KR100393891B1 - Welding method of Tailored Welded Blank using Electrode Roller System - Google Patents

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Abstract

본 발명은 복수의 이종 강판을 목적에 맞게 용접하여 조립한 프레스 가공용 소재의 제조과정에서 생산성 및 품질이 우수한 테일러드블랭크 제품제조를 위한 T.W.B.제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 의하여 정밀 절단한 소재를 레이저(Laser)용접함에 있어서 용접허용갭을 0.4mm까지도 제조가 가능토록 그 허용폭을 증대시켰고 용접부의 가공경화를 제거함으로써 품질을 향상시키고 예열처리에 의하여 생산성이 기존에 비해 향상 가능하게 되었다. 이를 위해 기존 로울러시스템(roller system)방식을 대신하여 전기저항용접 Roll을 이용한 T.W.B 제조방식을 택하였다.The present invention relates to a T.W.B. manufacturing method for producing a tailored blank product having excellent productivity and quality in the manufacturing process of a press working material assembled by welding a plurality of dissimilar steel sheets according to the purpose. In the laser welding of the precisely cut material according to the present invention, the allowable width can be increased up to 0.4 mm, and the quality is improved by eliminating the hardening of the weld and the productivity is improved by preheating. It can be improved compared to the existing. For this purpose, T.W.B manufacturing method using electric resistance welding roll was selected instead of the existing roller system method.

Description

전극 로울러시스템을 이용한 테일러드웰디드블랭크 판의 제조방법 {Welding method of Tailored Welded Blank using Electrode Roller System}Manufacturing method of tailored blank sheet using electrode roller system {Welding method of Tailored Welded Blank using Electrode Roller System}

발명의 분야Field of invention

본 발명은 서로 다른, 이종의 재질, 또는 이종의 두께를 가진 프레스성형용 소재를 용도에 맞게 재단한 후 레이저용접하여 자동차용으로 사용하기 위한 자동차용 테일러드웰디드블랭크(Tailored Welded Blank : T.W.B.)판의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 그 중에서도, 용접후 조립되는 프레스가공용 소재의 제조공정에서 생산성 및 품질이 우수한 테일러드웰디드블랭크(T.W.B.)제품을 제조하기 위한 방법에 관한 것이다.본 발명을 보다 구체적으로 말하면 자동차용 T.W.B(Tailored Welded Blank)판을 로울러시스템(Roller System)으로 제조하기 위하여 상기 로울러시스템을 비용접로울러와 용접로울러로 각각 구비하고, 용접로울러는 통상 내부 수냉장치를 구비한 상·하전극로울러로 구비하며 양 피용접 판재의 바깥쪽 양단부를 각각 상부의 승강대와 하부의 지지대로 상·하로 고정하고 상기 하전극로울러 위에서 피용접물 양 가장자리부를 밀착 및 압착한 다음 상기 전극로울러에 통전하여 열간가공시 피용접물을 A3변태점 이상 50℃까지 상기 전극로울러로 가열후 열간압연가공하여 피용접재인 양 판재 가장자리를 접합·용접하여서 되는 것을 특징으로 하는 T.W.B.강판의 제조방법에 관한 것이다.According to the present invention, a tailored welded blank (TWB) plate for automobiles is used for automobile use by laser welding after cutting a press molding material having different, different materials, or different thicknesses according to the use. It relates to a manufacturing method of. In particular, the present invention relates to a method for manufacturing a tailored blank (TWB) product having excellent productivity and quality in a manufacturing process of a press-working material to be assembled after welding. In order to manufacture (Tailored Welded Blank) plate as a roller system, the roller system is provided as a non-contact roller and a welding roller, respectively, and a welding roller is usually provided as an upper / lower electrode roller having an internal water cooling device. The outer ends of both welded plates are fixed up and down with the upper platform and the support of the lower, respectively, and the edges of the welded objects are pressed and pressed on the lower electrode rollers, and then energized to the electrode rollers. a 3 transformation point or more and then heated to the electrode roller 50 to ℃ processed hot-rolled re-positive blood welding plate Relates to a process for preparing a TWB steel sheet characterized in that the edge joint, hayeoseo welding.

