KR101169315B1 - Alloy composition for filler metal and arc brazing method for Zn-coated Steel sheet - Google Patents

Alloy composition for filler metal and arc brazing method for Zn-coated Steel sheet Download PDF

Info

Publication number
KR101169315B1
KR101169315B1 KR20100136816A KR20100136816A KR101169315B1 KR 101169315 B1 KR101169315 B1 KR 101169315B1 KR 20100136816 A KR20100136816 A KR 20100136816A KR 20100136816 A KR20100136816 A KR 20100136816A KR 101169315 B1 KR101169315 B1 KR 101169315B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
steel sheet
filler metal
arc brazing
arc
weight
Prior art date
Application number
KR20100136816A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20120074853A (en
Inventor
이목영
김숙환
Original Assignee
재단법인 포항산업과학연구원
주식회사 포스코
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 포항산업과학연구원, 주식회사 포스코 filed Critical 재단법인 포항산업과학연구원
Priority to KR20100136816A priority Critical patent/KR101169315B1/en
Publication of KR20120074853A publication Critical patent/KR20120074853A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101169315B1 publication Critical patent/KR101169315B1/en

Links

Images

Abstract

본 발명은 용가재 합금 조성물 및 이를 이용한 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법에 관한 것이다. 본 발명에서는 구리, 규소 및 아연을 특정 함량으로 포함하는 용가재 합금 조성물을 포함하는 구리합금 와이어를 용가재로 사용함으로써, 저전류, 저입열 조건에서 아크 브레이징을 실시할 수 있고, 이로 인해 안정된 아크 형성으로 스패터 발생이 거의 없는 표면처리 강판의 접합이 가능하도록 할 수 있다. 또한, 본 발명의 아크 브레이징 방법은 표면처리 강판에 대하여 더욱 정교하고 미려한 아크 브레이징을 실시할 수 있다. The present invention relates to a filler metal composition and an arc brazing method for a surface-treated steel sheet using the same. In the present invention, by using a copper alloy wire containing a filler metal composition containing a specific content of copper, silicon and zinc as the filler metal, it is possible to perform arc brazing at low current, low heat input conditions, thereby resulting in stable arc formation It is possible to bond the surface-treated steel sheet with little spatter generation. In addition, the arc brazing method of the present invention can perform more precise and beautiful arc brazing of the surface-treated steel sheet.

Description

용가재 합금 조성물 및 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법{Alloy composition for filler metal and arc brazing method for Zn-coated Steel sheet }Alloy composition for filler metal and arc brazing method for Zn-coated Steel sheet}

본 발명은 용가재 합금 조성물 및 이를 이용한 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a filler metal composition and an arc brazing method for a surface-treated steel sheet using the same.

일반적으로 용접은 용가재를 사용하는 용접인 융접 및 납땜과 용가재를 사용하지 않는 용접인 압접으로 구분된다. 상기 융접 및 납땜은 접합하려는 피 용접재(모재)의 사이에 용가재를 개재하여 모재를 서로 접합하게 된다. 이 때, 상기 융접은 모재의 용접부 및 용가재를 동시에 용융시켜 용접하는 방법이고, 상기 납땜은 모재의 용접부를 용융시키지 않고, 용가재만 용융시켜 접합하는 방법으로서, 융점이 약 427℃ 이하인 연납땜(Soldering)과 융점이 약 427℃ 이상인 경납땜(Brazing)이 있다. In general, welding is divided into fusion welding, welding using filler metal, and welding, welding without filler material. In the fusion welding and soldering, the base materials are bonded to each other through the filler metal between the welded materials (base materials) to be joined. In this case, the fusion welding is a method of melting and welding the welding portion and the filler metal of the base material at the same time, the soldering is a method of melting and joining only the filler metal without melting the welding portion of the base material, the soldering point having a melting point of about 427 ℃ or less (Soldering ) And a brazing having a melting point of about 427 ° C. or more.

아크 브레이징은 전기 아크를 열원으로 이용하고, 접합하려는 모재보다 융점이 낮은 금속 또는 합금을 용가재로 이용하여 모재를 용융시키지 않으면서 접합하는 용접 방법이다. 아크 브레이징에 사용되는 용가재는 주로 구리 합금 와이어가 이용되고, 규소 및/또는 망간을 함유하는 구리-규소 합금형(Cu-Si 형)이나 알루미늄을 함유하는 구리-알루미늄 합금형(Cu-Al 형)이 일반적으로 사용된다. 특히, 구리-규소 합금형 와이어는 구리-알루미늄형 와이어보다 융점이 낮고, 저전류의 쇼트 아크(Short arc)에 의한 아크 브레이징에 적합하다. 또한, 아크 브레이징은 GMA(Gas Metal Arc) 용접 등의 용융 용접에 비해 용접 변형이 적고, 갭이 큰 이음새의 접합이 가능하기 때문에, 자동차 차체 부품 등 얇은 판재의 접합에 적합하다. 또한, 아크 브레이징은 전기 아크를 대기로부터 보호하기 위해, 아크 용접과 마찬가지로 보호 가스가 필요하고, 일반적으로 보호 가스로서 아르곤 가스가 이용되고 있으며, 대부분의 아크 브레이징은 용가재로서 구리-규소-망간(Cu-Si-Mn)계 구리 합금을 이용하고 있다. Arc brazing is a welding method in which an electric arc is used as a heat source and a metal or an alloy having a lower melting point than a base material to be joined is used as a filler metal without joining the base metal. The filler metal used for arc brazing is mainly copper alloy wire, and includes copper-silicon alloy type (Cu-Si type) containing silicon and / or manganese or copper-aluminum alloy type (Cu-Al type) containing aluminum. This is commonly used. In particular, copper-silicon alloy wires have a lower melting point than copper-aluminum wires and are suitable for arc brazing by short arcs of low current. In addition, arc brazing is less suitable for welding of thin plates, such as automobile body parts, because the welding deformation is smaller than that of molten welding such as gas metal arc (GMA) welding, and joints having a large gap can be joined. In addition, arc brazing requires a protective gas, like arc welding, in order to protect the electric arc from the atmosphere, and argon gas is generally used as a protective gas, and most arc brazing is a copper-silicon-manganese (Cu) filler metal. -Si-Mn) copper alloy is used.

