KR101428973B1

KR101428973B1 - Method of laser welding

Info

Publication number: KR101428973B1
Application number: KR1020120145702A
Authority: KR
Inventors: 이문용; 이정한
Original assignee: 주식회사 성우하이텍
Priority date: 2012-12-13
Filing date: 2012-12-13
Publication date: 2014-08-19
Also published as: KR20140077267A

Abstract

레이저 용접방법이 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접방법은 상호 겹치기 용접할 도금강판 중, 상부에 위치되는 하나의 도금강판 상의 용접라인을 따라 옵틱헤드로부터 레이저빔을 조사하는 제1 단계; 상기 도금강판에 레이저빔을 조사 시, 하부에 위치되는 다른 하나의 도금강판의 일정두께까지 용융 슬롯을 형성하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 상기 하나의 도금강판에 형성된 도금층으로부터 발생되는 스패터를 통해 상부에 위치되는 상기 하나의 도금강판의 용접라인 양측에 스패터 돌기를 생성하는 제3 단계; 상기 하나의 도금강판에 생성된 양측 상기 스패터 돌기의 외측에 상기 옵틱헤드로부터 레이저빔을 다시 조사하는 제4 단계; 및 상기 용융 슬롯과 상기 스패터 돌기에 조사되는 상기 레이저빔을 통해 상기 용융 슬롯에 용접부를 형성하여 상기 두 장의 도금강판의 레이저 용접을 완료하는 제5 단계를 포함한다.A laser welding method is disclosed. A laser welding method according to an exemplary embodiment of the present invention includes a first step of irradiating a laser beam from an optical head along a welding line on a plated steel sheet positioned on an upper side of a plated steel sheet to be overlapped and welded to each other; A second step of forming a molten slot up to a certain thickness of another plated steel sheet positioned below when irradiating the plated steel sheet with a laser beam; A third step of generating spatter projections on both sides of the weld line of the one plated steel sheet positioned on the upper side through the spatter generated from the plated layer formed on the one plated steel sheet in the second step; A fourth step of irradiating a laser beam from the optic head to the outside of the spatula projections on both sides of the plated steel sheet; And a fifth step of completing laser welding of the two sheets of plated steel sheet by forming welds in the molten slots through the laser slots irradiated on the molten slots and the spatula projections.

Description

[0001] METHOD OF LASER WELDING [0002]

본 발명은 레이저 용접방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 2장의 도금강판을 레이저 용접 시, 각 강판 사이의 갭 없이도 안정적인 레이저 용접을 수행하고, 도금강판의 용접품질을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 레이저 용접방법에 관한 것이다. The present invention relates to a laser welding method, and more particularly, to a laser welding method for performing stable laser welding without gap between two steel sheets during laser welding of two sheets of coated steel sheets, &Lt; / RTI >

일반적으로 두 강판을 상호 겹치기 접합하기 위해서는 레이저 발진기로부터 출력되는 레이저빔을 이용한 레이저 용접이나, 스폿 용접기를 이용한 전기저항 용접이 주로 적용된다. Generally, laser welding using a laser beam output from a laser oscillator or electric resistance welding using a spot welding machine is mainly applied to mutually overlap and bond two steel sheets.

특히, 상기한 레이저용접은 용가재가 필요하지 않고, 고속의 용접 속도, 짧은 용접 사이클, 작은 입열량, 작은 열 영향부(HAZ), 최소한의 변형 등과 같은 장점이 있어 상기 스폿용접과 아크용접을 대체하여 최근 차체 부품의 접합에 적용되는 추세이다. Particularly, the above-mentioned laser welding has advantages such as high speed welding speed, short welding cycle, small heat input amount, small heat affected zone (HAZ), minimal deformation and the like, Which is a recent trend to be applied to joining body parts.

이러한 레이저 용접은 레이저빔의 초점구간에서 에너지 다중반사 및 흡수를 이용한 키홀용접(KEYHOLE WELDING)과, 레이저빔의 비초점구간에서 열전도를 이용한 전도용접(CONDUCTION WELDING)으로 구분될 수 있다. Such laser welding can be divided into keyhole welding using energy multiple reflection and absorption in the focal region of the laser beam and conductive welding using thermal conduction in the non-focal region of the laser beam.

