KR101637084B1 - Fillerwire and method of making taylored welded blank using thereof - Google Patents

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부산대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 도금 강판 블랭크의 성분계보다 많은 양의 니켈을 포함하고, 둘 이상의 도금 강판 블랭크의 접합부에서 상기 접합부와 용융부를 생성하여 둘 이상의 상기 도금 강판 블랭크를 접합시키고 핫 스탬핑 성형체를 제조하기 위한 맞춤용접블랭크 접합용 필러와이어가 개시된다.The present invention relates to a method of manufacturing a hot stamping molded article, which comprises nickel in an amount larger than the component system of a coated steel sheet blank, joining two or more of the steel sheet blankes by producing the joining portion and the molten portion at joining portions of two or more steel sheet blank, A filler wire for blank bonding is disclosed.

Description

필러와이어 및 이를 이용한 맞춤용접블랭크 제조방법{FILLERWIRE AND METHOD OF MAKING TAYLORED WELDED BLANK USING THEREOF}FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a filler wire,

본 발명은 필러와이어, 이를 이용한 맞춤용접블랭크 제조방법 및 핫스템핑 성형체 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도금 강판 블랭크의 접합부의 물성이 변하지 않게 하기 위한 필러와이어 및 이를 이용해 도금 강판 블랭크를 접합시켜 맞춤용접블랭크를 제조하기 위한 것이다.The present invention relates to a filler wire, a method for manufacturing a custom-made welded blank using the same, and a method for manufacturing a hot stamped formed article, and more particularly to a filler wire for preventing physical properties of a joint portion of a steel plate blank from being changed, To produce a custom welded blank.

맞춤용접블랭크 제조에 일반적으로 사용되는 도금 강판들은 모두 다양한 재질 및 두께를 가지고 있어, 그 물성이 서로 다르다. 예를 들어, 차체에 사용되는 맞춤용접블랭크의 경우, 차량 충돌 시 충돌에너지를 흡수하여 구겨져야 하는 부분들은 비교적 약한 강도를 가지나, 탑승자의 생존 공간을 확보하는 부분의 경우 차체 지붕이 내려앉지 않도록 형상 유지를 해야하기 때문에 비교정 강한 강도를 가지고 있다. Plated steel sheets generally used for manufacturing customized weld blanks have various materials and thicknesses, and their physical properties are different from each other. For example, in the case of a custom-welded blank used in a vehicle body, the portions to be worn by absorbing the collision energy in the event of a vehicle collision have a relatively weak strength, but in the portion securing the passenger's survival space, It has a comparatively strong strength.

이러한 이종 재질 또는 이종 두께를 가지는 소재를 레이저 등을 이용하여 용접하여 제조한 블랭크를 테일러 웰디드 블랭크(Tailor welded blank), 즉 맞춤용접블랭크라고 한다. 이러한 맞춤용접블랭크는 자동차, 선박 등에 주로 사용되며 따라서 도금 강판 소재를 이용하여 제조하는 경우가 일반적이다.A blank produced by welding a material having such a different material or a different thickness using a laser or the like is referred to as a tailored welded blank or a custom welded blank. Such customized weld blanks are mainly used for automobiles, ships, and the like, and thus are generally manufactured by using a plated steel sheet material.

그런데 상기 도금 강판 소재를 레이저로 용접하게 되는 경우, 도금 강판 소재에 도금된 도금층의 성분이 접합 부위의 용융부 내로 유입되게 된다. 이러한 경우, 도금층의 성분이 용융부 내의 성분과 섞이게 되어 접합 부위의 물성이 도금 강판 소재 자체와 다른 물성을 가지게 되는 문제점이 발생한다. 특히, 도금층으로 많이 쓰이는 Al-Si 또는 Zn의 경우, 레이저 용접시에 접합 부위로 도금 성분이 유입되면 맞춤용접블랭크 용접부분의 물성 저하를 가져오게 되는 문제점이 있다. However, when the plated steel sheet is welded with a laser, the components of the plated layer plated on the plated steel sheet are introduced into the fused portion of the bonded portion. In this case, the components of the plated layer are mixed with the components in the molten part, so that the physical properties of the joint part are different from those of the plated steel sheet itself. Particularly, in the case of Al-Si or Zn, which is widely used as a plating layer, there is a problem that when the plating component flows into the joint portion at the time of laser welding, the property of the weld portion of the welded blank is deteriorated.

이러한 문제점을 해결하기 위해서, 종래에는 레이저로 용접되는 부분의 도금층을 제거한 다음 용접을 진행함으로서 도금 성분의 용접부 혼입을 방지하고 있었는데, 이러한 방법은 도금층을 제거하는 공정 및 도금층이 제거된 부분의 재도금 공정이 추가됨으로서 그에 따른 설비 투자비 증가 및 가공비 상승을 가져오게 되어 전체 부품의 제조 원가가 상승되는 문제점을 가지고 있었다. In order to solve this problem, conventionally, the plating layer of the portion to be welded with laser is removed, and then the welding is progressed to prevent the incorporation of the welding component of the plating component. This method is a process of removing the plating layer, The process cost is increased and the equipment investment cost and the processing cost are increased. As a result, the manufacturing cost of the entire parts is increased.

관련 선행 기술로는 대한민국특허 출원번호 10-2010-0061579호(등록일자 2011년 5월 12일)의 'TWB 공법을 이용한 핫 스탬핑 성형체 및 그 제조방법'이 있다.Related prior arts are 'hot stamping formed article using TWB method and its manufacturing method' of Korean Patent Application No. 10-2010-0061579 (registered date May 12, 2011).

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 도금 강판 블랭크의 접합에 따른 물성 변화를 방지하기 위해 사용되는 필러와이어 및 이를 이용한 맞춤용접블랭크 제조방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a filler wire used for preventing changes in physical properties due to bonding of a coated steel sheet blank and a method for manufacturing a customized weld blank using the filler wire.

일 측면으로서, 본 발명은, 둘 이상의 도금 강판 블랭크의 접합부에서 용융부를 생성하여 둘 이상의 상기 도금 강판 블랭크를 접합시키고 핫 스탬핑 성형체 제조를 위한, 도금 강판 블랭크의 성분계보다 많은 양의 니켈을 포함하는, 맞춤용접블랭크(Tailored Welded Blank) 접합용 필러와이어를 제공한다.In one aspect, the present invention relates to a method of producing a hot stamped formed article, comprising the steps of: forming a molten portion at a joint of two or more steel sheet blankes, joining two or more of the steel sheet blankes, A filler wire for a tailored welded blank joint is provided.

상기 도금 강판 블랭크란, 도금된 강판이 일반적인 다듬질이 안된 상태인 소재를 의미하고, 이러한 블랭크를 다듬질 성형하여 원하는 제품으로 만들 수 있다.The coated steel sheet blank means a material in which a plated steel sheet is in an unfinished state, and the blank can be formed into a desired product by molding.

