焊接结构构件以及其制造方法与流程

本发明涉及焊接结构构件以及其制造方法。

本申请基于2014年10月3日在日本申请的特愿2014-204583号和2015年8月11日在日本申请的特愿2015-158817号主张优先权，并在此援引其内容。

背景技术：

近年来，为了提高汽车的油耗，正在进行车身的轻量化。而且，为了实现车身的轻量化，正在使用将高强度钢板彼此焊接而得到的焊接结构构件作为车身材料。

对于用作车身材料的焊接结构构件来说，要求优异的疲劳强度。然而，以往已知就算是在使用了高强度钢板的情况下也难以使焊接结构构件的疲劳强度充分提高。因此，例如专利文献1提出了一种用于使焊接结构构件的疲劳强度提高的技术。

专利文献1所述的角接电弧焊接头在除了具备将金属构件彼此进行角接电弧焊时所形成的角缝焊道以外还具备加强用道。加强用道以角缝焊道为起点，并与该角缝焊道形成在同一面内。通过该加强用道，能够使焊接接头的疲劳强度提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/157557号

技术实现要素：

发明所要解决的问题

然而，车身的行走部(对悬架装置进行支撑的部分)是使用T字状焊接接头(以下也称为T字接头)作为焊接结构构件。由于行走部是对车身负荷进行支撑的部分，因此对用于行走部的T字接头特别需要使疲劳强度提高。

专利文献1也公开了由立钢板和横钢板形成的T字接头。专利文献1的T字接头是以与将立钢板和横钢板接合的角缝焊道交叉的方式形成有加强用道。专利文献1记载了通过如上所述形成加强用道来防止T字接头变形、提高疲劳寿命。

然而，就专利文献1的技术来说，有时由于T字接头的结构而使得制造上的限制变多。以下，具体进行说明。

如上所述，专利文献1的技术必须以与角缝焊道交叉的方式形成加强用道。因此，在形成加强用道时，必须使焊接焊枪以与角缝焊道交叉的方式移动。此时，在能够使焊接焊枪在立钢板与横钢板之间顺畅地移动的情况下，能够容易地形成适当的加强用道。然而，例如，在立钢板2如图25所示的T字接头1那样以相对于横钢板3大幅倾斜的方式焊接的情况下，立钢板2和横钢板3产生以锐角相交的部分。该部分在形成加强用道时无法在焊接焊枪4的移动方向(与角缝焊道5交叉的方向)确保充分的空间。此时，难以使焊接焊枪4在立钢板2与横钢板3之间顺畅地移动，无法容易地形成适当的加强用道。

本发明是为了解决这样的问题而进行的，其目的在于：提供在具有T字形状接合部的焊接结构构件中能够容易地提高疲劳强度的构成。

用于解决问题的手段

本发明的主旨如下所述。

(1)本发明的第一方案为一种焊接结构构件，其具备：基底金属构件，该基底金属构件具有相互成为表里的第一面和第二面；接合金属构件，该接合金属构件的端面通过对接面来与上述第一面对接；焊道(weld bead)，该焊道形成在上述第一面，并且对上述基底金属构件接合上述接合金属构件；以及堆焊部，该堆焊部形成在上述基底金属构件的上述第二面，并且以使在通过与上述第二面相对向且透过上述基底金属构件的视线来观察的情况下与上述对接面和上述焊道中的至少一者重合的方式形成为线状，其中，在以从作为上述对接面的端部的对接端部朝向存在该对接面的方向的方向为后方、以它的反方向为前方时，上述焊道在与上述对接端部的前方分开的位置具有焊道端部。

(2)根据上述(1)所述的焊接结构构件，其中，在通过与上述第二面相对向且透过上述基底金属构件的视线来观察时，上述堆焊部可以遍及地设置在从上述对接端部向后方分开1.9mm到7.0mm的位置。

(3)根据上述(2)所述的焊接结构构件，其中，在通过与上述第二面相对向且透过上述基底金属构件的视线来观察时，上述堆焊部前端可以位于从上述对接端部向前方，并且上述堆焊部后端可以位于从上述对接端部向后方。

(4)根据上述(2)或(3)所述的焊接结构构件，其中，在通过与上述第二面相对向且透过上述基底金属构件的视线来观察时，上述堆焊部可以与上述对接面平行。

(5)根据上述(2)～(4)中任一项所述的焊接结构构件，其中，上述对接端部与上述焊道端部的分开距离L_W(mm)和上述基底金属构件的板厚T(mm)可以满足下述式(A)。

-0.125L_W+4.06mm≤T≤4.5mm 式(A)

(6)根据上述(2)～(5)中任一项所述的焊接结构构件，其中，上述堆焊部的长度可以为10.0mm以上。

(7)根据上述(1)所述的焊接结构构件，其中，在通过与上述第二面相对向且透过上述基底金属构件的视线来观察时，上述堆焊部可以遍及地设置在从上述焊道端部向后方分开0.1mm到3.0mm的位置。

(8)根据上述(7)所述的焊接结构构件，其中，在通过与上述第二面相对向且透过上述基底金属构件的视线来观察时，上述堆焊部前端可以位于从上述焊道端部向前方，并且上述堆焊部后端可以位于从上述焊道端部向后方。

(9)根据上述(7)或(8)所述的焊接结构构件，其中，在通过与上述第二面相对向且透过上述基底金属构件的视线来观察时，上述堆焊部可以与上述焊道平行。

(10)根据上述(7)～(9)所述的焊接结构构件，其中，上述对接端部与上述焊道端部的分开距离L_W(mm)和上述基底金属构件的板厚T(mm)可以满足下述式(B)。

0.8mm≤T＜-0.125L_W+4.06mm 式(B)

(11)根据上述(7)～(10)中任一项所述的焊接结构构件，其中，上述堆焊部的长度可以为6.0mm以上。

(12)根据上述(1)～(11)中任一项所述的焊接结构构件，其中，上述堆焊部距离上述第二面的高度可以为2.0mm以上且20.0mm以下。

(13)根据上述(1)～(12)中任一项所述的焊接结构构件，其中，上述堆焊部可以为不参与上述基底金属构件与其他构件的接合的堆焊道。

(14)根据上述(1)～(13)中任一项所述的焊接结构构件，其中，上述堆焊部可以被形成为侵入到上述基底金属构件的内部。

(15)根据上述(1)～(14)中任一项所述的焊接结构构件，其中，上述焊道可以不贯通上述基底金属构件。

(16)根据上述(1)～(15)中任一项所述的焊接结构构件，其中，上述基底金属构件可以为具有270MPa以上的抗拉强度的钢板。

(17)本发明的第二方案为一种焊接结构构件的制造方法，其是制造上述(1)～(16)中任一项所述的上述焊接结构构件的方法，其中，上述方法包括下述工序：焊道施加工序，该工序是施加将上述基底金属构件的上述第一面与上述接合金属构件的上述端面在上述对接面接合的焊道；以及堆焊部施加工序，该工序是在上述焊道施加工序之前或者在上述焊道施加工序之后对上述基底金属构件的上述第二面通过电弧焊接或钎焊施加上述堆焊部。

发明效果

根据本发明，能够通过简单的构成即通过在基底金属构件的第二面(背面)形成线状堆焊部来提高焊接结构构件的疲劳强度。此时，制造上的限制少，能够容易地提高焊接结构构件的疲劳强度。具体来说，例如就算是在接合金属构件的板状部以相对于基底金属构件的板状部大幅倾斜的方式焊接的情况下，也不需要在两板状部之间形成堆焊部，因此制造上的限制不会变多。由此，能够容易地制造提高了疲劳强度的焊接结构构件。

附图说明

图1是表示本发明的第一实施方式的焊接结构构件10A的立体图。

图2是从下方观察该实施方式的焊接结构构件10A的立体图。

图3是表示该实施方式的焊接结构构件10A的一部分的侧视图。

图4是该实施方式的焊接结构构件10A的对接面、焊道和堆焊部的投影视图。

图5是本发明的第一实施方式的变形例的焊接结构构件10A’的对接面、焊道和堆焊部的投影视图。

图6是表示本发明的第二实施方式的焊接结构构件10B的立体图。

图7是从下方观察该实施方式的焊接结构构件10B的立体图。

图8是表示该实施方式的焊接结构构件10B的一部分的侧视图。

图9是该实施方式的焊接结构构件10B的对接面、焊道和堆焊部的投影视图。

图10A是表示由计算机分析得到的堆焊部每个长度的相对于对接端部的堆焊部的前端位置与对接端部处的最大主应力的最大值之间的关系的图表。

图10B是表示由计算机分析得到的堆焊部每个长度的相对于对接端部的堆焊部的后端位置与对接端部处的最大主应力的最大值之间的关系的图表。

图11A是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为30％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的下限之间的关系的图表。

