專利名稱：改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理方法及改善其疲勞特性的沖擊處理裝置以及耐疲勞特 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理方法及改善其疲勞特性的沖擊處 理裝置以及耐疲勞特性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)件。特別涉及為用于建筑、造船、橋梁、施工機(jī)械、工 業(yè)機(jī)械、海洋結(jié)構(gòu)件、汽車等的承受重復(fù)載荷的結(jié)構(gòu)件用金屬制構(gòu)件，以疲勞裂紋的產(chǎn)生成 為問題的焊接接頭為對象，且可以高效地改善其疲勞特性的改善焊接接頭疲勞特性的沖擊 處理方法及改善其疲勞特性的沖擊處理裝置以及耐疲勞特性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)件。
背景技術(shù)：
例如，船舶及橋梁、施工機(jī)械、工業(yè)機(jī)械、海洋結(jié)構(gòu)件、汽車等金屬結(jié)構(gòu)件通過焊接 多個金屬制構(gòu)件而構(gòu)成，在這些焊接部分形成有使用各種焊接方法的焊接接頭。然而，在這樣的焊接接頭中，在形成焊縫的焊接金屬表面與金屬制構(gòu)件(母材)的 表面相交的邊界部(稱為焊縫的焊趾weld toe)及其附近(以下稱為焊縫的焊趾部)，起 因于焊接時高溫狀態(tài)的焊接金屬在受到周邊母材的限制的狀態(tài)下被冷卻而容易存在拉伸 殘余應(yīng)力。再者，在作為結(jié)構(gòu)件使用時，在施加于構(gòu)件上的外力的作用下，成為應(yīng)力易集中 的部位。因此，金屬制結(jié)構(gòu)件所使用的焊接接頭由于重復(fù)載荷的作用，從焊縫的焊趾部產(chǎn) 生疲勞裂紋，有可能向致命的裂紋或開裂方向發(fā)展。另外，焊縫的焊趾部中的殘余應(yīng)力及應(yīng) 力集中妨礙金屬制結(jié)構(gòu)件的疲勞特性的提高。因此，在這種焊接接頭上產(chǎn)生的疲勞裂紋對整個結(jié)構(gòu)件的可靠性產(chǎn)生重大的影 響，所以一直以來嘗試了使焊接接頭的疲勞特性得以提高的各種方法(例如，參照非專利 文獻(xiàn)1及2)。具體地說，在下述非專利文獻(xiàn)1、2中，提出了如下的方法通過采用(a)利用機(jī)械 的方法(grinding 磨削)使焊接部平滑的方法，以及(b)利用TIG焊接在焊接部實(shí)施削平 補(bǔ)強(qiáng)悍(dressing:修整)的方法等來降低焊接部的應(yīng)力集中。另外，也提出了在焊接部實(shí)施表面強(qiáng)化(peening 沖擊)處理，在產(chǎn)生疲勞裂紋的 部位導(dǎo)入壓縮應(yīng)力，同時降低應(yīng)力集中的方法，作為具體的沖擊處理，可以列舉出除(c)噴 丸、(d)錘擊等外，還有近年的(e)超聲波沖擊處理(例如，參照文獻(xiàn)1 3)等。另外，在專利文獻(xiàn)4中，公開了在焊接焊趾部附近進(jìn)行表面強(qiáng)化(沖擊)處理，對 熔合線附近的焊接熱影響區(qū)的金屬組織進(jìn)行改性，從而改善熱影響區(qū)的韌性的方法，但這 是基于脆性破壞一般由殘留于焊接部熔合線上的缺陷所產(chǎn)生，從而用于改善脆性破壞的起 點(diǎn)部的材質(zhì)的方法，它并不會改善疲勞特性。另外，作為提高通過焊接而安裝的肋板的端部的焊接焊趾部的疲勞特性的方法， 還公開了使用壓縮沖頭等賦予焊接焊趾部以壓縮殘余應(yīng)力的方法(專利文獻(xiàn)5、6)，但這些 方法都是用于使進(jìn)行過端部周邊焊等的肋板端部的疲勞特性提高的方法，不能適用于本發(fā) 明中主要作為對象的在焊接方向持久連續(xù)的焊接焊趾部。
專利文獻(xiàn)1 日本特開2006-167724號公報專利文獻(xiàn)2 日本特開2006-175512號公報專利文獻(xiàn)3 美國專利第6，171，415號說明書專利文獻(xiàn)4 日本特開2004-149843號公報專利文獻(xiàn)5 日本特開2006-320960號公報專利文獻(xiàn)6 日本特開2006-312201號公報非專利文獻(xiàn)1 社團(tuán)法人日本道路協(xié)會、《鋼橋的疲勞》、丸善株式會社、1997年5月非專利文獻(xiàn) 2 :P. J. Haagensen and SJ. Maddox、IIW Recommendations on Post Weld Improvement of Steel and Aluminum Structures、XIII-1815-00、Revised 16 February 2004根據(jù)上述(a) (e)等的疲勞特性改善處理，可知在焊縫的焊趾部可以使耐疲勞 裂紋產(chǎn)生特性得以提高。特別是上述(e)的超聲波沖擊處理因通過比較短時間的處理而得 到較大的改善效果，所以工業(yè)界的期望很大。然而，該超聲波沖擊處理由于是以人手處理為前提而開發(fā)的，所以在鋼橋和起重 機(jī)等需要連續(xù)處理長距離的結(jié)構(gòu)件及裝配作業(yè)的自動化得到發(fā)展的工廠等，其采用往往很 困難。另外，在機(jī)器人裝入超聲波沖擊處理裝置而進(jìn)行自動處理的情況下，焊縫的焊趾 線通常不規(guī)則地變形，所以為了正確地在焊縫的焊趾部進(jìn)行處理，需要焊趾的檢測功能及 與變形一致的行駛機(jī)構(gòu)等高度的自動控制，在費(fèi)用方面往往也難以實(shí)用化。另外，在焊縫的焊趾部實(shí)施直接沖擊處理的情況下，需要使用與焊縫的焊趾形狀 相匹配的沖擊銷，根據(jù)焊縫的焊趾形狀的不同，沖擊銷往往掛在焊趾部的焊接金屬上而使 處理停止，或者在焊趾部殘留折痕及鋒利的切口狀缺陷。

