KR101916254B1 - 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트 및 이를 이용하는 용접 방법 - Google Patents

용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트 및 이를 이용하는 용접 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101916254B1
KR101916254B1 KR1020160132735A KR20160132735A KR101916254B1 KR 101916254 B1 KR101916254 B1 KR 101916254B1 KR 1020160132735 A KR1020160132735 A KR 1020160132735A KR 20160132735 A KR20160132735 A KR 20160132735A KR 101916254 B1 KR101916254 B1 KR 101916254B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal plate
welding
additive
weld
heat source
Prior art date
Application number
KR1020160132735A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180040882A (ko
Inventor
이태오
한상빈
김성우
김희
이배재
Original Assignee
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 주식회사 포스코 filed Critical 주식회사 포스코
Priority to KR1020160132735A priority Critical patent/KR101916254B1/ko
Publication of KR20180040882A publication Critical patent/KR20180040882A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101916254B1 publication Critical patent/KR101916254B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/10—Spot welding; Stitch welding
    • B23K11/11—Spot welding
    • B23K11/115—Spot welding by means of two electrodes placed opposite one another on both sides of the welded parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00—Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/34—Preliminary treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/02—Positioning or observing the workpiece, e.g. with respect to the point of impact; Aligning, aiming or focusing the laser beam
    • B23K26/06—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing
    • B23K26/062—Shaping the laser beam, e.g. by masks or multi-focusing by direct control of the laser beam
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
    • B23K35/0255—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
    • B23K2101/34—Coated articles, e.g. plated or painted; Surface treated articles

Abstract

본 발명은 표면처리영역, 용융영역 및 소재로 나눠지는 금속 플레이트에서, 상기 금속 플레이트 표면에 용접 첨가제를 위치시키고, 열원을 이용하여 상기 용접 첨가제를 상기 상기 금속 플레이트로 용착시키는 것을 특징으로 하는 용접 첨가제를 구비한 금속 플레이트를 제공하여, 용접이 되는 영역에 미리 용접 첨가제를 용융시켜 금속 플레이트의 용접시 용접의 강도를 증가할 수 있는 효과가 있다.

