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自動車用高強度ボルト（強度区分10.9）へのアーク溶接の影響について
- 自動車用高強度ボルト（強度区分10.9）へのアーク溶接の影響について調査しました。炭素量0.28％以上のボルトは通常溶接に適さないと言われていますが、低温焼き鈍しを行うことでアーク溶接が可能です。また、低温焼き鈍しをしてもボルトの強度は10.9が維持されます。
- 自動車メーカーから依頼された強度区分10.9のボルトへのアーク溶接について説明します。アーク溶接はボルトのヘッド部分の２面に行われ、低温焼き鈍し処理により強度区分10.9が維持されます。炭素量0.28％以上のボルトでも低温焼き鈍しをすれば溶接が可能です。
- 自動車用高強度ボルト（強度区分10.9）へのアーク溶接について調査しました。アーク溶接はボルトのヘッド部分の２面に行われ、低温焼き鈍し処理により強度区分10.9が維持されます。また、炭素量0.28％以上のボルトでも低温焼き鈍しをすれば溶接が可能です。
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どこの車メーカーか知りませんが、答えとして先ず、10.9を維持⇒不可能です。アーク溶接すると不完全な焼き鈍しが掛かった状態です。 次に他の方も言ってますようにリスク増大！ 小生が以前経験した分野で H社のガソリンタンクに止める溶接ボルトがS35Cの8.8でしてその危険性を訴え結果、SAE10B23（ボロン鋼）への変更を行いました。以後、H社では強度区分8.8の溶接ボルト仕様は23ボロン材仕様をスタンダードに記載されました。 23ボロンであれば強度区分8.8は出ますし溶接における熱影響もほとんど無い材料です。従来は6.8程度でしたら23ボロン仕様の8.8に変更をお勧めします。
その他の回答 (4)
強度区分が高いボルトは、炭素含有量が高いボルトです。 “焼き入れで硬くなる(強度が上がる)のは、炭素含有量が高い材質だから” 特殊元素も焼き入れに貢献しますが、溶接時はその特殊元素も相当炭素量化し計算して、 炭素当量を導き出します。 そして、目安として炭素当量＜0.44％なら溶接割れを起こしませんが、それ以上になると 溶接割れを起こす危険があるので、溶接時予熱したり冷却時徐冷したりし、溶接割れの 防止をします。 ですから、図面には予熱の記載はないけど、徐冷の記述はあるわけです。 ボルト強度10.9は維持できませんが、強度区分3.8よりはましな値がえられるって意味 ではありませんか？(ましな値が余裕率的な考えでの設計ではないでしょうか？) 設計元に確認してみて下さい。
お礼
御回答有難う御座います。 客先設計者に１０．９の強度を維持するのは困難と客先へ伝え、どの程度の強度が必要なのか確認してみます。
>>ボルトの強度は10.9 維持は難しいと思う 多分地雷 割れるは強度不足やスパッタやもろもろ
SCM など焼きがはいる材料を溶接するには炭素当量から温度を計算して予熱するとなってるが、そこは全く素人なので、、、（当サイトの安易な回答は軽蔑！！） ボルトの破損は、殆どが雌ねじとの引掛かり部の最初で起きる。次いで不完全ねじ部の境目、ボルトの首下の順。 この場合、溶接するのはボルト頭の縁だから、ねじに関しては影響が及ばないと考えてもよいのではと思います。 溶接した部位自体の応力は使用側が考えておられるはず。 でも、プロジェクション溶接なら判るが、一個づづアーク溶接を指示する自動車メーカー様って・・・万一リコール案件になったとしても責任背負わされないですよネ・・・ ＞低温焼き鈍しをしても、ボルトの強度は10.9が維持されるのでしょうか http://www.tobu.or.jp/yasashii/kouzai/book/04.htm 保証までは別として、強度低下は少ないようです。この SCM435 のグラフでは Hv380 ぐらいとなって指定に外れる。
お礼
御回答有難う御座います。 溶接による熱影響が何処まで及ぶのか？ということが、重要かと思いますので試作品にて硬度測定し、確認してみます。
SCM435,SCM440において 低温焼き鈍しをしてボルトの強度は10.9が維持する のは難しいと思います。Hv300以下に焼き鈍しすると引張強さが100N/mm2以下 になる可能性があります。下記参照下さい。
お礼
御回答有難う御座います。 溶接や熱処理により、１０．９の強度を維持するのは困難と客先へ伝え、再検討頂きます。
お礼
御回答有難う御座います。 当方も8.8への変更か、それでも不足の場合はネジサイズアップかと思っていました。 熱影響の少ないボロン鋼等8.8材への変更を申し入れたいと考えます。