發(fā)明內(nèi)容
于是，本發(fā)明是鑒于這種現(xiàn)有的情況而提出的，其目的在于，提供一種改善焊接接 頭疲勞特性的沖擊處理方法及改善其疲勞特性的沖擊處理裝置以及耐疲勞特性優(yōu)良的焊 接結(jié)構(gòu)件，其可以不太受到焊縫復(fù)雜的焊趾形狀的影響而穩(wěn)定地實(shí)施錘擊處理或超聲波沖 擊處理，可以在焊縫焊趾附近的更大的部分附加壓縮殘余應(yīng)力。目的在于解決上述課題的本發(fā)明的宗旨如以下所述。(1) 一種改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理方法，其在焊縫的焊趾附近的母材金 屬材料表面，一邊按壓沖擊銷一邊使之沿焊接線方向相對移動操作，從而實(shí)施錘擊處理或 超聲波沖擊處理，所述沖擊處理方法的特征在于作為所述沖擊銷，使用頂端曲率半徑在金屬材料厚度的1/2以下且為2 IOmm的 沖擊銷；從所述焊縫的焊趾至沖擊處理位置中心的距離為所述沖擊銷的頂端曲率半徑的 2. 5倍以內(nèi)；且在直至所述沖擊銷于沖擊處理中不與焊接金屬接觸這一范圍的母材金屬材 料表面，實(shí)施所述錘擊或超聲波沖擊處理，從而利用所述沖擊銷產(chǎn)生殘余塑性變形，使得沖擊痕的槽深度為0. 1 2mm、并 在該沖擊銷的頂端曲率半徑以下、且為所述金屬材料的厚度的1/10以下，沖擊痕的寬度為1. 5 15mm、且在所述槽深度的5倍以上。(2) 一種改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理裝置，其用于在焊縫的焊趾附近的母 材金屬材料表面，一邊按壓沖擊銷一邊使之沿焊接線方向相對移動操作，從而實(shí)施錘擊處 理或超聲波沖擊處理，該沖擊處理裝置的特征在于，配設(shè)有焊趾位置檢測部，其檢測具有所述焊接接頭的被處理材料的焊縫的焊趾位置；處理機(jī)構(gòu)部，其實(shí)施通過所述沖擊銷進(jìn)行的錘擊處理或超聲波沖擊處理；支承按壓機(jī)構(gòu)部，其支承所述處理機(jī)構(gòu)部，并且將所述沖擊銷按壓在距所述被處 理材料的焊縫的焊趾規(guī)定距離的母材金屬材料表面；裝置基部，其載置所述支承按壓機(jī)構(gòu)部或被處理材料中的一方；以及移動機(jī)構(gòu)部，其搭載著所述支承按壓機(jī)構(gòu)部或被處理材料中的另一方，且自身載 置于所述裝置基部，并根據(jù)由所述焊接焊趾位置檢測部檢測得到的焊縫的焊趾位置，使所 述處理機(jī)構(gòu)部相對于所述被處理材料沿焊接線方向相對移動。(3) 一種耐疲勞特性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)件，其根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)件的構(gòu)造及負(fù)荷狀況，可 以特定疲勞裂紋發(fā)生危險部的焊接部或者焊縫，其特征在于，至少在所述特定焊縫的焊趾附近的母材金屬材料表面形成有所述特定焊縫的長 度的90%以上的長度、且由錘擊處理或超聲波沖擊處理的沖擊銷產(chǎn)生的連續(xù)沖擊痕，關(guān)于所述沖擊痕，其寬度方向中央位置和所述特定焊縫的焊趾的距離為其槽底的 曲率半徑的2. 5倍以內(nèi)，且形成于直至不與所述特定焊縫相接觸這一范圍的母材金屬材料 表面，并且其槽深度為0. 1 2mm、并在所述槽底的曲率半徑以下、且為所述金屬材料的厚 度的1/10以下，其寬度為1. 5 15mm、且在所述槽深度的5倍以上。


圖1是表示適用本發(fā)明的焊接接頭的一個例子的立體圖。圖2是表示適用本發(fā)明的焊接接頭的另外一個例子的立體圖。圖3是表示在母材金屬材料表面由沖擊銷形成沖擊痕的狀態(tài)的剖視圖。圖4是表示適用本發(fā)明的改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理裝置的一個例子的 立體圖。圖5是表示適用本發(fā)明的改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理裝置的另外一個例 子的立體圖。圖6是表示焊縫焊趾的起伏小時的沖擊痕的一個例子的平面圖。圖7是表示焊縫焊趾的起伏大時的沖擊痕的一個例子的平面圖。