그러나, 구리-규소-망간(Cu-Si-Mn)계 구리 합금의 융점은 910℃ 내지1025℃ 정도로 비교적 높고, 이에 따라 평균 용접 전류가 높아지게 되며, 입열량도 많아지게 되어 용접 계면에서의 기공 발생 및 열적 손상이 초래되는 문제점이 있다. 구체적인 문제점으로는, 용접 비드의 불량, 도금층 표면의 손상 또는 용락 등의 결함 발생을 들 수 있다. 또한, 용가재로서 구리-규소-망간(Cu-Si-Mn)계 구리 합금을 사용하고, 보호 가스로서 아르곤 가스를 사용하는 경우에는 음극점이 안정되지 않고, 아크의 발생이 불안정하게 되어, 스패터(spatter)가 발생함과 동시에 비드 폭의 안정성이 저하되고, 비드 사행을 일으킨다. 특히, 이를 아연도금 강판 등의 표면처리 강판의 접합에 적용했을 경우에는 더욱 비드 폭이 좁아지기 쉽고, 용착 금속과 모재의 접촉 면적도 좁아지기 때문에, 이음부 강도를 확보하기 위해서 고 용접 전류 영역에서의 시공이 불가피하게 되어, 아크의 불안정화 및 스패터 발생이 더욱 증가하는 문제점이 있다.However, the melting point of the Cu-Si-Mn-based copper alloy is relatively high, such as 910 ° C to 1025 ° C, resulting in higher average welding current and higher heat input, thereby generating pores at the welding interface. And thermal damage is caused. As a specific problem, defects, such as defect of a weld bead, damage to the surface of a plating layer, or melt | dissolution, are mentioned. In addition, when a copper-silicon-manganese (Cu-Si-Mn) -based copper alloy is used as the filler metal and argon gas is used as the protective gas, the cathode point is not stabilized, and the generation of arc becomes unstable. spatter) occurs, and the bead width deteriorates, causing bead meandering. Particularly, when it is applied to the joining of surface-treated steel sheets such as galvanized steel sheets, the width of the beads tends to be narrower, and the contact area between the weld metal and the base metal is also narrowed. Since the construction of the inevitable, there is a problem that the destabilization of the arc and the generation of spatter is further increased.

이를 극복하기 위한 시도로서, 열원으로 레이저를 이용하고, 용가재로 구리-규소-망간(Cu-Si-Mn)계 구리 합금 와이어를 이용하는 브레이징 방법이 있지만, 레이저는 고밀도 열원이기 때문에 표면처리 강판의 브레이징 시 용접 계면에서 기공 등의 결합이 발생하기 쉽고, 고가의 비용이 소요되며, 접합부의 가공 정밀도가 매우 높아야 한다는 문제점이 있다. As an attempt to overcome this problem, there is a brazing method using a laser as a heat source and a copper-silicon-manganese (Cu-Si-Mn) -based copper alloy wire as the filler metal, but since the laser is a high-density heat source, the brazing of the surface-treated steel sheet Porosity is easily generated at the welding interface, expensive and expensive, and the processing precision of the joint has to be very high.

이에 따라, 융점이 비교적 낮아 저전류 및 저입열의 조건에서 아크 브레이징을 실시할 수 있는 용가재의 개발이 요구되고 있다.
Accordingly, development of filler metals capable of performing arc brazing under conditions of low current and low heat input has been required due to its relatively low melting point.

본 발명은 용가재 합금 조성물 및 이를 이용한 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
An object of the present invention is to provide a filler metal composition and an arc brazing method of a surface-treated steel sheet using the same.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 구리(Cu) 94.5 중량부 내지 97 중량부; 규소(Si) 2.5 중량부 내지 4 중량부; 및 아연(Zn) 0.5 중량부 내지 1.5 중량부를 포함하는 용가재 합금 조성물을 제공한다.
The present invention as a means for solving the above problems, 94.5 parts by weight to 97 parts by weight of copper (Cu); 2.5 to 4 parts by weight of silicon (Si); And it provides a filler metal alloy composition comprising 0.5 to 1.5 parts by weight of zinc (Zn).

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 다른 수단으로서, 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법에 있어서, 본 발명에 따른 용가재 합금 조성물을 포함하는 구리-규소-아연(Cu-Si-Zn)계 구리합금 와이어를 용가재로 사용하는 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법을 제공한다.
The present invention provides a copper-silicon-zinc (Cu-Si-Zn) -based copper alloy wire comprising the filler metal composition according to the present invention in the arc brazing method of the surface-treated steel sheet as another means for solving the above problems Provided are an arc brazing method for a surface treated steel sheet used as a filler metal.