일 실시예에 있어서, 상기 도금 강판 블랭크에 도금된 재료는 Al, Si 또는 Ai-Si 임을 특징으로 한다. In one embodiment, the material plated on the coated steel sheet blank is characterized by being Al, Si or Al-Si.

상기 접합부는 복수의 상기 도금 강판 블랭크가 접합되는 부분을 의미한다. The joining portion refers to a portion to which a plurality of the plate steel plate blanks are joined.

상기 용융부는 상기 접합부에서 상기 도금강판 블랭크 및 상기 필러와이어의 성분이 녹아 들어가 있는 부분으로, 상기 용융부는 응고하여 복수의 상기 도금강판 블랭크를 접합시켜 맞춤용접 블랭크를 제조한다.The molten portion is a portion where the plated steel sheet blank and components of the filler wire melt in the joining portion, and the molten portion is solidified to bond a plurality of the coated steel sheet blank to produce a custom-welded blank.

일 실시예에 있어서, 상기 필러와이어는 탄소(C) 및 망간(Mn)을 추가로 포함할 수 있고, 상기 탄소(C)의 함량은 상기 도금 강판 블랭크의 성분계보다 적은 양을 포함할 수 있으며, 상기 망간(Mn)의 함량은 상기 도금 강판 블랭크의 성분계와 같거나 많은 양을 포함할 수 있다.In one embodiment, the filler wire may further include carbon (C) and manganese (Mn), and the content of carbon (C) may include an amount less than the component system of the coated steel sheet blank, The content of manganese (Mn) may be equal to or greater than the component system of the coated steel sheet blank.

일 실시예에 있어서, 상기 필러와이어는 핫 스탬핑 온도 800℃ 이상에서, 상기 용융부 내 알루미늄 대비 니켈의 함량이 5배 이상이 되도록 니켈을 포함할 수 있다. 상기 용융부 내 니켈의 함량이 상기 용융부 내 알루미늄의 함량의 5배 이상인 경우, 상기 용융부가 오스테나이트로 존재할 수 있기 때문이다. In one embodiment, the filler wire may include nickel at a hot stamping temperature of 800 ° C or higher so that the content of nickel relative to aluminum in the molten portion is 5 times or more. If the content of nickel in the molten portion is 5 times or more than the content of aluminum in the molten portion, the molten portion may exist as austenite.

일 실시예에 있어서, 상기 필러와이어는 핫 스탬핑 온도 900℃ 이상에서, 상기 용융부 내 알루미늄 대비 니켈의 함량이 0.5배 이상이 되도록 니켈을 포함할 수 있다.In one embodiment, the filler wire may include nickel at a hot stamping temperature of 900 DEG C or higher so that the content of nickel to aluminum in the molten portion is 0.5 times or more.

일 실시예에 있어서, 상기 필러와이어는 핫 스탬핑 온도 800℃ 이상에서, 상기 용융부 내 알루미늄 함량이 0.42중량% 이상일 때 상기 용융부 내 니켈의 함량이 2.25중량% 이상이 되도록 니켈을 포함할 수 있다. In one embodiment, the filler wire may include nickel at a hot stamping temperature of 800 ° C or higher so that the content of nickel in the molten portion is 2.25 wt% or more when the aluminum content in the molten portion is 0.42 wt% or more .

일 실시예에 있어서, 상기 필러와이어는 핫 스탬핑 온도 850 이상에서, 상기 용융부 내 알루미늄 함량이 0.42중량% 이상일 때 상기 용융부 내 니켈의 함량이 0.45중량% 이상이 되도록 니켈을 포함할 수 있다.In one embodiment, the filler wire may include nickel at a hot stamping temperature of 850 or more so that the content of nickel in the molten portion is 0.45 wt% or more when the aluminum content in the molten portion is 0.42 wt% or more.

다른 측면으로서, 본 발명의 맞춤용접블랭크를 이용한 핫스탬핑 성형체 제조방법은 이종강도 또는 이종두께를 가지는 도금 강판 블랭크 및 상기의 필러와이어를 준비하는 준비단계; 이종강도 또는 이종두께를 가지는 도금 강판 블랭크 및 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 필러와이어를 준비하는 준비단계; 및 상기 용융부를 800 내지 950의 핫스탬핑 온도로 핫스탬핑 하는 단계를 포함할 수 있다.In another aspect, a method of manufacturing a hot stamping formed body using a customized weld blank of the present invention includes: preparing a coated steel sheet blank having a different strength or a different thickness; Preparing a plated steel sheet blank having a different strength or a different thickness, and a filler wire according to any one of claims 1 to 4; And hot stamping the molten portion to a hot stamping temperature of 800 to 950.

상기 맞춤용접블랭크는 필요에 따라 복수의 상기 도금강판 블랭크를 접합시켜 제조한 블랭크를 의미한다. The custom welding blank means a blank produced by bonding a plurality of the steel plate blanks as necessary.

상기 이종강도 또는 이종두께는 복수의 상기 도금 강판 블랭크의 조성 및/또는 두께가 다를 경우, 서로의 강도 또는 두께의 차이가 발생하는 것을 의미한다. The dissimilar strength or thickness may mean that a difference in strength or thickness occurs between the plated steel sheet blanks when the composition and / or thickness of the plurality of plated steel sheet blanks are different.

일 실시예에 있어서, 본 발명의 핫스탬핑 성형체 제조방법은 상기 필러와이어가 상기 용융부 내 알루미늄 대비 니켈의 함량이 5배 이상이 되도록 니켈을 포함하는 경우, 상기 핫스탬핑 온도는 800℃ 이상임을 특징으로 한다. In one embodiment, when the filler wire includes nickel so that the content of nickel to aluminum in the fused portion is 5 times or more, the hot stamping temperature is 800 ° C or more .

일 실시예에 있어서, 본 발명의 핫스탬핑 성형체 제조방법은 상기 필러와이어가 상기 용융부 내 알루미늄 대비 니켈의 함량이 0.5배 이상이 되도록 니켈을 포함하는 경우, 상기 핫스탬핑 온도는 900℃ 이상임을 특징으로 한다. In one embodiment, the hot stamping forming method of the present invention is characterized in that when the filler wire contains nickel so that the content of nickel to aluminum in the molten portion is 0.5 times or more, the hot stamping temperature is 900 ° C or more .

일 실시예에 있어서, 본 발명의 핫스탬핑 성형체 제조방법은 상기 필러와이어가 상기 용융부 내 알루미늄 함량이 0.42중량% 이상일 때 상기 니켈의 함량이 2.25중량% 이상이 되도록 니켈을 포함하는 경우, 상기 핫스탬핑 온도는 800℃ 이상임을 특징으로 한다.In one embodiment, when the filler wire contains nickel so that the content of nickel is 2.25 wt% or more when the aluminum content in the molten portion is 0.42 wt% or more, the hot- And the stamping temperature is 800 DEG C or more.