상기한 키홀용접과 전도용접을 보다 구체적으로 살펴보면, 먼저, 도 1에서 도시한 바와 같이, 레이저빔(LB)이 렌즈에 의해 집적되어 소재에 대하여 에너지 다중반사 및 다중흡수가 일어나는 약 2mm 이내의 초점구간을 키홀용접구간(T1)이라고 명명하고, 상기 레이저빔이 키홀용접구간(T1)을 벗어난 비초점구간에서 소재에 대하여 열전도에 의한 용접이 가능한 일정구간을 전도용접구간(T2)이라고 명명한다.As shown in FIG. 1, the laser beam LB is focused by a lens, and a focus of about 2 mm or less, in which energy multiplex reflection and multiple absorption occur on a workpiece, And a certain section in which the laser beam can be welded by heat conduction to the workpiece in a non-focal section outside the keyhole welding section T1 is referred to as a conduction weld section T2.

즉, 상기 키홀용접구간(T1)에서 용접이 이루어지는 키홀용접의 경우에는 레이저빔의 전자기파 에너지가 집적된 초점위치에서 소재의 표면에 충돌하고, 그 충돌에너지는 열에너지를 발산하면서 전자기파의 연속적인 현상인 키홀현상을 유지한다. 이러한 키홀현상을 과학적으로 서술하면, 고출력 레이저 용접에서 용융 풀에 증기압 등의 작용으로 작은 구멍을 만들면서 용접이 이루어지는 상태를 말한다.That is, in the case of keyhole welding in which the welding is performed in the keyhole welding interval T1, the electromagnetic wave energy of the laser beam collides with the surface of the material at the integrated focal point, and the collision energy is a continuous phenomenon of electromagnetic waves Maintain keyhole phenomenon. Scientifically speaking, this keyhole phenomenon refers to a state in which welding is performed while forming a small hole by the action of vapor pressure or the like on the molten pool in high power laser welding.

반면, 상기 전도용접구간(T2)에서 용접이 이루어지는 전도용접은 레이저빔의 비초점 위치에서 이루어지는 것으로, 키홀용접구간(T1)의 초점 사이즈보다 몇 배의 레이저빔 면적을 차지한다. 따라서 레이저빔의 밀도는 초점위치보다 훨씬 낮으나, 레이저빔이 알루미늄 합금 등의 소재 표면에 충돌하는 순간 소량의 금속증기가 발생하고 용융되면서 용접이 가능해지고 용접패턴 또한 반달형상으로, 키홀과는 다른 형상으로 나타난다. On the other hand, the conduction welding in which the welding is performed in the conduction welding period T2 is performed at a non-focal position of the laser beam, and occupies a laser beam area several times larger than the focal size of the keyhole welding period T1. Therefore, the density of the laser beam is much lower than the focus position. However, as soon as the laser beam hits the surface of the material such as aluminum alloy, a small amount of metal vapor is generated and melted to enable welding, .

이와 같이, 상기한 바와 같은 레이저빔(LB)의 특성을 이용하여 강판 또는 알루미늄 합금판재 등의 소재에 대하여 레이저 용접작업을 진행하게 된다. As described above, the laser welding operation is performed on a material such as a steel sheet or an aluminum alloy sheet by using the characteristics of the laser beam LB as described above.

도 2에서는 일반적인 레이저 용접 시스템에 의해 레이저 용접 공정도로써, 상기한 레이저빔(LB)을 이용하여 강판 또는 알루미늄 합금판재 등의 소재를 용접하기 위해서는 로봇(1)의 아암(3) 선단에 레이저 헤드(5)를 설치하고, 이 레이저 헤드(5)는 레이저 발진기(7)와 연결되는 레이저 용접 시스템을 구비하여, 로봇 제어기(C)를 통하여 거동하는 로봇(1)에 의해 상기 레이저 헤드(5)가 소재(9)의 용접라인을 따라 이동하면서 레이저빔(LB)을 조사하여 용접작업을 진행하게 된다. 2, in order to weld a material such as a steel sheet or an aluminum alloy sheet by using the laser beam LB as a laser welding process by a general laser welding system, a laser head (not shown) is attached to the end of the arm 3 of the robot 1 The laser head 5 is provided with a laser welding system connected to the laser oscillator 7 so that the laser head 5 is moved by the robot 1 moving through the robot controller C The welding operation is performed by irradiating the laser beam LB while moving along the welding line of the work 9.