Description

용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트 및 이를 이용하는 용접 방법{Metal plate having the welding additives and welding method using same}
실시예는 금속 플레이트에 용접 첨가제를 미리 용융하여 금속 간의 용접을 용이하게 하는 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트 및 이를 이용하는 용접 방법에 관한 것이다.
일반적으로 철강 소재는 수분이나 염분에 의해서 쉽게 부식이 일어나기 때문에 산업에 이용되기 위해서는 보호막의 코팅이 필수적이다. 철강 소재의 부식을 방지하기 위한 보호막으로써, 철강 소재 표면에 아연을 도금하여 사용하는 것이 일반적이다. 아연과 함께 알루미늄, 마그네슘 및 이들의 합금도 철강 소재의 부식을 방지하기 위한 보호막으로 이용되고 있다.
합금 소재의 강판에 존재하는 표면 코팅 영역은 강판의 목적에 맞추어 다양한 재질의 금속으로 코팅이 되어, 다양한 두께와 고유의 기계적 특성을 가지게 된다.
합금 소재의 강판은 용접을 통해 다양한 물품으로 제조가 가능하다. 이러한 강판의 용접방법에는 점 용접, 맞대기 용접 등의 다양한 용접방법이 사용되고 있다.
그러나, 이러한 합금 소재의 강판을 용접하는 경우, 표면 코팅의 일부가 용접작업에 의해 만들어진 용융 영역 내부로 삽입되게 된다. 이러한 외래적인 금속 원소들은 특히 액체 금속의 강한 대류 흐름에 의해 집중된다. 이 원소들은 용해된 원소들의 최고 농도를 가지는 액체 분이 위치하는 수지상간 공간에서 합금조성이 불균일하게 한다.
용접된 블랭크를 담금질할 목적으로 오스테나이트 처리가 이어지면, 농후 영역은 매트릭스의 철 또는 다른 원들과의 상호확산을 통해 합금되고, 금속간 영역을 형성하게 된다. 이 금속간 영역은 나중에 기계적 하중을 받으면 정적이거나 동적인 조건에서 파열이 발생되는 지점이 되는 문제점이 있다.
대한민국 공개특허 제2009-0005004호.
실시예는 용접 첨가제가 용융된 금속 플레이트를 제공하여, 용접 강도를 증가시키며, 용접시 표면 처리영역이 소재로 녹아 들어가는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급된 과제에 국한되지 않으며 여기서 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 실시예는, 표면처리영역, 용융영역 및 소재로 나눠지는 금속 플레이트에서, 상기 금속 플레이트 표면에 용접 첨가제를 위치시키고, 열원을 이용하여 상기 용접 첨가제를 상기 상기 금속 플레이트로 용착시키는 것을 특징으로 하는 용접 첨가제를 구비한 금속 플레이트를 제공한다.
바람직하게는, 상기 열원은 레이저가 사용되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 레이저는 강도를 조절하여 상기 용접 첨가제가 용착되는 높이 및 폭을 조절할 수 있다.
바람직하게는, 상기 용접 첨가제는 상기 금속 플레이트의 소재 영역까지 침투하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 용접 첨가제가 용착되는 용접첨가라인은 실제 용접이 이뤄지는 용접라인보다 크게 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 용접 첨가제는 금속 분말에 첨가제가 혼합되는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 용접 첨가제는 상기 열원을 이용하여 금속 플레이트에 충격을 가하면, 상기 금속 플레이트가 충격에 의해 파괴되며, 상기 용접 첨가제가 파괴된 영역으로 침투하여 상기 금속 플레이트 상부로 돌출되는 용융돌출부를 형성하는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 용융돌출부는 상기 금속 플레이트의 한면 또는 양면에 형성되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예는, 표면처리영역, 용융영역 및 소재로 나눠지는 금속 플레이트에서, 상기 금속 플레이트 표면에 용접 첨가제를 위치시키고, 열원을 이용하여 상기 용접 첨가제를 상기 상기 금속 플레이트로 용융시키는 것을 특징으로 하는 용접 첨가제를 구비한 금속 플레이트; 및 상기 금속 플레이트와 접촉하도록 마련되는 적어도 하나의 전극;을 포함하며, 상기 전극은 상기 금속 플레이트에 구비되는 상기 용접 첨가제의 위치에 접촉하여 점용접을 실시하는 것을 특징으로 하는 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트를 이용하는 용접 방법을 제공한다.