图11B是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为50％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的下限之间的关系的图表。

图11C是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为75％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的下限之间的关系的图表。

图11D是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为90％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的下限之间的关系的图表。

图12A是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为30％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的上限之间的关系的图表。

图12B是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为50％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的上限之间的关系的图表。

图12C是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为75％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的上限之间的关系的图表。

图12D是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为90％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的上限之间的关系的图表。

图13A是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为30％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的下限之间的关系的图表。

图13B是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为50％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的下限之间的关系的图表。

图13C是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为75％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的下限之间的关系的图表。

图13D是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为90％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的下限之间的关系的图表。

图14A是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为30％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的上限之间的关系的图表。

图14B是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为50％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的上限之间的关系的图表。

图14C是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为75％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的上限之间的关系的图表。

图14D是表示对接端部处的最大主应力的最大值的减少率为90％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的上限之间的关系的图表。

图15A是表示由计算机分析得到的堆焊部每个长度的相对于焊道端部的堆焊部的前端位置与焊道端部处的最大主应力的最大值之间的关系的图表。

图15B是表示由计算机分析得到的堆焊部每个长度的相对于焊道端部的堆焊部的后端位置与焊道端部处的最大主应力的最大值之间的关系的图表。

图16A是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为30％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的下限之间的关系的图表。

图16B是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为50％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的下限之间的关系的图表。

图16C是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为75％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的下限之间的关系的图表。

图16D是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为90％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的下限之间的关系的图表。

图17A是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为30％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的上限之间的关系的图表。

图17B是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为50％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的上限之间的关系的图表。

图17C是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为75％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的上限之间的关系的图表。

图17D是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为90％时的堆焊部的长度与该堆焊部的前端位置的上限之间的关系的图表。

图18A是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为30％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的下限之间的关系的图表。

图18B是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为50％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的下限之间的关系的图表。

图18C是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为75％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的下限之间的关系的图表。

图18D是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为90％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的下限之间的关系的图表。

图19A是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为30％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的上限之间的关系的图表。

图19B是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为50％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的上限之间的关系的图表。

图19C是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为75％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的上限之间的关系的图表。

图19D是表示焊道端部处的最大主应力的最大值的减少率为90％时的堆焊部的长度与该堆焊部的后端位置的上限之间的关系的图表。

图20是表示板厚与最大主应力的最大值之间的关系的图表。

图21是表示板厚与最大主应力的最大值之间的关系的图表。

图22是表示板厚与最大主应力的最大值之间的关系的图表。

图23是表示板厚与最大主应力的最大值之间的关系的图表。

图24是表示延长道长度(对接端部与焊道端部的分开距离L_W)与根(对接端部)/尖端应力(焊道端部)逆转板厚之间的关系的图表。

图25是表示现有的T字接头的图。

具体实施方式

本发明的发明者们对于在将横板的表面与立板的端面通过焊道焊接而得到的T字焊接接头构件中能够容易地提高疲劳强度的构成进行了深入研究。其结果是，本发明的发明者们有下述新发现：

(a)在将堆焊道形成在横板的背面(不存在与立板的接合部的面)的情况下，与将堆焊道形成在横板的表面的情况相比，使最大主应力降低的效果更高，并且不损害作业性，因此能够高效地提高疲劳强度。

此外，本发明的发明者们还有下述新发现：

(b)就构成T字焊接接头构件的横板来说，产生于接合部的附近的最大主应力的值在接合部的端部附近或焊道的端部附近变大，从这些位置发生疲劳破坏；

(c)横板的厚度越大则存在接合部的端部附近的最大主应力比焊道的端部附近的最大主应力越大的倾向，横板的厚度越小则存在焊道的端部附近的最大主应力比接合部的端部附近的最大主应力越大的倾向；以及

(d)在将立板向与横板的表面垂直的方向拉伸的情况下，产生于立板与横板的接合部的附近的最大主应力的方向与接合部或焊道的拉伸方向平行。

以下，根据第一实施方式和第二实施方式对本发明进行详细说明。

《第一实施方式》

图1是表示本发明的第一实施方式的焊接结构构件10A的立体图；图2是从下方观察焊接结构构件10A的立体图；图3是表示焊接结构构件10A的一部分的侧视图；图4是焊接结构构件10A的对接面32、焊道24和堆焊部30a、30b的投影视图。此外，图1和图2中，虚线的圈41a、41b、42a、42b、43a、43b、44a、44b、45a、45b表示在后述的模拟中形成于分析模型的孔的位置。详细内容在后面叙述。

如图1所示，本实施方式的焊接结构构件10A具备：接合金属构件12，该接合金属构件12向第一方向D1延伸；基底金属构件14，该基底金属构件14向与第一方向D1交叉的第二方向D2延伸，并且将接合金属构件12的端面接合；焊道24，该焊道24将接合金属构件12与基底金属构件14接合；以及堆焊部30a、30b，该堆焊部30a、30b形成在基底金属构件14的背面。

焊接结构构件10A是以接合部呈T字形状的方式将接合金属构件12与基底金属构件14接合的所谓T字接头。就本实施方式的焊接结构构件10A来说，在被投影到与后述的表面14a平行的方向的情况下，接合金属构件12与基底金属构件14的接合部呈T字形状。

对于本实施方式的焊接结构构件10A来说，第一方向D1与第二方向D2垂直，但第一方向D1可以相对于第二方向D2倾斜。即，对于本实施方式的焊接结构构件10A来说，接合金属构件12以与基底金属构件14垂直的方式焊接于基底金属构件14，但接合金属构件12可以以相对于基底金属构件14倾斜的方式焊接于基底金属构件14。此外，以下说明是将第一方向D1设定为上下方向、将第二方向D2设定为左右方向。

接合金属构件12由板状金属构件构成。另外，接合金属构件12由开放截面形状板状部121构成。接合金属构件12的板状部121包含一对侧壁部121a、121b和底壁部121c。一对侧壁部121a、121b以相互的面相对置的方式平行地设置。底壁部121c以连接侧壁部121a的一端部和侧壁部121b的一端部的方式设置。

基底金属构件14由板状金属构件构成，并具有相互成为表里的表面14a和背面14b。另外，基底金属构件14由开放截面形状板状部141构成。基底金属构件14的板状部141包含一对侧壁部141a、141b和顶板部141c。一对侧壁部141a、141b以相互的面相对置的方式平行地设置。顶板部141c以连接侧壁部141a的一端部和侧壁部141b的一端部连接的方式设置。

以下说明是将基底金属构件14的表面之中相当于顶板部141c的表面的部分称为基底金属构件14的表面14a、将基底金属构件14的背面之中相当于顶板部141c的背面的部分称为基底金属构件14的背面14b。

另外，将接合金属构件12的端面与基底金属构件14的表面14a的接合界面称为对接面32。此外，以作为对接面32的端部的对接端部32a、32b为基准，将朝向存在该对接面32的方向的方向称为后方，将它的反方向称为前方。

在将接合金属构件12与基底金属构件14焊接时，由于接合金属构件12的一部分和基底金属构件14的一部分熔融，因此在实际焊接了两构件的状态下无法明确规定作为接合界面的对接面32。由此，本发明是在将接合金属构件12与基底金属构件14焊接时假定两构件未熔融(换言之，假定接合金属构件12与基底金属构件14维持了焊接前的形状)来规定对接面32。因此，对于本发明来说，在从与基底金属构件14的表面14a垂直的方向来观察对接面32和接合金属构件12的端面时，对接面32的外缘与接合金属构件12的端面的外缘一致。