具體實(shí)施例方式下面參照附圖，就本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)的說明。此外，為了易于理解特征，下面的說明中所使用的附圖為方便起見，往往示意地表 示特征部分，各構(gòu)成要素的尺寸比率等不一定與實(shí)施相同。本發(fā)明提供改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理方法及改善其疲勞特性的沖擊處 理裝置以及耐疲勞特性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)件，其通過在焊縫的焊趾附近的母材金屬材料表 面，一邊按壓沖擊銷一邊使之沿焊接線方向進(jìn)行相對的移動操作，實(shí)施錘擊處理或超聲波沖擊處理，從而改善焊接接頭的疲勞特性。(焊接接頭)首先，對適用本發(fā)明的焊接接頭進(jìn)行說明。作為適用本發(fā)明的焊接接頭，可以列舉出例如圖1所示的焊接接頭10。該焊接接 頭10是在同一面內(nèi)使一鋼板11的端面和另一鋼板12的端面對置而彼此焊接的所謂對焊 接頭10。在該焊接時，在被焊接材料即一鋼板11和另一鋼板12的焊接端面大多事先加工 出坡口，使這些鋼板11、12的坡口部對接而進(jìn)行焊接施工，從而在這些鋼板的表面靠外側(cè) 形成有隆起的焊縫20。而且在本發(fā)明中，在這種焊縫20的焊接金屬20a的表面和母材金屬材料(鋼板 11>12)的表面相交的邊界(稱為焊縫20的焊趾20b)的附近，按壓后述的沖擊銷50而使 之沿焊接線方向相對移動，同時實(shí)施錘擊處理或超聲波沖擊處理。由此，在焊縫20的焊趾 20b附近的母材金屬材料(鋼板11、1幻表面形成有后述的沖擊痕80。另外，作為適用本發(fā)明的焊接接頭，可以列舉出例如圖2所示的焊接接頭30。該焊 接接頭30是在一鋼板31的兩主面的相對置的位置上分別使另一鋼板32的端面相對置而 進(jìn)行角焊所形成的所謂十字焊接接頭。另外，在另一鋼板32的兩主面相對于一鋼板31的 兩主面相交成直角的部分(稱為角)，形成有由具有三角形的截面的焊接金屬40a構(gòu)成的焊 縫40。而且在本發(fā)明中，在這種焊縫40的焊接金屬40a的表面和母材金屬材料(鋼板 31、32)的表面相交的邊界(稱為焊縫40的焊趾40b)的母材金屬材料(鋼板31、32)側(cè)附 近，按壓后述的沖擊銷50而使之沿焊接線方向相對移動，同時實(shí)施錘擊處理或超聲波沖擊 處理。由此，在焊縫40的焊趾40b附近的母材金屬材料(鋼板31、3幻表面形成有后述的 沖擊痕90。此外，作為適用本發(fā)明的焊接接頭，并不限定于上述圖1所示的對焊接頭10、及上 述圖2所示的十字焊接接頭30，也包含焊縫彎曲的情況，對于在一構(gòu)件上焊接另一構(gòu)件的 焊接接頭，可以廣泛適用本發(fā)明。另外，作為這種焊接接頭10、30的焊接方法，可以使用各 種焊接法，進(jìn)而能夠適用于從一道焊接到多層堆焊。(改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理方法)下面，對適用本發(fā)明的改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理方法進(jìn)行說明。此外，在本實(shí)施方式中，以在與上述焊接接頭10的鋼板11 (母材金屬材料)的主 面相接的焊縫20的焊趾20b附近的母材金屬材料表面實(shí)施處理的情況為例進(jìn)行說明。適用本發(fā)明的改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理方法正如在圖3中放大表示的 那樣，其特征在于，作為沖擊銷，使用頂端曲率半徑R在鋼板11的厚度的1/2以下且為2 IOmm的沖擊銷50，從焊縫20的焊趾20b至沖擊處理位置的中心0的距離χ為沖擊銷50的 頂端曲率半徑R的2. 5倍以內(nèi)，且在直至沖擊銷50在沖擊處理中不與焊接金屬20a接觸這 一范圍的母材金屬材料(鋼板11)的表面實(shí)施錘擊或超聲波處理，從而利用沖擊銷50產(chǎn)生 殘余塑性變形，使得沖擊痕80的槽深度y為0. 1 2mm、并在沖擊銷50的頂端曲率半徑R 以下、且為鋼板11的厚度t的1/10以下，沖擊痕80的寬度ζ為1. 5 15mm，且在槽深度y 的5倍以上。具體地說，之所以在本發(fā)明中“使用頂端曲率半徑R在鋼板11的厚度的1/2以下且為2 IOmm的沖擊銷50”，是因?yàn)樵谔幚砗髿堄嗟膲嚎s應(yīng)力的作用下，在疲勞特性的提高 方面有效，而且壓縮殘余應(yīng)力區(qū)域的大小與沖擊銷50產(chǎn)生的壓痕的大小有關(guān)系。S卩，在沖擊銷50的頂端曲率半徑R比鋼板11的厚度的1/2大的情況下，需要施加 塑性變形波及鋼板11的大致整個厚度的變形的沖擊痕80，在此情況下，沖擊痕產(chǎn)生的塑性 區(qū)域在鋼板11的相反面消失，因此，在焊縫20的焊趾部產(chǎn)生的壓縮殘余應(yīng)力減小。另外，在沖擊銷50的頂端曲率半徑R比2mm小的情況下，由于壓縮殘余應(yīng)力區(qū)域 變窄，所以為了防止疲勞裂紋的產(chǎn)生，需要沖擊焊縫20的焊趾20b的最近點(diǎn)。然而，因焊縫 20的起伏等，難以正確地控制處理位置。再者，沖擊銷50的頂端部的摩損變得劇烈，從而沖 擊銷50的更換頻率增大，所以處理效率降低。另一方面，在沖擊銷50的頂端曲率半徑R超過IOmm的情況下，為了形成能夠產(chǎn)生 有效的壓縮殘余應(yīng)力這種程度的槽，需要極大的沖擊力，從而處理裝置大規(guī)?；Ｔ僬?，還 有可能因沖擊處理而使焊接結(jié)構(gòu)件10的形狀發(fā)生變形。另外，沖擊銷50是通過錘擊處理或超聲波沖擊處理、使處理對象物受到局部的沖 擊而產(chǎn)生塑性變形的，所以沖擊銷50通常使用強(qiáng)度及硬度比作為處理對象物的金屬材料 (例如，焊接構(gòu)造用鋼)高的金屬材料。在本發(fā)明中，之所以設(shè)定“從焊縫20的焊趾20b至沖擊處理位置的中心0的距離 χ為沖擊銷50的頂端曲率半徑R的2. 