이 TWB강판 제조방법은 이미 세계적으로는 유럽 및 미국 그리고 일본등지에서 자동차 프레스가공용 소재 제작방법으로 널리 사용되는 방법으로서 복수의 이종강판을 목적에 맞게 재단(Tailored)한후 2개 또는 3개를 레이저(Laser)로 용접하여 일체화 성형을 실시하게 한 것이다.This TWB steel sheet manufacturing method is already widely used as a manufacturing method for automobile press processing materials in Europe, USA and Japan, etc., and two or three lasers are cut after tailoring them for the purpose. It is made by welding by laser).

종래의 기술을 보면, 이종 또는 두께가 서로 다른 이종두께를 가진 판재를 레이저용접시, 두 판재 사이에 갭이 있으면 용접이 어려워지거나 불가능해지며, 프레스 또는 전단기로 잘린 판재라해도 첨부도면 제 2 도에서와 같이 대부분 갭(gap)이 발생하게 된다.According to the related art, when laser welding a sheet having a different thickness or a different thickness, the gap between the two sheets becomes difficult or impossible, and even a sheet cut by a press or a shear is attached. As shown in the figure, most gaps occur.

따라서, 상기 목적달성을 위해 통상 4가지 방법이 사용되어 왔다.Therefore, four methods have been generally used to achieve the above object.

첫번째로는 금형 및 크럽쉐아(Crop Shear)에 의한 정밀가공을 통해 용접허용갭 (gap)을 최소화 하여 0.1mm 이내까지 용접이 가능하도록 하는 방법이 있다. 독일 티센그룹의 노텔퍼(Notelfer)사에서는 이러한 방법으로 도어 내부품(Door Inner) 등을 제조하고 있으며 노텔퍼(Notelfer)만의 금형 전문기술을 복합하여 개발된 것이다.Firstly, there is a method of minimizing welding allowable gap through welding by precision processing by mold and crop shear to enable welding to within 0.1mm. Notelfer of Thyssen Group in Germany manufactures door inners in this way and was developed by incorporating Notelfer's unique mold expertise.

그러나 정밀 금형제어 기술 뿐 아니라 금형의 마모측면에 있어서 피 가공물의 용접단면이 쉽게 0.1mm 좀더 알기쉽게 표현해 한면이 예컨대 0.05mm가 되면 용접이 불가능해지는 단점이 있어 상기 독일 노텔퍼식 방법은 통상 10000타점이 지나면 금형의 날을 재 가공해야 하는 등의 문제가 있고 약간의 홈(Burr)마저도 허용되지 않는 까다로운 제조방식이다. 그러나 우수한 전문 금형기술이라는 점과 도어 내부품 (Door Inner) 등과 같이 단순 직선 용접만으로 제조시 생산성이 극히 우수하다는 장점이 있다. 이런 방식을 도입한 것이 현대자동차의 T.W.B 제조방법이다.However, not only the precision mold control technology, but also the welding section of the workpiece on the wear side of the mold is more easily expressed 0.1 mm more easily, so that when one side becomes 0.05 mm, the welding is impossible. After that, there is a problem such as the need to rework the die blade, and even a slight burr is a difficult manufacturing method is not allowed. However, it has the advantage of excellent productivity in manufacturing with only simple straight welding such as excellent mold technology and door inner. This is how Hyundai's T.W.B manufacturing method is introduced.

