのＰ含有量は好ましくは０．０１４％以下、０．０１０％以下、又は０．００８％以下である。
【0058】
一方、Ｐは不純物として鋼に混入する元素である。ソリッドワイヤのＰ含有量を低減させると、ソリッドワイヤの材料の精錬コストが上昇する。従って、経済的観点から、ソリッドワイヤのＰ含有量を０％超、０．００１％以上、又は０．００５％以上としてもよい。
【0059】
（Ｓ：０％超０．０１３％以下）
Ｓは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。従って、ソリッドワイヤのＳ含有量は０％であってもよい。一方、Ｓは不純物として鋼に混入する元素である。ソリッドワイヤのＳ含有量を低減させると、ソリッドワイヤの材料の精錬コストが上昇する。従って、経済的観点から、ソリッドワイヤのＳ含有量を０％超としてもよい。
Ｓは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。従って、ソリッドワイヤのＳ含有量は０％であってもよい。一方、Ｓは不純物として鋼に混入する元素である。ソリッドワイヤのＳ含有量を低減させると、ソリッドワイヤの材料の精錬コストが上昇する。従って、経済的観点から、ソリッドワイヤのＳ含有量を０％超としてもよい。
【0060】
また、Ｓは、スラグを溶接ビードの中央に集める作用を有する。何故なら、Ｓは、溶融池の中央部の表面張力を溶融池の周辺部の表面張力よりも増加させるからである。これにより、溶融池に内向き対流を発生させて、スラグを溶融池の中央部に移動させることができる。溶融池から母材部への熱移動に起因して、溶融池の周辺部の温度は、溶融池の中心部の温度よりも低い。そして、ソリッドワイヤを介して溶融池にＳを添加すると、温度が低い溶融値の周辺部よりも、温度が高い溶融池中央部の方が、表面張力が高くなるのである。溶接ビードの止端部から中央部へとスラグを移動させることにより、電着塗装性を一層高めることができる。この効果を得るためには、ソリッドワイヤのＳ含有量を０．００１％以上、０．００２％以上、又は０．００５％以上とすることが好ましい。
【0061】
一方、溶接金属の凝固割れのおそれを一層抑制する観点から、ソリッドワイヤのＳ含有量は０．０１３％以下とされる。Ｓ含有量は好ましくは０．０１２％以下、０．０１０％以下、又は０．００８％以下である。
【0062】
（Ｓｂ：０～０．１０％）
Ｓｂは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。従って、ソリッドワイヤのＳｂ含有量は０％であってもよい。一方、Ｓｂは、Ｓと同様の機構によって、溶融池に内向き対流を発生させて、スラグを溶接ビードの中央に集める効果を有する。これにより、電着塗装性を一層高めることができる。この効果を得るために、ソリッドワイヤのＳｂ含有量を０．０１％以上、０．０２％以上、または０．０４％とすることが好ましい。
Ｓｂは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。従って、ソリッドワイヤのＳｂ含有量は０％であってもよい。一方、Ｓｂは、Ｓと同様の機構によって、溶融池に内向き対流を発生させて、スラグを溶接ビードの中央に集める効果を有する。これにより、電着塗装性を一層高めることができる。この効果を得るために、ソリッドワイヤのＳｂ含有量を０．０１％以上、０．０２％以上、または０．０４％とすることが好ましい。
【0063】
一方、溶接金属の凝固割れのおそれを一層低減する観点から、ソリッドワイヤのＳｂ含有量を０．１０％以下、０．０９％以下、又は０．０６％以下としてもよい。
【0064】
（Ｃｕ：０～０．５５％）
Ｃｕは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。従って、ソリッドワイヤのＣｕ含有量は０％であってもよい。一方、銅メッキを表面に有するソリッドワイヤは、送給性及び通電性に優れる。また、ソリッドワイヤに合金元素の形態で含まれるＣｕ、及び銅メッキの形態で含まれるＣｕのいずれも、溶接金属の強度を向上させる。従って、銅メッキの形態のＣｕ、及び／又は合金元素の形態のＣｕがソリッドワイヤに含有されてもよい。ソリッドワイヤのＣｕ含有量は、例えば０．０１％以上、０．０５％以上、又は０．１０％以上としてもよい。
Ｃｕは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。従って、ソリッドワイヤのＣｕ含有量は０％であってもよい。一方、銅メッキを表面に有するソリッドワイヤは、送給性及び通電性に優れる。また、ソリッドワイヤに合金元素の形態で含まれるＣｕ、及び銅メッキの形態で含まれるＣｕのいずれも、溶接金属の強度を向上させる。従って、銅メッキの形態のＣｕ、及び／又は合金元素の形態のＣｕがソリッドワイヤに含有されてもよい。ソリッドワイヤのＣｕ含有量は、例えば０．０１％以上、０．０５％以上、又は０．１０％以上としてもよい。
【0065】
一方、ソリッドワイヤのＣｕ含有量を０．５５％以下とすることにより、溶接割れを抑制することができる。従って、ソリッドワイヤのＣｕ含有量を０．５０％以下、０．４０％以下、または０．３０％以下としてもよい。
【0066】
（Ｎｂ：０～０．３０％）
Ｎｂは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。従って、ソリッドワイヤのＮｂ含有量は０％であってもよい。一方、Ｎｂは、溶接部の焼入れ性を高めて引張強さを向上させる。従って、ソリッドワイヤのＮｂ含有量を０．０１％以上、０．０５％以上、または０．１０％以上としてもよい。
Ｎｂは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。従って、ソリッドワイヤのＮｂ含有量は０％であってもよい。一方、Ｎｂは、溶接部の焼入れ性を高めて引張強さを向上させる。従って、ソリッドワイヤのＮｂ含有量を０．０１％以上、０．０５％以上、または０．１０％以上としてもよい。
【0067】
一方、ソリッドワイヤのＮｂ含有量を０．３０％以下とすることにより、溶接部の伸びを一層向上させることができる。従って、ソリッドワイヤのＮｂ含有量は好ましくは０．３０％以下であり、より好ましくは０．００５％以下である。
【0068】
（Ｖ：０～０．３％）
Ｖは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。従って、ソリッドワイヤのＶ含有量は０％であってもよい。一方、Ｖは、溶接部の焼入れ性を高めて引張強さを向上させる。従って、ソリッドワイヤのＶ含有量を０．０１％以上、０．０５％以上、または０．１０％以上としてもよい。
Ｖは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。従って、ソリッドワイヤのＶ含有量は０％であってもよい。一方、Ｖは、溶接部の焼入れ性を高めて引張強さを向上させる。従って、ソリッドワイヤのＶ含有量を０．０１％以上、０．０５％以上、または０．１０％以上としてもよい。
【0069】
一方、ソリッドワイヤのＶ含有量を０．３％以下とすることにより、溶接部の伸びを一層向上させることができる。従って、ソリッドワイヤのＶ含有量は好ましくは０．３％以下であり、より好ましくは０．００５％以下である。
【0070】
（Ｍｏ：０～１．０％）
Ｍｏは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。従って、ソリッドワイヤのＭｏ含有量は０％であってもよい。一方、Ｍｏは、溶接部の焼入れ性を高めて引張強さを向上させる。従って、ソリッドワイヤのＭｏ含有量を０．１％以上、０．２％以上、または０．３％以上としてもよい。
Ｍｏは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。従って、ソリッドワイヤのＭｏ含有量は０％であってもよい。一方、Ｍｏは、溶接部の焼入れ性を高めて引張強さを向上させる。従って、ソリッドワイヤのＭｏ含有量を０．１％以上、０．２％以上、または０．３％以上としてもよい。
【0071】
一方、ソリッドワイヤのＭｏ含有量を１．０％以下とすることにより、溶接部の伸びを一層向上させることができる。従って、ソリッドワイヤのＭｏ含有量は好ましくは１．０％以下であり、より好ましくは０．９％以下、０．８％以下、または０．６％以下である。
【0072】
（Ｎ：０％超０．００６％以下）
Ｎは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。また、Ｎは溶接金属の機械的特性を損なうおそれがある。従って、ソリッドワイヤのＮ含有量は小さいほど好ましく、０％であってもよい。また、溶接金属の機械的特性を確保する観点から、ソリッドワイヤのＮ含有量は０．００６％以下とされる。ソリッドワイヤのＮ含有量は好ましくは０．００５％以下、０．００４％以下、又は０．００３％以下である。
Ｎは、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいて必須ではない。また、Ｎは溶接金属の機械的特性を損なうおそれがある。従って、ソリッドワイヤのＮ含有量は小さいほど好ましく、０％であってもよい。また、溶接金属の機械的特性を確保する観点から、ソリッドワイヤのＮ含有量は０．００６％以下とされる。ソリッドワイヤのＮ含有量は好ましくは０．００５％以下、０．００４％以下、又は０．００３％以下である。
【0073】
一方、Ｎは不純物として鋼に混入する元素である。ソリッドワイヤのＮ含有量を低減させると、ソリッドワイヤの材料の精錬コストが上昇する。従って、経済的観点から、ソリッドワイヤのＮ含有量を０％超、０．００１％以上、又は０．００２％以上としてもよい。
【0074】
（残部：鉄および不純物）
ソリッドワイヤの化学成分の残部は、鉄及び不純物である。不純物とは、例えば鋼材を工業的に製造する際に、鉱石若しくはスクラップ等のような原料、又は製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本実施形態に係るソリッドワイヤに悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。例えば０％超０．０１％以下のＯであれば、本実施形態に係るソリッドワイヤの範囲に許容される。
ソリッドワイヤの化学成分の残部は、鉄及び不純物である。不純物とは、例えば鋼材を工業的に製造する際に、鉱石若しくはスクラップ等のような原料、又は製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本実施形態に係るソリッドワイヤに悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。例えば０％超０．０１％以下のＯであれば、本実施形態に係るソリッドワイヤの範囲に許容される。
【0075】
（Ｓｉ×Ｍｎ≦０．３０）
Ｓｉ及びＭｎは、電着塗装性を損なう絶縁性のスラグを形成する。しかしながら、ソリッドワイヤのＳｉ含有量が小さいほど、ソリッドワイヤのＭｎが電着塗装性に及ぼす悪影響は小さくなる。そこで本実施形態に係るソリッドワイヤにおいては、Ｓｉ含有量及びＭｎ含有量の積の上限を０．３０とする。即ち、本実施形態に係るソリッドワイヤの化学成分は、下記式１を満たす。
Ｓｉ×Ｍｎ≦０．３０・・・（式１）
なお、式１における元素記号は、ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（ソリッドワイヤの全質量に対する質量％）である。
Ｓｉ及びＭｎは、電着塗装性を損なう絶縁性のスラグを形成する。しかしながら、ソリッドワイヤのＳｉ含有量が小さいほど、ソリッドワイヤのＭｎが電着塗装性に及ぼす悪影響は小さくなる。そこで本実施形態に係るソリッドワイヤにおいては、Ｓｉ含有量及びＭｎ含有量の積の上限を０．３０とする。即ち、本実施形態に係るソリッドワイヤの化学成分は、下記式１を満たす。