接合金属构件12和基底金属构件14分别是例如通过将金属板进行弯曲加工而获得的。金属板的材料没有特别限定，可以为钢、铝。作为一个例子，作为接合金属构件12和基底金属构件14的材料可以使用抗拉强度为270MPa以上的钢板。特别是，为了充分地确保焊接结构构件10A的强度，作为接合金属构件12和基底金属构件14的材料优选使用抗拉强度为590MPa以上的钢板，更优选使用抗拉强度为780MPa以上的钢板，进一步优选使用抗拉强度为980MPa以上的钢板，更进一步优选使用抗拉强度为1180MPa以上的钢板，再更进一步优选使用抗拉强度为1500MPa以上的钢板。

基底金属构件14的厚度例如只要是与经常作为汽车悬架构件的材料来使用的钢板的厚度相同程度就行。具体来说，基底金属构件14的厚度只要设定在0.8mm～4.5mm的范围就行。

其中，如后所述，本实施方式的焊接结构构件10A是以使对接端部32a、32b的附近处的最大主应力降低的方式设置堆焊部30a、30b。基底金属构件14的厚度越大，则存在对接端部32a、32b的附近处的最大主应力比焊道端部24a、24b的附近处的最大主应力越大的倾向，因此为了使本实施方式的焊接金属构件10A的最大主应力降低，在对接端部32a、32b的附近设置堆焊部30a、30b是有效的。

根据上述倾向，发明者们进一步进行了反复研究，结果发现：本实施方式的焊接结构构件10A优选设定为对接端部32a、32b与焊道端部24a、24b的分开距离L_W(mm)和基底金属构件14的板厚T(mm)满足下述式(A)。

-0.125L_W+4.06mm≤T≤4.5mm 式(A)

其中，就算是在不满足式(A)的情况下，也优选在对接端部32a、32b的附近设置堆焊部30a、30b。这是因为能够使对接端部32a、32b的附近处的最大主应力降低。

此外，接合金属构件12的厚度可以根据构件所要求的性能来进行选择。

焊道24形成为沿着对接面32俯视时呈大致U字形状，并将接合金属构件12的端面与基底金属构件14的表面14a接合。

就本实施方式来说，焊道24包含：将接合金属构件12的侧壁部121a与基底金属构件14的表面14a接合的侧壁道部241a；将接合金属构件12的侧壁部121b与基底金属构件14的表面14a接合的侧壁道部241b；以及将接合金属构件12的底壁部121c与基底金属构件14的表面14a接合的底壁道部241c。焊道24例如由电弧焊接形成。

本实施方式是焊道24形成在从基底金属构件14的表面14a到向基底金属构件14的板厚方向规定的深度位置。即，焊道24形成为不贯通基底金属构件14。其中，焊道24也可以以贯通基底金属构件14的方式形成。

焊道24分别在接合金属构件12与基底金属构件14之间的对接面32的比对接端部32a、32b向前方分开的位置具有焊道端部24a、24b。从基底金属构件14的板厚T考虑，对接端部32a、32b与焊道端部24a、24b的分开距离L_W(mm)优选以满足上述式(A)的方式设定。

此外，假设接合金属构件12和基底金属构件14维持了焊接前的形状，并将形成在接合金属构件12与基底金属构件14之间的道规定为焊道24。

堆焊部30a、30b是不参与基底金属构件14与其他构件的接合的堆焊道，其如图2～图4所示在基底金属构件14的背面14b形成为线状。

堆焊部30a以与接合金属构件12的侧壁部121a相对应的方式设置，堆焊部30b以与接合金属构件12的侧壁部121b相对应的方式设置。堆焊部30a、30b例如使用焊接材料来由电弧焊接或钎焊形成。在由电弧焊接形成堆焊部30a、30b的情况下，堆焊部30a、30b被形成为侵入到基底金属构件14的内部，因此能够使对接端部32a、32b的附近的最大主应力降低，能够使焊接结构构件的疲劳强度进一步提高。

此外，假设维持了形成堆焊部30a、30b前的板状部141的形状，并将形成在板状部141的背面14b的道规定为堆焊部30a、30b。

堆焊部30a、30b形成在基底金属构件14的背面14b，因此与形成在基底金属构件14的表面14a时相比，制造上的限制少。例如，就算是在板状部121以相对于板状部141大幅倾斜的方式焊接的情况下，也只要不是在板状部121与板状部141之间而是在板状部141的背面14b形成堆焊部30a、30b就行，因此能够容易地形成堆焊部30a、30b。由此，能够容易地制造焊接结构构件10A。

此外，在基底金属构件14的背面14b形成堆焊部30a、30b的情况下，例如当使用焊接结构构件10A作为车身材料时，也能够在外观上不会表现出来的位置形成堆焊部30a、30b。此时，通过堆焊部30a、30b能够防止车身的美感受损。

堆焊部30a、30b的前后方向的长度只要分别为6.0mm以上就行，优选为10.0mm以上，更优选为14.0mm以上，进一步优选为20.0mm以上。

堆焊部30a、30b的宽度分别优选为5.0mm以上，更优选为6.0mm以上。另外，堆焊部30a、30b的宽度分别优选为比接合金属构件12的厚度即对接面32的宽度大。堆焊部30a、30b的宽度就算超过40.0mm，使对接端部32a、32b的附近的最大主应力降低的效果也会饱和，部件重量和作业量会增加，因此宽度优选为30.0mm以下，更优选为20.0mm以下。

如图3所示，堆焊部30a的高度H即基底金属构件14距离背面14b的突出高度优选为2.0mm以上。堆焊部30a的高度H就算超过20.0mm，使对接端部32a、32b的附近的最大主应力降低的效果会饱和，部件重量和作业量会增加，因此该高度H优选为20.0mm以下，更优选为10.0mm以下。就堆焊部30b的高度来说也是相同的。

在将接合金属构件12向与基底金属构件14的表面垂直的方向拉伸的情况下，产生于基底金属构件14的对接端部的附近的最大主应力的方向为与对接面的拉伸方向平行的方向。因此，堆焊部30a、30b优选以与对接面32大致平行的方式形成。

换言之，在通过与基底金属构件14的背面14b相对向且透过基底金属构件14的视线来观察时，堆焊部30a、30b优选以与对接面的拉伸方向平行的方式形成。具体来说，堆焊部30a优选与对接侧面322a和侧壁道部241a大致平行，堆焊部30b优选与对接侧面322b和侧壁道部241b大致平行。

以下，对本实施方式的焊接结构构件10A的对接面32、焊道24和堆焊部30a、30b的位置关系进行说明。

图4是将对接面32、焊道24和堆焊部30a、30b投影到与基底金属构件14的表面14a垂直的方向(本实施方式是第一方向D1)的图。此外，图4中为了方便理解对接面32、焊道24和堆焊部30a、30b的位置关系，对投影了对接面32和焊道24的部分施加了剖面线。另外，以虚线表示投影了堆焊部30a、30b的部分的外缘。

如图4所示，就本实施方式的焊接结构构件10A来说，对接面32具有一对对接端部32a、32b，并从对接端部32a朝向对接端部32b以大致U字状延伸。具体来说，对接面32包含对接侧面322a、322b和对接底面322c。对接底面322c是接合金属构件12的底壁部121c(参照图1)与基底金属构件的板状部141(参照图1)的对接面。对接侧面322a是侧壁部121a(参照图1)与板状部141的对接面。对接侧面322b是侧壁部121b(参照图1)与板状部141的对接面。对接侧面322a从对接底面322c朝向对接面32的一个对接端部32a以直线状延伸，对接侧面322b从对接底面322c朝向对接面32的另一个对接端部32b以直线状延伸。本实施方式是对接侧面322a、322b分别与直线部相对应。此外，图4中分别以双点划线表示对接底面322c与对接侧面322a、322b的边界和底壁道部241c与侧壁道部241a、241b的边界。

就本实施方式的焊接结构构件10A来说，在通过与基底金属构件14的背面14b相对向且透过基底金属构件14的视线来观察时，堆焊部30a、30b的前端设置在比从对接端部32a、32b向后方分开1.9mm的位置更前方，并且堆焊部30a、30b的后端设置在比从对接端部32a、32b向后方分开7.0mm的位置更后方。即，堆焊部30a形成为基底金属构件14的背面14b之中覆盖图3中以交叉剖面线表示的区域。

另外，在通过与基底金属构件14的背面14b相对向且透过基底金属构件14的视线来观察的情况下，堆焊部30a、30b的前端优选位于从对接端部32a、32b向前方，并且堆焊部30a、30b的后端优选位于从对接端部32a、32b向后方。