두번째로는 스위스 소드로닉(Soudronic)사에서 개발된 용접단면부의 프레스 로울링(Press Rolling)방법이다. 이는 얇은 두께의 판(Sheet)을 클램핑(Clamping) 한 후 두꺼운 판재를 얇은 판재쪽으로 맞붙인후 두꺼운 판재의 가장자리(Edge)부를 압연(Rolling) 하므로써 판재 사이의 갭(gap)을 메우는 방식이다. 이런 방식을 통하면 정밀 금형기술을 보유하지 않더라도 용접부 허용갭(gap)을 0.3mm까지도 가능케 하므로 품질의 안정성이 매우 높은 방식이다. 그러나 한쪽면을 지나치게 압연 하게 되므로 용접부 경도 증가 및 클램핑(Clamping)과정을 순환시킴에 따른 생산성감퇴(Loss)를 감안하지 않았다. 또한 압연에 의한 압축(Rolling Press)이므로 로울러의 내구성 또한 나빠지는 문제를 가지게 되었다.Second is the press rolling method of the welded cross section developed by Soudronic in Switzerland. This is a method of filling a gap between plates by clamping a sheet having a thin thickness and then joining a thick sheet to the thin sheet and rolling the edge of the thick sheet. In this way, the weld gap can be as high as 0.3mm even without the precision mold technology, so the stability of the quality is very high. However, due to excessive rolling of one side, the loss of productivity due to the increase of the weld hardness and the clamping process were not considered. In addition, the rolling (rolling press) has a problem that the durability of the roller is also worsened.

세번째로는 미국의 빌(Vil)사의 정밀 전단(Shearing)기술이다. 이 기술은 용접하고져 하는 판재의 가장자리(Edge)면을 또한번 정밀 전단기로 절단하여 용접을 하게 되는데 이 과정에서 용접단면간의 갭은 0.07mm 이내로 맞추어지게 되며 설비가 매우 간단한 특징을 보이고 있으나 수율 측면에서 전단기로 절단되는 만큼의 손실이 생기고 생산성 측면에서 연속작업 공정이 추가됨에 따른 생산성의 손실을 감안해야 하였다.Third is the Precision Shearing technology from Bill, USA. In this technology, the edge of the plate to be welded is cut by the precision shearing machine, and the welding is performed. In this process, the gap between the welding sections is adjusted to within 0.07mm and the equipment is very simple. The loss of productivity is considered to be as much as cutting at the shearing machine and the addition of a continuous work process in terms of productivity.

네번째로 미국 A.W.S사의 탄뎀 레이저(Tandem Laser)발생원(Source)을 이용한 용접방법이다. 이때의 허용갭은 0.3mm까지도 가능하며 이것은 2개의 레이저발생원(Laser Source)에서 2개의 용접헤드(Head)를 만들어 용접점에 레이저초점맞춤 (Laser Focusing)을 2점으로 하여 갭을 보상하는 장치이다.Fourth, welding method using Tandem Laser source of A.W.S of USA. At this time, the allowable gap can be up to 0.3mm. This is a device that compensates the gap by making two laser heads at two laser sources and making laser focusing at two points. .

그러나 레이저를 2대 사용해야하므로 설비가 고가이고 2대중 1대가 고장나면 생산 할 수가 없게되며 설비고장은 또한 장비가동율을 떨어 뜨린다.However, because two lasers are used, if the equipment is expensive and one of the two fails, it cannot be produced, and the equipment failure also lowers the operation rate of the equipment.

또한 레이저는 갭에 따라 생산속도를 달리 하므로 생산성도 점차 떨어지게 하는 단점을 가지고 있다.In addition, the laser has a disadvantage in that the productivity is gradually reduced because the production speed varies depending on the gap.

따라서, 본 발명은 상술한 종래의 제반 기술상의 문제점을 해결하기 위해 복수의 이종강판을 목적에 맞게 용접하여 조립하는 프레스가공용 소재공정에서 생산성 및 품질이 우수한 테일러드웰디드블랭크(Tailored Welded Blank)를 제조하기 위한 방법을 제공함에 그 목적이 있다.Therefore, the present invention manufactures a tailored welded blank (Tailored Welded Blank) excellent in productivity and quality in the press material process for welding and assembling a plurality of dissimilar steel sheet in accordance with the purpose in order to solve the above-mentioned conventional technical problems. The purpose is to provide a method for doing so.