일 실시예에 있어서, 본 발명의 핫스탬핑 성형체 제조방법은 상기 필러와이어가 상기 용융부 내 알루미늄 함량이 0.42중량% 이상일 때 상기 니켈의 함량이 0.45중량% 이상이 되도록 니켈을 포함하는 경우, 상기 핫스탬핑 온도는 850℃ 이상임을 특징으로 한다.In one embodiment, when the filler wire contains nickel so that the content of nickel is 0.45 wt% or more when the aluminum content in the molten portion is 0.42 wt% or more, the hot- And the stamping temperature is 850 DEG C or more.

일 실시예에 있어서, 상기 핫스탬핑 하는 단계는 맞춤용접블랭크 제조방법에 의해 제조된 맞춤용접블랭크를 가열하는 단계; 및 상기 가열된 소재를 프레스 금형으로 열간 성형하여 성형체를 형성하는 프레스 성형 단계; 상기 프레스 금형을 냉각하여 상기 성형체를 급냉하는 급냉 단계를 포함할 수 있다. In one embodiment, the hot stamping comprises heating a custom weld blank produced by the method of making a custom weld blank; And a press forming step of hot forming the heated material into a press mold to form a formed body; And a quenching step of cooling the press mold to quench the molded body.

상기 프레스 금형은 필요에 따른 핫스탬핑 성형체를 제조하기 위한 금속성의 형으로서, 상기 맞춤용접 블랭크의 모양을 변형시킬 수 있는 금형을 의미한다. The press die is a metallic die for producing a hot stamping formed article as required, and means a die capable of deforming the shape of the welded blank.

상기 열간 성형은 상기 맞춤용접블랭크를 상기 프레스 금형에 넣어 가열시킨 뒤, 이에 압력을 가해 다듬질 성형하는 방법을 의미한다. The hot forming means a method in which the customized weld blank is placed in the press mold and heated, and then pressure is applied thereto to perform finish molding.

상기 니켈, 망간 또는 탄소는 오스테나이트 안정화 원소이며, 강판의 성형 공정이 이루어지는 일정 온도에서, 강판의 상 조직이 페라이트 조직 상태가 아닌 오스테나이트 조직 상태로 존재하도록 상기 도금 강판 블랭크 접합부의 조성을 변화시켜주는 원소를 의미한다. The nickel, manganese, or carbon is an austenite stabilizing element, and the composition of the steel plate blank joint portion is changed so that the phase structure of the steel sheet is in austenitic state rather than ferrite structure at a certain temperature at which the steel sheet is molded. Element.

상기 오스테나이트 조직이란, 탄소를 고용하고 있는 철, 즉 고용체를 의미하며 담금질강 조직의 일종이다. 상기 오스테나이트 조직은 급냉시킬 경우, 상온에서 안정적으로 풀 마르텐사이트 조직으로 변화할 수 있다.The austenitic structure means iron which solidifies carbon, that is, solid solution, and is a kind of hardened steel structure. When the austenitic structure is quenched, the austenitic structure can be stably changed to a full martensitic structure at room temperature.

상기 페라이트 조직이란, 철을 바탕으로 한 고용체를 의미하며 철강에 합금원소 또는 불순물이 녹아있는 형태의 고용체이다. 상기 페라이트 조직에서 마르텐사이트로 변화할 수 있다. 상기 페라이트 조직은 불순물이 녹아있기 때문에 급냉하여 마르텐사이트로 변화할 경우, 마르텐사이트의 물성이 변화할 수 있어 불안정하다. The ferrite structure means a solid solution based on iron and is a solid solution in which alloy elements or impurities are dissolved in steel. The ferrite structure may be changed to martensite. The ferrite structure is unstable because the impurities are melted and the properties of the martensite are changed when the ferrite structure is rapidly cooled and changed to martensite.

본 발명은 도금층이 용융부에 혼입되서 용접 부위의 물성이 변화하는 것을 방지하기 위해 설계된 필러와이어를 제공한다.The present invention provides a filler wire designed to prevent the physical properties of a welded portion from changing due to a plating layer being incorporated into a molten portion.

상기 필러와이어는 오스테나이트 안정화 원소를 포함하여 상기 도금층 및 도금 강판 소재의 모재와 용융부를 형성하여 도금층에 의해 용접 부위의 물성이 변화하는 것을 방지하는 효과를 가져온다.The filler wire includes an austenite stabilizing element to form a molten portion with the base material of the plating layer and the coated steel sheet, thereby preventing the physical properties of the welded portion from being changed by the plating layer.

따라서, 기존의 도금층 제거 공정 및 재도금 공정이 필요하지 않아, 생산성이 향상되고, 제품 단가를 절감할 수 있는 효과를 가져온다.Therefore, the existing plating layer removing process and the re-plating process are not required, and the productivity is improved and the product unit cost is reduced.

도 1은 상기 방법에 의해 제조된 필러와이어를 도시한 도면이다.
도 2는 필러와이어에 함유된 니켈의 함량에 따른 온도별 상 변태도를 도시한 도면이다.
도 3은 필러와이어에 함유된 니켈의 함량에 따른 온도별 상 변태도를 도시한 도면이다.
도 4는 용융부 내 알루미늄 함량에 따라 오스테나이트 상태를 유지하기 위한 니켈의 함량을 설명하기 위한 그래프이다.
도 5는 동일한 알루미늄 중량% 및 니켈 중량%를 가지는 필러와이어를 사용한 경우, 상기 수학식 1에서 도출되는 핫스탬핑 가능 온도와 상기 도4의 시뮬레이션을 통해 측정된 핫스탬핑 가능 온도를 비교한 그래프이다.
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a filler wire produced by the above method. FIG.
2 is a view showing phase-dependent phase transformation according to the content of nickel contained in the filler wire.
3 is a view showing a phase transformation according to temperature according to the content of nickel contained in the filler wire.
4 is a graph for explaining the content of nickel for maintaining the austenite state according to the aluminum content in the molten part.
FIG. 5 is a graph comparing the hot stampable temperature derived from Equation (1) with the hot stampable temperature measured through simulation in FIG. 4 when filler wires having the same aluminum weight% and nickel weight percentage are used.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들에 대해서만 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and similarities. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. The terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 구성요소 등이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 구성요소 등이 존재하지 않거나 부가될 수 없음을 의미하는 것은 아니다. The terminology used in this application is used only to describe a specific embodiment and is not intended to limit the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the term "comprises" or "having" is intended to designate the presence of stated features, elements, etc., and not one or more other features, It does not mean that there is none.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.

먼저 기존의 맞춤용접블랭크 제조방법에 대해 설명한다.First, an existing customized welding blank manufacturing method will be described.