堆焊部30a、30b的前端延伸到焊道端部24a、24b的附近。具体来说，也可以延伸到比从焊道端部24a、24b向后方分开0.1mm的位置更前方。此时，也能够使焊道端部24a、24b附近的最大主应力降低。

就堆焊部30a、30b来说，如图4所示，在对接端部32a、32b的附近与对接面32和焊道24重合。具体来说，堆焊部30a以与对接侧面322a相对应的方式设置，在对接端部32a附近与对接侧面322a和侧壁道部241a重合。堆焊部30b以与对接侧面322b相对应的方式设置，在对接端部32b附近与对接侧面322b和侧壁道部241b重合。

此外，图4所示的例子是堆焊部30a、30b与对接面32和焊道24重合，但堆焊部30a、30b可以是仅与对接面32和焊道24中的任意一者重合的构成。

堆焊部30a的后端优选设置在比从对接端部32a、32b向后方分开8.0mm的位置更后方，更优选设置在比从对接端部32a、32b向后方分开10.0mm的位置更后方，进一步优选设置在比从对接端部32a、32b向后方分开14.0mm的位置更后方。

堆焊部30a的前端优选设置在比从对接端部32a、32b向后方分开0.4mm的位置更前方，更优选设置在比从对接端部32a、32b向前方分开0.3mm的位置更前方，进一步优选设置在比从对接端部32a、32b向前方分开0.7mm的位置更前方，更进一步优选设置在比从对接端部32a、32b向前方分开1.7mm的位置更前方。

焊接结构构件10A的制造方法包括下述工序：焊道施加工序，该工序是施加将接合金属构件12的端面与基底金属构件14的表面14a接合的焊道24；以及堆焊部施加工序，该工序是对基底金属构件14的背面14b通过电弧焊接或钎焊施加堆焊部30a、30b。焊道施加工序和堆焊部施加工序哪一个先进行都可以，但从作业性的观点考虑优选在进行焊道施加工序之后进行堆焊部施加工序。

根据上述构成，能够通过由堆焊部30a、30b提高对接端部32a、32b的附近的刚性来使最大主应力降低，因此能够提高焊接结构构件10A的疲劳强度。

图5表示本实施方式的变形例的焊接结构构件10A’。上述的第一实施方式的焊接结构构件10A是对侧壁部121a与侧壁部121b相互平行设置的情况进行了说明，但侧壁部121a与侧壁部121b也可以不是相互平行地设置的。例如，在板状部121具有开放端侧打开那样的开放截面形状的情况下，对接面32、焊道24和堆焊部30a、30b的投影视图为图5所示的图。此时，对接侧面322a、322b中分别以对接底面322c侧为后方、它的相反侧为前方的方式来定义前后方向。而且，就对接侧面322a、322b分别以定义了的前后方向为基准，与第一实施方式的焊接结构构件10A同样地，规定对接面32、焊道24和堆焊部30a、30b的位置关系。

《第二实施方式》

接着，对本发明的第二实施方式的焊接结构构件10B进行说明。第二实施方式的焊接结构构件10B除了形成有堆焊部30a、30b的位置以外具有与第一实施方式的焊接结构构件10A相同的构成，因此对于相同构成要素标注相同附图标记，并省略说明。

图6～图9表示第二实施方式的焊接结构构件10B。更详细来说，图6是从上方观察焊接结构构件10B的立体图；图7是从下方观察焊接结构构件10B的立体图；图8是表示焊接结构构件10B的一部分的侧视图；图9是焊接结构构件10B的对接面32、焊道24和堆焊部30a、30b的投影视图。

就上述第一实施方式的焊接结构构件10A和其第一变形例的焊接结构构件10A’来说，具有在基底金属构件14的背面14b之中与对接端部32a、32b的附近相对应的区域设置堆焊部30a、30b的构成。根据该构成，能够使对接端部32a、32b的附近处的最大主应力降低，能够得到提高焊接结构构件10A的疲劳强度的效果。

另一方面，第二实施方式的焊接结构构件10B具有在基底金属构件14的背面14b之中焊道端部24a、24b的附近处的区域设置堆焊部30a、30b的构成。根据该构成，能够使焊道端部24a，24b的附近处的最大主应力降低，能够得到提高焊接结构构件10B的疲劳强度的效果。

第二实施方式的焊接结构构件10B的接合金属构件12的厚度和基底金属构件14的厚度只要分别与第一实施方式的焊接结构构件10A同样地例如设定在0.8mm～4.5mm的范围就行。

其中，就第二实施方式的焊接结构构件10B来说，以使焊道端部24a、24b的附近处的最大主应力降低的方式设置堆焊部30a、30b。基底金属构件14的厚度越小，则存在焊道端部24a、24b的附近处的最大主应力比对接端部32a、32b的附近处的最大主应力越大的倾向。因此，为了降低以使焊道端部24a、24b的附近处的最大主应力降低为目的的本实施方式的焊接结构构件10B上的最大主应力，在焊道端部24a、24b的附近设置堆焊部30a、30b是有效的。

根据上述倾向，发明者们进一步进行了反复研究，结果发现：本实施方式的焊接结构构件10B优选设定为对接端部32a、32b与焊道端部24a、24b的分开距离L_W(mm)和基底金属构件14的板厚T(mm)满足下述式(B)。

0.8mm≤T＜-0.125L_W+4.06mm 式(B)

其中，就算是在不满足式(B)的情况下，也优选在焊道端部24a、24b的附近设置堆焊部30a、30b。这是因为能够使焊道端部24a、24b的附近处的最大主应力降低。

此外，接合金属构件12的厚度能够根据构件所要求的性能来进行选择。

以下，对第二实施方式的焊接结构构件10B的对接面32、焊道24和堆焊部30a、30b的位置关系进行说明。

如图8所示，就本实施方式的焊接结构构件10B来说，在通过与基底金属构件14的背面14b相对向且透过基底金属构件14的视线来观察时，堆焊部30a、30b的前端设置在比从焊道端部24a、24b向后方分开0.1mm的位置更前方，并且堆焊部30a、30b的后端设置在比从焊道端部24a、24b向后方分开3.0mm的位置更后方。

此外，图8所示的例子是堆焊部30a、30b的前端位于从焊道端部24a、24b向前方，并且堆焊部30a、30b的后端位于从焊道端部24a、24b向后方。然而，堆焊部30a、30b的前端也可以设置在比焊道端部24a、24b更后方。

堆焊部30a的后端优选设置在比从焊道端部24a、24b向后方分开5.0mm的位置更后方，更优选设置在比从焊道端部24a、24b向后方分开10.0mm的位置更后方。

堆焊部30a的前端优选设置在比从焊道端部24a、24b向前方分开0.3mm的位置更前方，更优选设置在比从焊道端部24a、24b向前方分开1.2mm的位置更前方，进一步优选设置在比从焊道端部24a、24b向前方分开1.9mm的位置更前方。

以上，根据第一实施方式和第二实施方式对本发明进行了说明，但本发明不仅仅限于上述实施方式，可以在权利要求的范围内进行各种改变。

例如，可以将在对接端部32a、32b的附近设置堆焊部30a、30b的第一实施方式与在焊道端部24a、24b的附近设置堆焊部30a、30b的第二实施方式组合，设定为遍及从对接端部32a、32b的附近到焊道端部24a、24b的附近设置堆焊部30a、30b的构成。此时，在对接端部32a、32b与焊道端部24a、24b之间，堆焊部30a、30b可以被分割。

另外，上述的第一实施方式和第二实施方式对在两对接端部32a、32b的附近或两焊道端部24a、24b的附近形成堆焊部30a、30b的情况进行了说明，但也可以不形成堆焊部30a、30b中的任意一者。

此外，上述的第一实施方式或第二实施方式对堆焊部30a、30b以与对接面32或焊道24大致平行的方式延伸来形成的情况进行了说明，但堆焊部30a、30b也可以向相对于对接面32或焊道24倾斜的方向延伸来形成。就算是在堆焊部30a、30b向相对于对接面32或焊道24倾斜的方向延伸来形成的情况下，通过使堆焊部30a、30b遍及地设置在从对接端部32a、32b向后方分开1.9mm到7.0mm的位置或者从焊道端部24a、24b向后方分开0.1mm到3.0mm的位置，也能够使对接端部32a、32b的附近或焊道端部24a、24b的附近处的最大主应力降低，能够得到提高焊接结构构件的疲劳强度的效果。