레이저용접은 빔의 품질(Beam Quality)이 문제되지 않는다면 두 개의 피용접물 사이의 갭에 영향을 받게 된다. 전술한 T.W.B.(Tailored Welded Blank)강판의 제조상 필요로하는 기술적과제는 여하간 두 피용접물 사이의 갭을 최소화하자는 것이다.피용접물의 갭을 최소화하는 방안 또는 이를 극복하는 종래의 방안은 이미 전술한 바와 같으며 본 발명은 두 피용접물 사이의 갭의 최소화를 달성하기 위한 방법과 용접부의 품질이 성형시 문제 되지 않게 우수한 성형성을 확보하고, 그리고 최고의 생산성을 유지하기 위하여 용접가능 갭을 0.4mm까지 확보가능토록 하고 용접부의 성형성은 모재이상을 유지하며 생산성은 기존 레이저용접 속도대비 15% 이상 향상되도록 하는데 본 발명의 목적이 있다.Laser welding is affected by the gap between the two welded objects unless beam quality is a problem. The technical problem required in the manufacture of the TWB (Tailored Welded Blank) steel sheet is to minimize the gap between the two welded joints anyway. In the present invention, a weldable gap can be secured up to 0.4 mm in order to secure a good formability, so that the quality of the welded part and the quality of the welded part are not a problem during molding, and to maintain the highest productivity. It is an object of the present invention to maintain the formability of the welded part and the base material and improve the productivity 15% or more compared to the conventional laser welding speed.

제 1 도는 본 발명상의 용접로울러시스템을 적용하기 위한 관련 장치의 설명도이다.1 is an explanatory diagram of a related apparatus for applying the welding roller system according to the present invention.

제 2 도는 레이저버트용접부에서의 일반적인 가장자리부품질 상태를 나타낸 것이다.2 shows a general edge quality state in a laser butt weld.

제 3 도는 위 가장자리부를 용접하기 위한 본 발명상의 처리과정의 단계별 설명도이다.3 is a step-by-step explanatory diagram of the process of the present invention for welding the upper edge.

도면에 대한 주요부호 :Key symbols for the drawings:

1,1-1,1-2. 판재(블랭크)소재 2,2-1,2-2. 상부로울러 3. 하부로울러1,1-1,1-2. Plate (blank) material 2,2-1,2-2. Upper roller 3. Lower roller

4. 위치고정용 승강대 5. 판재지지대 6. 레이저빔4. Position fixing platform 5. Plate support 6. Laser beam

7,8,9. 용접부 검사기7,8,9. Welder inspector

본 발명은 압연롤을 이용한 용접방식을 기초로 한 것이다. 즉, 본 발명은 전술한 자동차용 T.W.B. 강판소재의 제조공정에서 로울러시스템을 이용하여 압연가공하고, 이 때 로울러를 전극로울러로 사용하는 것을 특징으로 하는 T.W.B.제조방법에 관한 것이다.용접된 프레스성형용 소재의 T.W.B. 판은 이를 이종의 재질 또는 이종의 두께를 용도에 맞게 재단한 후 레이저(Laser) 용접한 것을 말하는 것으로 이 T.W.B. 강판은 자동차용으로 사용한다.그러나, 레이저용접시 대부분의 경우 예컨대 프레스, 전단(shearing)등의 과정에서 두 판재사이에 갭(gap)이 생기고, 이 갭이 있으면 용접이 불가능해지며, 따라서 로울러시스템에 의한 압연으로 두꺼운 측의 판재를 압착시켜 갭을 메꾸어주는 역할을 하게 할 필요가 있다.본 발명에서는, 용접해야 할 피용접재로서 두 판재의 두께가 서로 다른 경우, 도 1 에서와 같이 용접부에 두 판재가 셔틀형(shuttle type)으로 물려 들어오게 되고, 이 때 얇은 판재가 먼저 정지한 후 고정되면 두꺼운 판재를 물고 얇은 판재쪽으로 맞붙여주고 그런 후 로울러시스템을 가동하여 두꺼운 판재의 가장자리부(edge)를 눌러 압착시켜서 두 판재사이의 갭을 좁힌다.The present invention is based on a welding method using a rolling roll. That is, the present invention is the above-described automotive T.W.B. Rolling process using a roller system in the manufacturing process of steel sheet material, and in this case, the roller manufacturing method characterized in that the T.W.B. manufacturing method characterized in that the roller is used as an electrode roller. Plate refers to the welding of different materials or the thickness of different materials according to the application and then laser welding. Steel plates are used for automobiles. However, in most cases of laser welding, gaps are formed between two plates during press, shearing, etc., and this gap makes welding impossible and therefore rollers. It is necessary to serve to fill the gap by squeezing the plate on the thick side by rolling by the system. In the present invention, when the thicknesses of the two plates differ from each other as the to-be-welded material to be welded, as shown in FIG. In this case, the two boards are pulled into the shuttle type. At this time, the thin plate stops first, and then, if it is fixed, the thick plate is bitten and glued to the thin plate. Then, the roller system is started to operate the edge of the thick plate ( by pressing the edges together to close the gap between the two plates.