5倍以內(nèi)”，是因?yàn)樯鲜龅膲嚎s殘余應(yīng)力區(qū)域的大小與 沖擊銷50產(chǎn)生的沖擊痕80的大小有關(guān)。S卩，通過FEM解析和實(shí)驗(yàn)已經(jīng)確認(rèn)沖擊銷50的 頂端曲率半徑R越大，壓縮殘余應(yīng)力產(chǎn)生的區(qū)域越大，而且離沖擊痕80越近，就產(chǎn)生越大的 壓縮殘余應(yīng)力，還已經(jīng)確認(rèn)在疲勞特性提高上可以得到充足的壓縮殘余應(yīng)力。因此，沖擊痕 即使在指定范圍內(nèi)，也優(yōu)選盡可能趨近焊接焊趾部。在本發(fā)明中，之所以設(shè)定“在直至沖擊銷50于沖擊處理中與焊接金屬20a不接觸 這一范圍的母材金屬材料(鋼板11)的表面，實(shí)施錘擊或超聲波沖擊處理，從而利用沖擊銷 50產(chǎn)生殘余塑性變形”，是因?yàn)樵跊_擊銷50與焊接金屬20a接觸的情況下，往往阻礙沖擊銷 50的連續(xù)沖擊處理。此外，在本發(fā)明中，只要不顯著地阻礙連續(xù)的沖擊處理，沖擊銷50與焊 接金屬20a即使稍微接觸也沒關(guān)系。在本發(fā)明中，之所以設(shè)定“沖擊痕80的槽深度y為0. 1 2mm、并在沖擊銷50的 頂端曲率半徑R以下、且為金屬材料(鋼板11)的厚度t的1/10以下，沖擊痕80的寬度ζ 為1. 5 15mm、且在槽深度y的5倍以上”，是因?yàn)閷μ畹臎_擊痕80來說，其自身就成為 應(yīng)力集中源以及在焊接接頭10上產(chǎn)生較大的角變形，從而其形狀發(fā)生變形。另外，關(guān)于沖 擊痕80的寬度z，在過寬的情況下往往處理效率降低，在沖擊痕80淺而窄的情況下，雖然產(chǎn) 生對疲勞特性有效的壓縮殘余應(yīng)力，但并不充分。另外，沖擊痕80的寬度ζ雖然取決于沖 擊銷50的頂端曲率半徑R和處理深度，但在此的寬度ζ的規(guī)定是考慮到處理時的裝置及目 標(biāo)位置的振擺而設(shè)定的。即，沖擊痕80的寬度ζ只要給予充分的深度的沖擊就可控制在上 述范圍內(nèi)，但如果是頂端曲率半徑R大的沖擊銷50，則即使超過上述范圍，對疲勞特性也沒 有大的損害，但處理效率降低。另外，在沖擊銷頂端的曲率半徑較大的情況下，圖3的P易 與焊接金屬接觸，所以在充分地得到?jīng)_擊痕寬度的范圍內(nèi)減小銷徑也是有效的。另外，在頂 端曲率被中斷的圖3的P部進(jìn)行倒角，從而使形狀變得光滑也是有效的。(改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理裝置)
下面就適用本發(fā)明的改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理裝置進(jìn)行說明。作為適用本發(fā)明的改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理裝置，大致地分有兩種類 型一種正如圖4所示的改善疲勞特性的沖擊處理裝置60(第一實(shí)施方式)那樣，是固定處 理機(jī)構(gòu)部側(cè)而使被處理材料側(cè)移動的類型，另一種正如圖5所示的改善疲勞特性的沖擊處 理裝置70 (第二實(shí)施方式)那樣，是固定被處理材料側(cè)而使處理機(jī)構(gòu)部側(cè)移動的類型。選 擇哪種類型優(yōu)選根據(jù)處理對象及處理環(huán)境(室外結(jié)構(gòu)件的處理、工廠內(nèi)的處理等)而進(jìn)行 適當(dāng)?shù)倪x擇。此外，在下面所示的第一及第二實(shí)施方式中，作為被處理材料，以改善上述焊接接 頭10的疲勞特性的情況為例進(jìn)行說明，但作為該處理對象，可以是上述焊接接頭30，而且 可大范圍地對具有在一種構(gòu)件上焊接安裝另一種構(gòu)件的焊接接頭的焊接結(jié)構(gòu)件進(jìn)行處理。(第一實(shí)施方式)作為第一實(shí)施方式，在圖4所示的改善疲勞特性的沖擊處理裝置60中，處理機(jī)構(gòu) 部側(cè)固定于裝置基部65上，并且在裝置基部65上具備載置被處理材料(焊接接頭)而進(jìn) 行滑動驅(qū)動的移動機(jī)構(gòu)部(未圖示)，該移動機(jī)構(gòu)部可以在使其滑動方向和焊縫20的長度 方向一致的狀態(tài)下移動焊接接頭10。另外，改善疲勞特性的沖擊處理裝置60具備位于該移動機(jī)構(gòu)部的上方并安裝有 上述沖擊銷50的處理機(jī)構(gòu)部61、以及安裝有該處理機(jī)構(gòu)部61的支承按壓機(jī)構(gòu)部62。該支 承按壓機(jī)構(gòu)部62由支承臂63和按壓裝置64構(gòu)成，固定于裝置基部65上。處理機(jī)構(gòu)部61用于在距焊縫20的焊趾20b規(guī)定距離的母材金屬材料(鋼板11、 12)的表面，一邊按壓沖擊銷50 —邊實(shí)施錘擊處理或超聲波沖擊處理，例如，可以采用上述 專利文獻(xiàn)1 3等中公開的處理機(jī)構(gòu)部等。此外，一直以來公知的處理方式是錘擊處理及超 聲波沖擊處理，所以，在此省略其詳細(xì)的說明。此外，在本發(fā)明中可以采用錘擊處理或超聲 波沖擊處理的任何沖擊處理，但因處理時的反作用較少及處理的輸出高等，超聲波沖擊處 理比錘擊處理更有利。另外，也可以使用風(fēng)動工具(air tool)等振動工具進(jìn)行沖擊處理， 但輸出小，與超聲波沖擊處理相比，一般處理效率較低。