另外，上述的第一实施方式和第二实施方式是板状部121具有向与第一方向D1和第二方向D2正交的方向开口的开放截面形状，但板状部121也可以具有向第二方向D2开口的开放截面形状。

此外，上述的第一实施方式和第二实施方式对接合金属构件12整体作为板状部121来构成的情况进行了说明，但只要接合金属构件12与基底金属构件14的接合面具有开放截面形状就行，接合金属构件12也可以具备板状部和具有其他形状的部分(例如柱状部)。接合金属构件12例如可以为具有锐角的棱柱。

另外，上述的第一实施方式和第二实施方式对板状部121具有开放截面形状的情况进行了说明，但本发明可以适用于具有各种形状的板状部的焊接结构构件。因此，例如接合金属构件12可以具有单纯的平板状板状部、截面L字形状板状部或截面H字形状板状部来代替上述的板状部121。

此外，上述的第一实施方式和第二实施方式对具有侧壁部141a、141b的基底金属构件14进行了说明，但本发明可以适用于具备具有平板部的各种基底金属构件的焊接结构构件。因此，基底金属构件也可以不具有侧壁部141a、141b。

另外，上述的第一实施方式和第二实施方式对基底金属构件14与接合金属构件12的接合面为平面的情况进行了说明，但本发明也可以适用于基底金属构件14与接合金属构件12的接合面为曲面的焊接结构构件。

此外，上述的第一实施方式和第二实施方式对焊道24具有底壁道部241c的情况进行了说明，但焊道也可以不具有底壁道部。

(基于模拟的研究1)

以下，对使用了计算机的模拟结果和第一实施方式的构成的效果进行更详细说明。在该模拟中，制作具有与以图1～4进行了说明的焊接结构构件10A相同的构成的分析模型(以下也称为第一模型)。而且，在第一模型中，使堆焊部30a、30b的前后方向上的位置和长度变化，并求出产生于对接面32的对接端部32a、32b附近的最大主应力。另外，为了比较，制作不具有堆焊部30a、30b的分析模型(以下也称为第二模型)，求出产生于对接面32的对接端部32a、32b附近的最大主应力。

此外，第一模型和第二模型均在图1和图2中以虚线的圈41a、41b、42a、42b、43a、43b、44a、44b、45a、45b所示的位置形成有孔(以下将以虚线所示的这些圈分别称为孔)。模拟是在孔42a、42b、43a、43b、44a、44b、45a、45b分别配置固定夹具(刚性体)，并固定基底金属构件14。然后，在孔41a、41b中通过圆柱状构件(刚性体)，借由该构件将板状部121(接合金属构件12)向与板状部141的表面14a垂直的方向以2.0kN的力拉伸。

第一模型和第二模型的构成均如下所述那样规定。此外，如上所述，在第一模型中，使堆焊部30a、30b的前后方向上的位置发生各种变化。

(分析模型的构成)

·接合金属构件

材质：钢

厚度：2.6mm

高度(第一方向D1的长度)：80mm

左右方向(第二方向D2)的长度：70mm

前后方向(参照图4)的长度：80mm

孔41a的位置：侧壁部121a的中央

孔41b的位置：侧壁部121b的中央

杨氏模量：210000MPa

泊松比：0.3

·基底金属构件

材质：钢

厚度：2.6mm

高度(第一方向D1的长度)：50mm

左右方向(第二方向D2)的长度：300mm

前后方向(参照图4)的长度：150mm

孔42a、42b的中心间距离：230mm

孔43a、43b的中心间距离：230mm

孔44a、44b的中心间距离：230mm

孔45a、45b的中心间距离：230mm

孔42a、43a的中心间距离：100mm

孔42b、43b的中心间距离：100mm

从表面14a到孔44a、44b、45a、45b的中心的上下方向的距离：25mm

杨氏模量：210000MPa

泊松比：0.3

·焊道

宽度(除了从对接端部32a、32b(参照图4)向前方突出的部分以外的部分的宽度)：4.3mm

高度(除了从对接端部32a、32b向前方突出的部分以外的部分的高度)：5.0mm

宽度(从对接端部32a、32b向前方突出的部分的宽度)：10.6mm

高度(从对接端部32a、32b向前方突出的部分的高度)：2.2mm

从对接端部32a、32b的突出量(距离L_W)：13.7mm

杨氏模量：210000MPa

泊松比：0.3

·堆焊部(第一模型)

宽度：6.0mm

高度：2.0mm

长度：10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、19.8mm、23.6mm、26.0mm、28.0mm

堆焊部30a的左右方向的位置：堆焊部30a的中心线与对接侧面322a(参照图4)的左缘一致

堆焊部30b的左右方向的位置：堆焊部30b的中心线与对接侧面322b(参照图4)的右缘一致

杨氏模量：210000MPa

泊松比：0.3

此外，对于考虑接合金属构件12和基底金属构件14的材料的屈服而进行了分析的情况以及不考虑屈服进行了分析的情况来说，产生于第一模型的应力与产生于第二模型的应力的大小关系不变。因此，在相对地评价产生于第一模型的最大主应力与产生于第二模型的最大主应力的大小关系的情况下，可以不考虑材料有无屈服。由此，本模拟为了使分析简单而不考虑接合金属构件12和基底金属构件14的材料的屈服进行了弹性分析。另外，在如上所述相对地评价最大主应力的大小关系的情况下，可以不考虑材料的屈服，因此通过本模拟能够对具备有任意抗拉强度的接合金属构件12和基底金属构件14的焊接结构构件进行评价。即，通过本模拟，例如既能够对使用了抗拉强度为270MPa的材料的焊接结构构件进行评价，又能够对使用了抗拉强度为1500MPa的材料的焊接结构构件进行评价。

图10A表示堆焊部30a(参照图4)每个长度的堆焊部30a的前端位置与产生于对接端部32a附近的最大主应力的最大值之间的关系。此外，堆焊部30a的前端位置是指在前后方向以对接端部32a(参照图4)为基准时的堆焊部30a的前端的位置。图10A中，在堆焊部30a的前端位于比对接端部32a更前方的情况下，堆焊部30a的前端位置以正值来表示；在堆焊部30a的前端位于比对接端部32a更后方的情况下，堆焊部30a的前端位置以负值来表示。例如，就图4所示的焊接结构构件10A来说，由于堆焊部30a的前端位于比对接端部32a更前方，因此堆焊部30a的前端位置以正值来表示。另外，图10A中，以虚线表示不具有堆焊部30a、30b的分析模型中的最大主应力的最大值(830MPa)。此外，虽然省略说明，但堆焊部30b的前端位置与产生于对接端部32b附近的最大主应力的最大值之间的关系也与图10A所示的关系是相同的关系。

图10B表示堆焊部30a(参照图4)每个长度的堆焊部30a的后端位置与产生于对接端部32a附近的最大主应力的最大值之间的关系。此外，堆焊部30a的后端位置是指在前后方向以对接端部32a(参照图4)为基准时的堆焊部30a的后端的位置。图10B中，在堆焊部30a的后端位于比对接端部32a更前方的情况下，堆焊部30a的后端位置以正值来表示；在堆焊部30a的后端位于比对接端部32a更后方的情况下，堆焊部30a的后端位置以负值来表示。例如，就图4所示的焊接结构构件10A来说，由于堆焊部30a的后端位于比对接端部32a更后方，因此堆焊部30a的后端位置以负值来表示。另外，图10B中也与图10A同样地，以虚线来表示不具有堆焊部30a、30b的分析模型中的最大主应力的最大值(830MPa)。此外，虽然省略说明，但堆焊部30b的后端位置与产生于对接端部32b附近的最大主应力的最大值之间的关系也与图10B所示的关系是相同的关系。