여기서, 상기 레이저빔의 특성을 이용하여 용접하기 위한 강판 중에서도 특히, 니켈, 크롬, 아연 등이 도금되는 도금강판(Plating Steel Sheet)은 철의 최대 단점인 녹을 방지하고, 철의 장점인 강성과 경제성을 최대한 살릴 수 있다는 측면에서 사용이 늘어나는 추세이다.Among the steel sheets to be welded by using the characteristics of the laser beam, particularly, plated steel sheets plated with nickel, chrome and zinc prevent rust which is the greatest disadvantage of iron, And it can be used as much as possible.

그런데, 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기한 레이저빔의 특성을 이용하여 상기한 도금강판(11)을 서로 겹치기 용접하는 과정에서, 2장의 겹쳐진 도금강판(11) 사이에 일정한 갭(GAP)이 없는 경우에는, 그 용접부(W)에 도금층(13)의 증발로 인한 용접가스의 영향으로 기공이 발생하거나, 폭발성 기공을 동반하는 양상을 보인다.3, in the process of overlap welding of the above-described coated steel strips 11 by using the characteristics of the laser beam, a gap GAP between the two overlapped coated steel strips 11 The welded portion W may have pores due to the influence of the welding gas due to the evaporation of the plating layer 13 or may be accompanied by explosive pores.

이에 따라, 2장의 도금강판(11)을 겹치기 레이저 용접하기 위해서는 지그장치를 통하여 도금강판(11) 사이에 0.1mm 정도의 갭을 유지하여 용접가스가 배출되도록 하는 것이 중요하다. Thus, in order to perform laser welding by overlapping two sheets of coated steel sheet 11, it is important to maintain a gap of about 0.1 mm between the coated steel strips 11 through the jig device so that the welding gas is discharged.

이를 위해서는 상기한 지그장치를 도금강판 별로 전용으로 사용하도록 전용 지그장치로 구성하여야 하며, 이에 따라 비도금강판 등에는 공유할 수 없는 단점이 있으며, 또한, 전용 지그장치를 이용하는 경우에도 도금강판 사이의 갭이 일정하지 않아 폭발성 기공 등의 종래 용접불량의 원인은 여전히 존재하는 단점을 내포하고 있다. For this purpose, the above-mentioned jig device must be constructed as a dedicated jig device so as to be used exclusively for each galvanized steel sheet, which can not be shared with non-galvanized steel sheets. Also, The gap is not constant and thus the cause of the conventional welding defect such as the explosive pore still exists.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 2장의 도금강판을 레이저 용접 시, 각 강판 사이의 갭 없이도 레이저빔의 초점을 조절하여 용접라인에 용융 슬롯을 형성한 후, 다시 용융 슬롯에 완전 용입과 충분한 용융 폭 확보를 통해 안정적인 레이저 용접을 수행하고, 상호 겹치기 용접된 도금강판의 용접품질을 일정하게 유지할 수 있도록 하는 레이저 용접방법을 제공하고자 한다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a galvanized steel sheet by laser welding a galvanized steel sheet, To provide a laser welding method capable of performing stable laser welding through full penetration into a melting slot and ensuring a sufficient melt width and maintaining the welding quality of mutually overlapping welded steel plates constant do.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접방법은 상호 겹치기 용접할 도금강판 중, 상부에 위치되는 하나의 도금강판 상의 용접라인을 따라 옵틱헤드로부터 레이저빔을 조사하는 제1 단계; 상기 도금강판에 레이저빔을 조사 시, 하부에 위치되는 다른 하나의 도금강판의 일정두께까지 용융 슬롯을 형성하는 제2 단계; 상기 제2 단계에서 상기 하나의 도금강판에 형성된 도금층으로부터 발생되는 스패터를 통해 상부에 위치되는 상기 하나의 도금강판의 용접라인 양측에 스패터 돌기를 생성하는 제3 단계; 상기 하나의 도금강판에 생성된 양측 상기 스패터 돌기의 외측에 상기 옵틱헤드로부터 레이저빔을 다시 조사하는 제4 단계; 및 상기 용융 슬롯과 상기 스패터 돌기에 조사되는 상기 레이저빔을 통해 상기 용융 슬롯에 용접부를 형성하여 상기 두 장의 도금강판의 레이저 용접을 완료하는 제5 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a laser welding method comprising: a first step of irradiating a laser beam from an optical head along a welding line on a plated steel sheet positioned on an upper portion of a plated steel sheet to be overlapped; A second step of forming a molten slot up to a certain thickness of another plated steel sheet positioned below when irradiating the plated steel sheet with a laser beam; A third step of generating spatter projections on both sides of the weld line of the one plated steel sheet positioned on the upper side through the spatter generated from the plated layer formed on the one plated steel sheet in the second step; A fourth step of irradiating a laser beam from the optic head to the outside of the spatula projections on both sides of the plated steel sheet; And a fifth step of completing laser welding of the two sheets of plated steel sheet by forming welds in the molten slots through the laser slots irradiated on the molten slots and the spatula projections.