본 발명에 따른 용가재 합금 조성물을 포함하는 구리-규소-아연(Cu-Si-Zn)계 구리합금 와이어를 용가재로 사용할 경우, 표면처리 강판에 아크 브레이징을 적용하는 경우에도 비드 결함, 아크 불안정 및 스패터 발생 등을 현저히 감소시킴으로써, 생산성 향상과 원가 절감에 크게 기여할 수 있다. 또한, 저전류 및 저입열 조건에서 아크 브레이징을 실시할 수 있어, 보다 우수하고 미려한 형태의 아크 브레이징을 통해 접합 품질을 현저히 향상시킬 수 있다.
When using a copper-silicon-zinc (Cu-Si-Zn) -based copper alloy wire containing the filler metal composition according to the present invention as the filler metal, bead defects, arc instability and spatter even when arc brazing is applied to the surface-treated steel sheet By drastically reducing the occurrence of data, it can greatly contribute to productivity improvement and cost reduction. In addition, arc brazing can be performed under low current and low heat input conditions, thereby significantly improving the bonding quality through arc brazing of a superior and beautiful shape.

도 1은 본 발명의 일 태양에 따른 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 정상적인 용접이 형성된 표면처리 강판의 모습(a) 및 정상적인 용접 비드의 모습(b)을 나타내는 사진이다.
도 3은 용접이 제대로 형성되지 않은 표면처리 강판의 모습(a) 및 불량 상태의 용접 비드의 모습(b)을 나타내는 사진이다.
도 4는 입열량 과다로 인해 용접 시 용융된 표면처리 강판의 모습을 나타내는 사진이다.
도 5는 입열량 과다로 인해 용접 시 다량 발생된 스패터를 나타내는 사진이다.
1 is a view schematically showing an arc brazing method of a surface-treated steel sheet according to an aspect of the present invention.
2 is a photograph showing a state (a) of a surface-treated steel sheet on which a normal weld is formed and a state (b) of a normal weld bead.
3 is a photograph showing a state (a) of a surface-treated steel sheet in which welding is not properly formed and a state (b) of a weld bead in a bad state.
4 is a photograph showing the appearance of the molten surface-treated steel sheet during welding due to excessive heat input.
5 is a photograph showing a spatter generated in large quantities during welding due to excessive heat input.

본 발명은 구리(Cu) 94.5 중량부 내지 97 중량부; 규소(Si) 2.5 중량부 내지 4 중량부; 및 아연(Zn) 0.5 중량부 내지 1.5 중량부를 포함하는 용가재 합금 조성물에 관한 것이다.
94.5 parts by weight to 97 parts by weight of copper (Cu); 2.5 to 4 parts by weight of silicon (Si); And 0.5 parts by weight to 1.5 parts by weight of zinc (Zn).

이하, 본 발명의 용가재 합금 조성물을 구체적으로 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the filler metal alloy composition of this invention is demonstrated concretely.

본 발명의 용가재 합금 조성물은 구리를 포함할 수 있다. 상기 구리는 용가재 합금 조성물을 구성하는 주요 금속 성분으로서, 그 함량은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 용가재 합금 조성물 100 중량부에 대하여 94.5 중량부 내지 97 중량부, 보다 바람직하게는 95 중량부 내지 96 중량부로 포함될 수 있다. 상기 구리의 함량이 94.5 중량부 미만이면, 강도가 저하될 우려가 있고, 97 중량부를 초과하면, 융점이 높아질 우려가 있다. The filler metal alloy composition of the present invention may include copper. The copper is a main metal component constituting the filler metal alloy composition, and the content thereof is not particularly limited, but is preferably 94.5 parts by weight to 97 parts by weight, more preferably 95 parts by weight to 96 parts by weight of the filler metal composition. It may be included in parts by weight. If the content of copper is less than 94.5 parts by weight, the strength may be lowered, and if it is more than 97 parts by weight, the melting point may be increased.

본 발명의 용가재 합금 조성물은 규소를 포함할 수 있다. 상기 규소는 모재와의 정합성을 높이기 위한 성분으로서, 용가재 합금 조성물에 포함됨으로써, 융점을 낮출 수 있고, 용가재의 흐름성 및 침투성 등을 향상시킬 수 있으며, 작업자에게 해로운 영향을 미치는 아연의 증기화 현상의 발생을 방지할 수 있다. 본 발명에서 상기 규소의 함량은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 용가재 합금 조성물 100 중량부에 대하여 2.5 중량부 내지 4.0 중량부, 보다 바람직하게는 3.0 중량부 내지 3.5 중량부로 포함될 수 있다. 상기 규소의 함량이 2.5 중량부 미만이면, 모재와의 정합성이 저하될 수 있고, 4.0 중량부를 초과하면, 용가재의 흐름성 및 침투성이 저하될 우려가 있다. The filler metal alloy composition of the present invention may include silicon. The silicon is included in the filler metal alloy composition as a component for improving the compatibility with the base metal, thereby lowering the melting point, improving the flowability and permeability of the filler metal, and causing vaporization of zinc, which has a detrimental effect on workers. Can be prevented. The content of the silicon in the present invention is not particularly limited, but may be preferably included in 2.5 parts by weight to 4.0 parts by weight, more preferably 3.0 parts by weight to 3.5 parts by weight based on 100 parts by weight of the filler metal alloy composition. If the content of the silicon is less than 2.5 parts by weight, the compatibility with the base material may be lowered. If the content of the silicon exceeds 4.0 parts by weight, the flowability and permeability of the filler metal may be lowered.

본 발명의 용가재 합금 조성물은 또한 전술한 구리 및 규소와 함께 아연을 포함할 수 있다. 상기 아연은 융점이 낮은 원소이기 때문에 용가재 합금 조성물에 포함되어, 용가재의 저융점화를 도울 수 있다. The filler metal alloy composition of the present invention may also comprise zinc in conjunction with the aforementioned copper and silicon. Since zinc is an element having a low melting point, it may be included in the filler metal alloy composition to help lower the melting point of the filler metal.