由图10A和图10B可知：根据本发明，通过适当设定堆焊部30a、30b的前端位置和后端位置，能够降低对接面32的对接端部32a、32b处的最大主应力的最大值。具体来说，由图10A可知：就算是在堆焊部30a、30b的长度短至10.0mm的情况下，通过将堆焊部30a、30b的前端位置设定为8.0mm以下、优选设定为7.0mm以下，也能够比没有堆焊部时更可靠地降低最大主应力的最大值。另外，可知：通过将堆焊部30a、30b的前端位置设定为0～6.0mm、优选设定为0～4.0mm、更优选设定为2.0～4.0mm，能够充分地降低最大主应力的最大值。另外，由图10B可知：不论堆焊部30a、30b的长度如何，通过使堆焊部30a、30b的后端位置为-3.6mm以下，能够比没有堆焊部时降低最大主应力的最大值。另外，由图10A和图10B可知：当堆焊部30a、30b的长度为14.0mm以上时，应力低减效果变得特别大；当堆焊部30a、30b的长度为19.8mm以上时，应力低减效果基本相同。由此可知，优选将堆焊部30a、30b的长度设定为14.0mm以上；为了最大限度地发挥本发明的效果，更优选将堆焊部的长度设置为19.8mm以上。

(基于模拟的研究2)

参照图10A，上述模拟中，在堆焊部30a、30b的长度为10.0mm的情况下，当堆焊部30a、30b的前端位置为3.0mm时，最大主应力的最大值减少到760MPa。如上所述，不具有堆焊部的分析模型中的最大主应力的最大值为830MPa。因此，可知：通过设置堆焊部30a、30b，最大主应力的最大值最大减少70MPa。在将此时的最大主应力的最大值的减少率(相对于不具有堆焊部的分析模型的最大主应力的最大值的减少率)设定为100％的情况下，减少率为30％(减少21MPa)时的堆焊部30a、30b的前端位置为-2.5mm和7.0mm。即，在堆焊部30a、30b的前端位置为-2.5mm～7.0mm的范围的情况下，能够将最大主应力的最大值的减少率(以下简称为减少率)设定为30％以上。即，用于使减少率为30％以上的堆焊部30a、30b的前端位置的下限为-2.5mm，上限为7.0mm。

同样地，在堆焊部30a、30b的长度为12.0mm的情况下，当堆焊部30a、30b的前端位置为3.0mm时，最大主应力的最大值减少到752MPa。如上所述，不具有堆焊部的分析模型中的最大主应力的最大值为830MPa。因此，可知：通过设置堆焊部30a、30b，最大主应力的最大值最大减少78MPa。通过将此时的减少率设定为100％，减少率为30％(减少23.4MPa)时的堆焊部30a、30b的前端位置为-2.3mm和8.7mm。即，用于使减少率为30％以上的堆焊部30a、30b的前端位置的下限为-2.3mm，上限为8.7mm。

虽然省略详细说明，但就堆焊部30a、30b的长度为14.0mm、16.0mm、19.8mm、23.6mm、28.0mm的情况，对用于使减少率为50％以上、75％以上和90％以上的堆焊部30a、30b的位置也同样地进行了研究。此外，上述的第一模型中，将基底金属构件14的厚度设定为3.5mm和3.0mm，并进行了与上述的模拟相同的模拟。而且，对于减少率与堆焊部30a、30b之间的关系进行了相同的研究。此外，在基底金属构件14的厚度为3.5mm和3.0mm的情况下，将堆焊部30a、30b的长度设定为10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、20.0mm、24.0mm、28.0mm。将这些研究结果和基底金属构件14的厚度为2.6mm时的研究结果一起表示在图11A～图14D中。

由图11A可知：不论基底金属构件14的厚度和堆焊部30a、30b的长度如何，只要堆焊部30a、30b的前端位置的下限为-1.9mm以上，就能够使减少率至少为30％。换言之，通过使(A)堆焊部30a、30b的前端位于比从对接端部32a、32b向后方1.9mm的位置更前方，能够实现至少30％的减少率。另外，由图11B、11C、11D可知：优选使堆焊部30a、30b的前端位于比从对接端部32a、32b向后方0.4mm的位置更前方，更优选使之位于比从对接端部32a、32b向前方0.7mm的位置更前方，进一步优选使之位于比对接端部32a、32b向前方1.7mm的位置更前方。

由图12A可知：减少率为30％时的堆焊部30a、30b的前端位置的上限随着堆焊部30a、30b的长度增加而上升。这样的关系如图12B和图12C所示在减少率为50％和75％的情况下也可得以确认。另一方面，如图12D所示，在减少率为90％情况下，就算堆焊部30a、30b的长度增加，堆焊部30a、30b的前端位置的上限也不会大幅上升。具体来说，不论堆焊部30a、30b的长度如何，在堆焊部30a、30b的前端位置的上限为7.5mm以下的情况下，能够使减少率至少为90％。由图12D所示的结果可知：通过使堆焊部30a、30b的前端位于比从对接端部32a、32b(参照图4)向前方7.5mm的位置更后方、更优选使之位于比从对接端部32a、32b向前方7.0mm的位置更后方，能够充分地减少最大主应力的最大值。

由图13A可知：减少率为30％时的堆焊部30a、30b的后端位置的下限随着堆焊部30a、30b的长度增加而降低。这样的关系如图13B、13C、13D所示在减少率为50％、75％和90％的情况下也可得以确认。

另外，如图14B、14C、14D所示，减少率为50％、75％和90％时的堆焊部30a、30b的后端位置的上限随着堆焊部30a、30b的长度增加而降低。另一方面，如图14A所示，在减少率为30％时，就算堆焊部30a、30b的长度增加，堆焊部30a、30b的后端位置的上限也不会大幅降低。

此外，由图14A可知：在基底金属构件14的板厚为2.6mm的情况下，不论堆焊部30a、30b的长度如何，只要堆焊部30a、30b的后端位置的上限为-7.0mm以下，就能够使减少率至少为30％。在此，就产生于对接端部32a、32b的附近的最大主应力的最大值来说，与基底金属构件14的厚度为3.5mm时相比，基底金属构件14的厚度为3.0mm时高，与基底金属构件14的厚度为3.0mm时相比，基底金属构件14的厚度为2.6mm时高。因此，特别是在基底金属构件14的厚度小的情况下，优选增大减少率。从该观点考虑，优选将堆焊部30a、30b的后端位置的上限设置为-7.0mm以下。换言之，通过使(B)堆焊部30a、30b的后端位于比从对接端部32a、32b向后方7.0mm的位置更后方，能够实现至少30％的减少率。由此，由于能够充分地降低产生于对接端部32a、32b附近的最大主应力的最大值，因此就算是在基底金属构件14的厚度小的情况下，也能够充分地确保焊接结构构件10的疲劳强度。

基于上述(A)、(B)，可以说：为了更可靠地实现30％以上的减少率，堆焊部30a、30b优选至少遍及地设置在从对接端部32a、32b向后方分开1.9mm到7.0mm的位置。

另外，从进一步提高改善率的90％来考虑，如图11D、图12D所示，堆焊部前端位置的上限、下限均为正值。另外，如图13D、图14D所示，堆焊部后端位置的上限、下限均为负值。由此，可以说：为了实施更好的改善，堆焊部30a、30b优选以跨过对接端部32a、32b的方式设置。

(基于模拟的研究3)

以下，对使用了计算机的模拟结果和第二实施方式的构成的效果进行更详细说明。在该模拟中，制作与以图6～9进行了说明的焊接结构构件10B具有相同构成的分析模型(以下也称为第三模型)。而且，第三模型中是使堆焊部30a、30b的前后方向上的位置和长度变化来求出产生于焊道端部24a、24b附近的最大主应力。另外，为了比较，制作不具有堆焊部30a、30b的分析模型(以下也称为第四模型)，求出产生于焊道端部24a、24b附近的最大主应力。

此外，第三模型和第四模型都在图6和图7中以虚线的圈41a、41b、42a、42b、43a、43b、44a、44b、45a、45b所示的位置形成了孔(以下将以虚线表示的这些圈分别称为孔)。模拟中，在孔42a、42b、43a、43b、44a、44b、45a、45b分别配置固定夹具(刚性体)，并固定基底金属构件14。然后，在孔41a、41b中通过圆柱状构件(刚性体)，借由该构件将板状部121(接合金属构件12)向与板状部141的表面14a垂直的方向以2.0kN的力拉伸。

第三模型和第四模型的构成均规定如下。此外，如上所述，在第三模型中，使堆焊部30a、30b的前后方向上的位置发生各种变化。

(分析模型的构成)