상기 제2 단계에서, 상기 옵틱헤드로부터 조사되는 레이저빔은 키홀용접구간의 레이저빔으로 이루어질 수 있다.In the second step, the laser beam irradiated from the optic head may be a laser beam of a keyhole welding interval.

상기 제4 단계에서, 상기 옵틱헤드로부터 조사되는 레이저빔은 전도용접구간의 레이저빔으로 이루어질 수 있다.In the fourth step, the laser beam irradiated from the optical head may be a laser beam of a conduction welding interval.

상기 스패터 돌기는 두 개의 상기 도금강판 중, 상부에 위치되는 하나의 상기 도금강판에 형성되는 상기 용융 슬롯에 대응하여 상기 용융 슬롯의 폭보다 넓은 폭으로 상기 도금강판의 상부 양측에 돌출되게 생성될 수 있다.The spatter protrusion may be formed to protrude from both sides of the upper surface of the coated steel sheet with a width greater than the width of the molten slot corresponding to the molten slot formed in one of the two coated steel sheets positioned on the upper one of the two coated steel sheets .

상기 각 도금강판은 아연도금강판일 수 있다.Each of the coated steel sheets may be a galvanized steel sheet.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접방법에 의하면, 2장의 도금강판을 레이저 용접 시, 각 도금강판 사이의 갭 없이도 레이저빔의 초점을 조절하여 용접라인에 용융 슬롯을 형성한 후, 다시 용융 슬롯에 완전 용입과 충분한 용융 폭 확보를 통해 안정적인 레이저 용접을 수행하고, 상호 겹치기 용접된 도금강판의 용접품질을 일정하게 유지하는 효과가 있다.As described above, according to the laser welding method according to the embodiment of the present invention, the focal point of the laser beam is adjusted without forming a gap between the plated steel sheets during the laser welding of the two sheets of coated steel, It is possible to perform stable laser welding through full penetration into the melting slots and secure sufficient melting width and to maintain the welding quality of the mutually overlapping welded steel plate constant.

또한, 도금강판의 겹치기 레이저 용접에서 각 도금강판 사이의 적정 갭을 유지하기 위한 여러 가지 레이저 용접법을 대신하여 선행 공정이 필요하지 않고, 전도용접구간의 레이저빔을 이용해 용접부를 형성함으로써, 느린 용접속도로 도금층 기화 시, 발생된 용접가스를 용융슬롯을 통해 안정적으로 배출하여 기공발생을 방지하는 효과도 있다.Further, in place of the various laser welding methods for maintaining the proper gap between the plated steel sheets in the overlapping laser welding of the plated steel sheet, there is no need for a preceding step, and a welded portion is formed by using the laser beam of the conducted welding section, There is also an effect of preventing the generation of pores by discharging the generated welding gas stably through the melting slots when the plating layer is vaporized.

또한, 각 도금강판의 용접라인에 형성된 용접부의 품질 향상을 통해 레이저 용접에 의한 도금강판의 접합품질을 확보하여 상품성을 향상시키는 효과도 있다.In addition, there is also an effect of securing the quality of the bonding of the plated steel sheet by laser welding and improving the merchantability by improving the quality of the welded portion formed on the welding line of each plated steel sheet.

그리고 종래 도금강판의 겹치기 용접을 위하여 도금강판 사이에 갭을 유지하기 위한 별도의 전용 지그장치 없이도 비도금강판용 지그장치를 공용화하여 사용할 수 있는 이점도 있다.In addition, there is an advantage that a jig for a non-plated steel sheet can be shared and used without a separate dedicated jig device for maintaining the gap between the plated steel sheets for the overlap welding of the plated steel sheet.