본 발명에서 상기 아연의 함량은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 0.5 중량부 내지 1.5 중량부, 보다 바람직하게는 1.0 중량부 내지 1.5 중량부일 수 있다. 본 발명에서는 아연의 함량을 상기 범위 내에서 제어함으로써, 저전류 및 저입열의 조건에서도 아크 브레이징이 가능하도록 하고, 아연도금 강판의 아크 브레이징 시에는 도금층 성분과 유사하여 도금층과의 융합이 용이하며, 접합부의 강도를 크게 향상시킬 수 있다. In the present invention, the content of zinc is not particularly limited, but may be preferably 0.5 parts by weight to 1.5 parts by weight, more preferably 1.0 parts by weight to 1.5 parts by weight. In the present invention, by controlling the content of zinc within the above range, it is possible to arc brazing under the conditions of low current and low heat input, and when the arc brazing of the galvanized steel sheet is similar to the plating layer components, it is easy to fuse with the plating layer, The strength of the joint can be greatly improved.

본 발명의 용가재 합금 조성물의 융점은 800℃ 내지 900℃, 바람직하게는 820℃ 내지 880℃일 수 있다. 상기 용가재 합금 조성물의 융점을 상기 범위 내에서 제어함으로써, 저전류 및 저입열 조건에서 아크 브레이징을 실시할 수 있어, 보다 우수하고 미려한 형태의 아크 브레이징을 통해 접합 품질을 현저히 향상시킬 수 있다.
Melting point of the filler metal alloy composition of the present invention may be 800 ℃ to 900 ℃, preferably 820 ℃ to 880 ℃. By controlling the melting point of the filler metal composition within the above range, it is possible to perform arc brazing at low current and low heat input conditions, it is possible to significantly improve the bonding quality through the arc brazing of a superior and beautiful form.

본 발명은 또한, 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법에 있어서, 본 발명에 따른 용가재 합금 조성물을 포함하는 구리-규소-아연(Cu-Si-Zn)계 구리합금 와이어를 용가재로 사용하는 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법에 관한 것이다.
The present invention also relates to an arc brazing method for a surface-treated steel sheet, the surface-treated steel sheet using a copper-silicon-zinc (Cu-Si-Zn) -based copper alloy wire containing the filler metal alloy composition according to the present invention as the filler metal It relates to an arc brazing method.

이하, 본 발명의 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법을 첨부된 도면을 참고하여 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the arc brazing method of the surface-treated steel sheet of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

첨부된 도 1 은 본 발명의 일 태양에 따른 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법을 개략적으로 나타내는 도면이다. 첨부된 도 1 에 나타난 바와 같이, 브레이징 토치(1)는 가스 노즐(2)을 포함하고 있고, 상기 가스 노즐은 중공 원통형의 구조로서, 그 내부에는 같은 배율로 축소된 중공 원통형의 콘택트 팁(3)이 일정한 간격을 두고 고정 배치되어 있다. 상기 가스 노즐(2)과 콘택트 팁(3)의 사이에는 보호 가스가 흐르는 유로가 형성되어 있고, 상기 유로는 보호 가스 공급원에 연결되어 있어 보호 가스가 공급되는 공간을 제공할 수 있다. 상기 콘택트 팁(3)의 앞 부분에는 본 발명의 용가재로 쓰이는 구리합금 와이어(4)가 삽입되어 있고, 와이어 공급장치(도시되지 않음)로부터 자동적으로 공급된 구리합금 와이어(4)가 연속적으로 송급되도록 구성되어 있다. 1 is a view schematically showing an arc brazing method of a surface-treated steel sheet according to an aspect of the present invention. As shown in FIG. 1, the brazing torch 1 includes a gas nozzle 2, which is a hollow cylindrical structure, inside which a hollow cylindrical contact tip 3 is reduced at the same magnification. ) Is fixedly spaced at regular intervals. A flow path is provided between the gas nozzle 2 and the contact tip 3, and a flow path through which a protection gas flows is formed, and the flow path is connected to a protection gas supply source to provide a space for supplying the protection gas. In front of the contact tip 3, a copper alloy wire 4 used as the filler metal of the present invention is inserted, and the copper alloy wire 4 automatically supplied from a wire supply device (not shown) is continuously fed. It is configured to be.

본 발명에서 상기 와이어 공급장치는 구리합금 와이어(4)를 전진시키거나 후퇴시키는 동작을 실시할 수 있도록 제어부를 갖추고 있고, 상기 제어부는 전진 동작 및 후퇴 동작의 시간 당의 횟수, 주기, 타이밍 및 구리합금 와이어의 이동량을 적절히 설정할 수 있도록 구성될 수 있다. In the present invention, the wire supply device is provided with a control unit to perform the operation of advancing or retracting the copper alloy wire (4), the control unit is the number of times per cycle, period, timing and copper alloy of the forward operation and the retraction operation It can be configured to appropriately set the movement amount of the wire.