도 1 및 도 3은 용접부의 가장자리부(edge) 단면을 압연하기 위한 본 발명상의 로울러시스템을 보여주고 있다. 여기에서 상(上)로울은 통상 2개이며, 얇은 판재쪽에 있는 로울은 판재를 잡아주는 지지역할을 한다. 한편, 두꺼운 판재쪽의 상로울과 하부로울은 전극로울로 구성된다. 본 발명상의 로울러시스템에서 전기저항 전극로울로 사용하는 것이 특징 중 하나이다. 이미 전극로울을 이용한 매쉬씨임(Mash Seam) 용접방법은 알려져 있으므로 전기 저항 용접에 대한 설명은 생략하기로 한다.1 and 3 show the roller system of the present invention for rolling the edge cross section of the weld. Here, the upper rolls are usually two, and the rolls on the side of the thin plate serve as a supporting area for the plate. On the other hand, the upper and lower rolls on the thick plate side are composed of electrode rolls. One of the features of the roller system according to the present invention is used as an electric resistance electrode roller. Since a method of mash seam welding using electrode rolls is known, the description of electric resistance welding will be omitted.

전술한 바와 같이 본 발명은 로울러시스템에서 로울을 전극로울로 바꾸어서 장치를 개발한 것으로 이를 설명하면 다음과 같다.도 2에서 보면 레이저버트용접부(Laser Butt Welds)에서 가장자리부 품질(Edge Qulity)의 영향을 보면 가장자리부(Edge)는 직선도(Gap) 및 전단파단율(Shear to Break Ratio) 그리고 전단각도 (Shear Angle) 및 전단방향(Break Direction)에 영향을 받고 홈(Burr) 등의 여러가지 요인에 의해 두 피용접물 간에는 갭이 발생하게 된다. 따라서 이것을 일반 로울러시스템(Roller System)에 의해 두꺼운 소재의 가장자리부(Edge)를 압연하여 그 갭을 메꾸어 보상하여야 한다. 그러나 전술한 바와 같이 셔틀형(Shuttle Type)으로 하면 생산성이 저하될 뿐 아니라 용접 단면부가 강해져서 가공성을 해치며 로울러시스템의 내구성도 나빠지는 단점이 있다.As described above, the present invention has developed a device by replacing a roll with an electrode roll in a roller system. The following description will be made. As shown in FIG. 2, the influence of edge quality in laser butt welds is shown. Edge is influenced by straightness (Gap) and shear to break ratio, shear angle and shear direction, and is influenced by various factors such as burr. A gap occurs between the two welded objects. Therefore, this should be compensated by rolling the edge of thick material by a general roller system to fill the gap. However, as described above, when the shuttle type is used, not only the productivity is lowered but also the welded end portion becomes stronger, which impairs workability and worsens the durability of the roller system.

따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 해소하기 위하여 로울러시스템 (Roller System)을 전극로울로 대체하고 레이저용접을 하기 전에 피용접물을 A3변태점 이상으로 전극로울로 저항 가열하여 압연을 실시한다. 이렇게 할 경우 가압력이 적게되어 가공이 잘 될뿐 아니라 허용갭도 0.3mm에서 0.4mm가 되어도 전극로울러 압연에 의해 쉽게 성형이 이루어지게 되며 곧이어 레이저용접에 있어서도 예열효과로 생산성이 통상 15% 증가하게 된다.품질측면에서는 기존에 가장자리 압연상태에 있어서 경도증가가 있었으나 전극 로울러를 사용하여 가압하면서 A3변태점 이상 50℃를 전후해 대기중 서냉하면 잔류응력등이 제거되고 압연후 열처리 효과(전극 로울러에 의해 A3에서 50℃ 전후까지 가열)까지도 확실히 거둘 수 있다.Therefore, in order to solve this problem, the present invention replaces a roller system with an electrode roll and performs rolling by resistance heating of the welded object with an electrode roller above the A 3 transformation point before performing laser welding. In this case, not only the pressing force is reduced, but also the processing is easy, and even if the allowable gap is 0.3mm to 0.4mm, it is easily formed by rolling with the electrode roller, and the productivity is usually increased by 15% due to the preheating effect even in laser welding. In terms of quality, the hardness has been increased in the edge rolling state, but if it is pressurized using an electrode roller and cooled slowly around 50 ° C above the A 3 transformation point, residual stresses are removed and the heat treatment effect after rolling (by electrode roller) Heating from A 3 to around 50 ° C.) can be reliably obtained.

위 본 발명상의 전극로울에 의한 로울러작동에 대해 그림 3으로 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 3 for the roller operation by the electrode roller in the present invention as follows.

먼저 용접대상이 되는 두꺼운 판재를 수압하중이 걸린 클램핑턱 (Hydraulically loaded clamping jaws)에 의해 하적(Loading)하고 이 판재는 그림 3(a)에서 보는 바와 같이 위치고정용 승강대(4)와 판재지지대(5)사이로 위치고정 (Positioning stop)시킨다. 다음 또다른 이 위치고정용 승강대(4)를 위로 올려서 용접되어질 얇은 판재(1-1)를 두꺼운 판재(1-2)쪽으로 밀어넣어 도 3(c)에서와 같이 하부로울(3) 위에서 양판재 가장자리부를 밀착시킨다.First, the thick plate to be welded is loaded by a hydraulically loaded clamping jaws, and the plate is mounted on the lifting platform 4 and the plate support as shown in Fig. 3 (a). 5) Positioning stop between. Next, lift up the other lifting platform 4 and push the thin plate 1-1 to be welded toward the thick plate 1-2 so that the plate above the lower roller 3 as shown in Fig. 3 (c). Close the edges.

이 밀착과정에서 전술한 제반원인 발생으로 상기 두 판재(1-1)(1-2)간에는 그림 3(b)도에서 보는 바와 같이 피용접블랭크 두께가 서로 다르고 또한, 도 2에서보는 바와 같이 이들 판 블랭크들이 맞닿는 그 가장자리부들 사이에 갭이 존재하게 된다.As a result of the above-mentioned causes in the close contact process, the thickness of the blank to be welded is different from each other as shown in Fig. 3 (b) between the two plates (1-1) and (1-2). There is a gap between the edges where the plate blanks abut.