도 1은 일반적인 레이저빔의 초점구간 개념도이다.
도 2는 일반적인 레이저 용접 시스템에 의해 레이저 용접 공정도이다.
도 3은 종래 기술의 문제점을 설명하기 위한 키홀용접구간의 레이저빔을 이용한 도금강판의 레이저 용접 상태도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접방법에 따른 공정도이다.1 is a conceptual diagram of a focus period of a general laser beam.
2 is a process diagram of laser welding by a general laser welding system.
3 is a laser welding view of a plated steel sheet using a laser beam of a keyhole welding interval for explaining a problem of the prior art.
4 is a process diagram according to a laser welding method according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

이에 앞서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory only and are not restrictive of the invention, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접방법에 따른 공정도이다.4 is a process diagram according to a laser welding method according to an embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접방법은 2장의 도금강판(101)을 레이저 용접 시, 각 강판 사이의 갭 없이도 레이저빔(LB)의 초점을 조절하여 용접라인에 용융 슬롯(105)을 형성한 후, 다시 용융 슬롯(105)에 완전 용입과 충분한 용융 폭 확보를 통해 안정적인 레이저 용접을 수행하고, 상호 겹치기 용접된 도금강판(101)의 용접품질을 일정하게 유지할 수 있는 구조로 이루어진다.Referring to the drawings, the laser welding method according to the embodiment of the present invention adjusts the focus of a laser beam LB without gap between steel plates during laser welding of two sheets of plated steel sheet 101, 105), and then stable welding is performed through full penetration into the melting slot 105 and ensuring a sufficient melting width, and the welding quality of the coated steel strip 101 welded to each other can be kept constant .

이를 위해, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접방법은, 도 4에서 도시한 바와 같이, 상호 겹치기 용접할 도금강판(101) 중, 상부에 위치되는 하나의 도금강판(101) 상의 용접라인을 따라 옵틱헤드(109)로부터 레이저빔(LB)을 조사한다(S1).To this end, as shown in FIG. 4, the laser welding method according to the embodiment of the present invention includes a step of welding a welded line on one plated steel sheet 101 located at the top of the plated steel sheet 101 to be overlapped and welded And irradiates the laser beam LB from the optical head 109 (S1).

여기서, 상기 각 도금강판(101)은 아연도금강판으로 철의 최대 단점인 녹을 방지하고, 철의 장점인 강성과 경제성을 최대한 살릴 수 있는 아연도금강판으로 상, 하부에 일정두께의 아연으로 구성된 도금층(103)을 갖는다.Here, each of the coated steel strips 101 is a galvanized steel strip, which prevents rust which is the greatest disadvantage of iron, and which can maximize the stiffness and economical efficiency that are advantages of iron. (103).

본 실시예에서, 상기 옵틱헤드(109)는 상기 도금강판(101)에 레이저빔(LB)을 조사 시, 하부에 위치되는 다른 하나의 도금강판(101)의 일정두께까지 용융 슬롯(107)을 형성한다(S2).When the laser beam LB is irradiated to the plated steel plate 101, the optic head 109 moves the molten slot 107 to a predetermined thickness of the other plated steel plate 101 located below (S2).

이 때, 상기 단계(S2)에서 상기 옵틱헤드(109)로부터 조사되는 레이저빔(LB)은 초점구간에서 에너지 다중반사 및 흡수를 이용한 키홀용접구간의 레이저빔(LB)으로 이루어 질 수 있다.At this time, the laser beam LB irradiated from the optic head 109 in the step S2 may be a laser beam LB of a keyhole welding interval using energy multiplex reflection and absorption in the focal zone.

즉, 상기 단계(S2)에서 상기 옵틱헤드(109)로부터 조사되는 레이저빔(LB)은 상부에 위치된 도금강판(101)의 하부까지 조사되어 용융시키며, 하부에 위치된 도금강판(101)에서 상부의 도금층(103)을 기화시키면서 하부에 위치된 도금강판(101)의 하부로 일정두께까지 용융 슬롯(105)을 형성하게 된다.That is, the laser beam LB irradiated from the optic head 109 in step S2 is irradiated to the lower part of the upper part of the coated steel sheet 101 to be melted. In the lower part of the coated steel sheet 101, The upper part of the plating layer 103 is vaporized and the lower part of the lower part of the coated steel sheet 101 forms a melting slot 105 to a certain thickness.