또한, 본 발명에서 콘택트 팁(3)과 모재(5) 사이에는 용접 전류를 인가할 수 있는 용접 전원장치(6)가 존재하고, 상기 용접 전류에 의하여 구리합금 와이어(4) 및 모재(5) 사이에 아크가 발생될 수 있다. 상기 아크는 구리합금 와이어(4)를 용융시키는 동시에 모재(5)를 예열시키고, 와이어가 용융되어 형성된 용적은 모재(5)의 표면과 틈새에 유입되면서 모재(5)와의 접합부를 형성할 수 있다. In addition, in the present invention, there is a welding power supply device 6 capable of applying a welding current between the contact tip 3 and the base material 5, and the copper alloy wire 4 and the base material 5 are formed by the welding current. An arc can be generated in between. The arc melts the copper alloy wire 4 and at the same time preheats the base material 5, and the volume formed by melting the wire flows into the surface and the gap of the base material 5 to form a junction with the base material 5. .

본 발명의 아크 브레이징 방법에 있어서, 용가재로 사용되는 구리합금 와이어는 전술한 용가재 합금 조성물을 포함할 수 있다. 전술한 용가재 합금 조성물을 포함하는 구리합금 와이어를 용가재로 사용함으로써, 저전류 및 저입열 조건에서 표면처리 강판의 아크 브레이징을 실시할 수 있다. In the arc brazing method of the present invention, the copper alloy wire used as the filler metal may include the filler metal alloy composition described above. By using the copper alloy wire containing the above filler metal composition as the filler metal, arc brazing of the surface-treated steel sheet can be performed under low current and low heat input conditions.

본 발명에서 상기 표면처리 강판의 종류는 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 도금강판에 이 분야에서 일반적으로 공지된 표면처리가 실시된 형태일 수 있다. 상기 도금강판의 종류 또한 특별히 한정되지 않고, 예를 들면, 아연 도금강판, 아연합금계 도금강판, 알루미늄 도금강판 또는 알루미늄 합금계 도금강판 등 일 수 있다. In the present invention, the type of the surface-treated steel sheet is not particularly limited, and for example, the plated steel sheet may be a form in which a surface treatment generally known in the art is performed. The type of the plated steel sheet is not particularly limited, and may be, for example, a galvanized steel sheet, a zinc alloy plated steel sheet, an aluminum plated steel sheet, or an aluminum alloy plated steel sheet.

본 발명의 아크 브레이징 방법에서는 저전류 조건에서 표면처리 강판의 아크 브레이징을 실시할 수 있고, 상기 저전류 조건은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 평균 용접 전류가 40 A 내지 60 A, 보다 바람직하게는 45 A 내지 55 A일 수 있다. 상기 평균 용접 전류가 40 A 미만이면, 용융 능력이 저하되어 구리합금 와이어가 충분히 용융되지 않을 수 있을 뿐만 아니라, 모재의 예열 효과가 적어 정상적인 용접 비드를 형성하기 어려울 수 있고, 60 A를 초과하면, 구리합금 와이어의 용융량이 많아져 접합부에 기공 또는 스패터가 발생하기 쉬우며, 용접 전류의 과다로 인해 모재 용융 현상이 발생하거나 열적 손상을 일으켜 모재의 특성을 저하시킬 수 있다. In the arc brazing method of the present invention, arc brazing of the surface-treated steel sheet can be performed under low current conditions, and the low current conditions are not particularly limited, but preferably the average welding current is 40 A to 60 A, more preferably. 45 A to 55 A. If the average welding current is less than 40 A, not only the melting ability may be lowered and the copper alloy wire may not be sufficiently melted, but also the preheating effect of the base material may be low, making it difficult to form a normal welding bead. Porosity or spatter is likely to occur at the joint due to the increased melting amount of the copper alloy wire, and the base metal may be melted due to excessive welding current, or thermal damage may cause deterioration of the properties of the base metal.

또한, 본 발명의 아크 브레이징 방법에서는 저입열 조건에서 표면처리 강판의 아크 브레이징을 실시할 수 있고, 상기 저입열 조건은 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 하기의 일반식 1을 만족할 수 있다. In addition, in the arc brazing method of the present invention, arc brazing of the surface-treated steel sheet may be performed under low heat input conditions, and the low heat input conditions are not particularly limited, but the following general formula (1) is preferably satisfied.

[일반식 1][Formula 1]

300(J/㎠)×T(cm)+120(J/cm)≤ Q(J/cm) ≤200(J/㎠)×T(cm)+ 380(J/cm)300 (J / cm2) × T (cm) +120 (J / cm) ≤ Q (J / cm) ≤200 (J / cm2) × T (cm) +380 (J / cm)

상기 일반식 1에서, Q는 입열량을 나타내고, T는 강판의 두께를 나타낸다. In the general formula 1, Q represents the heat input amount, T represents the thickness of the steel sheet.

또한, 상기 Q(입열량)은 하기의 일반식 2를 통해 구할 수 있다. In addition, the Q (heating amount) can be obtained through the following general formula (2).

[일반식 2][Formula 2]

Q = (I×E×60) / v Q = (I × E × 60) / v

상기 일반식 2에서, I는 평균 용접 전류(단위: A)를 나타내고, E는 평균 아크 전압(단위:V)을 나타내며, v는 브레이징 속도(단위: cm/min)를 나타낸다. In Formula 2, I represents the average welding current (unit: A), E represents the average arc voltage (unit: V), v represents the brazing speed (unit: cm / min).

상기와 같이, 본 발명의 아크 브레이징 방법에서는 모재인 강판의 두께에 따라 입열량이 제어되도록 하여, 안정된 용접 비드를 형성하고, 아크의 불안정에 의한 접합부의 결함 또는 스패터 발생을 방지할 수 있다. As described above, in the arc brazing method of the present invention, the amount of heat input is controlled according to the thickness of the base steel sheet to form a stable weld bead, and it is possible to prevent defects or spatter generation of the joint due to instability of the arc.