바람직하게는, 상기 용접 첨가제는 상기 열원을 이용하여 금속 플레이트에 충격을 가하면, 상기 금속 플레이트가 충격에 의해 파괴되며, 상기 용접 첨가제가 파괴된 영역으로 침투하여 상기 금속 플레이트 상부로 돌출되는 용융돌출부를 형성하며, 상기 용융돌출부는 상기 전극에 의해 용접시 상기 표면 처리영역을 외측으로 밀어내는 것을 특징으로 할 수 있다.
바람직하게는, 상기 전극에 가해지는 전류는 6.0~7.0kA인 것을 특징으로 할 수 있다.
실시예에 따르면, 용접이 되는 영역에 미리 용접 첨가제를 용융시켜 금속 플레이트의 용접시 접합 강도를 증가할 수 있는 효과가 있다.
또한, 강판의 표면 처리영역을 미리 제거하여 용접 시 표면 처리영역이 소재로 녹아드는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 다양하면서도 유익한 장점과 효과는 상술한 내용에 한정되지 않으며, 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하는 과정에서 보다 쉽게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 일반적으로 표면 처리된 금속 플레이트의 구조를 나타내는 도면이고,
도 2는 용접 첨가제가 금속 플레이트에 용착되는 과정을 나타내는 도면이고,
도 3은 금속 플레이트에 용접 첨가제가 용착되는 범위를 나타내는 도면이고,
도 4는 금속 플레이트에 용접 첨가제가 용착된 상태를 나타내는 도면이고,
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트를 이용하는 용접 방법을 나타내는 도면이고,
도 6은 도 5의 용접시 준비단계를 나타내는 도면이고
도 7은 도 6의 용접시 용융돌출부의 변화를 나타내는 도면이고,
도 8은 종래의 일반적인 금속 플레이트와 본 발명의 실시예에 따른 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트를 용접하는 경우 전류범위에 따른 용접의 강도를 비교한 것이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예를 도면에 예시하고 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명 실시 예를 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 실시 예의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 실시 예의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 2 구성 요소는 제 1 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 1 구성 요소도 제 2 구성 요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명 실시 예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
실시 예의 설명에 있어서, 어느 한 element가 다른 element의 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(위) 또는 하(아래)(on or under)는 두 개의 element가 서로 직접(directly)접촉되거나 하나 이상의 다른 element가 상기 두 element 사이에 배치되어(indirectly) 형성되는 것을 모두 포함한다. 또한 "상(위) 또는 하(아래)(on or under)"으로 표현되는 경우 하나의 element를 기준으로 위쪽 방향뿐만 아니라 아래쪽 방향의 의미도 포함할 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1 내지 도 4는, 본 발명을 개념적으로 명확히 이해하기 위하여, 주요 특징 부분만을 명확히 도시한 것이며, 그 결과 도해의 다양한 변형이 예상되며, 도면에 도시된 특정 형상에 의해 본 발명의 범위가 제한될 필요는 없다.
도 1은 일반적으로 표면 처리된 금속 플레이트의 구조를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 일반적으로 표면 처리된 금속 플레이트(100)는 기본 베이스가 되는 소재(150)와, 금속 플레이트(100)의 용도에 맞추어 변형 실시될 수 있는 표면 처리 영역 및 표면 처리 영역과 소재(150) 사이에 위치하는 용융영역(130)을 포함할 수 있다.
소재(150)는 용도에 따라 다양한 금속재가 사용될 수 있으며, 일 실시예로 강철이 사용될 수 있다.
표면 처리 영역(110)은 금속의 표면을 도장, 도금, 용착, 침지, 그 외의 화학, 전기적인 처리로 피막을 만들어 내식성, 내열성, 내마모성 및 내약품성 등을 주는 것을 말한다. 이러한 표면처리는 소재(150)의 외측면을 피복하며, 습기나 염도에 강한 다양한 재질의 금속이 사용될 수 있다.