그런 후, 상기 단계(S2)에서 상부에 위치되는 상기 도금강판(101)에 형성된 도금층(103)으로부터 발생되는 스패터(S)를 통해 상부에 위치된 상기 도금강판(101)의 용접라인 양측에 스패터 돌기(107)를 생성한다(S3).Then, through the spatters S generated from the plating layer 103 formed on the upper side of the plated steel sheet 101 located at the upper side in the step S2, And a spatter projection 107 is generated (S3).

여기서, 상기 스패터 돌기(107)는 두 개의 상기 도금강판(101) 중, 상부에 위치되는 하나의 상기 도금강판(101)에 형성되는 상기 용융 슬롯(105)에 대응하여 상기 용융 슬롯(105)의 폭보다 넓은 폭으로 상기 도금강판(101)의 상부 양측에 돌출되게 생성될 수 있다.The sputtering protrusion 107 is formed in the molten slot 105 corresponding to the molten slot 105 formed in one of the two coated steel strips 101 positioned on the upper side of the two coated steel strips 101, Of the upper surface of the plated steel plate 101 with a width larger than the width of the plated steel plate 101.

그리고 상기 단계(S3)에서 용접 슬롯(105)과 함께 상부에 위치된 상기 도금강판(101)의 상부에서 용접라인의 양측에 상기 스패터 돌기(107)의 생성이 완료되면, 양측 상기 스패터 돌기(107)의 외측에 상기 옵틱헤드(109)로부터 레이저빔(LB)을 다시 조사한다(S4).When the generation of the spatter projections 107 is completed on both sides of the welding line at the upper part of the plated steel sheet 101 positioned at the upper part together with the welding slots 105 in the step S3, The laser beam LB is irradiated to the outside of the optical head 107 from the optical head 109 again (S4).

여기서, 상기 단계(S4)에서 상기 옵틱헤드(109)로부터 조사되는 레이저빔(LB)은 비초점구간에서 열전도를 이용한 전도용접구간의 레이저빔(LB)으로 이루어 질 수 있다.Here, the laser beam LB emitted from the optic head 109 in step S4 may be a laser beam LB of a conduction welding section using thermal conduction in a non-focal region.

즉, 상기 단계(S4)에서 상기 옵틱헤드(109)로부터 조사되는 전도용접구간의 레이저빔(LB)은 상기 각 스패터 돌기(107)와 함께, 용융 슬롯(105)을 용융시키게 된다.That is, in the step S4, the laser beam LB of the conduction welding section irradiated from the optic head 109 melts the molten slot 105 together with the respective spatula protrusions 107.

상기 단계(S4)에서 레이저빔(LB)의 조사가 완료되면, 상기 각 도금강판(101)은 상기 용융 슬롯(105)과 상기 스패터 돌기(107)에 조사되는 상기 레이저빔(LB)을 통해 용융되어 용접부(W)를 형성함으로써, 상기 두 장의 도금강판(101)의 레이저 용접을 완료한다(S5).When the irradiation of the laser beam LB is completed in the step S4, each of the coated steel strips 101 is irradiated with the laser beam LB irradiated onto the molten slot 105 and the sputtering protrusion 107 And the welded portion W is melted to complete laser welding of the two sheets of plated steel sheet 101 (S5).

한편, 본 실시예에서, 상기 옵틱헤드(109)로부터 초점구간의 키홀용접구간과, 비초점구간의 전도용접구간의 레이저빔(LB)을 조사하는 제2 단계(S2)와 제4 단계(S4)에서는 로봇을 거동하여 옵틱헤드(109)를 이동시키면서 용접라인에 레이저빔(LB)을 조사하여 용접이 이루어지게 된다.Meanwhile, in the present embodiment, the second step S2 and the fourth step S4 of irradiating the keyhole welding section of the focus section from the optical head 109 and the laser beam LB of the conduction welding section of the non- The welding is performed by irradiating the laser beam LB to the welding line while moving the optical head 109 while acting on the robot.

또한, 본 발명의 실시예에서는 두 장의 도금강판(101)을 레이저빔(LB)을 통해 상호 겹치기 용접하는 것을 일 실시예로 하여 설명하고 있으나, 이에 한정된 것은 아니며, 상기 도금강판(101) 중, 하부에 위치되는 도금강판(101)을 대신하여 도금층(103)이 없는 일반강판이나 재질이 다른 이재강판으로도 구성될 수 있다.In the embodiment of the present invention, the two sheets of the coated steel sheet 101 are overlapped and welded to each other through the laser beam LB. However, the present invention is not limited to this, Instead of the plated steel plate 101 located under the plated steel plate 101, a general steel plate having no plating layer 103 or a diagonal steel plate having a different material may be used.