상기 일반식 1에서 강판의 두께(T)는 특별히 한정되지 않고, 표면처리 강판이 사용되는 용도에 따라 적절히 선택될 수 있지만, 바람직하게는 0.3 mm 내지 2.5 mm, 보다 바람직하게는 0.5 mm 내지 1.5 mm 일 수 있다. In the general formula 1, the thickness T of the steel sheet is not particularly limited and may be appropriately selected according to the use for which the surface-treated steel sheet is used, but is preferably 0.3 mm to 2.5 mm, more preferably 0.5 mm to 1.5 mm Can be.

본 발명의 아크 브레이징 방법에서는 입열량이 특별히 한정되지 않지만, 바람직하게는 300 J/cm 내지 580 J/cm일 수 있다. 상기 입열량이 300 J/cm 미만이면, 안정된 용접 비드를 형성하기 어려울 수 있고, 580 J/cm를 초과하면, 구리합금 와이어의 과잉 용융으로 인해 모재가 용융되거나 아크가 불안정해질 수 있고, 접합부의 결함 또는 스패터가 발생할 수 있다. In the arc brazing method of the present invention, the heat input amount is not particularly limited, but may preferably be 300 J / cm to 580 J / cm. When the heat input amount is less than 300 J / cm, it may be difficult to form a stable weld bead, and when it exceeds 580 J / cm, excessive melting of the copper alloy wire may cause the base material to melt or become unstable in the joint, Defects or spatters may occur.

즉, 본 발명에 따른 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법은 본 발명에 따른 용가재 합금 조성물을 포함하는 구리합금 와이어를 용가재로 사용함으로써, 저전류 및 저입열 조건에서 아크 브레이징을 실시할 수 있고, 이로 인해 안정된 아크 형성으로 스패터 발생이 거의 없는 상태에서 표면처리 강판의 접합이 가능하도록 할 수 있다. 특히, 아연 도금강판을 모재로 하는 경우에는 용가재인 구리합금 와이어에 포함된 아연 성분으로 인해 모재와의 정합성이 현저히 향상되어, 더욱 정교하고 미려한 아크 브레이징을 실시할 수 있다.
That is, the arc brazing method of the surface-treated steel sheet according to the present invention by using a copper alloy wire containing the filler metal composition according to the invention as the filler metal, it is possible to perform the arc brazing at low current and low heat input conditions, It is possible to bond the surface-treated steel sheet in a state in which spatter is generated little by stable arc formation. In particular, in the case of using a galvanized steel sheet as a base material, the zinc component contained in the copper alloy wire as the filler metal is remarkably improved, and thus, finer and more beautiful arc brazing can be performed.

[[ 실시예Example ]]

이하 본 발명에 따르는 실시예 및 본 발명에 따르지 않는 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명하나, 본 발명의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples and comparative examples, but the scope of the present invention is not limited by the following examples.

실시예Example 1 One

구리합금 Copper alloy 와이어(용가재)의Of wire 제조 Produce

구리 96 중량부, 규소 3 중량부 및 아연 1 중량부를 포함하는 용가재 합금 조성물로부터 Cu-Si-Zn계 구리합금 와이어를 제조하였다. 상기 Cu-Si-Zn계 구리합금 와이어의 융점은 880℃이었다.
A Cu—Si—Zn-based copper alloy wire was prepared from a filler metal composition including 96 parts by weight of copper, 3 parts by weight of silicon, and 1 part by weight of zinc. Melting | fusing point of the said Cu-Si-Zn type copper alloy wire was 880 degreeC.

아연 도금강판의 아크 Arc of galvanized steel 브레이징Brazing 실시 practice

두께가 1.0 mm인 아연 도금강판을 모재로 사용하고, 상기 제조된 구리합금 와이어를 용가재로 사용하여 첨부된 도 1에 나타난 바와 같이, 아연 도금강판의 아크 브레이징을 실시하였다. 이 때, 상기 아크 브레이징은 평균 용접 전류 50A 및 입열량 380 J/cm의 수행 조건에서 실시하였다.
A galvanized steel sheet having a thickness of 1.0 mm was used as the base material, and the copper alloy wire prepared above was used as the filler metal, and as shown in FIG. 1, the arc brazing of the galvanized steel sheet was performed. At this time, the arc brazing was carried out under the performance conditions of the average welding current 50A and heat input 380 J / cm.

비교예Comparative example 1 One

구리합금 와이어의 제조 시, 용가재 합금 조성물의 조성비를 구리 93 중량부, 규소 3 중량부 및 아연 4 중량부로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 아크 브레이징을 수행하였다. 이 때, 구리합금 와이어의 융점은 930℃이었다.
Arc brazing was performed in the same manner as in Example 1 except that the composition ratio of the filler metal composition was changed to 93 parts by weight of copper, 3 parts by weight of silicon, and 4 parts by weight of zinc. At this time, the melting point of the copper alloy wire was 930 ° C.

비교예Comparative example 2 2

구리합금 와이어의 제조 시, 용가재 합금 조성물의 조성비를 구리 93 중량부, 규소 6 중량부 및 아연 1 중량부로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 아크 브레이징을 수행하였다. 구리합금 와이어의 융점은 1020℃이었다.
Arc brazing was carried out in the same manner as in Example 1, except that the composition ratio of the filler metal composition was changed to 93 parts by weight of copper, 6 parts by weight of silicon, and 1 part by weight of zinc. The melting point of the copper alloy wire was 1020 ° C.