용융영역(130)은 금속재로 형성되는 소재(150)의 외면이 표면 처리되는 경우, 소재(150)와 표면처리에 사용되는 금속이 접촉할 때 소재(150)와 표면처리에 사용되는 금속의 용융 반응에 의해서 형성되는 층을 나타낸다.
도 1에서는 금속 플레이트(100)의 일면을 나타내는 것으로 이에 제한받지 아니하며, 금속 플레이트(100)는 양면이 대칭되는 구조로 마련될 수 있다.
도 2는 용접 첨가제가 금속 플레이트에 용융되는 과정을 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 표면처리영역(110), 용융영역(130) 및 소재(150)로 나눠지는 금속 플레이트(100) 표면에 용접 첨가제(300)를 위치시키고, 열원(200)을 이용하여 용접 첨가제(300)를 금속 플레이트(100)에 용착시킬 수 있다.
우선, 금속 플레이트(100) 표면에 용접 첨가제(300)를 배치한다. 이 경우, 용접 첨가제(300)는 관 형상의 용접 첨가제 투입부(210)를 이용하여 금속 플레이트(100) 표면으로 투입될 수 있다. 이 경우 용접 첨가제 투입부(210)는 별도의 공급부(미도시)와 연결되어 자동으로 공급될 수 있다. 용접 첨가제 투입부(210)는 관으로 마련되어 내부를 통해 금속 플레이트(100) 표면으로 공급될 수 있다. 또한, 용접 첨가제(300)는 용접봉의 형태로 금속 플레이트(100) 상부에 위치할 수 있다. 용접 첨가제(300)를 공급하는 방법에는 제한이 없으며, 다양한 방법이 사용될 수 있다.
용접 첨가제(300)는 금속 플레이트(100)의 용접성을 향상시키기 위한 것으로 미세한 분말 형태로 가공된 금속이 사용될 수 있다. 이때, 용접 첨가제(300)는 금속 분말과 용접 시 금속 플레이트(100)와 용착이 잘 되도록 하는 첨가제를 혼합하여 사용될 수 있다. 첨가제는 용접강도 및 전류범위에 따라 다양하게 변형실시될 수 있다.
용접 첨가제(300)가 금속 플레이트(100) 상부에 위치한 후, 열원(200)을 이용한 가열로 용접 첨가제(300)가 금속 플레이트(100)에 용착되도록 한다. 제품이나 소재에 순간적으로 고열을 가하여 소재를 녹일 수 있는 열원(200)이 이용 가능하며, 열원(200)을 이용하여 금속 플레이트(100)에 충격을 가하면, 금속 플레이트(100)가 충격에 의해 파괴되고 순간 용접 첨가제(300)가 침투하게 된다.
일실시예로, 열원(200)은 레이저가 사용될 수 있다. 레이저를 사용하여 용접 첨가제(300)를 용착하는 경우 레이저의 강도를 조절하여 용접 첨가제(300)가 용착되는 높이 및 폭을 조절할 수 있다. 필요에 따라 용접 첨가제(300)는 레이저 강도에 의해 표면 처리영역, 용융영역(130) 또는 소재(150)까지 침투되도록 조절될 수 있다.
도 3은 금속 플레이트에 용접 첨가제가 용착되는 범위를 나타내는 도면이다.
도 3을 참조하면, 용접 첨가제(300)는 금속 플레이트(100)가 제품에 사용되기 위해 일정한 틀을 갖춘 후에 주입될 수도 있다. 이 경우 용접 첨가제(300)가 용착되는 용접첨가라인(L1)은 실제 용접이 이뤄지는 용접라인(L2)보다 크게 형성될 수 있다. 용접 첨가제(300)가 용착되는 용접첨가라인(L1)이 용접라인(L2)과 동일하거나 이보다 좁은 경우, 용접 시 표면처리영역(110)의 금속이 소재(150)와 용융되어 문제점이 발생할 수 있다. 이를 방지하기 위해 용접첨가라인(L1)을 용접라인(L2)보다 넓게 형성하여, 용접라인(L2)이 용접첨가라인(L1) 내에서 형성되도록 할 수 있다.
일실시예로, 금속 플레이트(100)가 자동차에 사용되는 B-Pillar인 경우, 기본적으로 용접위치가 지정되어 있다. 이때, 용접부위에는 미리 용접 첨가제(300)를 용착하여 표면 처리된 금속 플레이트(100)의 용접 시 발생할 수 있는 문제를 사전에 방비할 수 있다.
도 4는 금속 플레이트에 용접 첨가제가 용융된 상태를 나타내는 도면이다.
도 4를 참조하면, 금속 플레이트(100)에 용접 첨가제(300)를 용착시키는 경우, 열원(200)을 통한 가열로 금속 플레이트(100)에 충격이 가해지며, 금속 플레이트(100)의 파괴된 영역으로 용접 첨가제(300)가 침투하여 금속 플레이트(100) 상부로 돌출되는 용융돌출부(310)가 형성될 수 있다.
용융돌출부(310)는 금속 플레이트(100)의 표면처리영역(110)보다 상부로 돌출되도록 마련되며, 이는 용접을 위한 대상과 접촉시 용융돌출부(310)가 표면처리영역(110)을 벗어나도록 하여 용접성을 향상시키기 위함이다.
도 4에서는 용융돌출부(310)가 금속 플레이트(100) 일면에 구비되는 것을 나타내고 있으나, 필요에 따라 금속 플레이트(100)의 양면에 구비될 수 있다.