따라서 상기한 바와 같은 레이저 용접방법에 의해 도금강판(101)의 겹치기 레이저 용접을 진행하게 되면, 용접할 하나의 도금강판(101) 상에 용접라인을 따라 최초의 키홀용접구간 레이저빔(LB)을 통해 상부에 위치된 도금강판(101)을 지나 하부에 위치된 도금강판(101)의 일정두께까지 용융시키면서 용융 슬롯(105)을 형성한다.Therefore, when the overlapping laser welding of the coated steel strip 101 is performed by the laser welding method as described above, the first keyhole welded laser beam LB along the welding line is formed on one plated steel sheet 101 to be welded The molten metal 105 is melted to a predetermined thickness of the plated steel plate 101 located below through the plated steel plate 101 located at the upper part thereof.

이와 동시에, 상부에 위치된 도금강판(101)의 도금층(103)으로부터 발생되는 스패터(S)는 도금강판(101)의 상부에 스패터 돌기(107)를 형성하면서, 도금층(103)이 증발되면서 발생한 용접가스는 외부로 빠져나가게 된다.At the same time, the sputter S generated from the plating layer 103 of the upper coated steel sheet 101 forms the sputtering protrusion 107 on the upper side of the coated steel sheet 101 while the plating layer 103 evaporates The welding gas that has been generated is discharged to the outside.

그런 후, 상기 용융 슬롯(105)은 전도용접구간의 레이저빔(105)의 조사 시, 용융되면서 도금강판(101)의 도금층(103)이 추가로 증발하면서 발생된 용접가스를 느린 속도로 배출한다.The molten slot 105 is then melted when the laser beam 105 of the conduction welding section is irradiated to discharge the generated welding gas at a slow rate as the plating layer 103 of the plated steel sheet 101 evaporates further .

동시에, 상기 각 스패터 돌기(107)는 상부에 위치된 도금강판(101)의 용접부(W) 상부에 형성되는 상부비드로 용융되어 도금강판(101)의 도금층(103)과 거의 수평을 유지하게 된다.At the same time, each of the spatula protrusions 107 is melted by the upper bead formed on the welded portion W of the upper portion of the coated steel strip 101, and is maintained substantially horizontal with the plated layer 103 of the plated steel strip 101 do.

이에 따라, 두 장의 도금강판(101)은 상기 용접부(W)를 통하여 상호 겹쳐진 상태로 레이저 용접된다.Thus, the two sheets of plated steel sheet 101 are laser-welded to each other through the welded portion W in a superimposed manner.

즉, 도금강판(101)의 레이저 용접 시, 도금층(103)으로부터 발생되는 용접가스가 원활하게 배출되며, 용점가스에 의한 기공의 발생을 방지하여 양호한 용접품질을 얻게 된다.That is, during the laser welding of the coated steel strip 101, the welding gas generated from the plating layer 103 is smoothly discharged, and the generation of pores due to the welding gas is prevented, thereby obtaining a good welding quality.

따라서, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명의 실시예에 따른 레이저 용접방법을 적용하면, 2장의 도금강판(101)을 레이저 용접 시, 각 도금강판(101) 사이의 갭 없이도 레이저빔(LB)의 초점을 조절하여 용접라인에 용융 슬롯(105)을 형성한 후, 다시 용융 슬롯(105)에 완전 용입과 충분한 용융 폭 확보를 통해 안정적인 레이저 용접을 수행하고, 상호 겹치기 용접된 도금강판(101)의 용접품질을 일정하게 유지할 수 있다.Therefore, when the laser welding method according to the embodiment of the present invention as described above is applied, it is possible to prevent the laser beam LB from being damaged by the laser beam LB without gap between the plated steel sheets 101 when the two plated steel plates 101 are laser- The laser welding is performed by completely dissolving the molten metal in the welding slot 105 and ensuring a sufficient melting width to adjust the focal length of the molten metal in the welding line. The welding quality can be kept constant.