Ｓｉ×Ｍｎ≦０．３０・・・（式１）
なお、式１における元素記号は、ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（ソリッドワイヤの全質量に対する質量％）である。
【0076】
ソリッドワイヤのＳｉ×Ｍｎが０．３０を超える場合、絶縁性のＳｉ系スラグ、及びＳｉ－Ｍｎ系スラグが溶接ビードの表面に著しく発生するので、電着塗装不良が発生する虞がある。従って、ソリッドワイヤのＳｉ×Ｍｎは０．３０以下であり、好ましくは０．２５以下、０．２０以下、又は０．１８以下である。
【0077】
ソリッドワイヤのＳｉ×Ｍｎの下限値を定める必要はない。上述した通り、本実施形態に係るソリッドワイヤのＳｉ含有量は０質量％超とされている。そのため、ソリッドワイヤのＳｉ×Ｍｎの下限値を０超と規定してもよい。また、上述したソリッドワイヤのＳｉ含有量及びＭｎ含有量の好ましい下限値に基づいて、ソリッドワイヤのＳｉ×Ｍｎの下限値を定めてもよい。
【0078】
（（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦４．０）
上述の通り、Ｔｉ及びＡｌは、Ｓｉ－Ｍｎ系スラグによる電着塗装性への悪影響を抑制することが可能な元素である。そこで、本実施形態に係るソリッドワイヤでは、下記の式２を満たすように、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、及びＡｌの含有量が設定される。
（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦４．０・・・（式２）
なお、式２における元素記号は、ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（ソリッドワイヤの全質量に対する質量％）である。
上述の通り、Ｔｉ及びＡｌは、Ｓｉ－Ｍｎ系スラグによる電着塗装性への悪影響を抑制することが可能な元素である。そこで、本実施形態に係るソリッドワイヤでは、下記の式２を満たすように、Ｓｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、及びＡｌの含有量が設定される。
（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）≦４．０・・・（式２）
なお、式２における元素記号は、ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（ソリッドワイヤの全質量に対する質量％）である。
【0079】
ソリッドワイヤの（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）が４．０以下である場合には、Ｓｉ－Ｍｎ系スラグによる電着塗装性への悪影響を確実に抑制して、優れた電着塗装性を得ることができる。ソリッドワイヤの（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）は、２．９以下、２．５以下、又は２．２以下であってもよい。なお、式１ではソリッドワイヤのＳｉとＭｎの積を指標に用いたが、式２ではソリッドワイヤのＳｉとＭｎ／５との和を指標としている。これは、Ｔｉ及びＡｌはＳｉ－Ｍｎ系スラグの絶対量を低減させることを目的として用いられるからである。
【0080】
ソリッドワイヤの（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）の下限値を定める必要はない。上述したソリッドワイヤのＳｉ含有量の下限値、Ｍｎ含有量の下限値、Ｔｉ含有量の上限値、及びＡｌ含有量の上限値を考慮すると、ソリッドワイヤの（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）は０．８６超である。また、上述したソリッドワイヤのＳｉ含有量の好ましい下限値、Ｍｎ含有量の好ましい下限値、Ｔｉ含有量の好ましい上限値、及びＡｌ含有量の好ましい上限値に基づいて、ソリッドワイヤの（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）の下限値を定めてもよい。
【0081】
（炭素当量Ｃｅｑ：０．３８０以上０．６５０以下）
本実施形態に係るソリッドワイヤでは、下記式３によって算出される炭素当量Ｃｅｑが０．６５０以下である。これにより、ソリッドワイヤの製造が容易となる。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｓｉ／２４＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４・・・（式３）
なお、式３における元素記号は、ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（ソリッドワイヤの全質量に対する質量％）である。
本実施形態に係るソリッドワイヤでは、下記式３によって算出される炭素当量Ｃｅｑが０．６５０以下である。これにより、ソリッドワイヤの製造が容易となる。
Ｃｅｑ＝Ｃ＋Ｍｎ／６＋Ｓｉ／２４＋Ｎｉ／４０＋Ｃｒ／５＋Ｍｏ／４＋Ｖ／１４・・・（式３）
なお、式３における元素記号は、ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（ソリッドワイヤの全質量に対する質量％）である。
【0082】
ソリッドワイヤは、線材を伸線することによって製造される。ソリッドワイヤのＣｅｑと、これの材料として用いられる線材のＣｅｑとは同一である。線材のＣｅｑが高すぎる場合、線材の硬さが過剰となり、線材の伸線加工性が劣化する。そのため、線材を伸線する際に断線が生じる。伸線加工の前に線材を長時間かけて焼き戻すことにより、線材の伸線加工性を高めることは可能である。しかし、長時間の焼戻しはソリッドワイヤの製造コストを増大させる。そこで、線材、及びこれを伸線して得られるソリッドワイヤのＣｅｑを０．６５０以下とする。これにより、長時間の焼戻しをすることなく線材の伸線加工性を改善して、ソリッドワイヤの製造を容易にすることができる。ソリッドワイヤのＣｅｑを０．６００以下、０．５５０以下、又は０．５００以下としてもよい。
【0083】
なお、ソリッドワイヤのＣｅｑを減少させると、溶接金属の強度が損なわれる。従って、高強度鋼板の溶接用のソリッドワイヤにおいては、Ｃｅｑを低減することは好ましくないとされている。溶接金属の延性及び靭性を確保すべき場合であっても、ソリッドワイヤのＣｅｑを低減すること以外の手段（例えば微細析出物の活用など）を用いてこれら機械的特性を改善することが通常である。しかし本実施形態に係るソリッドワイヤにおいては、Ｍｓ点を低下させることによって溶接金属の疲労強度を確保し、Ｃｅｑの低減による悪影響を緩和している。
【0084】
ただし、ソリッドワイヤのＣｅｑが０．３８０未満であると、ソリッドワイヤのＭｓ点が後述する範囲内であったとしても溶接金属の疲労強度を確保することができない。従って、ソリッドワイヤのＣｅｑは０．３８０以上とされる。ソリッドワイヤのＣｅｑを０．４００以上、０．４２０以上、０．４５０以上、又は０．４８０以上としてもよい。また、上述された、式３に含まれる元素記号に対応する元素の上下限値、及び／又は好ましい上下限値を適宜組み合わせて、ソリッドワイヤのＣｅｑの上下限値を定めてもよい。
【0085】
（Ｍｓ点：４２５℃以下）
本実施形態に係るソリッドワイヤでは、下記式４によって算出されるＭｓ点が４２５℃以下である。Ｍｓ点とは、オーステナイトからマルテンサイトへの変態が開始する温度のことである。
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ・・・（式４）
なお、式４における元素記号は、ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（ソリッドワイヤの全質量に対する質量％）である。
本実施形態に係るソリッドワイヤでは、下記式４によって算出されるＭｓ点が４２５℃以下である。Ｍｓ点とは、オーステナイトからマルテンサイトへの変態が開始する温度のことである。
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ・・・（式４）
なお、式４における元素記号は、ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（ソリッドワイヤの全質量に対する質量％）である。
【0086】
ソリッドワイヤのＭｓ点が低いほど、溶接金属のＭｓ点が低くなり、溶接金属の変態膨張が促進される。これにより、溶接部に圧縮応力が発生し、引張残留応力が低減され、溶接部の疲労強度が向上する。従って、ソリッドワイヤのＭｓ点は４２５℃以下とされる。ソリッドワイヤのＭｓ点を４２０℃以下、４１０℃以下、または４００℃以下としてもよい。
【0087】
ソリッドワイヤのＭｓ点の下限値は特に限定されない。上述された、式４に含まれる元素記号に対応する元素の上下限値、及び／又は好ましい上下限値を適宜組み合わせて、ソリッドワイヤのＭｓ点の上下限値を定めてもよい。
【0088】
（作用効果）
本実施形態に係るソリッドワイヤは、Ｍｓ点が低くなるように制御された化学成分を有する。このようなソリッドワイヤを溶加材として用いることにより、溶接金属のＭｓ点を低下させて、溶接部における変態膨張を促進し、溶接部に圧縮応力を生じさせることができる。そのため、本実施形態に係るソリッドワイヤによれば、溶接部の引張残留応力が低減されて、溶接部の疲労強度が向上する。
本実施形態に係るソリッドワイヤは、Ｍｓ点が低くなるように制御された化学成分を有する。このようなソリッドワイヤを溶加材として用いることにより、溶接金属のＭｓ点を低下させて、溶接部における変態膨張を促進し、溶接部に圧縮応力を生じさせることができる。そのため、本実施形態に係るソリッドワイヤによれば、溶接部の引張残留応力が低減されて、溶接部の疲労強度が向上する。
【0089】
また、本実施形態に係るソリッドワイヤは、Ｃｅｑが低くなるように制御された化学成分を有する。Ｃｅｑが低いソリッドワイヤは、これを製造するための伸線加工において断線し難い。従って、本実施形態に係るソリッドワイヤは、高い生産性を有する。
【0090】
さらに、本実施形態に係るソリッドワイヤでは、主にＮｉを用いてＭｓ点を低下させている。一般に、Ｍｓ点を低下させる元素は、Ｃｅｑを上昇させる。従って、Ｍｓ点の低下とＣｅｑの低減とは相反する関係にある。しかしＮｉは、Ｍｓ点を低下させる作用を有する半面で、Ｃｅｑに及ぼす影響は小さい。従って、本実施形態に係るソリッドワイヤでは、Ｍｓ点の低下とＣｅｑの低減の両方が達成される。また、ソリッドワイヤに含有されるＮｉは、溶接金属の止端部におけるアンダーカットの発生を妨げて、溶接金属の疲労強度を高める効果も有する。
【0091】
加えて、本実施形態に係るソリッドワイヤでは、Ｓｉ及びＭｎの含有量を規定することにより、絶縁性スラグの生成を抑制している。また、本実施形態に係るソリッドワイヤでは、Ｔｉ及びＡｌの含有量と、Ｓｉ及びＭｎの含有量との関係性を規定することにより、導電性スラグの生成を促進している。従って、本実施形態に係るソリッドワイヤによれば、溶接部の電着塗装性を高めることができる。
【0092】
以上、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤの基本的な態様について説明した。以下に、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤの好ましい態様の例について説明する。