다음, 그림 3(c)도에서와 같이 하부의 전극로울러(3)는 지지로울러(Support Roller)의 역할을 하면서, 판재(Blank) 아래쪽에 위치하게 되고, 상부의 전극로울러(Support Roller)는 각각 얇은 쪽 판재의 상부 로울러(2-1)와 두꺼운 판재의 상부 로울러(2-2)가 판재 위쪽에 위치하게 하는데, 전자의 경우에는 지지대(5)와 위치고정용 승강대(4)에 의해 지지되는 판재(1-1)가 지지로울러인 하부 로울러(3) 상에서 상부 로울러(2-1)에 의해 밀착되어 홀딩(holding)되어 있고, 후자의 경우에는 역시 지지대(5)와 위치고정용 승강대(4)에 의해 지지되는 판재(1-2)가 상기 하부 지지로울러 (3) 상에서 상부 전극로울러(2-2)에 의해 가열·압착되어 양 판재(1-1)(1-2) 사이의 갭을 메워주도록 한다. 이때 상·하부로울러(2-2)(3)가 전극로울러로 구성되어, 이미 가열되어 있는 이들 전극로울러(2-2)(3)에 의해 두꺼운 판재(1-2)를 가압하여 두꺼운 판재의 가장자리부를 전술한 바의 방법으로 가열함과 동시에 두꺼운 판재를 가압하므로써 연신에 의해 양 판재 사이의 갭을 메꾸어 주게 되는 것이다.Next, as shown in Fig. 3 (c), the lower electrode roller 3 serves as a support roller, and is positioned below the blank, and the upper electrode rollers respectively support rollers. The upper roller (2-1) of the thin plate and the upper roller (2-2) of the thick plate are positioned above the plate, which in the former case is supported by the support (5) and the position fixing platform (4). The plate 1-1 is held on and held by the upper roller 2-1 on the lower roller 3, which is the support roller, and in the latter case, the support 5 and the lifting platform 4 are also held. Plate (1-2) supported by the sheet) is heated and compressed by the upper electrode roller (2-2) on the lower support roller (3) to close the gap between the plates (1-1) (1-2). Fill it up. At this time, the upper and lower rollers (2-2) and (3) are constituted by electrode rollers, and the thick plate (1-2) is pressed by these electrode rollers (2-2) and (3) which are already heated to By heating the edge portion in the manner described above and pressing the thick plate at the same time to fill the gap between the two plate by stretching.

용접이 끝나면, 이들 판재를 잡고 있는 클램핑(clamping)을 푼 후, 다음 판재를 용접부까지 이송시키기 위해 판재이송설비들은 되돌아가 원위치하게 된다.After welding, the clamping holding these plates is released and the plate transfer facilities are returned to their original position to transfer the next plate to the weld.

본 발명은 상술한 메카니즘을 이용하므로써 종래의 방법에 비해 열간상태의 판재를 쉽게 가압압착시키고, 다음 곧바로 행해지는 레이저용접으로 또한 예열효과를 부여하므로써 용접속도를 증가시키게 한 것에 특징이 있다. 여기에서 전극로울(2-2)(3)은 판재용접후 공냉된 다음, 통상의 수냉장치로 수냉처리되고, 다음 녹 방지를 위해 오일링(Oiling)처리된다. 물론 전술한 압착에 의한 갭메움과 용접으로 판재의 접합은 완벽하게 이루어진다.The present invention is characterized in that the welding speed is increased by easily pressing and pressing the sheet in the hot state compared to the conventional method by using the above-described mechanism, and also giving a preheating effect with the laser welding performed immediately. Here, the electrode rolls 2-2 and 3 are air-cooled after welding the plate, and then water-cooled with a conventional water-cooling apparatus, and then oiled to prevent rust. Of course, the joining of the plate is completed by the gap filling and welding by the above-mentioned compression.

본 발명에 의하여, 상기 용접열에 의한 예열효과에 따라 이종의 판재, 또는 두께가 서로 다른 판재와의 용접속도가 측정결과 통상 15% 이상(예컨대 종래의 평균치 7.5MPM→8.6MPM) 향상되는 것을 알 수 있었다.According to the present invention, it can be seen that the welding speed with heterogeneous plates or plates with different thicknesses is usually improved by 15% or more (for example, the average value of 7.5 MPM to 8.6 MPM) according to the preheating effect of the welding heat. there was.

전술한 바와 같이, 종전 로울러시스템이 단순 냉간가공에 의한 갭조정으로 볼 때 본 발명상의 전극로울러 사용으로 피용접물을 A3변태점 이상 50℃까지 가열하여 압연하므로써 가장자리부 열간가공효과를 높일 수 있었고, 이에 따라 재료물성의 개선 및 로울러의 압축강도에 따른 수명저하를 억제할 수 있었으며, 특히 판재 사이의 갭이 0.4mm까지 되어도 용접이 가능하게 되는 특징을 가지게 되었다. 또한 전술한 바와 같이 용접전 예열효과를 가지므로써 생산성도 대폭 향상되는 효과를 가져오게 되었다.As described above, in view of the gap adjustment by the simple cold processing, the conventional roller system was able to increase the edge hot working effect by heating and rolling the welded object to 50 ° C. above the A 3 transformation point by using the electrode roller of the present invention. As a result, it was possible to suppress the improvement of the material properties and the decrease of the service life due to the compressive strength of the rollers. In particular, welding was possible even when the gap between the plates was 0.4 mm. In addition, as described above, since the preheating effect before welding, productivity is also greatly improved.