기존의 맞춤용법블랭크는 이종 강도 및/또는 이종 두께를 가지는 블랭크를 레이저를 이용하여 용접하는 방식으로 제조하였다. 서로 다른 도금 강판 재질의 블랭크를 용접하여 접합하는 단계 후, 이렇게 제조된 도금 강판 맞춤용접블랭크를 용도에 맞추어 성형하는 공정을 거치게 된다. 그런데 도금 강판 블랭크의 경우 가공 및 성형시 성형힘(Forming Force)이 크고, 복잡한 형상의 가공이 어려운 문제점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 800℃ 내지 950℃의 고온으로 가열된 도금 강판 블랭크를 금형에 넣고 프레스로 성형한 뒤, 상기 금형 내에서 급속 냉각시키는 핫스탬핑(Hot-Stamaping) 공정이 개발되었다. 이러한 핫스탬핑 공정을 적용하기 위해서는 모재의 탈탄 및 산화를 방지하기 위해 강판의 도금이 필수적으로 필요하다. 따라서 맞춤용법블랭크를 제조하기 위한 이종 강도 및/또는 이종 두께를 가지는 블랭크는 도금이 되어 있다. 하지만, 맞춤용접블랭크의 제조를 위한 용접 시 상기 블랭크의 도금성분이 용융부에 유입되어 용접부의 물성이 달라지게 되는 문제점이 발생하였다. 이에 따라, 용접부의 물성이 다른 맞춤용접블랭크를 핫스탬핑 공정으로 성형하는 경우, 상기 맞춤용접블랭크의 용접부의 기계적 성질이 저하되는 문제가 있다.Conventional custom-made blanks were prepared by welding blanks with different strengths and / or thicknesses using a laser. After the steps of welding and bonding the blanks made of different plated steel sheets, a step of molding the plated steel plate-adapted welding blank thus prepared is carried out in accordance with the application. However, the plating steel sheet blank has a large forming force during processing and molding, and it is difficult to process a complicated shape. In order to overcome this problem, a hot-stamping process has been developed in which a hot-rolled steel sheet blank heated at a high temperature of 800 to 950 占 폚 is put into a mold, molded by a press, and rapidly cooled in the mold. In order to apply such a hot stamping process, plating of a steel sheet is indispensable to prevent decarburization and oxidation of the base material. Therefore, the blanks having different strength and / or different thicknesses for producing the customized blank are plated. However, there is a problem that the plating component of the blank flows into the molten portion during welding for manufacturing a custom welded blank, thereby changing physical properties of the welded portion. Accordingly, when a custom welding blank having different physical properties of the welded portion is formed by a hot stamping process, the mechanical properties of the welded portion of the welded blank are deteriorated.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 필러와이어 및 이를 이용한 맞춤용접블랭크 제조방법을 제공한다.
The present invention provides a filler wire and a method of manufacturing a customized weld blank using the filler wire to solve such a problem.

1. 니켈 함유 필러와이어의 특성 실험1. Experimental study of nickel-containing filler wire

(1) 실시예1(1) Example 1

우선, 니켈이 함유된 큰 직경의 와이어(Stock Wire)를 일련의 구멍다이스 또는 롤러다이스에 의해 인발시켜 제조한 본 발명의 필러 와이어를 준비하였다. 상기 본 발명의 필러와이어는 탄소 0.06중량%, 실리콘 0.52중량%, 망간 1.48중량%, 인 0.002중량%, 황 0.003중량%, 몰리브덴 0.57중량%, 니켈 1.75 내지 4 중량% 및 철 95.615 내지 93.365중량%의 조성을 포함한다. 도 1은 상기 방법에 의해 제조된 실시예1의 필러와이어를 도시한 도면이다. First, a filler wire of the present invention prepared by drawing a large-diameter wire containing nickel into a series of hole dies or roller dies was prepared. The filler wire of the present invention is composed of 0.06 wt% of carbon, 0.52 wt% of silicon, 1.48 wt% of manganese, 0.002 wt% of phosphorus, 0.003 wt% of sulfur, 0.57 wt% of molybdenum, 1.75 to 4 wt% of nickel and 95.615 to 93.365 wt% ≪ / RTI > BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a filler wire of Example 1 produced by the above method. FIG.

상기 준비된 본 발명의 필러와이어 및 이종 두께와 이종 강도를 가진 두 개의 도금강판 블랭크를 준비한다. 상기 두 개의 도금강판 블랭크는 Al-Si 도금된 브론 강판(SABC1470)을 사용하였다. 상기 도금강판 블랭크는 탄소 0.228중량%, 실리콘 0.238중량%, 망간 1.189중량%, 크롬 0.183중량%, 니오븀(Niobium) 0.004중량%, 티타늄 0.036중량%, 붕소 0.0023중량%, 인 0.0015중량%, 황 0.0015중량%, 철 98.1167중량%의 조성을 포함한다. 0.8 내지 2.0mm 사이의 이종 두께를 가지고 도금층을 포함하는 2개의 도금강판 블랭크를 상기 전술한 필러와이어와 함께 준비하였다. 상기 도금 강판 성분계의 탄소 함량은 0.228중량%로 상기 필러와이어의 탄소 함량인 0.06중량%보다 많이 포함되어 있음을 확인할 수 있다. 또한, 상기 도금 강판 성분계의 망간 함량은 1.189중량%로 상기 필러와이어의 망간 함량인 1.48중량%보다 적게 포함되어 있음을 확인할 수 있다.The prepared filler wire of the present invention and two coated steel sheet blanks having different thicknesses and dissimilar strengths are prepared. The two plated steel sheet blanks were made of Al-Si plated bronze steel sheet (SABC1470). The coated steel sheet blank comprises 0.228 wt% of carbon, 0.238 wt% of silicon, 1.189 wt% of manganese, 0.183 wt% of chromium, 0.004 wt% of niobium, 0.036 wt% of titanium, 0.0023 wt% of boron, 0.0015 wt% By weight, and 98.1167% by weight of iron. Two coated steel plate blanks having a thickness of between 0.8 and 2.0 mm and including a plating layer were prepared together with the filler wires described above. It can be confirmed that the carbon content of the plated steel sheet component is 0.228 wt%, which is more than 0.06 wt%, which is the carbon content of the filler wire. In addition, it can be seen that the manganese content of the plated steel sheet component is 1.189 wt%, which is less than 1.48 wt% of the manganese content of the filler wire.

도 2는 필러와이어를 사용하여 이종두께를 가진 도금강판 블랭크의 접합을 도시한 도면이다. 이종두께를 가진 실시예1의 상기 2개의 도금강판 블랭크를 편의상 제1 도금강판 블랭크 및 제2 도금강판 블랭크로 지칭한다.Fig. 2 is a view showing bonding of a coated steel sheet blank having a different thickness using filler wires. Fig. The two plated steel sheet blanks of Example 1 having different thicknesses are referred to as a first plated steel sheet blank and a second plated steel sheet blank for the sake of convenience.