비교예Comparative example 3 3

아크 브레이징의 수행 조건에 있어서, 평균 용접 전류를 30 A로 변경하고, 입열량을 290 J/cm로 변경한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 아크 브레이징을 수행하였다.
Arc brazing was performed in the same manner as in Example 1 except that the average welding current was changed to 30 A and the heat input amount was changed to 290 J / cm.

비교예Comparative example 4 4

아크 브레이징의 수행 조건에 있어서, 평균 용접 전류를 70 A로 변경하고, 입열량을 600 J/cm로 변경한 것을 제외하고는 비교예 2와 동일한 방법으로 아크 브레이징을 수행하였다.
The arc brazing was carried out in the same manner as in Comparative Example 2 except that the average welding current was changed to 70 A and the heat input amount was changed to 600 J / cm under the arc brazing performance.

상기 실시된 실시예 및 비교예의 아연 도금강판의 아크 브레이징 수행 조건을 하기의 표 1에 기재하였다.
Arc brazing performance conditions of the galvanized steel sheet of the Examples and Comparative Examples carried out are described in Table 1 below.

구분division 용가재Dragonfly 합금 조성물 Alloy composition 아크 Arc 브레이징Brazing 수행 조건 Execution condition 구리Copper 규소silicon 아연zinc 구리합금Copper alloy
와이어wire 융점(℃) Melting point (캜)
평균 용접 Average welding
전류(A)Current (A)
입열량(J/Heat input amount (J / cmcm ))
실시예Example 1 One 9696 33 1One 880880 5050 380380
비교예Comparative example
1One 9393 33 44 930930 5050 380380
22 9393 66 1One 10201020 5050 380380 33 9696 33 1One 880880 3030 290290 44 9393 33 44 930930 7070 600600 용가재 합금 조성물 성분의 함량 단위: 중량부Content of filler metal alloy composition component unit: parts by weight

상기 실시예 및 비교예에 따른 아연 도금강판의 아크 브레이징 수행 결과, 하기와 같은 물성을 나타내었다.
As a result of performing arc brazing of the galvanized steel sheet according to the Examples and Comparative Examples, the following physical properties were shown.

1. One. 시험예Test Example 1 One

본 발명의 실시예 및 비교예에 따른 아크 브레이징의 용접 상태를 육안으로 관찰하였다. The welding state of the arc brazing according to the examples and comparative examples of the present invention was visually observed.

본 발명의 실시예 1에 따라 아연 도금강판의 아크 브레이징을 수행한 결과, 첨부된 도 2와 같이 용접 비드 결함 없이 미려한 아크 브레이징 접합을 나타냈으며, 스패터 발생 등이 없었다. 그러나, 비교예 1 및 2의 경우, 용가재 합금 조성물의 조성이 변경된 결과, 구리합금 와이어의 융점이 각각 930℃ 및 1020℃로서, 본 발명에 따른 용가재 합금 조성물의 융점의 상한 값을 초과하였으며, 그 결과, 첨부된 도 3과 같이 본 발명에 따른 아크 브레이징 수행 조건에서는 용접 비드의 불량(도 3(b) 참조)이 발생하였을 뿐만 아니라, 충분한 접합이 이루어지지 않았다(도 3(a) 참조). 또한, 비교예 3의 경우, 평균 용접 전류 및 입열량이 낮아 정상적인 용접 비드가 형성되지 않았으며, 이에 따라, 첨부된 도 3과 같이 충분한 접합이 이루어지지 않았다. 또한, 비교예 4의 경우, 평균 용접 전류 및 입열량이 과다하여, 첨부된 도 4와 같이 모재인 아연 도금강판까지 용융되었으며, 또한, 첨부된 도 5과 같이 스패터가 다량 발생하였다.As a result of performing arc brazing of the galvanized steel sheet according to Example 1 of the present invention, as shown in FIG. 2, a beautiful arc brazing joint was shown without welding bead defects, and there was no spatter generation. However, in Comparative Examples 1 and 2, as a result of the change of the composition of the filler metal composition, the melting points of the copper alloy wire were 930 ° C and 1020 ° C, respectively, exceeding the upper limit of the melting point of the filler metal composition according to the present invention. As a result, in the arc brazing performing conditions according to the present invention, as shown in FIG. In addition, in the case of Comparative Example 3, the average welding current and the heat input amount was low, a normal welding bead was not formed, and thus, sufficient bonding was not made as shown in FIG. In addition, in the case of Comparative Example 4, the average welding current and the amount of heat input was excessively melted to the galvanized steel sheet as a base material as shown in FIG.

1: 브레이징 토치 2: 가스 노즐
3: 콘택트 팁 4: 용가재 와이어
5: 모재 6: 용접 전원 장치
1: brazing torch 2: gas nozzle
3: contact tip 4: filler wire
5: substrate 6: welding power supply

Claims (6)