【0093】
（Ｂ：好ましくは（５４－２０×Ｓｉ－８×Ｍｎ－８５×Ｔｉ－４０×Ａｌ＋１５００×Ｎ）／１００００以上）
更に、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいては、下記の式５を満たすようにＢの含有量が設定されることが好ましい。
Ｂ≧（５４－２０×Ｓｉ－８×Ｍｎ－８５×Ｔｉ－４０×Ａｌ＋１５００×Ｎ）／１００００・・・（式５）
ただし、式５における元素記号は、前記ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。
更に、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいては、下記の式５を満たすようにＢの含有量が設定されることが好ましい。
Ｂ≧（５４－２０×Ｓｉ－８×Ｍｎ－８５×Ｔｉ－４０×Ａｌ＋１５００×Ｎ）／１００００・・・（式５）
ただし、式５における元素記号は、前記ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。
【0094】
Ｂは、溶接金属における粒界フェライトの生成を抑制して、溶接金属の強度を向上させる。しかしながら、通常の鋼の酸素量が数１０ｐｐｍであるのに対し、溶接金属の酸素量は２００～３００ｐｐｍ程度と多い。そのため、溶接中にＢが酸化されて消耗しやすい。特に、本実施形態に係るソリッドワイヤにおいては、主要な脱酸元素であるＳｉの含有量が０．１８％以下とされているので、溶接金属中の酸素量が４００～５００ｐｐｍ程度に増加しうる。従って、本実施形態に係るソリッドワイヤを用いた溶接においては、Ｂが一層消耗しやすいと考えられる。Ｂは溶接金属を硬化させ、溶接部の疲労強度を一層向上させる元素であるので、溶接金属のＢ含有量を増大させるようにソリッドワイヤの成分を制御することが好ましい。
【0095】
Ｂによる溶接金属の粒界フェライト抑制効果及び強度向上効果を発揮させるためには、ソリッドワイヤ中のＢ含有量の下限値を、ソリッドワイヤ中の脱酸元素及びＮの含有量に基づいて定めることが好ましい。ソリッドワイヤにおいて、脱酸効果を示すＳｉ、Ｍｎ、Ｔｉ、Ａｌの含有量が多いほど、溶融池における酸素量が少なくなり、溶接中にＢが消耗し難くなる。そのため、ソリッドワイヤの脱酸元素が多いほど、Ｂの作用効果を発揮させるために必要とされるソリッドワイヤのＢ含有量が低下する。一方、ＮはＢを窒化物として析出させてしまう。そのため、ソリッドワイヤのＮ含有量が多いほど、Ｂの作用効果を発揮させるために必要とされるソリッドワイヤのＢ含有量が増大する。
【0096】
式５の右辺「（５４－２０×Ｓｉ－８×Ｍｎ－８５×Ｔｉ－４０×Ａｌ＋１５００×Ｎ）／１００００」は、溶接時のＢの酸化及び窒化による消耗を示す指標である。この指標は、溶接金属の固溶Ｂ量と各種合金成分との関係に基づいて、実験的に求められたものである。ソリッドワイヤの脱酸元素量および窒素量に応じてＢ含有量の下限値を設けることにより、溶接金属中に適切なＢ量を確保して、溶接金属の疲労強度を一層向上させることができる。
【0097】
（Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉ：好ましくは１．２０以上）
Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉは、ソリッドワイヤの電気抵抗値の指標である。ソリッドワイヤの電気抵抗値を高めると、ソリッドワイヤの抵抗発熱量が大きくなり、ソリッドワイヤが溶融しやすくなる。これにより、板隙溶接性が高められる。
Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉは、ソリッドワイヤの電気抵抗値の指標である。ソリッドワイヤの電気抵抗値を高めると、ソリッドワイヤの抵抗発熱量が大きくなり、ソリッドワイヤが溶融しやすくなる。これにより、板隙溶接性が高められる。
【0098】
板隙溶接性とは、重ねられた複数枚の鋼板を溶接する際に、正常な接合部を形成する能力のことである。一般的な実生産の溶接では、プレス品質及び組み立て精度のばらつきに起因して、溶接部の鋼板の間に隙間が生じる。薄鋼板のアーク溶接で多用される重ね隅肉継手においては、鋼板の間の隙間が増加すると、上板と下板をつなぐ溶接部の形状が乱れる場合がある。具体的には、図２に示されるように、溶接金属１が鋼板２の板隙Ｓに潜りこむような形状となる。また、上板（紙面上側の、端面が溶接される鋼板２）の角部が未溶融となり、また、下板（紙面下側の、表面が溶接される鋼板２）にはアンダーカットＡが生じることがある。
【0099】
本発明者らは、板隙Ｓを設けた種々の重ね隅肉溶接継手を作成し、その溶接部を観察した。図１に示されるような板隙溶接性が良好な重ね隅肉溶接継手においては、紙面上側の鋼板２の端面は溶融凝固して、溶接金属１と強固に結びついていた。一方、図２に示されるような板隙溶接性が不良な重ね隅肉溶接継手においては、紙面上側の鋼板２の端面が部分的に溶融凝固していた。
【0100】
本発明者らは、溶融金属の成分に起因する、粘性や表面張力等の溶接金属の高温物性値とともに、ソリッドワイヤを溶融させるための入熱バランスが、板隙溶接性に影響すると考えた。本発明者らは、この入熱バランスに着目し、ソリッドワイヤの電気抵抗値が入熱バランスに及ぼす影響を検討した。
【0101】
ガスシールドアーク溶接の際には、ソリッドワイヤが溶融し、溶融金属がソリッドワイヤの先端から鋼板側に移行する。ソリッドワイヤを溶融させるための熱量は、ソリッドワイヤを流れる電流が生じさせる抵抗発熱、及びソリッドワイヤと鋼板との間に発生するアークプラズマに起因する。ソリッドワイヤのＳｉ含有量を低下させると、ソリッドワイヤの電気抵抗値が小さくなり、抵抗発熱量が小さくなる。そして、ソリッドワイヤが十分に溶融しなくなる。ソリッドワイヤを溶融させるための熱量を確保するために、溶接電流値を増大させると、鋼板及び溶融金属に生じる熱量が増大し、溶融金属が過剰に加熱される。これにより、溶接部の溶け落ちが促進されると考えた。
【0102】
以上の知見に基づき、本発明者らは、下記式６を見出した。
１．２０≦Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉ・・・（式６）
ただし、式６における元素記号は、ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。式６に含まれる「Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉ」は、ソリッドワイヤの電気抵抗値の指標である。Ｍｎ、Ｃｒ、及びＮｉは、Ｓｉと同様に、鋼の電気抵抗値を高める働きを有する。式６を満たすようにソリッドワイヤの合金成分を制御することにより、ガスシールドアーク溶接の際にソリッドワイヤの抵抗発熱及び溶融を促進し、溶融金属の過加熱を抑制することを指向した。そして、Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉを１．２０以上のソリッドワイヤによれば、良好な板隙溶接性を確保できた。
１．２０≦Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉ・・・（式６）
ただし、式６における元素記号は、ソリッドワイヤにおける各元素の含有量（質量％）である。式６に含まれる「Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉ」は、ソリッドワイヤの電気抵抗値の指標である。Ｍｎ、Ｃｒ、及びＮｉは、Ｓｉと同様に、鋼の電気抵抗値を高める働きを有する。式６を満たすようにソリッドワイヤの合金成分を制御することにより、ガスシールドアーク溶接の際にソリッドワイヤの抵抗発熱及び溶融を促進し、溶融金属の過加熱を抑制することを指向した。そして、Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉを１．２０以上のソリッドワイヤによれば、良好な板隙溶接性を確保できた。
【0103】
Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉが、１．４０以上、又は１．６０以上であってもよい。Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉの上限は特に限定されない。ソリッドワイヤの製造性を確保する観点から、Ｓｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉを２．００以下、１．９０以下、１．８０以下、又は１．７０以下としてもよい。
【0104】
（２．ガスシールドアーク溶接継手の製造方法）
次に、本発明の別の態様に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法について説明する。本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法は、引張強さが７８０ＭＰａ以上である複数枚の薄板材料を、ソリッドワイヤを用いてガスシールドアーク溶接する工程を備え、ガスシールドアーク溶接において用いられるソリッドワイヤを、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤとする。
次に、本発明の別の態様に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法について説明する。本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法は、引張強さが７８０ＭＰａ以上である複数枚の薄板材料を、ソリッドワイヤを用いてガスシールドアーク溶接する工程を備え、ガスシールドアーク溶接において用いられるソリッドワイヤを、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤとする。
【0105】
（母材）
溶接母材は、薄板材料とする。薄板材料とは、例えば鋼板である。また、１枚以上の薄板材料の引張強さは７８０ＭＰａ以上とする。好ましくは、１枚以上の薄板材料の引張強さは９８０ＭＰａ以上、又は１１８０ＭＰａ以上である。これにより、ガスシールドアーク溶接継手の強度を高めることができる。
溶接母材は、薄板材料とする。薄板材料とは、例えば鋼板である。また、１枚以上の薄板材料の引張強さは７８０ＭＰａ以上とする。好ましくは、１枚以上の薄板材料の引張強さは９８０ＭＰａ以上、又は１１８０ＭＰａ以上である。これにより、ガスシールドアーク溶接継手の強度を高めることができる。
【0106】
（溶接）
薄板材料は、ガスシールドアーク溶接によって接合される。ガスシールドアーク溶接とは、例えばエレクトロガスアーク溶接、フラックス入りワイヤ電極アーク溶接、溶極式ガスシールドアーク溶接、ティグ溶接及びプラズマ溶接のようなシールドガスを用いるアーク溶接のことである。ガスシールドアーク溶接では、シールドガスが溶融金属を大気から遮蔽する。これにより、優れた接合強度を有する溶接金属を得ることができる。溶接用の溶加材は、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤとする。
薄板材料は、ガスシールドアーク溶接によって接合される。ガスシールドアーク溶接とは、例えばエレクトロガスアーク溶接、フラックス入りワイヤ電極アーク溶接、溶極式ガスシールドアーク溶接、ティグ溶接及びプラズマ溶接のようなシールドガスを用いるアーク溶接のことである。ガスシールドアーク溶接では、シールドガスが溶融金属を大気から遮蔽する。これにより、優れた接合強度を有する溶接金属を得ることができる。溶接用の溶加材は、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤとする。