본 발명은 기존 로울러시스템이 단순 냉간 가공에 의한 갭 조정으로 볼 때 전극 로울러를 사용하므로써 피용접물을 A3변태점 이상 50℃ 까지 가열하여 압연에 의해 열간 가공되므로써 가장자리 압연효과를 크게 거둘 수 있었고 이에 따라 재료물성의 개선 및 로울러의 압축강도에 따른 수명저하를 억제할 수 있었으며 특히 허용 갭이 0.4mm까지 되어도 용접이 가능할수 있는 특징을 가지게 되었다. 또한 레이저용접 전 예열효과를 가짐으로서 생산성도 종래에 비해 대폭 증가시키는 효과를 가져오게 되었다.According to the present invention, the conventional roller system was able to achieve a large edge rolling effect by heating the welded object to 50 ° C. above the A 3 transformation point by hot rolling by using an electrode roller in view of the gap adjustment by simple cold machining. The improvement of material properties and the reduction of service life due to the roller's compressive strength could be suppressed. In particular, welding was possible even when the allowable gap was up to 0.4mm. In addition, since the preheating effect before laser welding, the productivity is also greatly increased compared to the conventional.

Claims (1)

자동차용 테일러드웰디드블랭크(Tailored Welded Blank : T.W.B.)판을 레이저로 용접제조하기 위한 방법에 있어서,In the method for welding manufacturing a tailored welded blank (T.W.B.) plate for automobiles by laser, 이종 또는 서로 다른 두께의 판재의 각기 바깥쪽 양단부를 각각 상부의 승강대와 하부의 지지대로 상·하로 고정하고, 이 양판재의 접합해야 할 피용접부인 양판재의 안쪽 가장자리(edge)부를 지지로울러로서의 하부 전극로울러 위에서 서로 밀착시키며, 다음, 상기 하부 전극로울러위에 놓인 피용접물의 가장자리부 중 두께가 얇은 판재의 가장자리부 위에는 비용접로울러로서의 상부로울러를 설치하여 얇은 판재를 압하지지하고, 상기 피용접물중 두께가 두꺼운 판재의 가장자리부 위에는 용접로울러로서의 상부 전극로울러를 설치하여 두꺼운 판재의 상기 가장자리부를 압착한 상태에서 상기 상·하부 전극로울러에 통전하여 피용접물을 A3변태점이상 50℃까지 가열 후 상기 양판재의 두꺼운 가장자리부를 열간압연하므로써 상기 양판재의 가장자리부 사이의 갭을 메꾸어 접합되도록 한 것을 특징으로 하는 전극 로울러시스템을 이용한 테일러드웰디드블랭크(T.W.B.)판의 제조방법.Each outer end of each plate of different or different thickness is fixed up and down by the upper platform and the lower support, respectively, and the inner edge of the plate, which is the welded part to be joined, is used as a support roller. The upper electrode roller is brought into close contact with each other on the lower electrode roller, and then an upper roller as a non-contact roller is installed on the edge of the thin plate among the edges of the welded material placed on the lower electrode roller to prevent the thin plate from being pressed. The upper electrode roller as a welding roller is installed on the edge of the thick plate, and the upper and lower electrode rollers are energized in the state where the edge of the thick plate is pressed, and the welded object is heated to 50 ° C. above the A 3 transformation point. Edge of the positive plate material by hot rolling the thick edge of the plate Extended well tailored blank manufacturing method of (TWB) plate using an electrode system, characterized in that the roller such that a gap between the bonding mekkueo.
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