·接合金属构件

材质：钢

厚度：2.6mm

高度(第一方向D1的长度)：80mm

左右方向(第二方向D2)的长度：70mm

前后方向(参照图9)的长度：80mm

孔41a的位置：侧壁部121a的中央

孔41b的位置：侧壁部121b的中央

杨氏模量：210000MPa

泊松比：0.3

·基底金属构件

材质：钢

厚度：2.0m

高度(第一方向D1的长度)：50mm

左右方向(第二方向D2)的长度：300mm

前后方向(参照图9)的长度：150mm

孔42a、42b的中心间距离：230mm

孔43a、43b的中心间距离：230mm

孔44a、44b的中心间距离：230mm

孔45a、45b的中心间距离：230mm

孔42a、43a的中心间距离：100mm

孔42b、43b的中心间距离：100mm

从表面14a到孔44a、44b、45a、45b的中心的上下方向的距离：25mm

杨氏模量：210000MPa

泊松比：0.3

·焊道

宽度(除了从对接端部32a、32b(参照图9)向前方突出的部分以外的部分的宽度)：4.3mm

高度(除了从对接端部32a、32b向前方突出的部分以外的部分的高度)：5.0mm

宽度(从对接端部32a、32b向前方突出的部分的宽度)：10.6mm

高度(从对接端部32a、32b向前方突出的部分的高度)：2.2mm

从对接端部32a、32b的突出量(距离L_W)：13.7mm

杨氏模量：210000MPa

泊松比：0.3

·堆焊部(第三模型)

宽度：6.0mm

高度：2.0mm

长度：6.0mm、10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、20.0mm、24.0mm、28.0mm

堆焊部30a的左右方向的位置：堆焊部30a的中心线与对接侧面322a(参照图9)的左缘一致

堆焊部30b的左右方向的位置：堆焊部30b的中心线与对接侧面322b(参照图9)的右缘一致

杨氏模量：210000MPa

泊松比：0.3

此外，对于考虑接合金属构件12和基底金属构件14的材料的屈服而进行了分析的情况以及和不考虑屈服进行了分析的情况来说，产生于第三模型的应力与产生于第四模型的应力的大小关系不变。因此，在相对地评价产生于第三模型的最大主应力与产生于第四模型的最大主应力的大小关系的情况下，可以不考虑材料有无屈服。由此，本模拟为了使分析简单而不考虑接合金属构件12和基底金属构件14的材料的屈服进行了弹性分析。另外，在如上所述相对地评价最大主应力的大小关系的情况下，也可以不考虑材料的屈服，因此通过本模拟能够对具备有任意抗拉强度的接合金属构件12和基底金属构件14的焊接结构构件进行评价。即，通过本模拟，例如既能够对使用了抗拉强度为270MPa的材料的焊接结构构件进行评价，又能够对使用了抗拉强度为1500MPa的材料的焊接结构构件进行评价。

图15A表示堆焊部30a(参照图9)每个长度的堆焊部30a的前端位置与产生于焊道端部24a附近的最大主应力的最大值之间的关系。此外，堆焊部30a的前端位置是指在前后方向以焊道端部24a(参照图9)为基准时的堆焊部30a的前端的位置。图15A中，在堆焊部30a的前端位于比焊道端部24a更前方的情况下，将堆焊部30a的前端位置以正值来表示，在堆焊部30a的前端位于比焊道端部24a更后方的情况下，将堆焊部30a的前端位置以负值来表示。例如，就图9所示的焊接结构构件10B来说，由于堆焊部30a的前端位于比焊道端部24a更前方，因此堆焊部30a的前端位置以正值来表示。另外，图15A中，以虚线来表示不具有堆焊部30a、30b的分析模型中的最大主应力的最大值(1273MPa)。此外，虽然省略说明，但堆焊部30b的前端位置与产生于焊道端部24b附近的最大主应力的最大值之间的关系也与图15A所示的关系为相同的关系。

图15B表示堆焊部30a(参照图9)每个长度的堆焊部30a的后端位置与产生于焊道端部24a附近的最大主应力的最大值之间的关系。此外，堆焊部30a的后端位置是指在前后方向以焊道端部24a(参照图9)为基准时的堆焊部30a的后端的位置。图15B中，堆焊部30a的后端位于比焊道端部24a更前方的情况下，将堆焊部30a的后端位置以正值来表示，在堆焊部30a的后端比焊道端部24a更后方的情况下，将堆焊部30a的后端位置以负值来表示。例如，就图9所示的焊接结构构件10B来说，由于堆焊部30a的后端位于比焊道端部24a更后方，因此堆焊部30a的后端位置以负值来表示。另外，图15B中也与图15A同样地，以虚线来表示不具有堆焊部30a、30b的分析模型中的最大主应力的最大值(1273MPa)。此外，虽然省略说明，但堆焊部30b的后端位置与产生于焊道端部24b附近的最大主应力之间的最大值的关系也与图15B所示的关系为相同的关系。

由图15A和图15B可知：根据本发明，通过适当设定堆焊部30a、30b的前端位置和后端位置，能够降低焊道端部24a、24b中的最大主应力的最大值。具体来说，由图15A可知：就算是在堆焊部30a、30b的长度短至6.0mm的情况下，通过将堆焊部30a、30b的前端位置设定为-1.7mm以上且4.7mm以下，也能够比没有堆焊部时更可靠地降低最大主应力的最大值。另外，可知：通过将堆焊部30a、30b的前端位置设定为-0.1mm～3.7mm、优选设定为0.5mm～3.0mm、更优选设定为1.0mm～2.4mm，能够充分地降低最大主应力的最大值。另外，由图15B可知：不论堆焊部30a、30b的长度如何，通过将堆焊部30a、30b的后端位置设置为-1.3mm以下，能够比没有堆焊部时降低最大主应力的最大值。

(基于模拟的研究4)

参照图15A，上述的模拟中，在堆焊部30a、30b的长度为6.0mm的情况下，当堆焊部30a、30b的前端位置为1.3mm时，最大主应力的最大值减少到958MPa。如上所述，不具有堆焊部的分析模型中的最大主应力的最大值为1273MPa。因此，可知：通过设置堆焊部30a、30b，最大主应力的最大值最大减少315MPa。在将此时的最大主应力的最大值的减少率(相对于不具有堆焊部的分析模型的最大主应力的最大值的减少率)设定为100％的情况下，减少率为30％(减少95MPa)时的堆焊部30a、30b的前端位置为-0.5mm和4.1mm。即，在堆焊部30a、30b的前端位置为-0.5mm～4.1mm的范围的情况下，能够使最大主应力的最大值的减少率(以下简称为减少率)设定为30％以上。即，用于使减少率为30％以上的堆焊部30a、30b的前端位置的下限为-0.5mm，上限为4.1mm。

同样地，在堆焊部30a、30b的长度为10.0mm的情况下，当堆焊部30a、30b的前端位置为2.3mm时，最大主应力的最大值减少到940MPa。如上所述，不具有堆焊部的分析模型中的最大主应力的最大值为1273MPa。因此，可知：通过设置堆焊部30a、30b，最大主应力的最大值最大减少333MPa。在将此时的减少率设定为100％的情况下，减少率为30％(减少100MPa)时的堆焊部30a、30b的前端位置为-0.3mm和7.6mm。即，用于使减少率为30％以上的堆焊部30a、30b的前端位置的下限为-0.3mm，上限为7.6mm。

虽然省略详细说明，但就堆焊部30a、30b的长度为12.0mm、14.0mm、16.0mm、20.0mm、24.0mm、28.0mm的情况，对用于使减少率为50％以上、75％以上和90％以上的堆焊部30a、30b的位置也同样地进行了研究。进而，上述的第三模型中，将基底金属构件14的厚度设定为2.3mm、1.6mm和1.2mm，并进行了与上述的模拟相同的模拟。并且，对于减少率与堆焊部30a、30b之间的关系进行了相同的研究。此外，就基底金属构件14的厚度为2.3mm、1.6mm和1.2mm的情况，也将堆焊部30a、30b的长度设定为6.0mm、10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm、20.0mm、24.0mm、28.0mm。将这些研究结果与基底金属构件14的厚度为2.0mm时的研究结果一起表示在图16A～图19D中。