支承按壓機(jī)構(gòu)部62支承著處理機(jī)構(gòu)部61，以便將沖擊銷50的頂端部以適當(dāng)?shù)妮d 荷推到母材金屬材料(鋼板11、1幻的表面，同時不會因沖擊振動而使沖擊銷50從目標(biāo)處 理位置偏移。另外，支承按壓機(jī)構(gòu)部62根據(jù)由處理機(jī)構(gòu)部61進(jìn)行的錘擊處理或超聲波沖 擊處理的一般的處理?xiàng)l件，可以產(chǎn)生處理機(jī)構(gòu)部61的自重程度(幾百克至幾十公斤左右) 的按壓負(fù)荷。此外，在支承按壓機(jī)構(gòu)部62上也可以附加從裝置保護(hù)等方面考慮吸收來自沖 擊銷50的反作用的機(jī)構(gòu)。然而，為了使沖擊銷50位于距焊縫20的焊趾20b規(guī)定距離的母材金屬材料(鋼 板11、1幻的表面，需要確認(rèn)處理行進(jìn)方向的未處理部的焊趾20b的位置。因此，在改善疲 勞特性的沖擊處理裝置60上設(shè)置有檢測焊縫20的焊趾位置的焊趾位置檢測部66。該焊趾位置檢測部66優(yōu)選使用能夠識別母材金屬材料(鋼板11、1幻和焊接金 屬20a的邊界的傳感器，如由激光采集精確信息的形狀傳感器以及根據(jù)圖像識別母材金屬 材料(鋼板11、1幻和焊接金屬20a的通過邊緣傳感器進(jìn)行的焊趾傳感器等。另外，在焊趾 20b的形狀及位置事先已知的情況下，省略焊趾傳感器，與已知的焊縫20的焊趾20b相對應(yīng) 而使沖擊銷50移動也是有效的。
而且在該改善疲勞特性的沖擊處理裝置60上設(shè)置有根據(jù)由焊接焊趾位置檢測部 66檢測得到的焊縫20的焊趾位置而沿與焊接線方向交叉的方向?qū)_擊銷50進(jìn)行移動控 制的沖擊銷位置控制部67。該沖擊銷位置控制部67位于處理機(jī)構(gòu)部61和支承按壓機(jī)構(gòu) 部62之間，沿與焊接方向交叉的方向?qū)σ阅軌蚧瑒拥姆绞桨惭b在支承按壓機(jī)構(gòu)部62上的 處理機(jī)構(gòu)部61進(jìn)行移動控制。在具有以上的構(gòu)造的改善疲勞特性的沖擊處理裝置60中，根據(jù)由焊接焊趾位置 檢測部66檢測得到的焊縫20的焊趾位置，將沖擊銷50按壓在距焊縫20的焊趾20b規(guī)定 距離的母材金屬材料(鋼板11、12)的表面，同時移動機(jī)構(gòu)部滑動驅(qū)動焊接接頭10，藉此便 可以相對于焊接接頭10沿焊接線方向使沖擊銷50相對移動。由此，可以實(shí)施通過沖擊銷 50進(jìn)行的連續(xù)的錘擊處理或超聲沖擊處理。即，在該改善疲勞特性的沖擊處理裝置60中，在距成為疲勞裂紋發(fā)生部位的焊縫 20的焊趾20b規(guī)定距離的母材金屬材料(鋼材11、1幻的表面，連續(xù)地進(jìn)行通過沖擊銷50 進(jìn)行的沖擊處理，由此便可以附加在疲勞特性的提高方面充分的壓縮殘余應(yīng)力，由此，可以 改善焊接接頭10的疲勞特性，從而可以得到阻止疲勞裂紋發(fā)生性能較高的焊接結(jié)構(gòu)件。(第二實(shí)施方式)作為第二實(shí)施方式，圖5所示的改善疲勞特性的沖擊處理裝置70具備省略圖示的 裝置基部，在該裝置基部上可以載置焊接接頭10。另外，在改善疲勞特性的沖擊處理裝置70中，具備位于該裝置基部的上方并安裝 有上述沖擊銷50的處理機(jī)構(gòu)部71、安裝有該處理機(jī)構(gòu)部71的支承按壓機(jī)構(gòu)部72、以及向 一個方向滑動驅(qū)動該支承按壓機(jī)構(gòu)部72的移動機(jī)構(gòu)部73。處理機(jī)構(gòu)部71用于在距焊縫20的焊趾20b規(guī)定距離的母材金屬材料(鋼板11、 12)的表面，一邊按壓沖擊銷50 —邊實(shí)施錘擊處理或超聲波沖擊處理，例如，可以采用上述 專利文獻(xiàn)1 3等中公開的處理機(jī)構(gòu)部等。此外，一直以來公知的處理方式是錘擊處理及 超聲波沖擊處理，所以，在此省略其詳細(xì)的說明。此外，在本發(fā)明中可以采用錘擊處理或超 聲波沖擊處理的任何沖擊處理，但因處理時的反作用較少及處理的輸出高等，超聲波沖擊 處理比錘擊處理更有利。另外，也可以使用風(fēng)動工具等振動工具進(jìn)行沖擊處理，但輸出小， 與超聲波沖擊處理相比，一般處理效率較低。支承按壓機(jī)構(gòu)部72支承著處理機(jī)構(gòu)部71，以便將沖擊銷50的頂端部以適當(dāng)?shù)妮d 荷推到母材金屬材料(鋼板11、1幻的表面，同時不會因沖擊振動而使沖擊銷50從目標(biāo)處 理位置偏移。另外，支承按壓機(jī)構(gòu)部72根據(jù)由處理機(jī)構(gòu)部71進(jìn)行的錘擊處理或超聲波沖 擊處理的一般的處理?xiàng)l件，可以產(chǎn)生處理機(jī)構(gòu)部71的自重程度(幾百克至幾十公斤左右) 的按壓負(fù)荷。此外，在支承按壓機(jī)構(gòu)部72上也可以附加從裝置保護(hù)等方面考慮吸收來自沖 擊銷50的反作用的機(jī)構(gòu)。移動機(jī)構(gòu)部73具有向一個方向延長而設(shè)置的軌道部74、以及插通該軌道部74的 導(dǎo)向部75，設(shè)置于該導(dǎo)向部75內(nèi)的電動臺車(未圖示)在軌道部74上行駛，由此可以向一 個方向滑動驅(qū)動安裝于導(dǎo)向部75的下面的支承按壓機(jī)構(gòu)部72。但是，為了使沖擊銷50位于距焊縫20的焊趾20b規(guī)定距離的母材金屬材料(鋼 板11、1幻的表面，需要確認(rèn)處理行進(jìn)方向的未處理部的焊趾20b的位置。因此，在改善疲 勞特性的沖擊處理裝置70上設(shè)置有檢測焊縫20的焊趾位置的焊趾位置檢測部76。