도 2를 참조하면, 상기 제1 도금강판 블랭크(1)의 접합부와 상기 제2 도금강판 블랭크(2)의 접합부 사이에 상기 필러와이어(3)를 위치시킨 다음 상기 제1 도금강판 블랭크(1)의 접합부, 상기 제2 도금강판 블랭크(2)의 접합부 및 상기 필러와이어(3)를 레이저 용접하여 용융부(4)를 생성하였다. 상기 용융부(4)는 상기 제1 도금강판 블랭크(1), 상기 제2 도금강판 블랭크(2) 및 상기 필러와이어(3)의 조성이 각각 혼합되어 있다. 추가로 상기 제1 도금강판 블랭크(1) 및 상기 제2 도금강판 블랭크(2)에 각각 도금된 Al-Si도금층(5)의 성분 역시 상기 용융부(4)에 혼합된다. 이 경우 상기 용융부(4) 내의 니켈 함량은 전술한대로 0.45 내지 3.45 중량%을 가지도록 유지시켰다. 상기 용융부(4)가 응고하면서 상기 제1 도금강판 블랭크(1) 및 상기 제2 도금강판 블랭크(2)를 서로 접합시켜 본 발명의 맞춤용접블랭크가 제작되었다.2, the filler wire 3 is positioned between the bonding portion of the first coated steel sheet blank 1 and the bonding portion of the second coated steel sheet blank 2, and then the first coated steel sheet blank 1 is placed, , The joining portion of the second coated steel sheet blank (2) and the filler wire (3) were laser welded to produce a molten portion (4). The melted portion 4 has a composition of the first coated steel sheet blank 1, the second coated steel sheet blank 2, and the filler wire 3, respectively. The components of the Al-Si plated layer 5 plated on the first plated steel sheet blank 1 and the second plated steel sheet blank 2 are also mixed with the molten portion 4. In this case, the nickel content in the fused portion 4 was maintained to be 0.45 to 3.45 wt% as described above. The first plated steel sheet blank 1 and the second plated steel sheet blank 2 were bonded to each other while the molten portion 4 solidified to produce a custom welding blank of the present invention.

이렇게 제조된 본 발명의 맞춤용접블랭크를 핫스탬핑 공정을 통해 성형하였다. 상기 핫스탬핑 공정을 진행단계는 다음과 같다. 우선 상기 본 발명의 맞춤용접블랭크를 800℃ 내지 950℃의 온도로 가열한다. 그리고 상기 가열된 본 발명의 맞춤용접블랭크를 프레스 금형에 넣고 압력을 가하고 다듬질하여 성형하는 열간 성형을 통해 상기 본 발명의 맞춤용접 블랭크의 성형체를 형성하였다. 그런 뒤, 상기 프레스 금형을 급속 냉각시켜 상기 성형체를 급속 냉각시켜 본 발명의 핫스탬핑 성형체를 제조하였다. The thus prepared customized weld blank of the present invention was formed through a hot stamping process. The steps of the hot stamping process are as follows. First, the custom welding blank of the present invention is heated to a temperature of 800 캜 to 950 캜. Then, the formed welded blank blank according to the present invention was formed through the hot forming in which the heated customized weld blank of the present invention was placed in a press mold and subjected to pressure and finish molding. Thereafter, the press mold was rapidly cooled to rapidly cool the formed article to produce a hot stamping molded article of the present invention.

(2) 비교예(2) Comparative Example

비교예에서는 실시예1의 필러와이어에서 니켈 성분만이 없는 필러와이어를 준비하였다. 비교예에서는 이러한 니켈이 함유되지 않은 필러와이어를 사용한 것을 제외하고는 실시예1과 동일하게 핫스탬핑 성형체를 제조하였다.In the comparative example, a filler wire having no nickel component alone was prepared from the filler wire of Example 1. In the comparative example, a hot stamping formed body was produced in the same manner as in Example 1, except that the nickel-free filler wire was used.

(3) 결과1 (핫스탬핑 공정 온도에서 오스테나이트로 존재하기 위한 핫스탬핑 성형체의 용융부 Al함량 비교)(3) Result 1 (comparison of molten Al content of a hot stamping formed article to exist as austenite at hot stamping process temperature)

도 3은 필러와이어에 니켈의 함유 여부에 따른, 온도별 핫스탬핑 성형체의 용융부 상 변태도를 도시한 도면이다.Fig. 3 is a view showing a molten part phase transformation diagram of a hot stamping formed article according to whether or not the filler wire contains nickel. Fig.

도 3을 참조하면, 니켈이 첨가되지 않은 비교예의 필러와이어를 사용하여 핫스탬핑 성형체를 생성한 경우보다, 실시예1의 니켈이 첨가된 필러와이어를 사용하여 핫스탬핑 성형체를 생성한 경우의 오스테나이트 영역이 넓어진 것을 확인할 수 있다. 특히, 핫스탬핑 공정 온도인 800℃ 내지 950℃ 영역을 확인해보면, 비교예의 경우는 Al이 0 내지 1중량% 함유되는 경우 용융부가 오스테나이트로 존재할 수 있으나, 실시예1의 경우는 Al이 0 내지 2.5중량% 함유되는 경우까지 용융부가 오스테나이트 상태로 존재할 수 있음을 확인하였다. 3, when the hot-stamping formed body was produced using the nickel-added filler wire of Example 1 as compared with the case where the hot-stamping formed body was produced using the filler wire of Comparative Example in which nickel was not added, It can be confirmed that the area is widened. Particularly, when checking the hot stamping process temperature range of 800 ° C. to 950 ° C., in the case of the comparative example, the molten portion may be present as austenite when Al is contained in an amount of 0 to 1 wt%, but in the case of Example 1, It was confirmed that the molten portion could be present in the austenite state until it contained 2.5% by weight.

상기 오스테나이트 조직이란, 탄소를 고용하고 있는 철, 즉 고용체를 의미한다. 상기 오스테나이트 조직을 급속냉각을 할 경우 상온에서 풀 마르텐사이트로 변화하게 되고, 풀 마르텐사이트로 변화하게 되면 용융부의 강도가 상기 맞춤용접블랭크의 강도보다 높아지는 효과가 있다. 이에 반해, 상기 페라이트 조직이란, 철을 바탕으로 한 고용체를 의미하며 상기 고용체는 철강에 합금원소 또는 불순물이 녹아있는 형태이다. 상기 페라이트 조직은 불순물이 녹아있기 때문에 급속냉각을 할 경우 풀 마르텐사이트로 변태되지 않고, 마르텐사이트의 물성이 변화할 수 있어 불안정하다. The austenite structure means iron which solidifies carbon, that is, solid solution. When the austenite structure is rapidly cooled, it changes from normal temperature to full martensite. When the austenite structure is changed to full martensite, the strength of the molten portion is higher than that of the custom welding blank. On the other hand, the ferrite structure means a solid solution based on iron, and the solid solution is a form in which alloy elements or impurities are dissolved in steel. Since the ferrite structure has impurities dissolved therein, it is unstable because rapid cooling may not change the properties of the martensite to full martensite and may change the properties of the martensite.

도 3을 통해 본 발명의 실시예1의 맞춤용접블랭크를 800℃ 내지 950℃에서 핫스탬핑 성형할 경우, 비교예에 비해 좀 더 많은 알루미늄이 용융부에 함유된 경우에도 쉽게 오스테나이트 상태로 존재할 수 있음을 확인하였다. 3, when hot-stamping the tailored weld blank according to Example 1 of the present invention at 800 ° C to 950 ° C, even if more aluminum is contained in the molten portion than in the comparative example, it can easily exist in the austenite state Respectively.