한편, 이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트를 이용하는 용접 방법을 설명하면 다음과 같다. 단, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트(1)에서 설명한 바와 동일한 것에 대해서는 그 설명을 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트를 이용하는 용접 방법을 나타내는 도면이고, 도 6은 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트의 용접시 준비단계를 나타내는 도면이고, 도 7은 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트의 용접시 용융돌출부의 변화를 나타내는 도면이다.
도 5 내지 도 7에 있어서, 도 1 내지 도 4와 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타내며 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트(1)를 이용하는 용접방법은 용접 첨가제를 구비한 금속 플레이트(1)와 금속 플레이트(100)와 접촉하도록 마련되는 적어도 하나의 전극(500)을 포함하며, 전극(500)은 금속 플레이트(100)에 구비되는 용접 첨가제(300)의 위치에 접촉하여 점용접을 실시할 수 있다.
일실시예로, 도 5에는 금속 플레이트(100) 양측 면에 서로 마주보도록 용접 첨가제(300)가 위치하고 있으며, 이와 용접을 위한 용접대상(600)이 금속 플레이트(100)의 양측에 접촉하게 된다. 이후, 한 쌍의 전극(500)이 서로 마주보도록 용접대상(600)의 표면과 접촉하게 되며, 이때 한 쌍의 전극(500)은 용접 첨가제(300)가 구비되는 위치에서 접촉하게 된다. 이후 전극(500)을 통해 전류를 흘려 점용접을 실시하게 된다. 전극(500)으로부터 공급되는 전열이 이동하여 용접 첨가제(300)를 녹이고 용접대상(600)과 결합하여 용접된다.
도 6 및 도 7을 참고하면, 상기 언급된 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트(100)에서 용접 첨가제(300) 주입시 형성되는 용융돌출부(310)를 이용하여 용접대상(600)과 용접을 하는 경우, 도 6에 나타나는 것처럼 용융돌출부(310) 상부에 용접대상(600)을 위치시킨다.
용접대상(600) 상부에서 전극(500)에 의해 전류가 가해지면, 용융돌출부(310)는 용융되면서 용접대상(600)과 결합하게 되며, 돌출된 용융돌출부(310)의 영역은 표면처리영역(110), 용융영역(130) 또는 소재(150)를 외측으로 밀어내게 된다. 용접 첨가제(300)가 밀어내는 영역은 용접 첨가제(300)가 침투되는 영역에 따라 달라진다.
돌출된 구조의 용융돌출부(310)는 표면처리영역(110)을 용접시 표면처리영역(110)이 용융영역(130) 또는 소재(150) 내부로 삽입되는 문제를 해결할 수 있으며, 용접의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
도 8은 종래의 일반적인 금속 플레이트를 이용하여 용접하는 경우와 본 발명의 실시 예에 따른 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트(100)를 이용하여 용접하는 경우 전류범위에 따른 용접의 강도를 비교한 것이다.
도 8을 참조하면, 전극(500)을 이용한 점용접을 실시하는 경우 전류가 이동하면서 버튼 경이 생성되는 시점을 비교한다. 버튼 경이란, 전류를 이용하여 금속 플레이트(100) 용접시 돌출부가 발생하는 시점, 다시 말하면 용접이 시작되는 시점을 의미한다. 버튼 경이 생성되기 시작한 하한 전류 값의 버튼 강도를 비교해 보면, 기존조건에서는 5.4kN이었으나, 발명조건에서는 6.9kN으로 강도가 증가함을 확인할 수 있다.
또한, 점용접을 위한 전류 값을 비교하면, 기존조건에서는 적정 전류 값이 5.5kA이며, 그 이상의 전류에서는 스팩터가 발생하여 용접을 위한 전류 값으로 사용할 수 없었다. 따라서 실제로 용접 가능한 전류 조건은 5.5kA 한 조건이다. 이러한 조건에서는 실제 용접을 하기가 어려우며, 용접이 불가능한 것으로 평가될 수 있다.
그러나, 본 발명조건에서는 적정 전류 값이 6.0~7.0kA의 범위 내에서 용접이 가능함을 확인할 수 있으며, 현장에서 용접시 다양한 전류 범위 내에서 용접이 가능해진다.
이상으로 본 발명의 실시 예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 살펴보았다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 용접 첨가제를 구비한 금속 플레이트
100 : 금속 플레이트
110 : 표면처리영역
130 : 용융영역
150 : 소재
200 : 열원
210 : 용접 첨가제 투입부
300 : 용접 첨가제
310 : 용융돌출부
500 : 전극
600 : 용접대상
L1 : 외각 라인
L2 : 용접의 범위