【0107】
（作用効果）
本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法は、Ｍｓ点が低いソリッドワイヤを用いて、溶接部の引張残留応力を低減している。そのため、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法によれば、溶接部の疲労強度に優れたガスシールドアーク溶接継手を製造することができる。
本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法は、Ｍｓ点が低いソリッドワイヤを用いて、溶接部の引張残留応力を低減している。そのため、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法によれば、溶接部の疲労強度に優れたガスシールドアーク溶接継手を製造することができる。
【0108】
また、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法では、スラグの絶縁性を低減するように化学成分が制御されたソリッドワイヤが用いられる。そのため、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法によれば、溶接部の電着塗装性に優れたガスシールドアーク溶接継手を製造することができる。
【0109】
加えて、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法は、Ｃｅｑが低いソリッドワイヤを溶加材として用いる。Ｃｅｑが低いソリッドワイヤは、伸線加工が容易であるので、低コストで製造可能である。従って、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法によれば、ガスシールドアーク溶接継手の材料コストを削減可能である。
【0110】
以上、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法の基本的な態様について説明した。以下に、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法の好ましい態様の例について説明する。
【0111】
（シールドガス：好ましくはＡｒを主成分とするガス）
また、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法では、ガスシールドアーク溶接用のシールドガスの成分を、以下のいずれかとしてもよい。
（Ａ）Ａｒ＋１５～５％ＣＯ２
（Ｂ）Ａｒ＋５～２％Ｏ２
Ａｒ＋１５～５％ＣＯ２シールドガスとは、主成分がＡｒであり、体積比で５％以上１５％以下のＣＯ２を含むガスのことである。Ａｒ＋５～２％Ｏ２シールドガスとは、主成分がＡｒであり、体積比で２％以上５％以下のＯ２を含むガスのことである。
また、本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法では、ガスシールドアーク溶接用のシールドガスの成分を、以下のいずれかとしてもよい。
（Ａ）Ａｒ＋１５～５％ＣＯ２
（Ｂ）Ａｒ＋５～２％Ｏ２
Ａｒ＋１５～５％ＣＯ２シールドガスとは、主成分がＡｒであり、体積比で５％以上１５％以下のＣＯ２を含むガスのことである。Ａｒ＋５～２％Ｏ２シールドガスとは、主成分がＡｒであり、体積比で２％以上５％以下のＯ２を含むガスのことである。
【0112】
このようなＡｒを主成分とするシールドガスによれば、電着塗装不良の原因となるおそれがあるスラグの生成を抑制することができる。また、Ａｒを主成分とするシールドガスによれば、溶融池に含まれる酸化しやすい合金元素が酸化物を形成して溶接金属の外部に排出されることを防止できる。従って、Ａｒを主成分とするシールドガスによれば、溶接金属の合金元素の消耗を抑制することができる。加えて、Ａｒを主成分とするシールドガスによれば、溶接アークを安定させて溶接ビード形状を扁平化することができる。これにより、溶接金属に応力集中部が生成することを抑制し、ガスシールドアーク溶接継手の接合強度を高めることができる。
【0113】
ガスシールドアーク溶接によって製造される溶接継手の種類は特に限定されない。溶接継手を例えば、突き合わせ継手、重ね継手、Ｔ継手、せぎり継手、へり継手、隅肉継手等とすることができる。溶接の種類も、溶接継手の種類に応じた様々なものとすることができる。ガスシールドアーク溶接を例えば、隅肉溶接、及び突合せ溶接等とすることができる。
【0114】
引張強さ７８０ＭＰａの薄板材料の構成は特に限定されないが、以下に好適な例を説明する。引張強さ７８０ＭＰａの薄板材料の化学成分は、単位質量％で、Ｃ：０．０５～０．２３％、Ｓｉ：０．０１～１．４％、Ｍｎ：１．５～２．５％、Ｔｉ：０～０．２％、Ａｌ：０．０１～０．５％を含有し、残部が鉄及び不純物を含むことが好ましい。引張強さ７８０ＭＰａの薄板材料が、Ｃｒ、Ｎｉ、Ｂ、Ｐ、Ｓ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、及びＮ等の元素をさらに含有してもよい。薄板材料のＣｒ、Ｎｉ、Ｂ、Ｐ、Ｓ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、及びＮの含有量は、上述したソリッドワイヤ、又は後述する溶接金属におけるこれら元素の含有量と同水準とすることができる。即ち、ソリッドワイヤ又は溶接金属に関して説明される化学成分の上下限値を、薄板材料の化学成分に適用することができる。
【0115】
（３．自動車用足回り部品）
次に、本発明の別の態様に係る自動車用足回り部品について説明する。本実施形態に係る自動車用足回り部品は、引張強さが７８０ＭＰａ以上である、重ねられた２枚の鋼板２と、一方の鋼板２の端面と、他方の鋼板２の表面とを接合する溶接金属１と、を有する重ね隅肉継手を備え、溶接金属の化学成分が、単位質量％で、Ｃ：０．０５～０．１８％、Ｓｉ：０超～０．８０％、Ｍｎ：１．１０～２．５０％、Ｔｉ：０．０４～０．２５％、Ａｌ：０．００２～０．２０％、Ｃｒ：０～０．５％、Ｎｉ：０．５～２．５％、Ｂ：０～０．００５％、Ｐ：０超～０．０１５％、Ｓ：０超～０．０１５％、Ｓｂ：０～０．１０％、Ｃｕ：０～０．５０％、Ｎｂ：０～０．３０％、Ｖ：０～０．３％、Ｍｏ：０～０．５％、及びＮ：０～０．０１００％を含有し、残部が鉄および不純物からなり、化学成分が、下記式７を満たし、下記式８によって算出されるＭｓ点が４３５℃以下である。
７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌ≦１０．０・・・（式７）
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ・・・（式８）
ただし、式７及び式８における元素記号は、溶接金属における各元素の含有量（質量％）である。
次に、本発明の別の態様に係る自動車用足回り部品について説明する。本実施形態に係る自動車用足回り部品は、引張強さが７８０ＭＰａ以上である、重ねられた２枚の鋼板２と、一方の鋼板２の端面と、他方の鋼板２の表面とを接合する溶接金属１と、を有する重ね隅肉継手を備え、溶接金属の化学成分が、単位質量％で、Ｃ：０．０５～０．１８％、Ｓｉ：０超～０．８０％、Ｍｎ：１．１０～２．５０％、Ｔｉ：０．０４～０．２５％、Ａｌ：０．００２～０．２０％、Ｃｒ：０～０．５％、Ｎｉ：０．５～２．５％、Ｂ：０～０．００５％、Ｐ：０超～０．０１５％、Ｓ：０超～０．０１５％、Ｓｂ：０～０．１０％、Ｃｕ：０～０．５０％、Ｎｂ：０～０．３０％、Ｖ：０～０．３％、Ｍｏ：０～０．５％、及びＮ：０～０．０１００％を含有し、残部が鉄および不純物からなり、化学成分が、下記式７を満たし、下記式８によって算出されるＭｓ点が４３５℃以下である。
７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌ≦１０．０・・・（式７）
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ・・・（式８）
ただし、式７及び式８における元素記号は、溶接金属における各元素の含有量（質量％）である。
【0116】
（重ね隅肉溶接継手）
自動車用足回り部品は、２枚以上の鋼板を重ね隅肉溶接することにより製造された部品である。即ち、自動車用足回り部品は、２枚以上の鋼板と、これら鋼板を接合する重ね隅肉継手とを有する。重ね隅肉継手とは、隅肉溶接された重ね継手のことである。重ね継手とは、部品がお互いに０°≦α≦５°の角度で平行に置かれ、かつ、お互いに重なっている継手のことである（ＪＩＳ Ｚ ３００１－１：２０１８参照）。隅肉溶接によって得られる隅肉継手は、ほぼ直交する二つの面を溶接する三角形状の断面をもつ継手である（ＪＩＳ Ｚ ３００１－１：２０１８参照）。
自動車用足回り部品は、２枚以上の鋼板を重ね隅肉溶接することにより製造された部品である。即ち、自動車用足回り部品は、２枚以上の鋼板と、これら鋼板を接合する重ね隅肉継手とを有する。重ね隅肉継手とは、隅肉溶接された重ね継手のことである。重ね継手とは、部品がお互いに０°≦α≦５°の角度で平行に置かれ、かつ、お互いに重なっている継手のことである（ＪＩＳ Ｚ ３００１－１：２０１８参照）。隅肉溶接によって得られる隅肉継手は、ほぼ直交する二つの面を溶接する三角形状の断面をもつ継手である（ＪＩＳ Ｚ ３００１－１：２０１８参照）。
【0117】
重ね隅肉継手は、図１に例示されるように、重ねられた２枚の鋼板２と溶接金属１とを有する。溶接金属１とは、溶接部の一部で、溶接中に溶融凝固した金属である（ＪＩＳ Ｚ ３００１－１：２０１８参照）。溶接金属１は、一方の鋼板２の端面と、他方の鋼板２の表面とを接合する。鋼板２の引張強さは７８０ＭＰａ以上である。
【0118】
溶接金属１の化学成分は、所定範囲内とされる。以下に、溶接金属１の化学成分について詳細に説明する。以下に説明する溶接金属１は、例えば引張強さ７８０ＭＰａ以上の高強度鋼板を、本実施形態に係るソリッドワイヤを用いて重ね隅肉溶接することにより得られる。なお、溶接金属は、溶接母材である鋼板と、溶加材であるソリッドワイヤが溶融状態で混合されて得られるものである。従って、溶接金属の成分は、ソリッドワイヤの成分とは必ずしも一致しない。
【0119】
（Ｃ：０．０５～０．１８％）
溶接金属のＣ含有量を０．０５％以上とすることにより、溶接金属の引張強さを高めることができる。従って、溶接金属のＣ含有量は０．０５％以上であり、好ましくは０．０６％以上、０．０８％以上、０．０９％以上、又は０．１０％以上である。
溶接金属のＣ含有量を０．０５％以上とすることにより、溶接金属の引張強さを高めることができる。従って、溶接金属のＣ含有量は０．０５％以上であり、好ましくは０．０６％以上、０．０８％以上、０．０９％以上、又は０．１０％以上である。
【0120】
一方、溶接金属のＣ含有量が増加すると、止端部にアンダーカットが生じやすくなる。溶接金属のＣ含有量を０．１８％以下とすることにより、アンダーカットの抑制と共に溶接金属の過剰な硬化を回避して、耐割れ性を向上させることができる。従って、溶接金属のＣ含有量は０．１８％以下であり、好ましくは０．１５％以下、又は０．１２％以下である。
【0121】
（Ｓｉ：０％超０．８０％以下）