(4) 결과2 (핫스탬핑 성형체의 강도비교)(4) Result 2 (Comparison of Strength of Hot Stamping Molded Body)

NoNo YS(MPa)YS (MPa) TS(MPa)TS (MPa) EL(%)EL (%) 파단부Rupture portion 실시예1Example 1 940940 14301430 4.84.8 모재Base material 비교예Comparative Example 890890 10001000 1.51.5 용접부Weld

표 1은 본원 발명의 니켈을 함유한 실시예1의 필러와이어를 사용하여 제조한 핫스탬핑 성형체와 기존의 니켈을 함유하지 않은 비교예의 필러와이어를 사용하여 제조한 핫스탬핑 성형체의 항복강도, 인장강도, 연신율 및 파단부를 비교한 그래프이다.Table 1 shows the yield strength and tensile strength of the hot-stamping formed article produced using the filler wire of Example 1 containing nickel of the present invention and the hot-stamped formed article prepared using the filler wire of the comparative example containing no conventional nickel , An elongation percentage, and a breaking portion.

상기 표 1에서 비교예는 Ni이 첨가되지 않고 Mn이 첨가된 필러와이어를 적용한 기존의 핫스템핑 성형체를 의미하고, 실시예1은 Ni 및 Mn이 모두 첨가된 필러와이어를 적용한 본 발명의 핫스템핑 성형체를 의미한다. In Table 1, the comparative example refers to a conventional hot stamping molded article to which a filler wire to which Mn was added without adding Ni was applied. In Example 1, the hot stem of the present invention, to which filler wires containing both Ni and Mn were applied, &Quot;

상기 표 1을 참조하면, 상기 비교예의 핫스템핑 성형체의 항복강도, 인장강도 및 연신율은 각각 890Mpa, 1000Mpa 및 1.5%로 측정되었다. 이에 비해, 상기 실시예1의 핫스템핑 성형체의 항복강도, 인장강도 및 연신율은 각각 940Mpa, 1430Mpa 및 4.8%로 측정되었다. 비교하면 항복강도, 인장강도 및 연신율 모두 실시예1의 핫스탬핑 성형체가 높게 나타남을 확인하였다. Referring to Table 1, the yield strength, tensile strength and elongation of the hot stamping molded product of the comparative example were measured to be 890 MPa, 1000 MPa and 1.5%, respectively. In contrast, the yield strength, tensile strength and elongation of the hot stamping molded body of Example 1 were measured to be 940 MPa, 1430 MPa and 4.8%, respectively. It was confirmed that the hot stamping molded article of Example 1 showed high yield strength, tensile strength and elongation.

또한, 실시예1 및 2 모두 파단이 일어나는 한계까지 인장력을 가하여 파단 부위를 확인하였다. 결과, 비교예의 핫스탬핑 성형체는 성형체의 용접부에서 파단이 일어난 반면, 실시예1의 핫스탬핑 성형체는 성형체의 모재 자체에서 파단이 일어났다. 이는 실시예1의 용접부 강도가 핫스탬핑 성형체의 모재 자체 강도보다 높음을 의미한다. 즉, 상기 실시예1의 용융부는 상기 맞춤용접 블랭크 모재의 물성에 동등하거나 그 초과의 물성을 가지는 것으로 확인되었다. 따라서, 상기 표 1을 통해 실시예1인 본 발명의 핫스템핑 성형체의 용접부 강도가 비교예의 기존의 Ni를 함유하지 않은 핫스템핑 성형체의 용접부 강도보다 높은 것을 확인할 수 있었다.
Also, in Examples 1 and 2, the tensile force was applied to the limit at which fracture occurred, and the fracture site was confirmed. As a result, the hot stamping formed article of the comparative example broke at the welded portion of the formed article, whereas the hot stamped formed article of Example 1 broke at the parent material itself of the formed article. This means that the welded portion strength of Example 1 is higher than that of the base material itself of the hot stamping formed body. That is, it has been confirmed that the molten portion of the above-mentioned Embodiment 1 has properties equal to or greater than the physical properties of the custom-welded blank base material. Thus, it can be seen from Table 1 that the welded portion strength of the hot stamping formed body of the present invention of Example 1 is higher than the welded portion strength of the conventional hot stamped formed body containing no Ni in the comparative example.

2. 필러와이어 내 적정 니켈 함량2. Optimum nickel content in filler wire

(1) 용융부 내 Al 함량의 결정(1) Determination of Al content in the molten part

실시예 1의 필러와이어, 상기 제1 도금강판 블랭크 및 제2 도금강판 블랭크를 접합시키기 위해 레이저 용접하여 용융부를 생성하는 실험을 다수 반복하였다. 또한, 상기 실험을 통해 생성된 다수의 용융부에 함유된 Al 함량을 확인하기 위해, 상기 다수의 용융부 각각의 위치별로 Al 함량을 조사하였다. Experiments to produce a molten portion by laser welding to bond the filler wire of Example 1, the first coated steel sheet blank and the second coated steel sheet blank were repeated many times. Further, in order to confirm the Al content contained in the plurality of molten portions generated through the above-mentioned experiment, the Al content was examined according to the positions of each of the plurality of molten portions.

용융부 내 Al 함량을 다수의 실험을 통해 조사한 결과, 상기 다수의 용융부 내에서 Al의 최대 함량은 0.78중량%이고, Al의 최소 함량은 0.42중량%를 가지는 것으로 측정되었다. The Al content in the molten part was examined through a number of experiments. As a result, it was found that the maximum content of Al was 0.78 wt% and the minimum content of Al was 0.42 wt%.

(2) 시뮬레이션을 통한 용융부 내 Al 함량에 따른 적정 니켈 함량 결정(2) Determination of proper nickel content according to Al contents in molten part through simulation

도 4는 용융부 내 알루미늄 함량에 따라 오스테나이트 상태를 유지하기 위한 니켈의 함량을 시뮬레이션을 통해 나타낸 그래프이다. 4 is a graph showing the content of nickel for maintaining the austenite state according to the aluminum content in the molten part through simulation.

도 4를 참조하면, 왼쪽의 그래프는 0.42중량%의 알루미늄이 용융부 내에 함유된 경우의 상태도 그래프이고, 오른쪽의 그래프는 0.78중량%의 알루미늄이 용융부 내에 함유된 경우의 상태도 그래프이다. 상기 용융부 내 Al 함량을 결정하기 위한 반복실험 결과, 상기 용융부 내 Al의 최대 함량은 0.78중량%, 최저 함량은 0.42중량%로 확인되었기 때문에, 상기 두 함량에 대한 적정 니켈의 함량을 결정하기 위해 시뮬레이션 하였다.Referring to Fig. 4, the graph on the left is a graph of the state when 0.42 wt% of aluminum is contained in the molten portion, and the graph on the right is a graph of the state when 0.78 wt% of aluminum is contained in the molten portion. As a result of repeated tests for determining the Al content in the molten portion, it was confirmed that the maximum content of Al was 0.78% by weight and the minimum content was 0.42% by weight. Therefore, the content of nickel in the molten portion was determined Respectively.