또한, 도금강판(101)의 겹치기 레이저 용접에서 각 도금강판(101) 사이의 적정 갭을 유지하기 위한 여러 가지 레이저 용접법을 대신하여 선행 공정이 필요하지 않고, 전도용접구간의 레이저빔(LB)을 이용해 용접부(W)를 형성함으로써, 느린 용접속도로 도금층(103) 기화 시, 발생된 용접가스를 용융 슬롯(105)을 통해 안정적으로 배출하여 기공발생을 방지할 수 있다.Further, in place of the various laser welding methods for maintaining the proper gap between the plated steel sheets 101 in the lapping laser welding of the plated steel sheet 101, the preceding process is not necessary and the laser beam LB of the conduction welding section It is possible to stably discharge the generated welding gas through the melting slot 105 when the plating layer 103 is vaporized at a slow welding speed to prevent the occurrence of pores.

또한, 각 도금강판(101)의 용접라인에 형성된 용접부의 품질 향상을 통해 레이저 용접에 의한 도금강판(101)의 접합품질을 확보하여 상품성을 향상시킬 수 있다.Further, the quality of the welding portion formed on the welding line of each of the coated steel strips 101 can be improved, and the quality of the welding of the coated steel strips 101 by laser welding can be ensured and the merchantability can be improved.

그리고 도금강판(101)의 겹치기 용접을 위하여 도금강판(101) 사이에 갭을 유지하기 위한 별도의 전용 지그장치 없이도 비도금강판용 지그장치를 공용화하여 사용할 수 있는 이점도 있다.There is also an advantage that a jig for a non-plated steel sheet can be shared and used without a separate dedicated jig device for maintaining a gap between the plated steel plates 101 for the overlap welding of the plated steel plate 101. [

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It will be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope of the appended claims.

101 : 도금강판
103 : 도금층
105 : 용융 슬롯
107 : 스패터 돌기
109 : 옵틱헤드
S : 스패터
LB : 레이저빔101: Plated steel sheet
103: Plating layer
105: Melting slot
107: spatula projection
109: Optic head
S: Spatter
LB: laser beam

Claims

A first step of irradiating a laser beam from an optical head along a weld line on one plated steel sheet positioned on an upper portion of the plated steel sheets to be overlapped with each other;
A second step of forming a molten slot up to a certain thickness of another plated steel sheet positioned below when irradiating the plated steel sheet with a laser beam;
A third step of generating spatter projections on both sides of the weld line of the one plated steel sheet positioned on the upper side through the spatter generated from the plated layer formed on the one plated steel sheet in the second step;
A fourth step of irradiating a laser beam from the optic head to the outside of the spatula projections on both sides of the plated steel sheet; And
A fifth step of forming a welded portion in the molten slot through the laser beam irradiated on the molten slot and the spatter projection to complete laser welding of the two sheets of plated steel sheet;
The laser welding method comprising:

The method according to claim 1,
In the second step,
Wherein the laser beam irradiated from the optical head is a laser beam of a keyhole welding interval.

The method according to claim 1,
In the fourth step,
Wherein the laser beam irradiated from the optical head is a laser beam of a conduction welding section.

The method according to claim 1,
The spatter protrusion
Is formed so as to protrude from both sides of an upper portion of the plated steel sheet with a width wider than a width of the molten slot corresponding to the molten slot formed in one of the plated steel sheets located on the upper side of the two plated steel sheets. welding method.

The method according to claim 1,
Each of the plated steel sheets
Wherein the galvanized steel sheet is a galvanized steel sheet.

A method of laser welding a plated steel sheet,
A laser beam of a keyhole welding section is irradiated from an optic head along a welding line on one plated steel sheet positioned at an upper portion of the plated steel sheets to be welded to each other to form a molten slot up to a certain thickness of the other plated steel sheet The spatter protrusions are formed on both sides of the weld line of the plated steel sheet through the spatter generated from the plating layer formed on the plated steel sheet positioned on the upper side, The laser beam is irradiated again to complete the laser welding of the two sheets of plated steel through a weld formed by melting the molten slot and the spatter projections.

The method according to claim 6,
The spatter protrusion
Is formed so as to protrude from both sides of an upper portion of the plated steel sheet with a width wider than a width of the molten slot corresponding to the molten slot formed in one of the plated steel sheets located on the upper side of the two plated steel sheets. welding method.

The method according to claim 6,
Each of the plated steel sheets
Wherein the galvanized steel sheet is a galvanized steel sheet.