該焊趾位置檢測部76優(yōu)選使用能夠識別母材金屬材料(鋼板11、1幻和焊接金 屬20a的邊界的傳感器，如由激光采集精確信息的形狀傳感器以及根據(jù)圖像識別母材金屬 材料(鋼板11、1幻和焊接金屬20a的通過邊緣傳感器進(jìn)行的焊趾傳感器等。另外，在焊趾 20b的形狀及位置事先已知的情況下，省略焊趾傳感器，與已知的焊縫20的焊趾20b相對應(yīng) 而使沖擊銷50移動也是有效的。而且在該改善疲勞特性的沖擊處理裝置70上設(shè)置有根據(jù)由焊接焊趾位置檢測部 76檢測得到的焊縫20的焊趾位置而沿與焊接線方向交叉的方向?qū)_擊銷50進(jìn)行移動控 制的沖擊銷位置控制部77。該沖擊銷位置控制部77位于處理機(jī)構(gòu)部71和支承按壓機(jī)構(gòu) 部72之間，沿與焊接方向交叉的方向?qū)σ阅軌蚧瑒拥姆绞桨惭b在支承按壓機(jī)構(gòu)部72上的 處理機(jī)構(gòu)部71進(jìn)行移動控制。在具有上述構(gòu)造的改善疲勞特性的沖擊處理裝置70中，在使上述的一個方向和 焊縫20的長度方向一致的狀態(tài)下，將焊接接頭10載置于裝置基部上，并根據(jù)由焊接焊趾位 置檢測部76檢測得到的焊縫20的焊趾位置，將沖擊銷50按壓在距焊縫20的焊趾20b規(guī) 定距離的母材金屬材料(鋼板11、12)的表面，同時移動機(jī)構(gòu)部73滑動驅(qū)動支承按壓機(jī)構(gòu) 部72，藉此可以沿焊接接頭10的焊接線方向使沖擊銷50相對移動。由此，可以實(shí)施通過沖 擊銷50進(jìn)行的連續(xù)的錘擊處理或超聲波沖擊處理。S卩，在該改善疲勞特性的沖擊處理裝置70中，在距成為疲勞裂紋發(fā)生部位的焊縫 20的焊趾20b規(guī)定距離的母材金屬材料(鋼材11、1幻的表面，連續(xù)地進(jìn)行通過沖擊銷50 進(jìn)行的沖擊處理，由此便可以附加在疲勞特性的提高方面充分的壓縮殘余應(yīng)力，由此，可以 改善焊接接頭10的疲勞特性，從而可以得到阻止疲勞裂紋發(fā)生性能較高的焊接結(jié)構(gòu)件。另外，實(shí)施沖擊處理的部位優(yōu)選設(shè)定為接近焊縫20的焊趾20b的位置，以便給予 焊縫20的焊趾部以能夠使焊接產(chǎn)生的拉伸殘余應(yīng)力向壓縮側(cè)逆轉(zhuǎn)這種程度的較大的壓縮 殘余壓力，距其焊趾20b的距離在上述沖擊銷50的頂端曲率半徑的2. 5倍以內(nèi)，且處于沖 擊銷50在沖擊處理中不與焊接金屬20a接觸的范圍。(焊接結(jié)構(gòu)件)下面就適用本發(fā)明的焊接結(jié)構(gòu)件進(jìn)行說明。作為本發(fā)明對象的焊接結(jié)構(gòu)件，以根據(jù)其構(gòu)造及負(fù)荷狀況可以特定疲勞裂紋發(fā)生 危險部的焊接部或者焊縫的焊接結(jié)構(gòu)件為前提。此外，該特定的疲勞裂紋發(fā)生危險部位只 要特定個別具體的焊接結(jié)構(gòu)件，例如在橋梁中為橋桁架和橋支腳的接合部等，在船舶中為 船側(cè)的縱通肋骨構(gòu)件和側(cè)板的焊接部等，就可以對于每個該焊接結(jié)構(gòu)件，根據(jù)其構(gòu)造及負(fù) 荷狀況而進(jìn)行特定。在以下的說明中，根據(jù)適用上述本發(fā)明的改善疲勞特性的沖擊處理方法及改善疲 勞特性的沖擊處理裝置，以具有改善其疲勞特性的焊接接頭10的焊接結(jié)構(gòu)件為例進(jìn)行說 明，但作為適用本發(fā)明的焊接結(jié)構(gòu)件，也可以是具有上述焊接接頭30的結(jié)構(gòu)件，而且對于 具有在一構(gòu)件上焊接安裝另一構(gòu)件的焊接接頭的焊接結(jié)構(gòu)件，可以廣泛適用本發(fā)明。適用本發(fā)明的焊接結(jié)構(gòu)件是根據(jù)其構(gòu)造及負(fù)荷狀況可以特定疲勞裂紋發(fā)生危險 部的焊接部或者焊縫20的結(jié)構(gòu)件，其特征在于，在至少焊接接頭10的特定焊縫20的焊趾 20b附近的母材金屬材料(鋼板11、1幻表面，形成有該特定焊縫20的長度的90%以上的長 度、且由錘擊處理或超聲波沖擊處理的沖擊銷50產(chǎn)生的連續(xù)沖擊痕80，關(guān)于該沖擊痕80，其寬度方向中央位置和特定焊縫20的焊趾20b的距離χ為其槽底的曲率半徑r的2. 5倍 以內(nèi)，且形成于直至不與特定焊縫20相接觸這一范圍的母材金屬材料(鋼板11、12)表面， 其槽深度y為0. 1 2mm，并在上述槽底的曲率半徑r以下，且為金屬材料(鋼板11、12)的 厚度t的1/10以下，其寬度w為1.5 15mm，且在槽深度y的5倍以上。在本發(fā)明中，之所以設(shè)定“在至少特定焊縫20的焊趾20b附近的母材金屬材料 (鋼板11、12)表面，形成有成為疲勞裂紋發(fā)生危險部的特定焊縫20的長度的90%以上的 長度、且由錘擊處理或超聲波沖擊處理的沖擊銷50產(chǎn)生的連續(xù)沖擊痕80”，是因?yàn)闉榱死?用沖擊處理使需要改善疲勞特性的焊縫20的焊趾部的殘余應(yīng)力狀態(tài)成為壓縮應(yīng)力，進(jìn)行 與對象部位的焊縫長度相同程度的長度以上的處理是有效的。另外還因?yàn)榧词咕植康鼐?