구리(Cu) 94.5 중량부 내지 97 중량부; 규소(Si) 2.5 중량부 내지 4 중량부; 및 아연(Zn) 0.5 중량부 내지 1.5 중량부를 포함하는 용가재 합금 조성물.94.5 parts by weight to 97 parts by weight of copper (Cu); 2.5 to 4 parts by weight of silicon (Si); And 0.5 parts by weight to 1.5 parts by weight of zinc (Zn). 제 1 항에 있어서,
융점이 800℃ 내지 900℃ 인 용가재 합금 조성물.
The method of claim 1,
The filler metal alloy composition having a melting point of 800 ° C to 900 ° C.
표면처리 강판의 아크 브레이징 방법에 있어서,
제 1 항 또는 제 2 항 중 어느 한 항에 따른 용가재 합금 조성물을 포함하는 구리-규소-아연(Cu-Si-Zn)계 구리합금 와이어를 용가재로 사용하는 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법.
In the arc brazing method of the surface-treated steel sheet,
A method of arc brazing a surface treated steel sheet using a copper-silicon-zinc (Cu-Si-Zn) -based copper alloy wire containing the filler metal alloy composition according to any one of claims 1 and 2 as a filler metal.
제 3 항에 있어서,
평균 용접 전류가 40 암페어(A) 내지 60 암페어(A)인 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법.
The method of claim 3, wherein
A method of arc brazing a surface treated steel sheet having an average welding current of 40 amps (A) to 60 amps (A).
제 3 항에 있어서,
하기의 일반식 1을 만족하는 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법.
[일반식 1]
300(J/㎠)×T(cm)+120(J/cm)≤ Q(J/cm) ≤200(J/㎠)×T(cm)+ 380(J/cm)
상기 일반식 1에서, Q는 입열량을 나타내고, T는 강판의 두께를 나타낸다.
The method of claim 3, wherein
An arc brazing method for a surface-treated steel sheet that satisfies the following general formula (1).
[Formula 1]
300 (J / cm2) × T (cm) +120 (J / cm) ≤ Q (J / cm) ≤200 (J / cm2) × T (cm) +380 (J / cm)
In the general formula 1, Q represents the heat input amount, T represents the thickness of the steel sheet.
제 5 항에 있어서,
Q가 300 J/cm 내지 580 J/cm인 표면처리 강판의 아크 브레이징 방법.
The method of claim 5, wherein
A method of arc brazing a surface treated steel sheet with Q of 300 J / cm to 580 J / cm.
KR20100136816A 2010-12-28 2010-12-28 Alloy composition for filler metal and arc brazing method for Zn-coated Steel sheet KR101169315B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100136816A KR101169315B1 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Alloy composition for filler metal and arc brazing method for Zn-coated Steel sheet

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR20100136816A KR101169315B1 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Alloy composition for filler metal and arc brazing method for Zn-coated Steel sheet

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120074853A KR20120074853A (en) 2012-07-06
KR101169315B1 true KR101169315B1 (en) 2012-07-30

Family

ID=46708921

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR20100136816A KR101169315B1 (en) 2010-12-28 2010-12-28 Alloy composition for filler metal and arc brazing method for Zn-coated Steel sheet

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101169315B1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007508145A (en) 2003-10-02 2007-04-05 マグナ・ドライヴトレイン・アーゲー・ウント・コー・カーゲー Method for welding by plasma, laser or electron beam by using copper or copper alloy as filler material between the same materials which tend to cause excessive curing or different materials
JP2007157509A (en) 2005-12-05 2007-06-21 Furukawa Electric Co Ltd:The Wire conductor for wiring, and wire for wiring using the same
JP2007169790A (en) 2005-12-22 2007-07-05 Viega Gmbh & Co Kg Low-migration component for carrying medium water or drinking water

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007508145A (en) 2003-10-02 2007-04-05 マグナ・ドライヴトレイン・アーゲー・ウント・コー・カーゲー Method for welding by plasma, laser or electron beam by using copper or copper alloy as filler material between the same materials which tend to cause excessive curing or different materials
JP2007157509A (en) 2005-12-05 2007-06-21 Furukawa Electric Co Ltd:The Wire conductor for wiring, and wire for wiring using the same
JP2007169790A (en) 2005-12-22 2007-07-05 Viega Gmbh & Co Kg Low-migration component for carrying medium water or drinking water

Also Published As

Publication number Publication date
KR20120074853A (en) 2012-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6104408B2 (en) Method for forming a cladding layer of a superalloy material
KR100899056B1 (en) Multielectrode gas-shield arc welding method
CN101885095B (en) Powder medium diffusion reaction resistance brazing method of magnesium alloy
KR20080081796A (en) One side welding method of butt-welded joints
KR20150110799A (en) Method of laser re-melt repair of superalloys using flux
CN102489840B (en) Alloy powder filling tungsten argon arc welding method for magnesium alloys
JP2007301623A (en) High speed gas shielded arc welding method for horizontal lap joint of steel sheet
EP3450077A1 (en) Gas-shielded arc welding system and gas-shielded arc welding method
CN103817449A (en) Plasma arc and melt electrode electric arc composite welding method and device
JP6439882B2 (en) Vertical narrow groove gas shielded arc welding method
JP2006341313A (en) Tig braze welding method using mixture of argon/helium/hydrogen
JP4538518B2 (en) Gas shield arc brazing method for steel sheet
CN102489841A (en) Alloy powder filling tungsten argon arc welding method for aluminum alloys
JP2007260692A (en) Submerged arc welding method of thick steel plate
JP2007260684A (en) Multiple electrode submerged arc welding method of thick steel plate
JP2010046671A (en) Welding method of lap joint
EP3096919B1 (en) Method for metallurgical bonding
KR101169315B1 (en) Alloy composition for filler metal and arc brazing method for Zn-coated Steel sheet
JP2000141037A (en) Welding method for cladding by welding
JP6412817B2 (en) Welding method of galvanized steel sheet
JPH09248668A (en) Gas shielded consumable electrode arc brazing method
JP5086881B2 (en) High-speed gas shield arc welding method for thin steel sheet
EP3325209B1 (en) Aluminum alloy welding wire
JP6676553B2 (en) MAG welding wire for high strength thin steel sheet and pulse MAG welding method using the same
JP5266969B2 (en) Laser brazing method

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150713

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160725

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170724

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180724

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190723

Year of fee payment: 8