由图16A可知：不论基底金属构件14的厚度和堆焊部30a、30b的长度如何，只要堆焊部30a、30b的前端位置的下限为-0.1mm以上，就能够使减少率至少为30％。换言之，通过使(C)堆焊部30a、30b的前端位于比从焊道端部24a、24b(参照图9)向后方0.1mm的位置更前方，能够实现至少30％的减少率。另外，由图16B～图16D可知：优选使堆焊部30a、30b的前端位于比从焊道端部24a、24b向前方0.3mm的位置更前方，更优选使之位于比从焊道端部24a、24b向前方1.2mm的位置更前方，进一步优选使之位于比焊道端部24a、24b向前方1.9mm的位置更前方。

由图17A可知：减少率为30％时的堆焊部30a、30b的前端位置的上限随着堆焊部30a、30b的长度增加而上升。这样的关系如图17B所示在减少率为50％的情况下也能够确认。另一方面，如图17C、图17D所示，在减少率为75％和90％的情况下，就算堆焊部30a、30b的长度增加，堆焊部30a、30b的前端位置的上限也不会大幅上升。具体来说，不论堆焊部30a、30b的长度如何，在堆焊部30a、30b的前端位置的上限为2.3mm以下的情况下，能够使减少率为90％。

由图18A可知：减少率为30％时的堆焊部30a、30b的后端位置的下限随着堆焊部30a、30b的长度增加而降低。这样的关系如图18B～图18D所示在减少率为50％、75％和90％的情况下也可得以确认。

由图19A、图19B可知：减少率为30％或50％时的堆焊部30a、30b的后端位置的上限基本固定。另一方面，由图19C、图19D可知：减少率为75％或90％时的堆焊部30a、30b的后端位置的上限随着堆焊部30a、30b的长度增加而降低。

此外，由图19A可知：不论基底金属构件14的板厚和堆焊部30a、30b的长度如何，只要堆焊部30a、30b的后端位置的上限为-3.0mm以下，就能够使减少率至少为30％。换言之，通过使(D)堆焊部30a、30b的后端位于比从焊道端部24a、24b向后方3.0mm的位置更后方，能够实现至少30％的减少率。由此，能够充分地降低产生于焊道端部24a、24b附近的最大主应力的最大值，因此就算是在基底金属构件14的厚度小的情况下，也能够充分地确保焊接结构构件10的疲劳强度。

根据上述(C)、(D)，可以说：为了更可靠地实现30％以上的减少率，堆焊部30a、30b优选至少遍及地设置在从焊道端部向后方分开0.1mm到3.0mm的位置。

另外，从进一步提高改善率的90％考虑，如图16D、图17D所示，堆焊部前端位置的上限、下限均为正值。另外，如图18D、图19D所示，堆焊部后端位置的上限、下限均为负值。由此，可以说：为了实施更好的改善，堆焊部30a、30b优选以跨过焊道端部24a、24b的方式设置。

(基于模拟的研究5)

以下，对使用了计算机的模拟结果和使基底金属构件14的板厚发生变化时产生于对接端部32a、32b附近的最大主应力与产生于焊道端部24a、24b附近的最大主应力之间的关系进行详细说明。该模拟中，制作与以图1～图4进行了说明的焊接结构构件10A相同的构成并且不具有堆焊部30a、30b的分析模型(以下称为第五模型)，求出产生于对接端部32a、32b附近的最大主应力和产生于焊道端部24a、24b附近的最大主应力。

此外，第五模型在图1和图2中以虚线的圈41a、41b、42a、42b、43a、43b、44a、44b、45a、45b所示的位置形成孔(以下将以虚线所示的这些圈分别称为孔)。在模拟中，在孔42a、42b、43a、43b、44a、44b、45a、45b分别配置固定夹具(刚性体)，并固定基底金属构件14。然后，在孔41a、41b中通过圆柱状的构件(刚性体)，借由该构件将板状部121(接合金属构件12)向与板状部141的表面14a垂直的方向以2.0kN的力拉伸。

第五模型的构成规定如下。此外，如上所述，使基底金属构件14的板厚发生各种变化。

(分析模型的构成)

·接合金属构件

材质：钢

厚度：2.6mm

高度(第一方向D1的长度)：80mm

左右方向(第二方向D2)的长度：70mm

前后方向(参照图9)的长度：80mm

孔41a的位置：侧壁部121a的中央

孔41b的位置：侧壁部121b的中央

杨氏模量：210000MPa

泊松比：0.3

·基底金属构件

材质：钢

厚度：1.2mm、1.6mm、2.0mm、2.3mm、2.6mm、3.0mm、3.5mm

高度(第一方向D1的长度)：50mm

左右方向(第二方向D2)的长度：300mm

前后方向(参照图9)的长度：150mm

孔42a、42b的中心间距离：230mm

孔43a、43b的中心间距离：230mm

孔44a、44b的中心间距离：230mm

孔45a、45b的中心间距离：230mm

孔42a、43a的中心间距离：100mm

孔42b、43b的中心间距离：100mm

从表面14a到孔44a、44b、45a、45b的中心的上下方向的距离：25mm

杨氏模量：210000MPa

泊松比：0.3

·焊道

宽度(除了从对接端部32a、32b(参照图9)向前方突出的部分以外的部分的宽度)：4.3mm

高度(除了从对接端部32a、32b向前方突出的部分以外的部分的高度)：5.0mm

宽度(从对接端部32a、32b向前方突出的部分的宽度)：10.6mm

高度(从对接端部32a、32b向前方突出的部分的高度)：2.2mm

从对接端部32a、32b的突出量(距离L_W)：10.4mm、13.7mm、17.0mm、20.0mm

杨氏模量：210000MPa

泊松比：0.3

就从焊道的对接端部32a、32b的突出量(距离L_W)为10.4mm、13.7mm、17.0mm、20.0mm的情况，将对使基底金属构件14的板厚发生变化时产生于对接端部32a、32b附近的最大主应力与产生于焊道端部24a、24b附近的最大主应力进行了模拟的结果表示于图20、图21、图22、图23。可知产生于对接端部32a、32b附近的最大主应力和产生于焊道端部24a、24b附近的最大主应力的大小关系与板厚以及从焊道的对接端部32a、32b的突出量(距离L_W)具有相关关系。此外，图24表示产生于对接端部32a、32b附近的最大主应力和产生于焊道端部24a、24b附近的最大主应力一致的基底金属构件14的板厚与从焊道的对接端部32a、32b的突出量(距离L_W)之间的关系。由图24可知：产生于对接端部32a、32b附近的最大主应力和产生于焊道端部24a、24b附近的最大主应力一致的条件是基底金属构件14的板厚T(mm)满足下述式(C)的情况。

-0.125L_W+4.06mm＝Tmm式(C)

由该结果可知：当式(C)的右边比左边大时，产生于对接端部32a、32b附近的最大主应力比产生于焊道端部24a、24b附近的最大主应力大，优选在对接端部32a、32b附近设置堆焊部30a、30b。另外，可知：在式(C)的右边比左边小时，产生于焊道端部24a、24b附近的最大主应力比产生于对接端部32a、32b附近的最大主应力大，优选在焊道端部24a、24b附近设置堆焊部30a、30b。

特别在，当上述的式(C)的左边的值与右边的值接近时，优选在焊道端部24a、24b附近和对接端部32a、32b附近这双方设置堆焊部30a、30b；就算是在上述的式(C)的右边的值比左边的值大的情况下，在最大主应力大的对接端部32a、32b附近设置堆焊部，结果也是焊道端部24a、24b附近的最大主应力变大，这是因为降低对接端部32a、32b附近的最大主应力是提高疲劳强度的对策。

产业上的可利用性

根据本发明，可以提供在具有T字形状接合部的焊接结构构件中能够容易地提高疲劳强度的构成。

符号说明

10A、10A’、10B 焊接结构构件

12 接合金属构件

121 板状部

121a、121b 侧壁部

121c 底壁部

14 基底金属构件

14a 表面(第一面)

14b 背面(第二面)

141 板状部

141a、141b 侧壁部

141c 顶板部

24 焊道

24a、24b 焊道端部

241a、241b 侧壁道部

241c 底壁道部

30a、30b 堆焊部

32 对接面

32a、32b 对接端部

322a、322b 对接侧面

322c 对接底面