有未進(jìn)行充分處理的部位，也因成為疲勞裂紋發(fā)生危險部的特定焊縫20的焊趾20b和沖擊 痕80分離，所以即使是焊縫長度的90 %，也產(chǎn)生充分的壓縮殘余應(yīng)力。在本發(fā)明中，之所以設(shè)定“關(guān)于沖擊痕80，其寬度方向中央位置和特定焊縫20的 焊趾20b的距離χ為其槽底的曲率半徑r的2. 5倍以內(nèi)，且形成于直至不與特定焊縫20相 接觸這一范圍的母材金屬材料(鋼板11、12)表面，其槽深度y為0. 1 2mm，并在上述槽底 的曲率半徑r以下，且為金屬材料(鋼板11、12)的厚度t的1/10以下，其寬度w為1. 5 15mm，且在槽深度y的5倍以上”，是因?yàn)樵跊_擊銷50 (特別是圖3中圍住部分P所示的沖 擊銷50的圓柱部和頂端曲率部的邊界附近)與焊接金屬20a接觸的情況下，產(chǎn)生與焊縫20 接觸的沖擊痕80，在焊趾20b上存在焊接缺陷的情況下，難以發(fā)現(xiàn)該焊接缺陷。此外，在本 發(fā)明中，只要是不阻礙焊接缺陷的發(fā)現(xiàn)這種程度的輕微的沖擊痕80，即使產(chǎn)生那樣的沖擊 痕80，也對效果無妨。另外，根據(jù)FEM解析和實(shí)驗(yàn)已經(jīng)確認(rèn)在沖擊痕80的寬度方向中央位置和特定焊 縫20的焊趾20b的距離χ為其槽底的曲率半徑r的2. 5倍以內(nèi)，且直至不與特定焊縫20 相接觸這一范圍的母材金屬材料(鋼板11、1幻表面形成有上述沖擊痕80的情況下，可以 得到疲勞特性的提高充分的壓縮殘余應(yīng)力。此外，只要是上述范圍，則從焊縫20的焊趾20b至處理位置的距離χ也可以稍稍 變動，例如圖6所示，在焊縫20的焊趾20b的起伏較小的情況下，可以利用沿焊接方向的粗 略的處理位置的控制進(jìn)行沖擊處理。另一方面，如圖7所示，在焊縫20的焊趾20b的起伏 較大的情況下，基于由上述的焊接焊趾位置檢測部66、76檢測得到的焊縫20的焊趾位置， 可以使沖擊銷50 —邊追蹤焊縫20的焊趾形狀，一邊進(jìn)行沖擊處理。另外，對于沖擊痕80，之所以將其槽深度y設(shè)定為0. 1 2mm，并在槽底的曲率半 Sr以下，且為金屬材料(鋼板11、12)的厚度t的1/10以下；將其槽寬w設(shè)定為1. 5 15mm,且在槽深度y的5倍以上，是因?yàn)槿绻麨樘畹臎_擊痕80，則其自身成為應(yīng)力集中 源；以及在焊接接頭10上產(chǎn)生較大的角變形，從而焊接結(jié)構(gòu)件的形狀發(fā)生變形。另外，還因 為在沖擊痕80的寬度過于寬的情況下，處理效率降低；在沖擊痕80淺且窄的情況下，雖然 產(chǎn)生對疲勞特性有效的壓縮殘余應(yīng)力，但并不充分。沖擊痕80的寬度w取決于沖擊銷50頂端曲率半徑R和處理深度y，在此的寬度 w的規(guī)定是考慮到處理時的裝置及目標(biāo)位置的振擺而設(shè)定的，只要給予充分深度y的沖擊， 則可以控制在該范圍內(nèi)，但如果是頂端曲率半徑R大的沖擊銷50，則即使超過該范圍，也不 會對疲勞特性有大的損害，但處理效率降低。
實(shí)施例以下，根據(jù)實(shí)施例更明確本發(fā)明的效果。此外，本發(fā)明不限定于以下的實(shí)施例，在 不改變其宗旨的范圍內(nèi)可以適宜地變更而加以實(shí)施。(第一實(shí)施例)在第一實(shí)施例中，首先制作25個實(shí)際上具有與上述圖2所示的焊接接頭30 —樣 的構(gòu)造的十字焊接試驗(yàn)體。具體地說，在十字焊接試驗(yàn)體中，利用角焊縫電弧焊形成有焊接 長度為1800mm的十字焊接接頭。另外，用于十字焊接試驗(yàn)體的鋼板是板厚為25mm的依據(jù) JIS G 3106的SM490B。另外，焊接材料使用依據(jù)JIS Z 3312的YGWll，焊接條件設(shè)為焊接 線能量為2. 5X104J/cm的CO2半自動電弧焊。下面，使用上述圖5所示的改善疲勞特性的沖擊處理裝置70，對這些十字焊接試 驗(yàn)體進(jìn)行用于改善焊接接頭的疲勞特性的沖擊處理。具體地說，將這些十字焊接試驗(yàn)體以 焊縫連接成一根的方式固定在裝置基部的被處理材料搭載面上，然后將沖擊銷50按壓在 焊縫40的焊趾40b附近的母材金屬材料(鋼板31)表面，利用移動機(jī)構(gòu)部73沿焊接線方 向移動操作處理機(jī)構(gòu)部側(cè)，同時實(shí)施超聲波沖擊處理。此外，超聲波沖擊處理僅設(shè)定在賦予 試驗(yàn)負(fù)荷的主板鋼板31的四個位置的焊趾40b附近，省略在沒有施加試驗(yàn)負(fù)荷的肋板鋼板 32的焊趾40b附近的處理。該超聲波沖擊處理的振動頻率為27kHz、輸出約為1000W。沖擊銷是與上述圖3所 示的沖擊銷50 —樣的類型，使用直徑為3mm或6. 4mm、頂端部的曲率半徑為1. 5 12mm的 沖擊銷。另外，實(shí)施超聲波沖擊處理時的沖擊銷的按壓力(負(fù)荷)通過以處理機(jī)構(gòu)部的自重 的方式保持裝置而將其設(shè)定為6kg左右(約60N)，為了使處理部的槽的凹部深度為0. 5mm, 處理速度在50 300mm/min的范圍進(jìn)行調(diào)節(jié)。沖擊銷為了將沖擊能量高效地傳遞給鋼板，以對金屬材料(鋼板31)表面垂直沖 擊的方式調(diào)節(jié)角度。