Ｓｉは溶接金属を脱酸する効果を有する。また、Ｓｉはアーク溶接時に溶融池の脱酸を促進することにより、溶接金属の引張強さを向上させる。この効果を得るために、通常の溶接ワイヤには、Ｓｉが積極的に添加されている。しかしながら、Ｓｉは絶縁性のＳｉ酸化物を主成分とするスラグを形成し、電着塗装性を損なう。電着塗装性を向上させるためには、溶接時にＳｉ酸化物の生成量を可能な限り低減させることが望ましい。このため、本実施形態に係る溶接金属において、Ｓｉは０．８０％以下とされる。溶接金属のＳｉ含有量は、好ましくは０．７０％以下、０．６０％以下、又は０．５０％以下である。
Ｓｉは溶接金属を脱酸する効果を有する。また、Ｓｉはアーク溶接時に溶融池の脱酸を促進することにより、溶接金属の引張強さを向上させる。この効果を得るために、通常の溶接ワイヤには、Ｓｉが積極的に添加されている。しかしながら、Ｓｉは絶縁性のＳｉ酸化物を主成分とするスラグを形成し、電着塗装性を損なう。電着塗装性を向上させるためには、溶接時にＳｉ酸化物の生成量を可能な限り低減させることが望ましい。このため、本実施形態に係る溶接金属において、Ｓｉは０．８０％以下とされる。溶接金属のＳｉ含有量は、好ましくは０．７０％以下、０．６０％以下、又は０．５０％以下である。
【0122】
溶接金属のＳｉ含有量が低いほど溶接金属の電着塗装性が向上するので、溶接金属のＳｉ含有量は０％であってもよい。一方、溶接金属の強度を向上させる観点から、溶接金属のＳｉ含有量を、０．０２％以上、０．０４％以上、又は０．０６％以上としてもよい。
【0123】
（Ｍｎ：１．１０～２．５０％）
Ｍｎは溶接金属を脱酸する効果を有する。また、Ｍｎはアーク溶接時における溶融池の脱酸を促進することにより、溶接金属の引張強さを向上させる。従って、溶接金属のＭｎ含有量は１．１０％以上であり、好ましくは１．５０％以上、又は２．００％以上である。
Ｍｎは溶接金属を脱酸する効果を有する。また、Ｍｎはアーク溶接時における溶融池の脱酸を促進することにより、溶接金属の引張強さを向上させる。従って、溶接金属のＭｎ含有量は１．１０％以上であり、好ましくは１．５０％以上、又は２．００％以上である。
【0124】
一方、ＭｎはＳｉと結合することで絶縁性の酸化物を生成する。Ｍｎ－Ｓｉ酸化物はスラグの導電性を低下させる。導電性が低いスラグは、電着塗装性を損なう。Ｍｎによる電着塗装性の劣化の程度は、上述したＳｉと比較すると小さいが、電着塗装性を一層向上させる観点から、溶接金属のＭｎ含有量は２．５０％以下であり、好ましくは２．３０％以下である。
【0125】
（Ｔｉ：０．０４～０．２５％）
Ｔｉは、ガスシールドアーク溶接を行う際に用いるシールドガス中の酸素と反応し、Ｔｉ系酸化物を主体とするＴｉ系スラグを生成する。Ｔｉ系スラグは導電性である。そのため、溶接金属の表面に発生したＴｉ系スラグは、電着塗装不良を生じさせにくい。溶接金属に含まれるＴｉ量を増大させると、Ｓｉ－Ｍｎ系スラグの生成量を減少させることができる。これにより、電着塗装性を改善することができる。さらに、Ｔｉはブローホールを減少させる効果も有する。従って、溶接金属のＴｉ含有量は０．０４％以上であり、好ましくは０．０６％以上、又は０．０８％以上である。
Ｔｉは、ガスシールドアーク溶接を行う際に用いるシールドガス中の酸素と反応し、Ｔｉ系酸化物を主体とするＴｉ系スラグを生成する。Ｔｉ系スラグは導電性である。そのため、溶接金属の表面に発生したＴｉ系スラグは、電着塗装不良を生じさせにくい。溶接金属に含まれるＴｉ量を増大させると、Ｓｉ－Ｍｎ系スラグの生成量を減少させることができる。これにより、電着塗装性を改善することができる。さらに、Ｔｉはブローホールを減少させる効果も有する。従って、溶接金属のＴｉ含有量は０．０４％以上であり、好ましくは０．０６％以上、又は０．０８％以上である。
【0126】
一方、溶接金属のＴｉ含有量を０．２５％以下とすることにより、溶接金属にＴｉ系酸化物が過剰に生成することを防止して、溶接金属の伸びを一層向上させることができる。従って、溶接金属のＴｉ含有量は０．２５％以下であり、好ましくは０．２０％以下、又は０．１８％以下である。
【0127】
（Ａｌ：０．００２～０．２０％）
Ａｌは、Ｓｉ－Ｍｎ系スラグの生成量を減少させて、電着塗装性を改善する。従って、溶接金属のＡｌ含有量は０．００２％以上である。溶接金属のＡｌ含有量は好ましくは０．００５％以上、又は０．０１０％以上である。
Ａｌは、Ｓｉ－Ｍｎ系スラグの生成量を減少させて、電着塗装性を改善する。従って、溶接金属のＡｌ含有量は０．００２％以上である。溶接金属のＡｌ含有量は好ましくは０．００５％以上、又は０．０１０％以上である。
【0128】
一方、ソリッドワイヤのＡｌ含有量を０．２０％以下にすることにより、溶接金属にＡｌ系酸化物が過剰に生成することを防止し、溶接金属の伸びを一層向上させることができる。また、Ａｌ系スラグは絶縁性であるので、溶接金属のＡｌ含有量を０．２０％以下にすることにより、電着塗装不良を一層確実に回避することができる。従って、溶接金属のＡｌ含有量は０．２０％以下であり、好ましくは０．１８％以下、０．１５％以下、又は０．１０％以下である。
【0129】
（Ｃｒ：０～０．５％）
Ｃｒは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではなく、その含有量は０％であってもよい。一方、Ｃｒは溶接金属の焼入れ性を高めて、引張強さを向上させる。従って、溶接金属のＣｒ含有量を０．１％以上、０．２％以上、又は０．３％以上としてもよい。
Ｃｒは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではなく、その含有量は０％であってもよい。一方、Ｃｒは溶接金属の焼入れ性を高めて、引張強さを向上させる。従って、溶接金属のＣｒ含有量を０．１％以上、０．２％以上、又は０．３％以上としてもよい。
【0130】
また、溶接金属のＣｒ含有量を０．５％以下とすることにより、溶接金属の過剰な硬化を回避して、溶接金属の伸びを一層向上させることができる。従って、溶接金属のＣｒ含有量を０．５％以下、０．４％以下、又は０．３％以下としてもよい。
【0131】
（Ｎｉ：０．５～２．５％）
Ｎｉは、止端部のアンダーカット抑制効果を有する。さらにＮｉは、鋼のＭｓ点を低下させ、かつ、炭素当量Ｃｅｑを増大させる効果を有する元素である。ただし、Ｃ、Ｍｎ、Ｓｉ等の合金元素と比べて、ＮｉがＣｅｑに及ぼす影響は小さい。従って、Ｎｉを溶接金属に含有させることにより、溶接金属のＭｓ点を低下させながら、溶接金属の原材料であるソリッドワイヤのＣｅｑの増大を抑制することができる。
Ｎｉは、止端部のアンダーカット抑制効果を有する。さらにＮｉは、鋼のＭｓ点を低下させ、かつ、炭素当量Ｃｅｑを増大させる効果を有する元素である。ただし、Ｃ、Ｍｎ、Ｓｉ等の合金元素と比べて、ＮｉがＣｅｑに及ぼす影響は小さい。従って、Ｎｉを溶接金属に含有させることにより、溶接金属のＭｓ点を低下させながら、溶接金属の原材料であるソリッドワイヤのＣｅｑの増大を抑制することができる。
【0132】
溶接金属のＮｉ含有量を０．５％以上とすることにより、溶接金属のＭｓ点を低下させて、溶接部の疲労強度を向上させることができる。溶接金属のＮｉ含有量を０．８％以上、１．２％以上、又は１．５％以上としてもよい。なお、溶接金属のＮｉ含有量が０．５％以上であっても、溶接金属の原材料であるソリッドワイヤのＣｅｑは低い値に保たれるので、ソリッドワイヤの生産性は損なわれない。
【0133】
一方、溶接金属のＮｉ含有量が２．５％超である場合、溶接金属の原材料であるソリッドワイヤの加工性の確保が難しくなる。ソリッドワイヤの加工性を一層高めるために、溶接金属のＮｉ含有量は２．５％以下、２．２％以下、又は２．０％以下とする。
【0134】
（Ｂ：０～０．００５％）
Ｂは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではなく、その含有量は０％であってもよい。一方、Ｂは、溶接金属の焼入れ性を高めて、引張強さを向上させる。従って、溶接金属のＢ含有量を０．００１％以上、又は０．００２％以上としてもよい。
Ｂは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではなく、その含有量は０％であってもよい。一方、Ｂは、溶接金属の焼入れ性を高めて、引張強さを向上させる。従って、溶接金属のＢ含有量を０．００１％以上、又は０．００２％以上としてもよい。
【0135】
一方、溶接金属の過剰な硬化を回避して、溶接金属の伸びを一層高めるために、溶接金属のＢ含有量を０．００５％以下、０．００４％以下、又は０．００３％以下としてもよい。
【0136】
（Ｐ：０％超０．０１５％以下）
Ｐは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。また、Ｐは溶接金属の高温割れを発生させるおそれがある。従って、溶接金属のＰ含有量は小さいほど好ましく、０％であってもよい。また、溶接金属の高温割れのリスクを抑制する観点から、溶接金属のＰ含有量は０．０１５％以下とされる。溶接金属のＰ含有量は好ましくは０．０１４％以下、０．０１０％以下、又は０．００８％以下である。
Ｐは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。また、Ｐは溶接金属の高温割れを発生させるおそれがある。従って、溶接金属のＰ含有量は小さいほど好ましく、０％であってもよい。また、溶接金属の高温割れのリスクを抑制する観点から、溶接金属のＰ含有量は０．０１５％以下とされる。溶接金属のＰ含有量は好ましくは０．０１４％以下、０．０１０％以下、又は０．００８％以下である。
【0137】
一方、Ｐは不純物として鋼に混入する元素である。溶接金属のＰ含有量を低減させると、ソリッドワイヤ及び鋼板の材料の精錬コストが上昇する。従って、経済的観点から、溶接金属のＰ含有量を０％超、０．００１％以上、又は０．００５％以上としてもよい。
【0138】
（Ｓ：０％超０．０１５％以下）
Ｓは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。従って、溶接金属のＳ含有量は０％であってもよい。一方、Ｓは不純物として鋼に混入する元素である。溶接金属のＳ含有量を低減させると、ソリッドワイヤ及び鋼板の材料の精錬コストが上昇する。従って、経済的観点から、溶接金属のＳ含有量を０％超としてもよい。
Ｓは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。従って、溶接金属のＳ含有量は０％であってもよい。一方、Ｓは不純物として鋼に混入する元素である。溶接金属のＳ含有量を低減させると、ソリッドワイヤ及び鋼板の材料の精錬コストが上昇する。従って、経済的観点から、溶接金属のＳ含有量を０％超としてもよい。
【0139】
また、Ｓは、スラグを溶接ビードの中央に集める作用を有する。何故なら、Ｓは、溶融池の中央部の表面張力を溶融池の周辺部の表面張力よりも増加させるからである。これにより、溶融池に内向き対流を発生させて、スラグを溶融池の中央部に移動させることができる。溶融池から母材部への熱移動に起因して、溶融池の周辺部の温度は、溶融池の中心部の温度よりも低い。そして、ソリッドワイヤを介して溶融池にＳを添加すると、温度が低い溶融値の周辺部よりも、温度が高い溶融池中央部の方が、表面張力が高くなるのである。溶接ビードの止端部から中央部へとスラグを移動させることにより、電着塗装性を一層高めることができる。この効果を得るためには、溶接金属のＳ含有量を０．００１％以上、０．００２％以上、又は０．００５％以上とすることが好ましい。
【0140】
一方、溶接金属の凝固割れのおそれを一層抑制する観点から、溶接金属のＳ含有量は０．０１３％以下とされる。溶接金属のＳ含有量は好ましくは０．０１２％以下、０．０１０％以下、又は０．００８％以下である。
【0141】
（Ｓｂ：０～０．１０％）
Ｓｂは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。従って、溶接金属のＳｂ含有量は０％であってもよい。一方、Ｓｂは、Ｓと同様の機構によって、溶融池に内向き対流を発生させて、スラグを溶接ビードの中央に集める効果を有する。これにより、電着塗装性を一層高めることができる。この効果を得るために、溶接金属のＳｂ含有量を０．０１％以上、０．０２％以上、または０．０４％とすることが好ましい。
Ｓｂは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。従って、溶接金属のＳｂ含有量は０％であってもよい。一方、Ｓｂは、Ｓと同様の機構によって、溶融池に内向き対流を発生させて、スラグを溶接ビードの中央に集める効果を有する。これにより、電着塗装性を一層高めることができる。この効果を得るために、溶接金属のＳｂ含有量を０．０１％以上、０．０２％以上、または０．０４％とすることが好ましい。
【0142】
一方、溶接金属の凝固割れのおそれを一層低減する観点から、溶接金属のＳｂ含有量を０．１０％以下、０．０８％以下、又は０．０５％以下としてもよい。
【0143】
（Ｃｕ：０～０．５０％）
Ｃｕは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。従って、溶接金属のＣｕ含有量は０％であってもよい。一方、Ｃｕは溶接金属の強度を向上させる。従って、Ｃｕが溶接金属に含有されてもよい。溶接金属のＣｕ含有量は、例えば０．０１％以上、０．０５％以上、又は０．１０％以上としてもよい。
Ｃｕは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。従って、溶接金属のＣｕ含有量は０％であってもよい。一方、Ｃｕは溶接金属の強度を向上させる。従って、Ｃｕが溶接金属に含有されてもよい。溶接金属のＣｕ含有量は、例えば０．０１％以上、０．０５％以上、又は０．１０％以上としてもよい。
【0144】
一方、溶接金属のＣｕ含有量を０．５０％以下とすることにより、溶接割れを抑制することができる。従って、溶接金属のＣｕ含有量を０．５０％以下、０．４０％以下、または０．３０％以下としてもよい。
【0145】
（Ｎｂ：０～０．３０％）
Ｎｂは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。従って、溶接金属のＮｂ含有量は０％であってもよい。一方、Ｎｂは、溶接金属の焼入れ性を高めて引張強さを向上させる。従って、溶接金属のＮｂ含有量を０．０１％以上、０．０５％以上、または０．１０％以上としてもよい。
Ｎｂは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。従って、溶接金属のＮｂ含有量は０％であってもよい。一方、Ｎｂは、溶接金属の焼入れ性を高めて引張強さを向上させる。従って、溶接金属のＮｂ含有量を０．０１％以上、０．０５％以上、または０．１０％以上としてもよい。
【0146】
一方、溶接金属のＮｂ含有量を０．３０％以下とすることにより、溶接金属の伸びを一層向上させることができる。従って、溶接金属のＮｂ含有量は好ましくは０．３０％以下であり、より好ましくは０．００５％以下である。
【0147】
（Ｖ：０～０．３％）
Ｖは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。従って、溶接金属のＶ含有量は０％であってもよい。一方、Ｖは、溶接金属の焼入れ性を高めて引張強さを向上させる。従って、溶接金属のＶ含有量を０．０１％以上、０．０５％以上、または０．１０％以上としてもよい。
Ｖは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。従って、溶接金属のＶ含有量は０％であってもよい。一方、Ｖは、溶接金属の焼入れ性を高めて引張強さを向上させる。従って、溶接金属のＶ含有量を０．０１％以上、０．０５％以上、または０．１０％以上としてもよい。
【0148】
一方、溶接金属のＶ含有量を０．３％以下とすることにより、溶接金属の伸びを一層向上させることができる。従って、溶接金属のＶ含有量は好ましくは０．３％以下であり、より好ましくは０．００５％以下である。
【0149】
（Ｍｏ：０～０．５％）
Ｍｏは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。従って、溶接金属のＭｏ含有量は０％であってもよい。一方、Ｍｏは、溶接金属の焼入れ性を高めて引張強さを向上させる。従って、溶接金属のＭｏ含有量を０．１％以上、または０．２％以上としてもよい。
Ｍｏは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。従って、溶接金属のＭｏ含有量は０％であってもよい。一方、Ｍｏは、溶接金属の焼入れ性を高めて引張強さを向上させる。従って、溶接金属のＭｏ含有量を０．１％以上、または０．２％以上としてもよい。
【0150】
一方、溶接金属のＭｏ含有量を０．５％以下とすることにより、溶接金属の伸びを一層向上させることができる。従って、溶接金属のＭｏ含有量は好ましくは０．５％以下であり、より好ましくは０．４％以下、０．３５％以下、または０．３％以下である。
【0151】
（Ｎ：０～０．０１００％）
Ｎは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。また、Ｎは溶接金属の機械的特性を損なうおそれがある。従って、溶接金属のＮ含有量は小さいほど好ましく、０％であってもよい。また、溶接金属の機械的特性を確保する観点から、溶接金属のＮ含有量は０．０１００％以下とされる。溶接金属のＮ含有量は好ましくは０．００８０％以下、又は０．００５０％以下である。
Ｎは、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属において必須ではない。また、Ｎは溶接金属の機械的特性を損なうおそれがある。従って、溶接金属のＮ含有量は小さいほど好ましく、０％であってもよい。また、溶接金属の機械的特性を確保する観点から、溶接金属のＮ含有量は０．０１００％以下とされる。溶接金属のＮ含有量は好ましくは０．００８０％以下、又は０．００５０％以下である。
【0152】
一方、Ｎは不純物として鋼に混入する元素である。また、アーク溶接の際に大気中の窒素を巻き込んで溶接金属にＮが混入することがある。溶接金属のＮ含有量を低減させると、ソリッドワイヤや鋼板の精錬コストが上昇するだけでなく、溶接施工時のコストも増加する。従って、経済的観点から、溶接金属のＮ含有量を０．０００２％超、又は０．００４０％以上としてもよい。
【0153】
（残部：鉄および不純物）
溶接金属の化学成分の残部は、鉄及び不純物である。不純物とは、例えば鋼材を工業的に製造する際に、鉱石若しくはスクラップ等のような原料、又は製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。例えば０％超０．０１％以下のＯ（酸素）であれば、本実施形態に係る自動車用足回り部品において許容される。
溶接金属の化学成分の残部は、鉄及び不純物である。不純物とは、例えば鋼材を工業的に製造する際に、鉱石若しくはスクラップ等のような原料、又は製造工程の種々の要因によって混入する成分であって、本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属に悪影響を与えない範囲で許容されるものを意味する。例えば０％超０．０１％以下のＯ（酸素）であれば、本実施形態に係る自動車用足回り部品において許容される。
【0154】
（７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌ：１０．０以下）
７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌは、溶接部の電着塗装性を示す指標である。発明者らが種々の成分系を有する溶接金属について、スラグに起因する電着塗装不良の有無を調査した結果、塗装不良に関する指標である７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌの値が１０．０を超えると、溶接金属に赤錆が早期に発生してしまい、耐食性に乏しいことが明らかとなった。溶接部の赤錆はスラグに起因する電着塗装不良部から発生するため、塗装不良を防止することが赤錆抑制策となる。そのため、７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌの上限を１０．０とした。即ち、本実施形態に係る自動車用足回り部品において、溶接金属の化学成分は式７を満たす。
７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌ≦１０．０・・・（式７）
なお、式７における元素記号は、溶接金属における各元素の含有量（質量％）である。
７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌは、溶接部の電着塗装性を示す指標である。発明者らが種々の成分系を有する溶接金属について、スラグに起因する電着塗装不良の有無を調査した結果、塗装不良に関する指標である７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌの値が１０．０を超えると、溶接金属に赤錆が早期に発生してしまい、耐食性に乏しいことが明らかとなった。溶接部の赤錆はスラグに起因する電着塗装不良部から発生するため、塗装不良を防止することが赤錆抑制策となる。そのため、７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌの上限を１０．０とした。即ち、本実施形態に係る自動車用足回り部品において、溶接金属の化学成分は式７を満たす。
７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌ≦１０．０・・・（式７）
なお、式７における元素記号は、溶接金属における各元素の含有量（質量％）である。
【0155】
７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌの下限値は特に限定されない。上述された、式７に含まれる元素記号に対応する元素の上下限値、及び／又は好ましい上下限値を適宜組み合わせて、７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌの上下限値を定めてもよい。
【0156】
（Ｍｓ点：４３５℃以下）
本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属では、下記式８によって算出されるＭｓ点が４３５℃以下である。Ｍｓ点とは、オーステナイトからマルテンサイトへの変態が開始する温度のことである。
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ・・・（式８）
なお、式８における元素記号は、溶接金属における各元素の含有量（質量％）である。
本実施形態に係る自動車用足回り部品の溶接金属では、下記式８によって算出されるＭｓ点が４３５℃以下である。Ｍｓ点とは、オーステナイトからマルテンサイトへの変態が開始する温度のことである。
Ｍｓ点＝５５０－３６１×Ｃ－３９×Ｍｎ－３５×Ｖ－２０×Ｃｒ－１７×Ｎｉ－１０×Ｃｕ－５×Ｍｏ－５×Ｗ＋３０×Ａｌ・・・（式８）
なお、式８における元素記号は、溶接金属における各元素の含有量（質量％）である。
【0157】