도 4의 왼쪽 그래프를 참조하면, 상기 용융부에 0.42중량%의 알루미늄이 함유되어 있고 핫스탬핑 공정이 시작되는 온도인 800℃ 이상인 경우, 니켈이 2.25중량% 이상 함유되어야 상기 용융부가 오스테나이트 상태로 유지됨을 확인할 수 있다. 또한, 왼쪽 그래프에서 핫스탬핑 온도가 850℃ 이상인 경우, 니켈이 0.45중량% 이상 함유되어 있을 때 용융부가 오스테나이트 상태로 유지됨을 확인할 수 있다. Referring to the left graph of FIG. 4, when the molten portion contains aluminum at a temperature of 800 ° C or more at which the hot stamping process starts, the nickel content should be 2.25 wt% or more so that the molten portion is in austenite state It can be confirmed that it is maintained. Also, in the graph on the left, it can be confirmed that when the hot stamping temperature is 850 DEG C or higher, the molten portion remains in the austenite state when the nickel content is 0.45 wt% or more.

도 4의 오른쪽 그래프를 참조하면, 상기 용융부에 0.78중량%의 알루미늄이 함유되어 있고 핫스탬핑 공정이 시작될 수 있는 온도인 800℃ 이상인 경우, 니켈이 3.45중량% 이상 함유되어 있어야 상기 용융부가 오스테나이트 상태로 유지됨을 확인할 수 있다. 또한, 오른쪽 그래프에서 핫스탬핑 온도가 850℃ 이상인 경우, 니켈이 1.74중량% 이상 함유되어 있을 때 용융부가 오스테나이트 상태로 유지됨을 확인할 수 있다. 마찬가지로 오른쪽 그래프에서 핫스탬핑 온도가 900℃ 이상인 경우에는 니켈이 0.45중량% 이상 함유되어 있을 때 용융부가 오스테나이트 상태로 유지됨을 확인할 수 있다.4, when 0.78 wt% aluminum is contained in the fused portion and the temperature is 800 ° C or higher at which the hot stamping process can be started, if the content of nickel is at least 3.45 wt%, the melt portion austenite Quot; state. ≪ / RTI > Also, in the graph on the right side, when the hot stamping temperature is 850 DEG C or higher, it can be confirmed that the molten portion remains in the austenite state when the nickel content is 1.74 wt% or more. Similarly, when the hot stamping temperature is 900 ° C. or higher in the right graph, it can be confirmed that the molten portion is maintained in the austenite state when nickel is contained in an amount of 0.45 wt% or more.

(3) 시뮬레이션을 통한 온도별 용융부 내 Al 대비 니켈 함량 결정(3) Determination of nickel content relative to Al in molten zone by temperature by simulation

도 4의 왼쪽 및 오른쪽 두 그래프를 분석한 결과를 통해, 핫스탬핑 온도가 800℃ 이상이고, 상기 용융부 내 알루미늄의 함량이 0.42중량%일 때 상기 용융부 내 니켈의 함량이 2.25중량% 이상이 되도록 상기 필러와이어가 니켈을 포함하고, 이 경우 상기 용융부가 오스테나이트 상태로 유지됨을 확인할 수 있었다. 또한, 핫스탬핑 온도가 800℃ 이상이고, 상기 용융부 내 알루미늄의 함량이 0.78중량%일 때 상기 용융부 내 니켈의 함량이 3.45중량% 이상이 되도록 상기 필러와이어가 니켈을 포함하고, 이 경우 상기 용융부가 오스테나이트 상태로 유지됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 알루미늄 대비 니켈의 함량을 분석한 결과, 핫스탬핑 온도 800℃ 이상에서 상기 용융부 내 알루미늄 대비 니켈의 함량이 5배 이상이 되는 경우, 상기 용융부가 오스테나이트 상태로 유지됨을 확인하였다.4, when the hot stamping temperature is 800 ° C. or higher and the content of aluminum in the molten portion is 0.42 wt%, the content of nickel in the molten portion is 2.25 wt% or more It was confirmed that the filler wire contained nickel, and in this case, the molten portion was maintained in the austenite state. Also, when the hot stamping temperature is 800 ° C or higher and the content of aluminum in the molten portion is 0.78wt%, the filler wire includes nickel so that the content of nickel in the molten portion is 3.45wt% or more. In this case, It was confirmed that the molten part was maintained in the austenite state. As a result of analyzing the nickel content with respect to aluminum, it was confirmed that when the content of nickel relative to aluminum in the molten portion was 5 times or more at a hot stamping temperature of 800 ° C or higher, the molten portion was maintained in austenite state.

또한, 핫스탬핑 온도가 850℃ 이상인 경우, 상기 필러와이어가 상기 용융부 내 알루미늄의 함량이 0.42중량%일 때 상기 용융부 내 니켈의 함량이 0.45중량% 이상이 되도록 하는 니켈을 포함하는 경우, 상기 용융부가 오스테나이트 상태로 유지됨을 확인할 수 있었다. 마찬가지로 핫 스탬핑 온도가 850℃ 이상인 경우, 상기 필러와이어가 상기 용융부 내 알루미늄의 함량이 0.78중량%일 때 상기 용융부 내 니켈의 함량이 1.74중량% 이상이 되도록 하는 니켈을 포함하는 경우, 상기 용융부가 오스테나이트 상태로 유지됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 알루미늄 대비 니켈의 함량을 분석한 결과, 핫스탬핑 온도 850℃ 이상에서 상기 용융부 내 알루미늄 대비 니켈의 함량이 2배 이상이 되는 경우, 상기 용융부가 오스테나이트 상태로 유지됨을 확인하였다.When the hot stamping temperature is 850 DEG C or higher, when the filler wire contains nickel so that the content of nickel in the molten portion becomes 0.45 wt% or more when the content of aluminum in the molten portion is 0.42 wt% It was confirmed that the molten part was maintained in the austenite state. Similarly, when the hot stamping temperature is 850 DEG C or higher, when the filler wire contains nickel so that the content of nickel in the molten portion is 1.74 wt% or more when the content of aluminum in the molten portion is 0.78 wt% It can be confirmed that the additional austenite state is maintained. As a result of analyzing the content of nickel with respect to aluminum, it was confirmed that when the content of nickel was more than 2 times as high as that of aluminum in the molten portion at a hot stamping temperature of 850 ° C. or more, the molten portion was maintained in austenite state.

마찬가지로, 핫스탬핑 온도가 900℃이상이고, 상기 용융부 내 알루미늄의 함량이 0.78중량%일 때 상기 용융부 내 니켈의 함량이 0.45중량% 이상이 되도록 상기 필러와이어가 니켈을 포함하고, 이 경우 상기 용융부가 오스테나이트 상태로 유지됨을 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 통해 알루미늄 대비 니켈의 함량을 분석한 결과, 핫스탬핑 온도 900℃ 이상에서 상기 용융부 내 알루미늄 대비 니켈의 함량이 0.5배 이상이 되는 경우, 상기 용융부가 오스테나이트 상태로 유지됨을 확인하였다.Likewise, when the hot stamping temperature is 900 ° C. or higher and the content of aluminum in the molten portion is 0.78 wt%, the filler wire includes nickel so that the content of nickel in the molten portion is 0.45 wt% or more. In this case, It was confirmed that the molten part was maintained in the austenite state. As a result of analyzing the nickel content with respect to aluminum, it was confirmed that when the content of nickel relative to aluminum in the molten portion was 0.5 times or more at a hot stamping temperature of 900 ° C or more, the molten portion was maintained in austenite state.

상기 도 4의 시뮬레이션 결과를 분석하여, 핫스탬핑 가능 온도, 알루미늄 중량% 및 니켈의 중량%의 관계를 하기의 관계식 1로 도출하였다.The simulation results of FIG. 4 were analyzed to derive the relationship between the hot stampable temperature, aluminum weight%, and nickel weight% by the following relational expression 1.

<관계식 1><Relation 1>

핫스탬핑 가능 온도 = 810 + 125*알루미늄 중량% - 31.4*니켈 중량%Hot stampable temperature = 810 + 125 * Aluminum weight% - 31.4 * Nickel weight%

상기 알루미늄 중량%의 범위는 상기 용융부 내에서 부분별로 측정된 임의의 알루미늄 중량%를 의미한다. 상기 니켈 중량%는 상기 핫스탬핑 가능 온도 및 알루미늄 중량%에 따라 결정되는 니켈의 중량%를 의미한다. The range of the weight percent of aluminum means the weight percentage of any aluminum measured in parts in the fused part. The nickel weight% refers to the weight percentage of nickel determined according to the hot stampable temperature and aluminum weight percent.

상기 수학식 1을 통해, 핫스탬핑 가능 온도는 예를 들어, 바람직하게 800℃ 내지 900℃의 범위에서 임의 선택 가능할 것이다. 따라서, 상기 수학식 1을 통해, 알루미늄 중량%가 0.42 내지 0.78중량% 사이의 임의의 값을 가지는 경우에도, 800℃ 내지 900℃의 원하는 핫스탬핑 온도에서의 니켈 중량%를 결정할 수 있다. Through the above equation (1), the hot stampable temperature may be arbitrarily selected, for example, preferably in the range of 800 ° C to 900 ° C. Thus, through the above formula (1), it is possible to determine the weight percentage of nickel at a desired hot stamping temperature of 800 ° C to 900 ° C, even when the aluminum weight percentage has an arbitrary value between 0.42 and 0.78 wt%.

도 5는 동일한 알루미늄 중량% 및 니켈 중량%를 가지는 필러와이어를 사용한 경우, 상기 수학식 1에서 도출되는 핫스탬핑 가능 온도와 상기 도4의 시뮬레이션을 통해 측정된 핫스탬핑 가능 온도를 비교한 그래프이다. 도 5를 참조하면, 수학식 1에서 측정된 핫스탬핑 가능온도와 시뮬레이션을 통해 측정된 핫스탬핑 가능온도가 98.87% 일치함을 알 수 있다.
FIG. 5 is a graph comparing the hot stampable temperature derived from Equation (1) with the hot stampable temperature measured through simulation in FIG. 4 when filler wires having the same aluminum weight% and nickel weight percentage are used. Referring to FIG. 5, it can be seen that the hot stampable temperature measured in Equation 1 and the hot stampable temperature measured through simulation are 98.87%.

Claims (16)

둘 이상의 도금 강판 블랭크의 접합부에서 용융부를 생성하여 둘 이상의 상기 도금 강판 블랭크를 접합시키고 800℃ 이상의 온도에서 핫스탬핑 가공에 사용되는, 맞춤용접블랭크(Tailored Welded Blank) 접합용 필러와이어로서, 상기 용융부 내 알루미늄 대비 니켈의 함량이 5배 이상이 되도록 니켈을 포함하여 상기 용융부가 오스테나이트 상태를 유지함 특징으로 하는, 맞춤용접블랭크 접합용 필러와이어.Claims [1] A filler wire for a tailored welded blank joint, which is used in hot stamping at a temperature of 800 DEG C or higher by joining two or more of the steel sheet blankes by producing a molten portion at a joining portion of two or more steel plate blankes, Wherein said molten portion maintains the austenite state including nickel so that the content of nickel relative to aluminum is 5 times or more. 제1항에 있어서,
상기 필러와이어는 탄소(C) 및 망간(Mn)을 추가로 포함함을 특징으로 하는,
맞춤용접블랭크 접합용 필러와이어.
The method according to claim 1,
Characterized in that the filler wire further comprises carbon (C) and manganese (Mn).
Filler wire for custom welded blank joints.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 도금은 Al, Si 및 Al-Si 도금임을 특징으로 하는,
맞춤용접블랭크 접합용 필러와이어.
The method according to claim 1,
Characterized in that the plating is Al, Si and Al-Si plating.
Filler wire for custom welded blank joints.
이종강도 또는 이종두께를 가지는 도금 강판 블랭크 및 제 1항 또는 제 10항의 필러와이어를 준비하는 준비단계;
상기 도금 강판 블랭크의 접합부 및 상기 필러와이어를 용접하여 상기 도금 강판 블랭크를 접합시키는 접합단계; 및
상기 용융부를 800℃ 내지 950℃의 핫스탬핑 온도로 핫스탬핑 하는 단계를 포함하는,
맞춤용접블랭크를 이용한 핫스탬핑 성형체 제조방법.
Preparing a coated steel sheet blank having a different strength or a different thickness, and a filler wire according to any one of claims 1 to 10;
A joining step of joining the plated steel sheet blank by welding the joining portion of the plated steel sheet blank and the filler wire; And
And hot stamping the molten portion to a hot stamping temperature of 800 DEG C to 950 DEG C. [
A method of manufacturing a hot stamped formed article using a customized weld blank.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제11항에 있어서,
상기 핫스탬핑 하는 단계는
맞춤용접블랭크 제조방법에 의해 제조된 맞춤용접블랭크를 가열하는 단계; 및 상기 가열된 소재를 프레스 금형으로 열간 성형하여 성형체를 형성하는 프레스 성형 단계; 상기 프레스 금형을 냉각하여 상기 성형체를 급냉하는 급냉 단계를 포함하는,
맞춤용접블랭크를 이용한 핫스탬핑 성형체 제조방법.

12. The method of claim 11,
The hot stamping step
Heating the custom welding blank produced by the custom welding blank manufacturing method; And a press forming step of hot forming the heated material into a press mold to form a formed body; And a quenching step of cooling the press mold to quench the formed body,
A method of manufacturing a hot stamped formed article using a customized weld blank.

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