Claims (11)

  1. 표면처리영역, 용융영역 및 소재로 나눠지는 금속 플레이트에서, 상기 금속 플레이트 표면에 용접 첨가제를 위치시키고, 열원을 이용하여 상기 용접 첨가제를 상기 상기 금속 플레이트로 용착시키며,
    상기 용접 첨가제는 금속분말과 용접시 금속 플레이트와 용착이 잘되게 하는 첨가제를 포함하며,
    상기 열원은 레이저가 사용되고, 상기 레이저는 강도를 조절하여 상기 용접 첨가제가 상기 금속 플레이트의 소재 영역까지 침투하도록 상기 용접 첨가제가 용착되는 높이 및 폭을 조절하며,
    상기 용접 첨가제는 상기 열원을 이용하여 상기 금속 플레이트에 충격을 가하면, 상기 금속 플레이트가 충격에 의해 파괴되며, 상기 용접 첨가제가 파괴된 영역으로 침투하여 상기 금속 플레이트 상부로 돌출되는 용융돌출부를 형성하는 것을 특징으로 하는 용접 첨가제를 구비한 금속 플레이트.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 용접 첨가제가 용착되는 용접첨가라인은 실제 용접이 이뤄지는 용접라인보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 용접 첨가제를 구비한 금속 플레이트.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 용접 첨가제는 금속 분말에 첨가제가 혼합되는 것을 특징으로 하는 용접 첨가제를 구비한 금속 플레이트.
  7. 삭제
  8. 제1 항에 있어서,
    상기 용융돌출부는 상기 금속 플레이트의 한면 또는 양면에 형성되는 것을 특징으로 하는 용접 첨가제를 구비한 금속 플레이트.
  9. 표면처리영역, 용융영역 및 소재로 나눠지는 금속 플레이트에서, 상기 금속 플레이트 표면에 용접 첨가제를 위치시키고, 열원을 이용하여 상기 용접 첨가제를 상기 상기 금속 플레이트로 용융시키는 것을 특징으로 하는 용접 첨가제를 구비한 금속 플레이트; 및
    상기 금속 플레이트와 접촉하도록 마련되는 적어도 하나의 전극;
    을 포함하며,
    상기 금속 플레이트에서 상기 열원은 레이저가 사용되고, 상기 레이저는 강도를 조절하여 상기 용접 첨가제가 상기 금속 플레이트의 소재 영역까지 침투하도록 상기 용접 첨가제가 용착되는 높이 및 폭을 조절하며,
    상기 용접 첨가제는 상기 열원을 이용하여 금속 플레이트에 충격을 가하면, 상기 금속 플레이트가 충격에 의해 파괴되며, 상기 용접 첨가제가 파괴된 영역으로 침투하여 상기 금속 플레이트 상부로 돌출되는 용융돌출부를 형성하고,
    상기 전극은 상기 금속 플레이트에 구비되는 상기 용접 첨가제의 위치에 접촉하여 점용접을 실시하며,
    상기 용접 첨가제는 상기 열원을 이용하여 금속 플레이트에 충격을 가하면, 상기 금속 플레이트가 충격에 의해 파괴되며, 상기 용접 첨가제가 파괴된 영역으로 침투하여 상기 금속 플레이트 상부로 돌출되는 용융돌출부를 형성하며,
    상기 용융돌출부는 상기 전극에 의해 용접시 상기 표면 처리영역을 외측으로 밀어내는 것을 특징으로 하며,
    상기 전극에 가해지는 전류는 6.0~7.0kA인 것을 특징으로 하는 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트를 이용하는 용접 방법.
  10. 삭제
  11. 삭제
KR1020160132735A 2016-10-13 2016-10-13 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트 및 이를 이용하는 용접 방법 KR101916254B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160132735A KR101916254B1 (ko) 2016-10-13 2016-10-13 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트 및 이를 이용하는 용접 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160132735A KR101916254B1 (ko) 2016-10-13 2016-10-13 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트 및 이를 이용하는 용접 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180040882A KR20180040882A (ko) 2018-04-23
KR101916254B1 true KR101916254B1 (ko) 2019-01-30