溶接金属のＭｓ点が低いほど、溶接金属の変態膨張が促進される。これにより、溶接金属に圧縮応力が発生し、引張残留応力が低減され、溶接金属の疲労強度が向上する。従って、溶接金属のＭｓ点は４３５℃以下とする。溶接金属のＭｓ点を４２５℃以下、４１５℃以下、または４００℃以下としてもよい。なお、本実施形態に係るソリッドワイヤにおけるＭｓ点は４２５℃以下と規定した。各種の鋼板と組み合わせた溶接において溶接金属のＭｓ点が４３５℃以下となるように、ソリッドワイヤのＭｓ点は低めの値に設定した。
【0158】
溶接金属のＭｓ点の下限値は特に限定されない。上述された、式８に含まれる元素記号に対応する元素の上下限値、及び／又は好ましい上下限値を適宜組み合わせて、溶接金属のＭｓ点の上下限値を定めてもよい。
【0159】
溶接金属の化学成分は高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）による発光分光分析法で測定することができる。具体的には、（１）溶接部の長手方向中央部において、長手方向に垂直な断面を目視観察することによって予め溶接金属の領域を特定し、（２）その領域をドリルで切削することによって溶接金属の切り粉を採取し、（３）その切り粉を試料として高周波誘導結合プラズマ（ＩＣＰ）による発光分光分析法で測定する。なお、溶接金属の表面は酸化被膜で覆われている。溶接金属の切り粉を採取する前に、溶接金属の最表面を除去しておくことが好ましい。また、溶接金属の表面に塗膜が設けられている場合がある。この場合、公知のリムーバーを用いて塗膜を除去する。
【0160】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明はこれに限定されることなく、その発明の技術的思想を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【0161】
例えば、本実施形態に係るガスシールドアーク製造方法によって得られる、ガスシールドアーク溶接継手の用途及び種類は限定されない。ガスシールドアーク溶接継手の好適な用途の一例は、自動車部品である。この場合、ガスシールドアーク溶接継手は、１パス溶接で製造される隅肉継手、及び突合せ継手等とすることが好ましい。
【0162】
ガスシールドアーク溶接継手の母材となる複数枚の薄板材料は特に限定されない。本実施形態に係るガスシールドアーク溶接継手の製造方法によれば、溶接金属を高強度化することが可能である。従って、母材として用いられる薄板材料を、高強度鋼板にすると、極めて機械的特性が優秀なガスシールドアーク溶接継手を得ることができるので好ましい。高強度鋼板とは、例えば、引張強さ７８０ＭＰａ以上、又は９８０ＭＰａ以上の鋼板である。ガスシールドアーク溶接継手が自動車用部品である場合、薄板材料の板厚は例えば０．８ｍｍ～３．６ｍｍとすることが好ましい。薄板材料の枚数も特に限定されず、２枚であっても、３枚以上であってもよい。
【0163】
なお、本実施形態に係るソリッドワイヤと、高強度鋼板とを組み合わせることによって、疲労強度向上効果が一層高められる。高強度鋼板には、Ｃ及びＭｎが多く含まれる。本実施形態に係るソリッドワイヤを用いて高強度鋼板を溶接することにより、溶接金属中の合金元素の濃度を上昇させて、溶接金属の変態温度を例えば４３５℃以下まで低下させることができる。溶接金属の変態温度を低下させることにより、溶接金属に一層顕著な変態膨張を生じさせて、溶接金属の引張残留応力を一層緩和することができる。
【0164】
本実施形態に係るガスシールドアーク溶接用ソリッドワイヤの形状も特に限定されない。ガスシールドアーク溶接に適した線径を、本実施形態に係るソリッドワイヤに適用することができる。また、例えば、ソリッドワイヤの線径を０．８～１．６ｍｍとしてもよい。
【実施例0165】
実施例により本発明の一態様の効果を更に具体的に説明する。ただし、実施例での条件は、本発明の実施可能性及び効果を確認するために採用した一条件例に過ぎない。本発明は、この一条件例に限定されない。本発明は、本発明の要旨を逸脱せず、本発明の目的を達成する限り、種々の条件を採用し得る。
【0166】
（実験１）
真空溶解した原料鋼を、鍛造、圧延することでφ５．０ｍｍの原線とした。その後、原線を焼鈍した後に、直径１．２ｍｍの製品径まで仕上伸線した。必要に応じてワイヤ表面に銅めっきを施し、２０ｋｇ巻きスプールとしたものを試作品とした。試作したソリッドワイヤの化学成分と計算値を表１～表３に示す。なお、本発明の範囲外の数値には下線を付した。また、含有しない成分は、表において空白とした。
真空溶解した原料鋼を、鍛造、圧延することでφ５．０ｍｍの原線とした。その後、原線を焼鈍した後に、直径１．２ｍｍの製品径まで仕上伸線した。必要に応じてワイヤ表面に銅めっきを施し、２０ｋｇ巻きスプールとしたものを試作品とした。試作したソリッドワイヤの化学成分と計算値を表１～表３に示す。なお、本発明の範囲外の数値には下線を付した。また、含有しない成分は、表において空白とした。
【0167】
【表1】
【0168】
【表2】
【0169】
【表3】
【0170】
表３には、ソリッドワイヤの伸線加工における生産性も示している。生産性は、焼鈍後のφ５．０ｍｍ原線からφ１．２ｍｍに仕上げ伸線する際の、ワイヤの破断の有無で評価した。なお、焼鈍では、原線ワイヤを１２００℃まで加熱した後に、８００℃から５００℃までの冷却時間が３００秒となるように温度履歴を管理した。
【0171】
表３に示す通り、本発明のソリッドワイヤ成分では、伸線時の破断することなく安定した生産性を確保することができた。一方、比較例２５および比較例３０においては、断線が発生した。比較例２５の断線の原因は、過剰なＣｅｑによるワイヤ原線の硬化であり、比較例３０の断線の原因は、過剰なＮｉによるワイヤ原線の焼鈍不足であると推定される。
【0172】
試作したソリッドワイヤを用いて、表４に示す鋼板同士の重ね隅肉溶接を行い、アンダーカットの発生状況、溶接部の疲労強度、および電着塗装不良を調査した。溶接時のシールドガスはいずれもＡｒ＋２０％ＣＯ２とし、溶接電流２３０Ａ、アーク電圧２６．５Ｖ、溶接速度８０ｃｍ／ｍｉｎでパルスマグ溶接を実施した。
【0173】
【表4】
【0174】
（アンダーカットの調査）
アンダーカットは、横向き姿勢での溶接を行った後に、溶接止端部の溶接金属の凹み有無を調査することにより評価した。日本道路協会の道路橋示方書（鋼橋編）１では、アンダーカット深さの許容値を０．３ｍｍとしているため、０．３ｍｍ以上の凹みが生じた場合を不合格とした。
アンダーカットは、横向き姿勢での溶接を行った後に、溶接止端部の溶接金属の凹み有無を調査することにより評価した。日本道路協会の道路橋示方書（鋼橋編）１では、アンダーカット深さの許容値を０．３ｍｍとしているため、０．３ｍｍ以上の凹みが生じた場合を不合格とした。
【0175】
（疲労試験）
溶接部の疲労強度は、下向き姿勢で作製した溶接継手から平面曲げ疲労試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ ２２７５－１９７８に従って疲労試験を実施した。汎用的な溶接ワイヤを使用した溶接部を応力振幅２５０ＭＰａでの両振り試験したところ、破断寿命が約９万回であったことから、その３倍の２７万回以上の破断寿命となる場合を合格とした。
溶接部の疲労強度は、下向き姿勢で作製した溶接継手から平面曲げ疲労試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ ２２７５－１９７８に従って疲労試験を実施した。汎用的な溶接ワイヤを使用した溶接部を応力振幅２５０ＭＰａでの両振り試験したところ、破断寿命が約９万回であったことから、その３倍の２７万回以上の破断寿命となる場合を合格とした。
【0176】
（板隙溶接性の調査）
図３に示すような、鋼板２の間の隙間が徐々に広がる板隙試験片を用いたテーパー試験を実施した。重ねられた、長さ３００ｍｍの２つの試験片の一方の終端部に厚さ３ｍｍのスペーサを挟んだ状態で、重ね隅肉溶接を実施した。溶接電流２３５Ａ、アーク電圧２６．５Ｖ、溶接速度１００ｃｍ／ｍｉｎとした。板隙０ｍｍの箇所を開始位置とし溶接を行った。溶接終了後に、図１のように上板の角部が溶融している重ね継手を良好な継手とみなし、図２のように上板角部が未溶融となる重ね継手を不良な継手とみなした。そして、良好な継手を製造可能な板隙の上限値を求めた。良好な継手を製造可能な板隙の上限値が１．５０ｍｍ以上である例に関しては、表４の「板隙溶接性」列に「◎」と記載した。それ以外の例に関しては、表４の「板隙溶接性」列に「〇」と記載した。
図３に示すような、鋼板２の間の隙間が徐々に広がる板隙試験片を用いたテーパー試験を実施した。重ねられた、長さ３００ｍｍの２つの試験片の一方の終端部に厚さ３ｍｍのスペーサを挟んだ状態で、重ね隅肉溶接を実施した。溶接電流２３５Ａ、アーク電圧２６．５Ｖ、溶接速度１００ｃｍ／ｍｉｎとした。板隙０ｍｍの箇所を開始位置とし溶接を行った。溶接終了後に、図１のように上板の角部が溶融している重ね継手を良好な継手とみなし、図２のように上板角部が未溶融となる重ね継手を不良な継手とみなした。そして、良好な継手を製造可能な板隙の上限値を求めた。良好な継手を製造可能な板隙の上限値が１．５０ｍｍ以上である例に関しては、表４の「板隙溶接性」列に「◎」と記載した。それ以外の例に関しては、表４の「板隙溶接性」列に「〇」と記載した。
【0177】
（電着塗装不良の面積率の測定）
下向き姿勢で作製した溶接試験片を脱脂、化成処理した後に、膜厚が２０μｍとなるように電着塗装を施した。そして、溶接ビードの電着塗装部を写真撮影し、その画像から溶接ビード面積に対する電着塗装不良の面積の比率を測定した。尚、溶接試験片のビード長さは１２０ｍｍで、溶接開始部と終端部の１５ｍｍを除いた９０ｍｍ長さの溶接ビードから電着塗装の不良率を求めた。電着塗装には灰色の塗料を用いて塗装することで、赤茶色や黒色のスラグが露出する電着塗装不良部を識別した。塗装不良面積が面積率で５％以下の場合に電着塗装率が良好であると判断した。
下向き姿勢で作製した溶接試験片を脱脂、化成処理した後に、膜厚が２０μｍとなるように電着塗装を施した。そして、溶接ビードの電着塗装部を写真撮影し、その画像から溶接ビード面積に対する電着塗装不良の面積の比率を測定した。尚、溶接試験片のビード長さは１２０ｍｍで、溶接開始部と終端部の１５ｍｍを除いた９０ｍｍ長さの溶接ビードから電着塗装の不良率を求めた。電着塗装には灰色の塗料を用いて塗装することで、赤茶色や黒色のスラグが露出する電着塗装不良部を識別した。塗装不良面積が面積率で５％以下の場合に電着塗装率が良好であると判断した。
【0178】
これらの評価の結果を表５に示す。
【0179】
【表5】
【0180】
本発明の要件を満たさない比較例のソリッドワイヤは、いずれかの評価項目が不合格となった。
【0181】
比較例２３では、Ｎｉ含有量が不足していた。比較例２３によって得られた溶接金属は、疲労試験結果が劣位であった。また、比較例２３によって得られた溶接金属には、アンダーカットが生じた。
【0182】
比較例２４では、Ｃｅｑ及びＭｓ点が不足していた。比較例２４によって得られた溶接金属は、疲労試験結果が劣位であった。
【0183】
比較例２５では、Ｃｅｑが過剰であった。比較例２５によって得られた溶接金属は評価基準を満たしていたが、上述の通り、比較例２５は生産性が劣っていた。
【0184】
比較例２６では、Ｍｓ点が過剰であった。比較例２６によって得られた溶接金属は、疲労試験結果が劣位であった。
【0185】
比較例２７では、Ｍｎが不足し、そのためにＣｅｑが不足していた。比較例２７によって得られた溶接金属は、疲労試験結果が劣位であった。
【0186】
比較例２８では、Ｓｉ、及びＳｉ×Ｍｎが過剰であった。比較例２８によって得られた溶接金属は、塗装性が劣位であった。
【0187】
比較例２９では、Ｔｉが不足しており、（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）が過剰であった。比較例２９によって得られた溶接金属は、塗装性が劣位であった。
【0188】
比較例３０では、Ｎｉが過剰であった。比較例３０によって得られた溶接金属は評価基準を満たしていたが、上述の通り、比較例２５は生産性が劣っていた。
【0189】
比較例３１では、Ｎｉが添加されておらず、Ｓｉ及びＳｉ×Ｍｎが過剰であり、Ｔｉが不足しており、（Ｓｉ＋Ｍｎ／５）／（Ｔｉ＋Ａｌ）が過剰であり、Ｃｅｑ及びＭｓ点も過剰であった。比較例３１によって得られた溶接金属は、疲労試験結果及び塗装性が劣位であった。
【0190】
比較例３６では、Ｃｅｑ及びＭｓ点が不足していた。比較例３６によって得られた溶接金属は、疲労試験結果が劣位であった。
【0191】
一方、発明範囲内のソリッドワイヤである例１～例２２、及び例３２～例３５によれば、溶接止端部のアンダーカットが抑制され、疲労強度に優れ、さらに塗装性に優れた溶接金属を製造することができた。また、ソリッドワイヤの電気抵抗値の指標であるＳｉ＋０．５×（Ｍｎ＋Ｃｒ）＋０．３×Ｎｉが１．２０以上である例１～例２２、例３２、及び例３４は、板隙溶接性に優れていた。
【0192】
（実験２：Ｂ含有量に関する式５の作用効果の確認）
実験１と同じ条件で、種々のソリッドワイヤを試作した。試作したソリッドワイヤの化学成分と計算値を表６～表８に示す。表８の「Ｂ下限」とは、下記式５によって算出された、ソリッドワイヤのＢ含有量の好ましい下限値である。
Ｂ≧（５４－２０×Ｓｉ－８×Ｍｎ－８５×Ｔｉ－４０×Ａｌ＋１５００×Ｎ）／１００００・・・（式５）
なお、本発明の範囲外の数値には下線を付した。また、含有しない成分は、表において空白とした。なお、表にはソリッドワイヤの伸線加工における生産性も示している。生産性の評価方法も、実験１と同一とした。
実験１と同じ条件で、種々のソリッドワイヤを試作した。試作したソリッドワイヤの化学成分と計算値を表６～表８に示す。表８の「Ｂ下限」とは、下記式５によって算出された、ソリッドワイヤのＢ含有量の好ましい下限値である。
Ｂ≧（５４－２０×Ｓｉ－８×Ｍｎ－８５×Ｔｉ－４０×Ａｌ＋１５００×Ｎ）／１００００・・・（式５）
なお、本発明の範囲外の数値には下線を付した。また、含有しない成分は、表において空白とした。なお、表にはソリッドワイヤの伸線加工における生産性も示している。生産性の評価方法も、実験１と同一とした。
【0193】
さらに、試作したソリッドワイヤを用いて、表４に示す鋼板同士の重ね隅肉溶接を行い、溶接部の疲労強度、電着塗装不良、及び溶接金属のビッカース硬さを調査した。ソリッドワイヤと溶接時のシールドガスとの組み合わせを、表９に示し、調査結果を表１０に示す。シールドガス以外の溶接条件は、実験１と同一とした。疲労試験、及び電着塗装不良の面積率の測定は、実験１と同一の手順で行った。
【0194】
（溶接金属の硬さ測定）
下向き姿勢で作製した溶接継手から、溶接部の断面観察試験片を切り出した。この試験片の切断面を、ナイタール等の腐食液を用いて腐食させて、溶接金属部を特定した。次に、溶接金属の中央部付近において、５点のビッカース硬さを測定した。５点のビッカース硬さの平均値を、試験片の溶接金属硬さとみなした。本実験２では、引張強さが９８０ＭＰａ級の鋼板を溶接母材として使用したので、鋼板のビッカース硬さ（３００ＨＶ）を上回る溶接金属硬さが得られるソリッドワイヤは、溶接金属の一層の強度向上効果が得られるものと判断した。
下向き姿勢で作製した溶接継手から、溶接部の断面観察試験片を切り出した。この試験片の切断面を、ナイタール等の腐食液を用いて腐食させて、溶接金属部を特定した。次に、溶接金属の中央部付近において、５点のビッカース硬さを測定した。５点のビッカース硬さの平均値を、試験片の溶接金属硬さとみなした。本実験２では、引張強さが９８０ＭＰａ級の鋼板を溶接母材として使用したので、鋼板のビッカース硬さ（３００ＨＶ）を上回る溶接金属硬さが得られるソリッドワイヤは、溶接金属の一層の強度向上効果が得られるものと判断した。
【0195】
【表6】
【0196】
【表7】
【0197】
【表8】
【0198】
【表9】
【0199】
【表10】
【0200】
ワイヤＮｏ．３７～３９、及び４１は、合金元素の含有量、Ｃｅｑ、及びＭｓ点が所定範囲内であり、さらに式１及び式２が満たされたものである。ワイヤＮｏ．３７、３９、及び４１は、さらに、Ｂ含有量が好ましい下限値を上回っていたものである。ワイヤＮｏ．４０は、Ｓｉ量が過剰であり、式１及び式２が満たされていなかったものである。
【0201】
ワイヤＮｏ．３７～３９、及び４１によって製造された、試験番号３７～４１、４３、及び４４の溶接継手はいずれも、疲労試験結果が良好であり、及び電着塗装不良率は十分に抑制されているものであった。また、Ｂ含有量が高められた。ワイヤＮｏ．３７、３９、及び４１によって得られた試験番号３７、３９～４１、４３、及び４４の溶接継手のいずれにおいても、溶接金属のビッカース硬さが一層高められていた。
【0202】
ワイヤＮｏ．４０は、Ｂ含有量が好ましい下限値を下回っていた。しかし、ワイヤＮｏ．４０によって得られた試験番号４２の溶接継手においては、溶接金属のビッカース硬さが試験番号３７と同等まで高められていた。ワイヤＮｏ．４０は、脱酸作用を有するＳｉを多く含んでいたので、溶融値におけるＢの消耗を抑制することができたと推定される。しかしながら、Ｓｉが過剰であったので、ワイヤＮｏ．４０によって得られた試験番号４２の溶接継手は塗装不良率が高かった。
【0203】
（実験３：溶接金属成分に関する作用効果の確認）
表１１及び表１２に示すソリッドワイヤを用いて、表１３及び表１４に示す化学成分を有する鋼板同士の重ね隅肉アーク溶接継手を製造し、溶接金属の評価を行った。溶接条件は実験１の重ね隅肉溶接条件と同じで、シールドガスはいずれもＡｒ＋２０％ＣＯ２とし、溶接電流２３０Ａ、アーク電圧２６．５Ｖ、溶接速度８０ｃｍ／ｍｉｎでパルスマグ溶接を実施した。
表１１及び表１２に示すソリッドワイヤを用いて、表１３及び表１４に示す化学成分を有する鋼板同士の重ね隅肉アーク溶接継手を製造し、溶接金属の評価を行った。溶接条件は実験１の重ね隅肉溶接条件と同じで、シールドガスはいずれもＡｒ＋２０％ＣＯ２とし、溶接電流２３０Ａ、アーク電圧２６．５Ｖ、溶接速度８０ｃｍ／ｍｉｎでパルスマグ溶接を実施した。
【0204】
ソリッドワイヤの直径はいずれも１．２ｍｍであった。ワイヤａは、４９０ＭＰａ級鋼板用の標準的なワイヤであった。ワイヤｂ～ｅは、本実施形態に係るワイヤであった。ワイヤｆは、７８０ＭＰａ級用の高強度ワイヤであった。鋼板の板厚はいずれも２．６ｍｍであった。鋼板Ａは４４０ＭＰａ級鋼板であった。鋼板Ｂは７８０ＭＰａ級鋼板であった。鋼板Ｃは１１８０ＭＰａ級鋼板であった。鋼板Ｄは１４７０ＭＰａ級以上の高強度鋼板であった。なお、鋼板Ｄは、鋼板を加熱した状態でプレス成型を行うことで鋼板の高度を高めるホットスタンプ鋼板であった。本実験においては、鋼板加熱後に水で急冷することによって鋼板強度を高めた状態で、溶接試験片を作製した。
【0205】
【表11】
【0206】
【表12】
【0207】
【表13】
【0208】
【表14】
【0209】
これらのソリッドワイヤと鋼板を組み合わせて溶接継手を作製し、得られた溶接継手について、溶接金属の化学成分を測定した。表１５及び表１６に、各成分の含有量を示す。表１７に、式（７）、式（８）の値を示す。
【0210】
【表15】
【0211】
【表16】
【0212】
【表17】
【0213】
（疲労試験）
溶接部の疲労試験は、実験１と同じで、下向き姿勢で作製した溶接継手から平面曲げ疲労試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ ２２７５－１９７８に従って疲労試験を実施した。実験１では、１１８０ＭＰａ級鋼板での溶接継手を作製したが、その際に汎用的な溶接ワイヤを使用した溶接部を応力振幅２５０ＭＰａでの両振り試験したところ、破断寿命が約９万回であった。本願では引張強さ７８０ＭＰａ以上の鋼板の溶接継手を対象とするが、高強度鋼板の溶接部疲労強度の向上が目的であることから、疲労強度目標は実験１を踏襲し、応力振幅２５０ＭＰａでの破断寿命が２７万回以上となる場合を合格とした。
溶接部の疲労試験は、実験１と同じで、下向き姿勢で作製した溶接継手から平面曲げ疲労試験片を採取し、ＪＩＳ Ｚ ２２７５－１９７８に従って疲労試験を実施した。実験１では、１１８０ＭＰａ級鋼板での溶接継手を作製したが、その際に汎用的な溶接ワイヤを使用した溶接部を応力振幅２５０ＭＰａでの両振り試験したところ、破断寿命が約９万回であった。本願では引張強さ７８０ＭＰａ以上の鋼板の溶接継手を対象とするが、高強度鋼板の溶接部疲労強度の向上が目的であることから、疲労強度目標は実験１を踏襲し、応力振幅２５０ＭＰａでの破断寿命が２７万回以上となる場合を合格とした。
【0214】
（電着塗装不良の面積率の測定）
電着塗装性の評価に関しても実験１を踏襲した。下向き姿勢で作製した溶接試験片を脱脂、化成処理した後に、膜厚が２０μｍとなるように電着塗装を施した。そして、溶接ビードの電着塗装部を写真撮影し、その画像から溶接ビード面積に対する電着塗装不良の面積の比率を測定した。尚、溶接試験片のビード長さは１２０ｍｍで、溶接開始部と終端部の１５ｍｍを除いた９０ｍｍ長さの溶接ビードから電着塗装の不良率を求めた。電着塗装には灰色の塗料を用いて塗装することで、赤茶色や黒色のスラグが露出する電着塗装不良部を識別した。塗装不良面積が面積率で５％以下の場合に電着塗装率が良好であると判断した。
電着塗装性の評価に関しても実験１を踏襲した。下向き姿勢で作製した溶接試験片を脱脂、化成処理した後に、膜厚が２０μｍとなるように電着塗装を施した。そして、溶接ビードの電着塗装部を写真撮影し、その画像から溶接ビード面積に対する電着塗装不良の面積の比率を測定した。尚、溶接試験片のビード長さは１２０ｍｍで、溶接開始部と終端部の１５ｍｍを除いた９０ｍｍ長さの溶接ビードから電着塗装の不良率を求めた。電着塗装には灰色の塗料を用いて塗装することで、赤茶色や黒色のスラグが露出する電着塗装不良部を識別した。塗装不良面積が面積率で５％以下の場合に電着塗装率が良好であると判断した。
【0215】
これらの評価の結果を表１８に示す。
【0216】
【表18】
【0217】
比較例３－１では、溶接金属のＴｉ含有量が不足したので、塗装不良面積率が抑制されなかった。また、比較例３－１では、溶接金属のＮｉ含有量が不足したので、疲労試験結果が不良であった。
【0218】
比較例３－２では、溶接金属のＳｉ含有量が過剰であり、かつＴｉ含有量が不足したので、塗装不良面積率が抑制されなかった。また、比較例３－２では、溶接金属のＭｓ点が高すぎたので、疲労試験結果が不良であった。
【0219】
比較例３－３では、赤錆の発生に関する指標である７×Ｓｉ＋７×Ｍｎ－１１２×Ｔｉ－３０×Ａｌの値が高すぎたので、塗装不良面積率が抑制されなかった。
【0220】
比較例３－４では、溶接金属のＳｉ含有量が過剰であったので、塗装不良面積率が抑制されなかった。
【0221】
比較例３－５では、溶接金属のＴｉ含有量が不足したので、塗装不良面積率が抑制されなかった。また、比較例３－６では、溶接金属のＭｓ点が高すぎたので、疲労試験結果が不良であった。
【0222】
比較例３－６では、溶接金属のＮｉ含有量が不足し、且つＭｓ点が高すぎたので、疲労試験結果が不良であった。
【0223】
一方、溶接金属の化学成分、Ｍｓ点、及び赤錆発生指標が適切であった発明例３－１～３－１０においては、疲労強度及び塗装不良面積率のいずれも合格範囲内であった。
【符号の説明】
【0224】
１ 溶接金属
２ 鋼板
２ 鋼板
【図1】
【図2】
【図3】