這時，處理機(jī)構(gòu)部71為了避免與十字焊接試驗(yàn)體的干涉，調(diào)節(jié)裝置內(nèi) 部的導(dǎo)波管的頂端形狀，與焊接線方向呈直角、相對于金屬材料(鋼板31)傾斜約60°的方 式設(shè)定角度。此外，考慮到超聲波沖擊處理的反作用力，導(dǎo)向部75的電動臺車上安裝約150kg 的砝碼。而且如表1所示，處理前的25個十字焊接試驗(yàn)體中，對18個十字焊接試驗(yàn)體，使 處理?xiàng)l件不同而進(jìn)行超聲波沖擊處理。即，使沖擊銷的頂端曲率半徑呈階梯狀不同，分別為 1.5mm、2mm、5mm、10mm、12mm，對各十字焊接試驗(yàn)體的四個位置的焊趾附近進(jìn)行超聲波沖擊處理。接著，在實(shí)施超聲波沖擊處理后，從十字焊接試驗(yàn)體中取出將中央具有上述圖2 的焊接部的鋼板31置換為圖1的對焊的鋼板11、12時，與上述圖1中的S相當(dāng)?shù)脑囼?yàn)片 al al8，進(jìn)行對于各試驗(yàn)片al al8的疲勞試驗(yàn)。另外，對從處理前的十字焊接試驗(yàn)體中 取出的試驗(yàn)片a0也進(jìn)行同樣的疲勞試驗(yàn)。疲勞試驗(yàn)為應(yīng)力比為0. 1、反復(fù)負(fù)荷頻率為6Hz 的軸向反復(fù)拉伸試驗(yàn)，最大應(yīng)力為175MPa，測定了直至焊接部產(chǎn)生裂紋、試驗(yàn)片斷裂的反復(fù) 次數(shù)(疲勞壽命)。其評價結(jié)果如表1所示。
權(quán)利要求
1.一種改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理方法，其在焊縫的焊趾附近的母材金屬材料 表面，一邊按壓沖擊銷一邊使之沿焊接線方向相對移動操作，從而實(shí)施錘擊處理或超聲波 沖擊處理，所述沖擊處理方法的特征在于作為所述沖擊銷，使用頂端曲率半徑在金屬材料厚度的1/2以下且為2 IOmm的沖擊銷；從所述焊縫的焊趾至沖擊處理位置中心的距離為所述沖擊銷的頂端曲率半徑的2. 5 倍以內(nèi)；且在直至所述沖擊銷于沖擊處理中不與焊接金屬接觸這一范圍的母材金屬材料表 面，實(shí)施所述錘擊或超聲波沖擊處理，從而利用所述沖擊銷產(chǎn)生殘余塑性變形，使得沖擊痕的槽深度為0. 1 2mm、并在該沖 擊銷的頂端曲率半徑以下、且為所述金屬材料的厚度的1/10以下，沖擊痕的寬度為1. 5 15mm、且在所述槽深度的5倍以上。
2.一種改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理裝置，其用于在焊縫的焊趾附近的母材金屬 材料表面，一邊按壓沖擊銷一邊使之沿焊接線方向相對移動操作，從而實(shí)施錘擊處理或超 聲波沖擊處理，該沖擊處理裝置的特征在于，配設(shè)有焊趾位置檢測部，其檢測具有所述焊接接頭的被處理材料的焊縫的焊趾位置； 處理機(jī)構(gòu)部，其實(shí)施通過所述沖擊銷進(jìn)行的錘擊處理或超聲波沖擊處理； 支承按壓機(jī)構(gòu)部，其支承所述處理機(jī)構(gòu)部，并且將所述沖擊銷按壓在距所述被處理材 料的焊縫的焊趾規(guī)定距離的母材金屬材料表面；裝置基部，其載置所述支承按壓機(jī)構(gòu)部或被處理材料中的一方；以及 移動機(jī)構(gòu)部，其搭載著所述支承按壓機(jī)構(gòu)部或被處理材料中的另一方，且自身載置于 所述裝置基部，并根據(jù)由所述焊接焊趾位置檢測部檢測得到的焊縫的焊趾位置，使所述處 理機(jī)構(gòu)部相對于所述被處理材料沿焊接線方向相對移動。
3.一種耐疲勞特性優(yōu)良的焊接結(jié)構(gòu)件，其根據(jù)焊接結(jié)構(gòu)件的構(gòu)造及負(fù)荷狀況，可以特 定疲勞裂紋發(fā)生危險部的焊接部或者焊縫，其特征在于，至少在所述特定焊縫的焊趾附近的金屬材料表面形成有所述特定焊縫的長度的90% 以上的長度、且由錘擊處理或超聲波沖擊處理的沖擊銷產(chǎn)生的連續(xù)沖擊痕，關(guān)于所述沖擊痕，其寬度方向中央位置和所述特定焊縫的焊趾的距離為其槽底的曲率 半徑的2. 5倍以內(nèi)，且形成于直至不與所述特定焊縫相接觸這一范圍的金屬材料表面，并 且其槽深度為0. 1 2mm、并在所述槽底的曲率半徑以下、且為所述金屬材料的厚度的1/10 以下，其寬度為1.5 15mm、且在所述槽深度的5倍以上。
全文摘要
本發(fā)明提供一種改善焊接接頭疲勞特性的沖擊處理方法，其在焊縫的焊趾附近的母材金屬材料表面，一邊按壓沖擊銷一邊使之沿焊接線方向相對移動操作，從而實(shí)施錘擊處理或超聲波沖擊處理，所述沖擊處理方法的特征在于作為所述沖擊銷，使用頂端曲率半徑在金屬材料厚度的1/2以下且為2～10mm的沖擊銷；從所述焊縫的焊趾至沖擊處理位置中心的距離為所述沖擊銷的頂端曲率半徑的2.5倍以內(nèi)；且在直至所述沖擊銷于沖擊處理中不與焊接金屬接觸這一范圍的母材金屬材料表面，實(shí)施所述錘擊或超聲波沖擊處理，從而利用所述沖擊銷產(chǎn)生殘余塑性變形，使得沖擊痕的槽深度為0.1～2mm、并在該沖擊銷的頂端曲率半徑以下、且為所述金屬材料的厚度的1/10以下，沖擊痕的寬度為1.5～15mm、且在所述槽深度的5倍以上。
文檔編號B24C1/10GK102112268SQ200980130008
公開日2011年6月29日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月28日
發(fā)明者島貫廣志, 野瀨哲郎 申請人:新日本制鐵株式會社