Family

ID=62089072

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160132735A KR101916254B1 (ko) 2016-10-13 2016-10-13 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트 및 이를 이용하는 용접 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101916254B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016146511A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 Outokumpu Oyj Method of welding metal-based non weldable directly to each other materials, using a spacer

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TW507021B (en) * 1999-03-19 2002-10-21 Nippon Steel Corp Tin plating-type or aluminum plating-type surface treated steel material excellent in corrosion resistance
WO2007118939A1 (fr) 2006-04-19 2007-10-25 Arcelor France Procede de fabrication d'une piece soudee a tres hautes caracteristiques mecaniques a partir d'une tole laminee et revetue
JP5531179B2 (ja) * 2011-03-24 2014-06-25 日本碍子株式会社 Ｃｕ薄板処理方法

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016146511A1 (en) * 2015-03-13 2016-09-22 Outokumpu Oyj Method of welding metal-based non weldable directly to each other materials, using a spacer

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180040882A (ko) 2018-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11123816B2 (en) Aluminum alloy to steel welding process
US10682723B2 (en) Resistance spot welding steel and aluminum workpieces with electrode having insert
US10259071B2 (en) Resistive welding electrode and method for spot welding steel and aluminum alloy workpieces with the resistive welding electrode
US20150231730A1 (en) Resistance spot welding steel and aluminum workpieces with protuberance
US10766095B2 (en) Mating electrodes for resistance spot welding of aluminum workpieces to steel workpieces
CN106001886B (zh) 利于不同金属点焊的锥形电流
Pardal et al. Dissimilar metal laser spot joining of steel to aluminium in conduction mode
JP2017521263A (ja) ２つのブランクを接合する方法、ブランク、及び得られた製品
TW201641201A (zh) 鍍敷鋼板之點熔接方法
US10946470B2 (en) Resistance spot welding method and welded member production method
CN110202245B (zh) 通过限制钢板变形提高铝-钢焊缝的机械性能
RU2689293C1 (ru) Способ точечной сварки
JP2018039019A (ja) スポット溶接方法
JP2017047476A (ja) スポット溶接方法
JP5088920B2 (ja) 建築部材の製造方法
EP3342524B1 (en) Resistance spot welding method and method for manufacturing welded member
JP2017047475A (ja) スポット溶接方法
JP5473171B2 (ja) 建築部材の製造方法
KR101916254B1 (ko) 용접 첨가제가 구비된 금속 플레이트 및 이를 이용하는 용접 방법
KR20190076261A (ko) 스폿 용접 방법
EP3791988A1 (en) Method for joining plated steel sheet and joint structure
KR20180037493A (ko) 용접 첨가재가 구비된 금속 플레이트 및 이를 이용하는 용접 방법
KR101482390B1 (ko) 저항 용접 장치 및 방법
US11982307B2 (en) Method for joining plated steel sheet and joint structure
US11364563B2 (en) Method for resistance spot welding a stacked assembly of dissimilar metal workpieces and a resistance spot welded stack assembly of dissimilar metals

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant