KR102490575B1 - Spot welding method of hot stamping steel sheet - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 측면에 의하면, 핫 스탬핑 강판들의 적어도 일부가 서로 중첩하도록 배치하고 가압력을 제공하는 단계, 상기 핫 스탬핑 강판들이 중첩된 용접부위에 제1용접전류를 제1통전시간동안 인가하는, 프리펄스 단계, 상기 용접부위에 상기 제1용접전류보다 작은 제2용접전류를 제2통전시간동안 인가하여 너겟을 형성하되, 2회 이상 반복되는, 임펄스 단계 및 상기 용접부위에 상기 제2용접전류보다 큰 제3용접전류를 제3통전시간동안 인가하여 상기 너겟을 성장시키는, 메인펄스 단계를 포함하는, 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법을 제공한다.According to one aspect of the present invention, the step of arranging at least some of the hot stamping steel sheets to overlap each other and providing a pressing force, applying a first welding current to a welded portion where the hot stamping steel sheets overlap each other for a first conduction time, pre-pulse Step, a second welding current smaller than the first welding current is applied to the welding portion for a second conduction time to form a nugget, the impulse step being repeated two or more times, and a third welding current larger than the second welding current to the welding portion. Provided is a method of spot welding a hot stamping steel sheet, including a main pulse step of growing the nugget by applying a welding current for a third conduction time.

Description

핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법{Spot welding method of hot stamping steel sheet}Spot welding method of hot stamping steel sheet}

본 발명의 실시예들은 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 충분한 크기의 너겟경을 확보함과 동시에 스패터 발생을 방지할 수 있는 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a method of spot welding a hot stamped steel sheet, and more particularly, to a method of spot welding a hot stamped steel sheet capable of securing a nugget diameter of a sufficient size and preventing the occurrence of spatters.

자동차용 부품에는 성형성이 우수한 고강도 강판으로서 핫 스탬핑 강판이 적용된다. 또한, 자동차 차체 등은 핫 스탬핑 가공된 강판을 점 용접 방법을 이용하여 접합함으로써 조립될 수 있다.Hot stamping steel sheets are applied to automotive parts as high-strength steel sheets with excellent formability. In addition, automobile bodies and the like can be assembled by joining hot-stamped steel sheets using a spot welding method.

점 용접 방법은 피용접재들을 서로 중첩하도록 배치하고 전극으로 가압한 상태에서 전극 간에 순간적으로 대전류를 흐르게 하여 용접하는 방식이다. 전극에 전류를 인가하면 전극과 피용접재 사이의 접촉면 및 피용접재들 사이의 접촉면 사이에서 저항열이 발생한다. 이때, 전극과 피용접재 사이의 열은 전극 내부의 냉각수에 의해서 냉각되고, 피용접재들 사이의 접촉면은 용융 상태에 도달할 수 있다. 이에 따라 피용접재들의 계면에서 용융되어 너겟(nugget)이 형성되면서 서로 접합될 수 있다.The spot welding method is a method of welding by arranging materials to be welded so as to overlap each other and instantaneously flowing a large current between electrodes in a state of pressing with electrodes. When a current is applied to the electrode, resistance heat is generated between the contact surface between the electrode and the material to be welded and the contact surface between the materials to be welded. At this time, the heat between the electrode and the material to be welded is cooled by cooling water inside the electrode, and the contact surface between the materials to be welded may reach a molten state. Accordingly, the materials to be welded may be bonded to each other while being melted at the interface to form a nugget.

그러나 이러한 종래의 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법에는, 충분한 크기의 너겟경이 확보되지 못하거나 스패터가 발생하여 용접성이 저하되는 문제점이 존재하였다.However, in the conventional spot welding method of hot stamping steel sheet, there is a problem in that a nugget diameter of a sufficient size cannot be secured or spatter is generated, resulting in deterioration in weldability.

본 발명의 실시예들은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 충분한 크기의 너겟경을 확보함과 동시에 스패터 발생을 방지할 수 있는 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법을 제공하고자 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Embodiments of the present invention are intended to solve various problems, including the above problems, to provide a method for spot welding a hot stamping steel sheet that can prevent spatter while securing a nugget diameter of a sufficient size. . However, these tasks are illustrative, and the scope of the present invention is not limited thereby.

본 발명의 일 관점에 따르면, 핫 스탬핑 강판들의 적어도 일부가 서로 중첩하도록 배치하고 가압력을 제공하는 단계, 상기 핫 스탬핑 강판들이 중첩된 용접부위에 제1용접전류를 제1통전시간동안 인가하는, 프리펄스 단계, 상기 용접부위에 상기 제1용접전류보다 작은 제2용접전류를 제2통전시간동안 인가하여 너겟을 형성하되, 2회 이상 반복되는, 임펄스 단계 및 상기 용접부위에 상기 제2용접전류보다 큰 제3용접전류를 제3통전시간동안 인가하여 상기 너겟을 성장시키는, 메인펄스 단계를 포함하는, 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법이 제공된다.According to one aspect of the present invention, the step of arranging at least some of the hot stamped steel sheets to overlap each other and providing a pressing force, applying a first welding current to a welded portion where the hot stamped steel sheets overlap each other for a first conduction time, a pre-pulse Step, a second welding current smaller than the first welding current is applied to the welding portion for a second conduction time to form a nugget, the impulse step being repeated two or more times, and a third welding current larger than the second welding current to the welding portion. There is provided a method of spot welding a hot stamping steel sheet, including a main pulse step of growing the nugget by applying a welding current for a third conduction time.

본 실시예에 따르면, 상기 제1용접전류는 6.0kA 이상 7.3kA 이하이고, 상기 제2용접전류는 5.5kA 이상 6.5kA 이하이고, 상기 제3용접전류는 6.0kA 이상 7.5kA 이하일 수 있다.According to this embodiment, the first welding current may be greater than or equal to 6.0 kA and less than or equal to 7.3 kA, the second welding current may be greater than or equal to 5.5 kA and less than or equal to 6.5 kA, and the third welding current may be greater than or equal to 6.0 kA and less than or equal to 7.5 kA.

본 실시예에 따르면, 상기 제2용접전류는 상기 제1용접전류의 80~90% 또는 상기 제3용접전류의 80~90%일 수 있다.According to this embodiment, the second welding current may be 80 to 90% of the first welding current or 80 to 90% of the third welding current.

본 실시예에 따르면, 상기 제1통전시간은 상기 제2통전시간보다 짧고, 상기 제2통전시간은 상기 제3통전시간보다 짧을 수 있다.According to this embodiment, the first energization time may be shorter than the second energization time, and the second energization time may be shorter than the third energization time.

본 실시예에 따르면, 상기 제1통전시간은 30ms 이상 50ms 이하이고, 상기 제2통전시간은 100ms 이상 160ms 이하이고, 상기 제3통전시간은 150ms 이상 200ms 이하일 수 있다.According to this embodiment, the first conduction time may be 30 ms or more and 50 ms or less, the second conduction time may be 100 ms or more and 160 ms or less, and the third conduction time may be 150 ms or more and 200 ms or less.

본 실시예에 따르면, 상기 핫 스탬핑 강판들 각각의 두께를 t라고 할 시, 상기 메인펄스 단계에서 상기 너겟은 직경이 4√t 이상을 만족하도록 성장할 수 있다.According to this embodiment, assuming that the thickness of each of the hot stamping steel sheets is t, the nugget may grow to have a diameter greater than or equal to 4√t in the main pulse step.

본 실시예에 따르면, 상기 메인펄스 단계에서 상기 너겟은 직경이 5√t 이상을 만족하도록 성장할 수 있다.According to this embodiment, in the main pulse step, the nugget may grow to satisfy a diameter of 5√t or more.

본 실시예에 따르면, 상기 용접부위를 사전 설정된 냉각시간동안 냉각시키는 단계를 더 포함하고, 상기 용접부위를 사전 설정된 냉각시간동안 냉각시키는 단계는, 상기 프리펄스 단계와 상기 임펄스 단계 사이, 상기 임펄스 단계들 사이 및 상기 임펄스 단계와 상기 메인펄스 단계 사이에 각각 수행될 수 있다.According to this embodiment, the step of cooling the welded portion for a preset cooling time period, wherein the step of cooling the welded portion for a preset cooling time period, between the pre-pulse step and the impulse step, the impulse step It may be performed between and between the impulse step and the main pulse step, respectively.

본 실시예에 따르면, 상기 사전 설정된 냉각시간은 20ms 이상 40ms 이하일 수 있다.According to this embodiment, the preset cooling time may be 20 ms or more and 40 ms or less.

본 실시예에 따르면, 상기 용접부위에 상기 제3용접전류가 인가된 후에 상기 가압력을 유지한 상태에서 상기 핫 스탬핑 강판들을 사전 설정된 유지시간동안 유지하는 단계를 더 포함할 수 있다.According to the present embodiment, after the third welding current is applied to the welding region, the method may further include maintaining the hot stamping steel sheets for a predetermined holding time while maintaining the pressing force.

본 실시예에 따르면, 상기 사전 설정된 유지시간은 40ms 이상 100ms 이하일 수 있다.According to this embodiment, the preset holding time may be greater than or equal to 40 ms and less than or equal to 100 ms.

본 실시예에 따르면, 상기 핫 스탬핑 강판들은 3개의 핫 스탬핑 강판들을 포함할 수 있다.According to this embodiment, the hot stamping steel sheets may include three hot stamping steel sheets.

전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.Other aspects, features, and advantages other than those described above will become clear from the detailed description, claims, and drawings for carrying out the invention below.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면 충분한 크기의 너겟경을 확보함과 동시에 스패터 발생을 방지할 수 있는 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to one embodiment of the present invention made as described above, it is possible to implement a method of spot welding a hot stamping steel sheet capable of securing a nugget diameter of a sufficient size and at the same time preventing the occurrence of spatter. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법의 일부를 개략적으로 도시하는 흐름도이다.
도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치에 핫 스탬핑 강판들이 배치된 모습의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도들이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법의 일부를 시간 및 전류를 기반으로 도식화한 모식도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 강판들의 점 용접 방법에 의해 형성된 너겟의 일부를 나타내는 이미지이다.
도 5a 및 도 5b는 실시예 및 비교예 각각에 대하여 용접전류와 너겟경의 관계를 나타내는 그래프들이다.
도 6a 및 도 6b는 실시예 및 비교예 각각에 대하여 용접전류와 인장전단강도의 관계를 나타내는 그래프들이다.
1 is a flowchart schematically illustrating a part of a method for spot welding a hot stamped steel sheet according to an embodiment of the present invention.
2A to 2C are cross-sectional views schematically showing portions of hot stamping steel sheets disposed in a welding apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram illustrating a part of a method of spot welding a hot stamping steel sheet according to an embodiment of the present invention based on time and current.
4 is an image showing a part of a nugget formed by a method of spot welding hot stamping steel sheets according to an embodiment of the present invention.
5A and 5B are graphs showing a relationship between a welding current and a nugget diameter for Examples and Comparative Examples, respectively.
6A and 6B are graphs showing the relationship between welding current and tensile shear strength for Examples and Comparative Examples, respectively.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다. Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. Effects and features of the present invention, and methods for achieving them will become clear with reference to the embodiments described later in detail together with the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below and may be implemented in various forms.

이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다. In the following embodiments, terms such as first and second are used for the purpose of distinguishing one component from another component without limiting meaning.

이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.In the following examples, expressions in the singular number include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.In the following embodiments, terms such as include or have mean that features or elements described in the specification exist, and do not preclude the possibility that one or more other features or elements may be added.

도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In the drawings, the size of components may be exaggerated or reduced for convenience of description. For example, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to the illustrated bar.

어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다. When an embodiment is otherwise implementable, a specific process sequence may be performed differently from the described sequence. For example, two processes described in succession may be performed substantially simultaneously, or may be performed in an order reverse to the order described.

본 명세서에서 "A 및/또는 B"은 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다. 그리고, "A 및 B 중 적어도 하나"는 A이거나, B이거나, A와 B인 경우를 나타낸다.In this specification, "A and/or B" represents the case of A, B, or A and B. And, "at least one of A and B" represents the case of A, B, or A and B.

x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.The x-axis, y-axis, and z-axis are not limited to the three axes of the Cartesian coordinate system, and may be interpreted in a broad sense including them. For example, the x-axis, y-axis, and z-axis may be orthogonal to each other, but may refer to different directions that are not orthogonal to each other.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and when describing with reference to the drawings, the same or corresponding components are assigned the same reference numerals, and overlapping descriptions thereof will be omitted. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법의 일부를 개략적으로 도시하는 흐름도이고, 도 2a 내지 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접장치에 핫 스탬핑 강판들이 배치된 모습의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도들이다.1 is a flowchart schematically illustrating a part of a method for spot welding a hot stamped steel sheet according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2A to 2C are hot stamped steel sheets arranged in a welding apparatus according to an embodiment of the present invention. These are cross-sectional views schematically showing a part of the appearance.

본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법은 복수개의 고강도 강판들을 점 용접하는 방법에 관한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법은 강판들을 배치하고 가압력을 제공하는 단계(S100), 프리펄스 단계(S200), 임펄스 단계(S300), 메인펄스 단계(S400) 및 유지 단계(S500)를 포함할 수 있다.A method of spot welding hot stamping steel sheets according to an embodiment of the present invention relates to a method of spot welding a plurality of high-strength steel sheets. As shown in FIG. 1, the method of spot welding a hot stamping steel sheet according to an embodiment of the present invention includes arranging the steel sheets and providing a pressing force (S100), a pre-pulse step (S200), an impulse step (S300), It may include a main pulse step (S400) and a sustain step (S500).

강판들을 배치하고 가압력을 제공하는 단계(S100)는 피용접재인 고강도 강판들을 용접 장치에 배치하는 단계이다. 용접 장치에 배치되는 고강도 강판들은 적어도 일부가 서로 중첩되며, 중첩된 부분은 용접부위(wp)를 포함할 수 있다.The step of arranging the steel plates and providing a pressing force (S100) is a step of arranging high-strength steel plates, which are materials to be welded, in a welding device. At least a portion of the high-strength steel sheets disposed in the welding device overlaps each other, and the overlapped portion may include a welded portion wp.

여기서 피용접재인 고강도 강판의 종류에는 제한이 없다. 예컨대, 고강도 강판은 핫 스탬핑 가공된 핫 스탬핑(hot stamping) 강판, 석출 강화 강판, DP(dual phase) 강판, CP(complex phase) 강판, HPF(hot press forming) 강판, TRIP(transformation induced plasticity) 강판, TWIP(twin induced plasticity) 강판 등일 수 있다. 또한, 고강도 강판은 냉연 강판 또는 열연 강판일 수 있으며, 도금 처리된 강판 또는 도금 처리가 되지 않은 강판일 수 있다. 또한, 도금 처리의 종류에도 제한이 없다.Here, there is no limitation on the type of high-strength steel sheet that is the material to be welded. For example, high-strength steel sheets include hot stamping processed steel sheets, precipitation strengthened steel sheets, DP (dual phase) steel sheets, CP (complex phase) steel sheets, HPF (hot press forming) steel sheets, and TRIP (transformation induced plasticity) steel sheets. , a twin induced plasticity (TWIP) steel sheet, and the like. In addition, the high-strength steel sheet may be a cold-rolled steel sheet or a hot-rolled steel sheet, and may be a plated steel sheet or a non-plated steel sheet. In addition, there is no limitation on the type of plating treatment.

이하에서는 편의상 본 발명의 효과가 가장 크게 발휘되는 경우 중 하나인 고강도 강판이 핫 스탬핑 강판인 경우를 예시로 설명하지만 임의의 고강도 강판을 점 용접하는 방법에도 동일하게 적용될 수 있다.Hereinafter, for convenience, a case in which the effect of the present invention is most greatly exhibited, a case in which the high-strength steel sheet is a hot-stamped steel sheet will be described as an example, but the same can be applied to a method of spot welding any high-strength steel sheet.

핫 스탬핑 강판은 일반적으로 표면 처리가 되어 있는 바, 핫 스탬핑 강판의 표면에는 아연계(순Zn, Zn-Fe, Zn-Ni, Zn-Al, Zn-Mg, Zn-Mg-Al 등) 또는 알루미늄계(Al-Si 등)의 도금 피막과 강판과의 합금화 반응에 의해 금속간 화합물 및 철기의 고용체가 형성되어 있을 수 있다. 또한 핫 스탬핑 강판의 표면에는 아연 또는 알루미늄을 주성분으로 하는 산화물층이 형성되어 있을 수 있다. 또한, 핫 스탬핑 강판의 표면에는 철 및 알루미늄의 금속간 화합물을 주성분으로 하는 피막의 표면에 내식성을 더 향상시키기 위해 산화아연을 주성분으로 한 피막이 형성되어 있는 경우도 있다. 이와 같이 표면 처리된 핫 스탬핑 강판은 점 용접 시 스패터(spatter)가 쉽게 발생할 수 있으므로 적정한 용접전류범위가 상대적으로 협소하고 제한적이다.Hot-stamped steel sheets are generally surface-treated. The surface of hot-stamped steel sheets is zinc-based (pure Zn, Zn-Fe, Zn-Ni, Zn-Al, Zn-Mg, Zn-Mg-Al, etc.) or aluminum. An intermetallic compound and an iron-based solid solution may be formed by an alloying reaction between the plated film of the system (Al-Si, etc.) and the steel sheet. In addition, an oxide layer containing zinc or aluminum as a main component may be formed on the surface of the hot stamped steel sheet. Further, in some cases, a film containing zinc oxide as a main component is formed on the surface of a hot stamped steel sheet to further improve corrosion resistance on the surface of a film containing an intermetallic compound of iron and aluminum as a main component. The surface-treated hot stamping steel sheet in this way can easily generate spatter during spot welding, so the appropriate welding current range is relatively narrow and limited.

본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법에 의하면, 점 용접 시 용접 조건을 조절하여 너겟경을 제어할 수 있고, 그를 통해 접합된 핫 스탬핑 강판들의 기계적 물성을 제어할 수 있다. 여기서 "너겟경"은 용접부위에 형성되는 너겟(nugget)의 직경을 의미한다. 이러한 너겟경의 측정 방법에 대한 상세한 설명은 도 4를 참조하여 후술한다.According to the method of spot welding hot stamped steel sheets according to an embodiment of the present invention, the nugget diameter can be controlled by adjusting the welding conditions during spot welding, and thus the mechanical properties of the hot stamped steel sheets joined can be controlled. Here, "nugget diameter" means the diameter of a nugget formed at a welded portion. A detailed description of the method for measuring the nugget diameter will be described later with reference to FIG. 4 .

일 실시예로, 점 용접 시 용접 조건으로서 다단 펄스 적용 조건, 다단 펄스 단계별 용접전류의 범위 및/또는 통전시간 범위 등을 조절하여 용접부위에 형성되는 너겟경을 제어할 수 있다. 이를 통해 충분한 크기의 너겟경을 확보하여 용접성을 향상시키고, 접합된 후의 부품의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다. 예컨대, 접합된 후의 부품의 십자인장강도(cross tension strength, CTS), 인장전단강도(tension shear strength, TSS)가 향상될 수 있다.In one embodiment, as a welding condition during spot welding, it is possible to control the diameter of the nugget formed at the welding portion by adjusting the conditions for applying multi-stage pulses, the range of welding current for each multi-pulse stage, and/or the range of conduction time. Through this, it is possible to secure a nugget diameter of a sufficient size to improve weldability and improve mechanical properties of parts after being joined. For example, the cross tension strength (CTS) and tensile shear strength (TSS) of the parts after being joined can be improved.

도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 용접 장치는 복수개의 강판들을 점 용접하는 장치로서, 상하 또는 좌우로 배치된 전극들을 포함할 수 있다. 일 실시예로, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 용접 장치는 상부에 배치된 제1전극(e1) 및 하부에 배치된 제2전극(e2)을 구비할 수 있다. 이러한 용접 장치는 인버터 직류 방식의 점 용접 장치일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.Referring to FIGS. 2A to 2C , a welding device is a device for spot welding a plurality of steel plates, and may include electrodes disposed vertically or left and right. As one embodiment, as shown in FIGS. 2A to 2C , the welding apparatus may include a first electrode e1 disposed on an upper portion and a second electrode e2 disposed on a lower portion. This welding device may be an inverter DC type spot welding device, but is not limited thereto.

피용접재인 핫 스탬핑 강판들은 용접 장치의 제1전극(e1) 및 제2전극(e2) 사이에 적어도 일부가 서로 중첩하도록 배치될 수 있다. 핫 스탬핑 강판들이 서로 중첩된 부분은 너겟이 형성되어 용접부를 구성하는 용접부위(wp)를 포함할 수 있다. The hot stamped steel plates, which are materials to be welded, may be disposed such that at least a portion overlaps each other between the first electrode e1 and the second electrode e2 of the welding device. The portion where the hot stamping steel sheets overlap each other may include a welded portion wp where a nugget is formed to form a welded portion.

용접 장치에 배치된 핫 스탬핑 강판들 중 최상부 강판(예컨대, 제3강판(ST3))의 상면은 용접 장치의 제1전극(e1)과 접촉하고, 최하부 강판(예컨대, 제1강판(ST1))의 하면은 용접 장치의 제2전극(e2)과 접촉할 수 있다. 즉, 용접 장치에 배치된 핫 스탬핑 강판들 중 최상부 강판(예컨대, 제3강판(ST3))의 상면의 적어도 일부는 용접 장치의 제1전극(e1)과 접촉면을 이루고, 최하부 강판(예컨대, 제1강판(ST1))의 하면은 용접 장치의 제2전극(e2)과 접촉면을 이룰 수 있다.Among the hot stamping steel plates disposed in the welding device, the top surface of the uppermost steel plate (eg, the third steel plate ST3) is in contact with the first electrode e1 of the welding device, and the lowermost steel plate (eg, the first steel plate ST1) The lower surface may contact the second electrode e2 of the welding device. That is, at least a part of the upper surface of the uppermost steel plate (eg, the third steel plate ST3) among the hot stamping steel plates disposed in the welding apparatus forms a contact surface with the first electrode e1 of the welding apparatus, and the lowest steel plate (eg, the first steel plate ST3) The lower surface of the first steel plate ST1 may form a contact surface with the second electrode e2 of the welding device.

용접 장치의 제1전극(e1) 및 제2전극(e2)은 각각 상하에서 핫 스탬핑 강판들에 가압력을 제공할 수 있다. 이때, 핫 스탬핑 강판들이 용접 장치의 제1전극(e1)과 제2전극(e2)과 중첩하는 영역 및 그와 인접한 영역이 용접부위(wp)로 정의될 수 있다.The first electrode e1 and the second electrode e2 of the welding device may provide pressing force to the hot stamping steel sheets from above and below, respectively. In this case, an area where the hot stamping steel sheets overlap the first electrode e1 and the second electrode e2 of the welding device and an area adjacent thereto may be defined as a welding portion wp.

한편, 핫 스탬핑 강판들에 제공되는 가압력은 강판들을 배치하고 가압력을 제공하는 단계(S100) 이후 단계들에서도 유지될 수 있다. 일 실시예로, 핫 스탬핑 강판들에 제공되는 가압력의 크기는 전 단계에 걸쳐서 동일하게 유지될 수 있다. 다른 실시예로, 핫 스탬핑 강판들에 제공되는 가압력은 단계별로 상이하게 조절될 수 있다.Meanwhile, the pressing force applied to the hot stamping steel sheets may be maintained even in steps after the step of disposing the steel sheets and providing the pressing force (S100). In one embodiment, the magnitude of the pressing force applied to the hot stamping steel sheets may be maintained the same throughout all steps. In another embodiment, the pressing force applied to the hot stamping steel sheets may be differently adjusted in stages.

용접 장치에 배치되는 핫 스탬핑 강판들의 개수에는 제한이 없다. 일 실시예로, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 용접 장치에는 피용접재로서 3개의 핫 스탬핑 강판들이 배치될 수 있다. 3개의 핫 스탬핑 강판들은 순차로 배치된 제1강판(ST1), 제2강판(ST2) 및 제3강판(ST3)을 포함할 수 있다. 다른 실시예로, 용접 장치에는 피용접재로서 2개 또는 4개 이상의 핫 스탬핑 강판들이 배치될 수 있다.There is no limit to the number of hot stamping steel sheets placed in the welding device. As one embodiment, as shown in FIGS. 2A to 2C , three hot stamping steel sheets may be disposed in the welding device as a material to be welded. The three hot stamping steel sheets may include a first steel sheet ST1, a second steel sheet ST2, and a third steel sheet ST3 sequentially disposed. In another embodiment, two or four or more hot stamping steel sheets may be disposed in the welding device as the material to be welded.

또한, 핫 스탬핑 강판들이 배치되는 형태에도 제한이 없다. 일 실시예로, 도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 용접 장치에 피용접재로서 제1강판(ST1), 제2강판(ST2) 및 제3강판(ST3)이 순차로 적층되도록 배치된 경우, 단면도 상에서 강판들 각각의 너비는 다양하게 변형될 수 있다. 또한, 강판들의 너비 관계에 따라 접합된 부품의 십자인장강도(CTS), 인장전단강도(TSS) 등의 기계적 물성 및 용접전류범위 등이 달라질 수 있다. 여기서 "너비"는 제1축(예컨대, x축) 방향의 너비를 의미할 수 있다. 참고로 도 2a 내지 도 2c는 제1축(예컨대, x축)을 기준으로 작성된 경우를 예시적으로 나타낸 도면인 바, 제1축과 상이한 축에서의 단면도 상에서 강판들 각각의 너비 관계는 도 2a 내지 도 2c에 도시된 것과 상이할 수 있다.In addition, there is no limitation on the form in which the hot stamping steel sheets are arranged. In one embodiment, as shown in FIGS. 2A to 2C, a first steel plate (ST1), a second steel plate (ST2), and a third steel plate (ST3) are sequentially stacked as welded materials in a welding device. In this case, the width of each of the steel plates in the cross-sectional view may be variously modified. In addition, mechanical properties such as cross tensile strength (CTS) and tensile shear strength (TSS) of the joined parts and a range of welding current may vary according to the relationship between the widths of the steel plates. Here, “width” may mean a width in a first axis (eg, x-axis) direction. For reference, FIGS. 2A to 2C are diagrams illustratively illustrating a case in which the first axis (eg, the x-axis) is drawn, and the relationship between the widths of each of the steel plates in a cross-sectional view on an axis different from the first axis is shown in FIG. 2A to 2c.

일 실시예로, 도 2a에 도시된 바와 같이, 단면도 상에서 제3강판(ST3)의 너비는 제1강판(ST1)의 너비 및 제2강판(ST2)의 너비보다 상대적으로 작을 수 있다. 또한, 단면도 상에서 제1강판(ST1)은 용접부위(wp)로부터 제1축 방향(예컨대, +x축 방향)으로 연장되고, 제2강판(ST2)은 용접부위(wp) 로부터 제1축의 반대방향(예컨대, -x축 방향)으로 연장될 수 있다. 이 경우, 접합된 후의 부품의 십자인장강도(CTS), 인장전단강도(TSS) 등의 기계적 물성은 최하부 층인 제1강판(ST1)과 중간층인 제2강판(ST2)에 외력을 가하여 측정될 수 있다.In one embodiment, as shown in FIG. 2A , the width of the third steel plate ST3 may be relatively smaller than the widths of the first steel plate ST1 and the width of the second steel plate ST2 in a cross-sectional view. In addition, in the cross-sectional view, the first steel plate ST1 extends from the welding part wp in the first axial direction (eg, +x-axis direction), and the second steel plate ST2 extends from the welding part wp in the opposite direction of the first axis. It may extend in a direction (eg, -x-axis direction). In this case, mechanical properties such as cross tensile strength (CTS) and tensile shear strength (TSS) of the parts after being joined can be measured by applying an external force to the first steel plate (ST1), which is the lowest layer, and the second steel plate (ST2, which is the middle layer). there is.

다른 실시예로, 도 2b에 도시된 바와 같이, 단면도 상에서 제2강판(ST2)의 너비는 제1강판(ST1)의 너비 및 제3강판(ST3)의 너비보다 상대적으로 작을 수 있다. 또한, 단면도 상에서 제1강판(ST1)은 용접부위(wp)로부터 제1축 방향(예컨대, +x축 방향)으로 연장되고, 제3강판(ST3)은 용접부위(wp) 로부터 제1축의 반대방향(예컨대, -x축 방향)으로 연장될 수 있다. 이 경우, 접합된 후의 부품의 십자인장강도(CTS), 인장전단강도(TSS) 등의 기계적 물성은 최하부 층인 제1강판(ST1)과 최상부 층인 제3강판(ST3)에 외력을 가하여 측정될 수 있다.In another embodiment, as shown in FIG. 2B , the width of the second steel plate ST2 may be smaller than the widths of the first steel plate ST1 and the third steel plate ST3 in a cross-sectional view. In addition, in cross-sectional view, the first steel plate ST1 extends from the welding region wp in the first axial direction (eg, +x-axis direction), and the third steel plate ST3 extends from the welding region wp in the opposite direction of the first axis. It may extend in a direction (eg, -x-axis direction). In this case, mechanical properties such as cross tensile strength (CTS) and tensile shear strength (TSS) of the parts after being joined can be measured by applying an external force to the first steel plate (ST1), which is the lowest layer, and the third steel plate (ST3, which is the uppermost layer). there is.

또 다른 실시예로, 도 2c에 도시된 바와 같이, 단면도 상에서 제1강판(ST1) 및 제3강판(ST3)은 용접부위(wp)로부터 제1축 방향(예컨대, +x축 방향)으로 연장되고, 제2강판(ST2)은 용접부위(wp)로부터 제1축의 반대방향(예컨대, -x축 방향)으로 연장될 수 있다. 또한, 제1강판(ST1) 및 제3강판(ST3)은 용접부위(wp)에서 먼 끝단이 연결부(cp)에 의해 서로 연결될 수 있다. 연결부(cp)는 제2강판(ST2)의 일부일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다 .이 경우, 접합된 후의 부품의 십자인장강도(CTS), 인장전단강도(TSS) 등의 기계적 물성은 중간층인 제2강판(ST2)과 연결부(cp)에 외력을 가하여 측정될 수 있다.In another embodiment, as shown in FIG. 2C , in cross-sectional view, the first and third steel plates ST1 and ST3 extend in the first axial direction (eg, +x-axis direction) from the welding portion wp. And, the second steel plate ST2 may extend in a direction opposite to the first axis (eg, -x axis direction) from the welded portion wp. In addition, the ends of the first steel plate ST1 and the third steel plate ST3 far from the welding portion wp may be connected to each other by a connection portion cp. The connection part (cp) may be a part of the second steel plate (ST2), but is not limited thereto. In this case, the mechanical properties such as cross tensile strength (CTS) and tensile shear strength (TSS) of the parts after being joined are the intermediate layer. It can be measured by applying an external force to the two steel plates ST2 and the connecting portion cp.

프리펄스 단계(S200), 임펄스 단계(S300) 및 메인펄스 단계(S400)는 점 용접을 위한 용접전류가 핫 스탬핑 강판들에 인가되는 단계이다. 프리펄스 단계(S200), 임펄스 단계(S300) 및 메인펄스 단계(S400)에서는 전술한 용접 장치의 제1전극(e1)과 제2전극(e2)을 통해 핫 스탬핑 강판들에 전류가 인가될 수 있다. 즉, 용접 장치의 제1전극(e1)과 제2전극(e2) 사이에 배치된 핫 스탬핑 강판들에 가압력을 가한 상태에서 용접전류를 인가한다. 한편, 용접 시 핫 스탬핑 강판들의 용접부위(wp)에 공급되는 입열량(Q)은 줄의 법칙에 의해 하기 수학식을 만족할 수 있다.The pre-pulse step (S200), the impulse step (S300), and the main pulse step (S400) are steps in which a welding current for spot welding is applied to the hot stamping steel sheets. In the pre-pulse step (S200), the impulse step (S300), and the main pulse step (S400), current may be applied to the hot stamping steel sheets through the first electrode e1 and the second electrode e2 of the aforementioned welding device. there is. That is, the welding current is applied while pressing force is applied to the hot stamping steel sheets disposed between the first electrode e1 and the second electrode e2 of the welding device. Meanwhile, the amount of heat input (Q) supplied to the welding portion (wp) of the hot stamped steel sheets during welding may satisfy the following equation according to Joule's law.

[수학식 1][Equation 1]

Q=I2*R*tQ=I 2 *R*t

(Q: 입열량, I: 용접전류, R: 저항, t: 통전시간)(Q: heat input, I: welding current, R: resistance, t: conduction time)

이에 따라 용접 장치의 제1전극(e1)과 핫 스탬핑 강판들 중 최상부 강판의 상면의 접촉면 및 따라 용접 장치의 제2전극(e2)과 핫 스탬핑 강판들 중 최하부 강판의 하면의 접촉면에는 접촉 저항과 금속 고유 저항에 의하여 열이 발생할 수 있고, 상기 열에 의해 가열되어 핫 스탬핑 강판들의 용접부위(wp)가 용융될 수 있다. 이후 용융된 용접부위(wp)가 냉각 및 응고되며 핫 스탬핑 강판들이 서로 접합될 수 있다.Accordingly, the contact surface between the first electrode e1 of the welding device and the upper surface of the uppermost steel plate among the hot stamping steel plates and the contact surface between the second electrode e2 of the welding device and the lower surface of the lowermost steel plate among the hot stamping steel plates are contact resistance and Heat may be generated due to metal specific resistance, and the welded portion wp of the hot stamping steel sheets may be melted by being heated by the heat. Thereafter, the molten welded portion wp is cooled and solidified, and hot stamping steel sheets may be joined to each other.

이러한 프리펄스 단계(S200), 임펄스 단계(S300) 및 메인펄스 단계(S400) 각각에서는 용접품질을 향상시키고 접합된 후의 부품의 기계적 물성을 향상시키기 위하여 너겟경을 최대화할 수 있는 용접조건이 적용될 수 있다. 예컨대, 프리펄스 단계(S200), 임펄스 단계(S300) 및 메인펄스 단계(S400) 각각에서는 용접전류 및 통전시간이 사전 설정된 범위를 만족하도록 제어될 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 도 3을 참조하여 후술한다.In each of the pre-pulse step (S200), the impulse step (S300), and the main pulse step (S400), welding conditions that can maximize the nugget diameter can be applied in order to improve the welding quality and improve the mechanical properties of the joined parts. there is. For example, in each of the pre-pulse step (S200), the impulse step (S300) and the main pulse step (S400), the welding current and conduction time may be controlled to satisfy a preset range. A detailed description thereof will be described later with reference to FIG. 3 .

유지 단계(S500)는 핫 스탬핑 강판들에 용접전류를 인가하는 공정들이 완료된 후, 즉, 메인펄스 단계(S400)가 완료된 후 핫 스탬핑 강판들을 유지하며 냉각시키는 단계이다.The maintenance step (S500) is a step of maintaining and cooling the hot stamped steel sheets after processes of applying a welding current to the hot stamping steel sheets are completed, that is, after the main pulse step (S400) is completed.

일 실시예로, 유지 단계(S500)에서는 핫 스탬핑 강판들에 제공되는 가압력이 유지될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 유지 단계(S500)에서 핫 스탬핑 강판들에 제공되는 가압력의 크기가 감소 또는 증가하거나 가압력이 제거되는 것도 가능하다.In one embodiment, in the maintenance step (S500), the pressing force provided to the hot stamping steel sheets may be maintained, but is not limited thereto. For example, it is also possible that the magnitude of the pressing force applied to the hot stamping steel sheets is reduced or increased or the pressing force is removed in the maintaining step (S500).

유지 단계(S500)에서는 핫 스탬핑 강판들, 특히 용접부위가 냉각될 수 있다. 즉, 유지 단계(S500)에서는 용접부위 및 그에 형성된 너겟이 자연 냉각될 수 있다. 다른 실시예로, 유지 단계(S500)에는 자연 냉각 방식 이외의 냉각 방식이 적용될 수 있다. 예컨대, 유지 단계(S500)에는 공냉식 냉각, 수냉식 냉각, 유냉식 냉각 등 다양한 냉각 방식이 적용될 수 있다.In the maintenance step (S500), the hot stamping steel sheets, in particular, the welded portion may be cooled. That is, in the maintenance step (S500), the welded portion and the nugget formed therein may be naturally cooled. In another embodiment, a cooling method other than a natural cooling method may be applied to the maintaining step ( S500 ). For example, various cooling methods such as air-cooled cooling, water-cooled cooling, and oil-cooled cooling may be applied to the maintenance step (S500).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법의 일부를 통전시간 및 용접전류를 기반으로 도식화한 모식도이다.3 is a schematic diagram illustrating a part of a method of spot welding a hot stamping steel sheet according to an embodiment of the present invention based on a conduction time and a welding current.

본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법에 의하면, 다단 펄스를 적용하여 핫 스탬핑 강판들의 용접성 및 접합된 후의 부품의 기계적 물성을 향상시킬 수 있다.According to the method of spot welding hot stamped steel sheets according to an embodiment of the present invention, it is possible to improve weldability of hot stamped steel sheets and mechanical properties of parts after being joined by applying multi-stage pulses.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법은, 핫 스탬핑 강판들이 중첩된 용접부위에 제1용접전류(I1)를 제1통전시간(t1)동안 인가하는 프리펄스 단계(S200), 용접부위에 상기 제1용접전류보다 작은 제2용접전류(I2)를 제2통전시간(t2)동안 인가하되 2회 이상 반복되는 임펄스 단계(S300) 및 용접부위에 제2용접전류(I2)보다 큰 제3용접전류(I3)를 제3통전시간(t3)동안 인가하는 메인펄스 단계(S400)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, in the method of spot welding hot stamped steel sheets according to an embodiment of the present invention, a first welding current I1 is applied to a welded portion where hot stamped steel sheets overlap for a first conduction time t1. A pre-pulse step (S200) to apply a second welding current (I2) smaller than the first welding current to the welding site for a second conduction time (t2), but an impulse step (S300) repeated twice or more, and a second welding current (I2) to the welding site. A main pulse step (S400) of applying a third welding current I3 greater than the welding current I2 for a third conduction time period t3 may be included.

핫 스탬핑 강판들이 중첩된 용접부위에 제1용접전류(I1)를 제1통전시간(t1)동안 인가하는 프리펄스 단계(S200)는 핫 스탬핑 강판들의 계면을 열화시키는 단계일 수 있다. 구체적으로, 프리펄스 단계(S200)에서는 너겟 생성없이 핫 스탬핑 강판들의 계면을 열화시키는 단계일 수 있다.The pre-pulse step ( S200 ) of applying the first welding current I1 to the weld area where the hot stamped steel plates overlap each other for the first conduction time t1 may be a step of deteriorating the interface of the hot stamped steel plates. Specifically, the pre-pulse step (S200) may be a step of deteriorating the interface of hot stamping steel sheets without generating nuggets.

이와 같이 너겟을 생성하기 이전에 계면을 열화시키는 단계를 수행함으로써 핫 스탬핑 강판들 간의 접촉 면적을 증가시킬 수 있다. 이때, 너겟이 생성되지 않도록 하기 위하여 상대적으로 높은 용접전류를 짧은 통전시간동안 인가할 필요가 있다.In this way, by performing the step of deteriorating the interface before generating the nugget, it is possible to increase the contact area between the hot stamping steel sheets. At this time, it is necessary to apply a relatively high welding current for a short conduction time in order to prevent the formation of nuggets.

일 실시예로, 프리펄스 단계(S200)에서 용접부위에 인가되는 제1용접전류(I1)는 6.0kA 이상 7.3kA 이하를 만족할 수 있다. 제1용접전류(I1)가 6.0kA에 미달하는 경우, 핫 스탬핑 강판들의 계면이 충분히 열화되지 않아 핫 스탬핑 강판들 간의 접촉 면적을 증가시키는 효과가 감소하여 용접성이 저하될 수 있다. 반면에, 제1용접전류(I1)가 7.3kA를 초과하는 경우, 스패터가 발생하여 용접품질이 저하되는 문제가 있다.In one embodiment, the first welding current I1 applied to the welding region in the pre-pulse step S200 may satisfy 6.0 kA or more and 7.3 kA or less. When the first welding current I1 is less than 6.0 kA, the interface between the hot stamped steel sheets is not sufficiently deteriorated, and thus the effect of increasing the contact area between the hot stamped steel sheets is reduced, resulting in deterioration in weldability. On the other hand, when the first welding current I1 exceeds 7.3 kA, there is a problem in that spatter occurs and the welding quality deteriorates.

또한, 일 실시예로, 프리펄스 단계(S200)에서 용접부위에 제1용접전류(I1)가 인가되는 제1통전시간(t1)은 30ms 이상 50ms 이하를 만족할 수 있다. 제1통전시간(t1)이 30ms에 미달하는 경우, 핫 스탬핑 강판들의 계면이 충분히 열화되지 않아 핫 스탬핑 강판들 간의 접촉 면적을 증가시키는 효과가 감소하여 용접성이 저하될 수 있다. 반면에, 제1통전시간(t1)이 50ms를 초과하는 경우, 스패터가 발생하거나 너겟이 생성될 수 있는 문제가 있고, 더 나아가서 생성된 너겟이 상대적으로 높은 제1용접전류(I1)로 인하여 급격하게 성장하는 문제가 발생할 수 있다.In addition, as an embodiment, the first conduction time t1 in which the first welding current I1 is applied to the welding portion in the pre-pulse step S200 may satisfy 30 ms or more and 50 ms or less. When the first conduction time t1 is less than 30 ms, the interface between the hot stamped steel sheets is not sufficiently deteriorated, and thus the effect of increasing the contact area between the hot stamped steel sheets is reduced, resulting in deterioration in weldability. On the other hand, if the first conduction time (t1) exceeds 50 ms, there is a problem that spatter may occur or a nugget may be generated, and furthermore, the generated nugget may be generated due to the relatively high first welding current (I1). A rapidly growing problem may arise.

한편, 프리펄스 단계(S200)가 완료된 후 임펄스 단계(S300)를 수행하기 전에 용접부위를 사전 설정된 냉각시간(tc)동안 냉각시키는 단계(S600)가 수행될 수 있다. 용접부위를 사전 설정된 냉각시간(tc)동안 냉각시키는 단계(S600)는 용접전류가 인가되는 구간들 사이에서 용접부위를 냉각하여 입열량을 제어하는 단계이다. 일 실시예로, 용접부위를 사전 설정된 냉각시간동안 냉각시키는 단계(S600)는 프리펄스 단계(S200)와 임펄스 단계(S300) 사이, 임펄스 단계(S300)들 사이 및/또는 임펄스 단계(S300)와 메인펄스 단계(S400) 사이에 수행될 수 있다.Meanwhile, after the pre-pulse step (S200) is completed and before performing the impulse step (S300), a step (S600) of cooling the welded area for a preset cooling time (tc) may be performed. The step of cooling the welded portion for a preset cooling time (tc) (S600) is a step of controlling the amount of heat input by cooling the welded portion between sections to which a welding current is applied. In one embodiment, the step of cooling the welded area for a preset cooling time (S600) is between the pre-pulse step (S200) and the impulse step (S300), between the impulse step (S300) and / or the impulse step (S300) and It may be performed between the main pulse step (S400).

일 실시예로, 각각의 용접부위를 사전 설정된 냉각시간(tc)동안 냉각시키는 단계(S600)가 수행되는 상기 사전 설정된 냉각시간(tc)은 20ms 이상 40ms 이하를 만족할 수 있다. 냉각시간(tc)이 20ms에 미달하는 경우, 용접부위가 충분히 냉각되지 못하여 후속되는 공정에서 스패터가 발생할 수 있다. 반면에, 냉각시간(tC)이 40ms를 초과하는 경우, 용접부위가 지나치게 냉각되어 후속 공정에서 너겟의 형성을 방해할 수 있다.In one embodiment, the preset cooling time (tc) in which the step (S600) of cooling each welded area during the preset cooling time (tc) is performed may satisfy 20 ms or more and 40 ms or less. If the cooling time (tc) is less than 20 ms, the welded area is not sufficiently cooled, and spatter may occur in a subsequent process. On the other hand, when the cooling time (tC) exceeds 40 ms, the welded area is excessively cooled, which may hinder the formation of nuggets in a subsequent process.

한편, 용접부위를 사전 설정된 냉각시간동안 냉각시키는 단계(S600)에서는 자연 냉각 방식이 적용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 용접부위를 사전 설정된 냉각시간동안 냉각시키는 단계(S600)에는 공냉식 냉각, 수냉식 냉각, 유냉식 냉각 등 다양한 냉각 방식이 적용될 수 있다. 또한, 용접부위를 사전 설정된 냉각시간동안 냉각시키는 단계(S600)에서는 핫 스탬핑 강판들에 제공되는 가압력이 유지될 수 있다.On the other hand, in the step (S600) of cooling the welded area for a preset cooling time, a natural cooling method may be applied, but is not limited thereto. For example, in the step of cooling the welded area for a predetermined cooling time (S600), various cooling methods such as air-cooled cooling, water-cooled cooling, and oil-cooled cooling may be applied. In addition, in the step of cooling the welded area for a predetermined cooling time (S600), the pressing force provided to the hot stamping steel sheets may be maintained.

용접부위에 제1용접전류(I1)보다 작은 제2용접전류(I2)를 제2통전시간(t2)동안 2회 이상 반복 인가하는 임펄스 단계(S300)는 용접부위에 너겟의 베이스를 형성하는 단계일 수 있다. 구체적으로, 임펄스 단계(S300)에서는 너겟이 본격적으로 성장되는 것을 방지하면서 너겟의 베이스가 형성될 수 있다.The impulse step (S300) of repeatedly applying the second welding current (I2) smaller than the first welding current (I1) to the welding area twice or more during the second conduction time (t2) may be a step of forming the base of the nugget at the welding area. there is. Specifically, in the impulse step (S300), the base of the nugget may be formed while preventing the nugget from growing in earnest.

이와 같이 임펄스 단계(S300)에서 너겟을 성장시키기 이전에 너겟의 베이스를 형성시킨 이후, 메인펄스 단계(S400)에서 너겟을 성장시킴으로써, 비산(explusion)을 방지하고 너겟경을 증가시킬 수 있다. 여기서 "비산"은 점 용접 시 저항열에 의해 피용접재가 용융된 부분이 너겟 외부로 빠져나가는 현상을 의미하며 용접 품질을 저하시키는 요인으로 작용할 수 있는 바, 용접 품질 향상을 위해서는 비산을 최소화할 필요가 있다.In this way, by forming the base of the nugget before growing the nugget in the impulse step (S300) and then growing the nugget in the main pulse step (S400), it is possible to prevent expulsion and increase the nugget diameter. Here, "scattering" means a phenomenon in which the melted part of the welded material escapes to the outside of the nugget due to resistance heat during spot welding, and can act as a factor in degrading welding quality. To improve welding quality, it is necessary to minimize scattering. there is.

일 실시예로, 너겟의 베이스 형성 효과를 향상시키기 위하여 임펄스 단계(S300)는 2회 이상 반복될 수 있다. 이와 관련하여 도 3에서는 임펄스 단계(S300)가 제1임펄스 단계(S310) 및 제2임펄스 단계(S320)를 포함하는 경우를 도시하고 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 임펄스 단계(S300)가 3회 이상 반복되는 것도 가능하다.In one embodiment, the impulse step (S300) may be repeated two or more times to improve the base formation effect of the nugget. In this regard, FIG. 3 illustrates a case in which the impulse step (S300) includes the first impulse step (S310) and the second impulse step (S320), but is not limited thereto. For example, it is also possible that the impulse step (S300) is repeated three or more times.

일 실시예로, 임펄스 단계(S300) 각각에서 용접부위에 인가되는 제2용접전류(I2)는 프리펄스 단계(S200)에서 용접부위에 인가되는 제1용접전류(I1)보다 작을 수 있다. 예컨대, 제2용접전류(I2)는 제1용접전류(I1)의 80~90%를 만족할 수 있다.In one embodiment, the second welding current I2 applied to the welding area in each impulse step (S300) may be smaller than the first welding current I1 applied to the welding area in the pre-pulse step (S200). For example, the second welding current I2 may satisfy 80 to 90% of the first welding current I1.

이러한 임펄스 단계(S300) 각각에서 용접부위에 인가되는 제2용접전류(I2)는 5.5kA 이상 6.5kA 이하를 만족할 수 있다. 제2용접전류(I2)가 5.5kA에 미달하는 경우, 너겟의 베이스 형성 효과가 감소하여 충분한 너겟경을 확보하지 못할 수 있다. 반면에, 제2용접전류(I2)가 6.5kA를 초과하는 경우, 스패터가 발생하여 용접품질이 저하되는 문제가 있다.In each of these impulse steps (S300), the second welding current I2 applied to the welding portion may satisfy 5.5 kA or more and 6.5 kA or less. When the second welding current I2 is less than 5.5 kA, the nugget base formation effect is reduced, and thus a sufficient nugget diameter may not be secured. On the other hand, when the second welding current I2 exceeds 6.5 kA, there is a problem in that spatter occurs and the welding quality deteriorates.

또한, 일 실시예로, 임펄스 단계(S300) 각각에서 용접부위에 제2용접전류(I2)가 인가되는 제2통전시간(t2)은 프리펄스 단계(S200)에서 용접부위에 제1용접전류(I1)가 인가되는 제1통전시간(t1)보다 길 수 있다. 즉, 제1통전시간(t1)은 제2통전시간(t2)보다 짧을 수 있다.In addition, as an embodiment, the second conduction time (t2) in which the second welding current (I2) is applied to the welding part in each impulse step (S300) is the first welding current (I1) to the welding part in the pre-pulse step (S200). may be longer than the first energization time t1 applied. That is, the first conduction time t1 may be shorter than the second conduction time t2.

예컨대, 임펄스 단계(S300) 각각에서 용접부위에 제2용접전류(I2)가 인가되는 제2통전시간(t2)은 100ms 이상 160ms 이하를 만족할 수 있다. 제2통전시간(t2)이 100ms에 미달하는 경우, 너겟의 베이스 형성 효과가 감소하여 충분한 너겟경을 확보하지 못할 수 있다. 반면에, 제2통전시간(t2)이 160ms를 초과하는 경우, 스패터가 발생하거나 너겟이 성장할 수 있는 문제가 있다.For example, the second conduction time t2 in which the second welding current I2 is applied to the welding portion in each impulse step (S300) may satisfy 100 ms or more and 160 ms or less. If the second conduction time (t2) is less than 100 ms, the effect of forming the base of the nugget is reduced, so it may not be possible to secure a sufficient nugget diameter. On the other hand, when the second conduction time t2 exceeds 160 ms, there is a problem that spatter may occur or nuggets may grow.

한편, 임펄스 단계(S300)들 사이에는 전술한 용접부위를 사전 설정된 냉각시간(tc)동안 냉각시키는 단계(S600)가 수행될 수 있다. 예컨대, 제1임펄스 단계(S310)와 제2임펄스 단계(S320) 사이에는 용접부위를 사전 설정된 냉각시간(tc)동안 냉각시키는 단계(S600)가 수행될 수 있다. 이때, 냉각시간(tc)은 20ms 이상 40ms 이하를 만족할 수 있다. 냉각시간(tc)이 20ms에 미달하는 경우, 용접부위가 충분히 냉각되지 못하여 후속되는 공정에서 스패터가 발생할 수 있다. 반면에, 냉각시간(tC)이 40ms를 초과하는 경우, 용접부위가 지나치게 냉각되어 너겟의 베이스가 충분히 형성되지 못하여 너겟경이 감소하는 문제가 있다.Meanwhile, between the impulse steps (S300), a step (S600) of cooling the above-described welded area for a preset cooling time (tc) may be performed. For example, between the first impulse step (S310) and the second impulse step (S320), a step (S600) of cooling the welded area for a preset cooling time (tc) may be performed. At this time, the cooling time tc may satisfy 20 ms or more and 40 ms or less. If the cooling time (tc) is less than 20 ms, the welded area is not sufficiently cooled, and spatter may occur in a subsequent process. On the other hand, when the cooling time (tC) exceeds 40 ms, the welded portion is excessively cooled and the base of the nugget is not sufficiently formed, resulting in a reduced nugget diameter.

용접부위에 제2용접전류(I2)보다 큰 제3용접전류(I3)를 제3통전시간(t3)동안 인가하는 메인펄스 단계(S400)는 임펄스 단계(S300)에서 형성된 너겟의 베이스를 성장시키는 단계일 수 있다. 구체적으로, 메인펄스 단계(S400)에서는 너겟경(너겟의 직경)이 사전 설정된 범위를 만족하도록 너겟을 성장시킬 수 있다.The main pulse step (S400) of applying a third welding current (I3) greater than the second welding current (I2) to the welding region for a third conduction time (t3) is a step of growing the base of the nugget formed in the impulse step (S300). can be Specifically, in the main pulse step (S400), the nugget may be grown so that the nugget diameter (nugget diameter) satisfies a preset range.

일 실시예로, 핫 스탬핑 강판들 각각의 두께를 t라고 할 시, 메인펄스 단계(S400)에서 너겟은 직경이 4√t 이상, 보다 바람직하게는 5√t 이상을 만족하도록 성장할 수 있다. 너겟의 직경(너겟경)이 상술한 범위를 만족하는 경우, 용접부위의 강도가 향상될 수 있고, 더 나아가서 접합된 후의 부품의 기계적 물성, 예컨대, 십자인장강도(CTS), 인장전단강도(TSS) 등이 향상될 수 있다. 이와 같이 너겟의 직경(너겟경)이 상술헌 범위를 만족하도록 충분히 성장하기 위해서는 메인펄스 단계(S400)의 용접조건을 제어할 필요가 있다.In one embodiment, assuming that the thickness of each of the hot stamping steel sheets is t, the nugget may grow to have a diameter of 4√t or more, more preferably 5√t or more, in the main pulse step (S400). When the diameter of the nugget (nugget diameter) satisfies the above range, the strength of the welded portion can be improved, and furthermore, the mechanical properties of the parts after being joined, such as cross tensile strength (CTS) and tensile shear strength (TSS) ) can be improved. In this way, in order to sufficiently grow the diameter of the nugget (nugget diameter) to satisfy the above-described range, it is necessary to control the welding conditions of the main pulse step (S400).

일 실시예로, 메인펄스 단계(S400)에서 용접부위에 인가되는 제3용접전류(I3)는 임펄스 단계(S300) 각각에서 용접부위에 인가되는 제2용접전류(I2)보다 클 수 있다. 예컨대, 제2용접전류(I2)는 제3용접전류(I3)의 80~90%를 만족할 수 있다. 한편, 도 3에서는 프리펄스 단계(S200)에서 용접부위에 인가되는 제1용접전류(I1)와 메인펄스 단계(S400)에서 용접부위에 인가되는 제3용접전류(I3)가 동일한 경우를 예시적으로 도시하고 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 예컨대, 제1용접전류(I1)가 제3용접전류(I3)보다 크거나, 제3용접전류(I3)가 제1용접전류(I1)보다 큰 것도 가능하다. 다만, 어떠한 경우이든 제1용접전류(I1) 및 제3용접전류(I3)는 제2용접전류(I2)보다 클 수 있다.In one embodiment, the third welding current I3 applied to the welding area in the main pulse step S400 may be greater than the second welding current I2 applied to the welding area in each impulse step S300. For example, the second welding current I2 may satisfy 80 to 90% of the third welding current I3. Meanwhile, FIG. 3 exemplarily shows a case where the first welding current I1 applied to the welding area in the pre-pulse step (S200) and the third welding current I3 applied to the welding area in the main pulse step (S400) are the same. but is not limited thereto. For example, the first welding current I1 may be greater than the third welding current I3 or the third welding current I3 may be greater than the first welding current I1. However, in any case, the first welding current I1 and the third welding current I3 may be greater than the second welding current I2.

이러한 메인펄스 단계(S400)에서 용접부위에 인가되는 제3용접전류(I3)는 6.0kA 이상 7.5kA 이하를 만족할 수 있다. 제3용접전류(I3)가 6.0kA에 미달하는 경우, 너겟이 충분히 성장하지 못하여 너겟경이 감소하는 문제가 있다. 반면에, 제3용접전류(I3)가 7.5kA를 초과하는 경우, 스패터가 발생하여 용접품질이 저하되는 문제가 있다.In this main pulse step (S400), the third welding current I3 applied to the welding area may satisfy 6.0 kA or more and 7.5 kA or less. When the third welding current I3 is less than 6.0 kA, the nugget does not grow sufficiently and the nugget diameter decreases. On the other hand, when the third welding current I3 exceeds 7.5 kA, there is a problem in that spatter occurs and the welding quality deteriorates.

또한, 일 실시예로, 메인펄스 단계(S400)에서 용접부위에 제3용접전류(I3)가 인가되는 제3통전시간(t3)은 프리펄스 단계(S200)에서 용접부위에 제1용접전류(I1)가 인가되는 제1통전시간(t1) 및/또는 임펄스 단계(S300)에서 용접부위에 제2용접전류(I2)가 인가되는 제2통전시간(t2)보다 길 수 있다. 구체적인 예로, 제1통전시간(t1)은 제2통전시간(t2)보다 짧고, 제2통전시간(t2)은 제3통전시간(t3)보다 짧을 수 있다.In addition, as an embodiment, the third conduction time (t3) in which the third welding current (I3) is applied to the welding area in the main pulse step (S400) is the first welding current (I1) to the welding area in the pre-pulse step (S200). It may be longer than the first conduction time (t1) when is applied and/or the second conduction time (t2) when the second welding current (I2) is applied to the welding part in the impulse step (S300). As a specific example, the first energization time t1 may be shorter than the second energization time t2, and the second energization time t2 may be shorter than the third energization time t3.

예컨대, 메인펄스 단계(S400)에서 용접부위에 제3용접전류(I3)가 인가되는 제3통전시간(t3)은 150ms 이상 200ms 이하를 만족할 수 있다. 제3통전시간(t3)이 150ms에 미달하는 경우, 너겟이 충분히 성장하지 못하여 너겟경이 감소하는 문제가 있다. 반면에, 제3통전시간(t3)이 200ms를 초과하는 경우, 스패터가 발생하여 용접품질이 저하되는 문제가 있다.For example, in the main pulse step (S400), the third conduction time (t3) in which the third welding current (I3) is applied to the welding area may satisfy 150 ms or more and 200 ms or less. When the third conduction time (t3) is less than 150 ms, there is a problem in that the nugget does not grow sufficiently and the nugget diameter decreases. On the other hand, when the third conduction time t3 exceeds 200 ms, there is a problem in that spatter occurs and the welding quality deteriorates.

유지 단계(S500)는 메인펄스 단계(S400)에서 제3용접전류(I3)의 인가가 완료된 후에 핫 스탬핑 강판들을 사전 설정된 유지시간(ts)동안 유지하는 단계이다. The maintenance step (S500) is a step of maintaining the hot stamping steel sheets for a predetermined holding time (ts) after the application of the third welding current (I3) is completed in the main pulse step (S400).

일 실시예로, 유지 단계(S500)가 수행되는 유지시간(ts)은 40ms 이상 100ms 이하일 수 있다. 다른 실시예로, 유지 단계(S500)가 생략되는 것도 가능하다.In one embodiment, the sustaining time ts during which the sustaining step S500 is performed may be 40 ms or more and 100 ms or less. In another embodiment, it is also possible that the maintenance step (S500) is omitted.

이하에서는, 실시예 및 비교예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 그러나, 하기의 실시예 및 비교예는 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 하기의 실시예 및 비교예에 의하여 한정되는 것은 아니다. 하기의 실시예 및 비교예는 본 발명의 범위 내에서 당업자에 의해 적절히 수정, 변경될 수 있다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail through Examples and Comparative Examples. However, the following Examples and Comparative Examples are intended to explain the present invention in more detail, and the scope of the present invention is not limited by the following Examples and Comparative Examples. The following Examples and Comparative Examples may be appropriately modified or changed by those skilled in the art within the scope of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 강판들의 점 용접 방법에 의해 형성된 너겟의 일부를 나타내는 이미지이고, 도 5a 및 도 5b는 실시예 및 비교예 각각에 대하여 용접전류와 너겟경의 관계를 나타내는 그래프들이고, 도 6a 및 도 6b는 실시예 및 비교예 각각에 대하여 용접전류와 인장전단강도의 관계를 나타내는 그래프들이다.4 is an image showing a part of a nugget formed by the spot welding method of hot stamping steel sheets according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 5A and 5B show the relationship between welding current and nugget diameter for each of the examples and comparative examples. 6A and 6B are graphs showing the relationship between welding current and tensile shear strength for Examples and Comparative Examples, respectively.

구체적으로, 도 5a 및 도 6a는 본 발명의 일 실시예로서 상기 표 1의 용접 조건을 적용한 경우에 대하여 용접전류와 너겟경의 관계 및 용접전류와 인장전단강도(TSS)의 관계를 나타내는 그래프이고, 도 5b 및 도 6b는 비교예로서 전술한 용접 조건과 적어도 일부가 상이한 용접 조건을 적용한 경우의 용접전류와 너겟경의 관계 및 용접전류와 인장전단강도(TSS)의 관계를 나타내는 그래프이다.Specifically, FIGS. 5A and 6A are graphs showing the relationship between welding current and nugget diameter and welding current and tensile shear strength (TSS) when the welding conditions of Table 1 are applied as an embodiment of the present invention, 5B and 6B are graphs showing the relationship between welding current and nugget diameter and welding current and tensile shear strength (TSS) when welding conditions at least partially different from the above-described welding conditions are applied as comparative examples.

또한, 도 6a 및 도 6b에 도시된 타입 A는 도 2a와 같이 강판들이 배치된 경우에 대응하고, 타입 B는 도 2c와 같이 강판들이 배치된 경우에 대응하고, 타입 C는 도 2c와 같이 강판들이 배치된 경우에 대응한다.In addition, Type A shown in FIGS. 6A and 6B corresponds to the case where steel plates are arranged as shown in FIG. 2A, Type B corresponds to the case where steel plates are arranged as shown in FIG. 2C, and Type C corresponds to the case where steel plates are arranged as shown in FIG. 2C. Corresponds to the case where are placed.

본 발명의 일 실시예에 따른 핫 스탬핑 강판들의 점 용접 방법에 의하면, 핫 스탬핑 강판들이 중첩된 용접부위에 너겟(ng)이 형성될 수 있다. 도 4에 도시된 바와 같이, 순차로 배치된 제1강판(ST1), 제2강판(ST2) 및 제3강판(ST3)이 접한된 경우 너겟(ng)은 용접부위에서 제1강판(ST1), 제2강판(ST2) 및 제3강판(ST3) 각각과 적어도 일부가 중첩하도록 형성될 수 있다.According to the spot welding method of hot stamping steel sheets according to an embodiment of the present invention, a nugget ng may be formed at a welded portion where the hot stamping steel sheets overlap. As shown in FIG. 4, when the sequentially disposed first steel plate ST1, second steel plate ST2, and third steel plate ST3 are in contact with each other, the nugget ng is connected to the first steel plate ST1, It may be formed to overlap at least a portion of each of the second steel plate ST2 and the third steel plate ST3.

일 실시예로, 너겟(ng)의 직경은 너겟(ng)이 제1강판(ST1)과 제2강판(ST2) 사이의 접촉면인 제1접촉면과 중첩하는 부분의 제1너비(w1) 및/또는 너겟(ng)이 제2강판(ST2)과 제3강판(ST3) 사이의 접촉면인 제2접촉면과 중첩하는 부분의 제2너비(w2)로 측정될 수 있다. 즉, 너겟(ng)의 직경이 사전 설정된 범위를 만족한다는 것은 제1너비(w1) 및/또는 제2너비(w2)가 사전 설정된 범위를 만족하는 것으로 이해될 수 있다. 또한, 제1너비(w1)와 제2너비(w2)는 서로 동일하거나 상이할 수 있다.In one embodiment, the diameter of the nugget ng is the first width w1 of the portion where the nugget ng overlaps the first contact surface, which is the contact surface between the first steel plate ST1 and the second steel plate ST2, and/or Alternatively, the nugget ng may be measured as a second width w2 of a portion overlapping a second contact surface, which is a contact surface between the second steel plate ST2 and the third steel plate ST3. That is, that the diameter of the nugget ng satisfies the preset range may be understood as satisfying the first width w1 and/or the second width w2 within the preset range. Also, the first width w1 and the second width w2 may be the same as or different from each other.

이러한 너겟(ng)의 직경은 핫 스탬핑 강판들 각각의 두께를 t라고 할 시, 4√t 이상, 보다 바람직하게는 5√t 이상을 만족할 수 있다.The diameter of the nugget ng may satisfy 4√t or more, more preferably 5√t or more, when t is the thickness of each of the hot stamping steel sheets.

도 5a 내지 도 6b를 참조하면 용접전류범위가 도시되어 있다. 여기서 "용접전류범위"는 요구되는 너겟경 및 접합된 후의 인장전단강도(TSS)를 확보함과 동시에 스패터가 발생하지 않는 용접전류의 범위를 의미한다. 즉, 용접전류범위의 하한보다 작은 용접전류를 적용하는 경우, 충분한 크기의 너겟경을 확보하지 못하여 용접품질이 저하되거나 접합된 후의 부품의 인장전단강도(TSS)가 저하될 수 있다. 반면에, 용접전류범위의 상한보다 큰 용접전류를 적용하는 경우, 스패터가 발생할 수 있다. 본 발명의 실시예들에 의하면 상대적으로 넓은 용접전류범위를 확보할 수 있는 효과가 있다. 선택적 실시예에서 너겟(ng)의 직경은 6.4mm 이상을 만족하고, 인장전단강도(TSS)는 2,032kgf/spot 이상을 만족할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 용접전류범위는 너겟경 기준 Δ1.2kA 이상 또는 인장전단강도(TSS) 기준 Δ1.7kA이상을 만족할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.Referring to FIGS. 5A to 6B , a welding current range is shown. Here, the "welding current range" means a range of welding current that secures the required nugget diameter and tensile shear strength (TSS) after bonding and at the same time does not generate spatter. That is, when a welding current smaller than the lower limit of the welding current range is applied, a nugget diameter of a sufficient size cannot be secured, and thus welding quality may be deteriorated or tensile shear strength (TSS) of parts after being joined may be deteriorated. On the other hand, if a welding current greater than the upper limit of the welding current range is applied, spatter may occur. According to the embodiments of the present invention, there is an effect of securing a relatively wide welding current range. In an optional embodiment, the diameter of the nugget ng may satisfy 6.4 mm or more, and the tensile shear strength (TSS) may satisfy 2,032 kgf/spot or more, but is not limited thereto. In addition, the welding current range may satisfy Δ1.2kA or more based on nugget diameter or Δ1.7kA or more based on tensile shear strength (TSS), but is not limited thereto.

일 실시예로, 도 5a 및 도 5b를 참조하면, 용접전류범위 내에서는 너겟(ng)이 제1강판(ST1)과 제2강판(ST2) 사이의 접촉면인 제1접촉면과 중첩하는 부분의 제1너비(w1) 및 너겟(ng)이 제2강판(ST2)과 제3강판(ST3) 사이의 접촉면인 제2접촉면과 중첩하는 부분의 제2너비(w2)가 전부 6.4 mm 이상을 만족할 수 있다.As an embodiment, referring to FIGS. 5A and 5B, within the welding current range, the nugget ng is the contact surface between the first steel plate ST1 and the second steel plate ST2, and the overlapping portion of the first contact surface. The first width w1 and the second width w2 of the portion where the nugget ng overlaps the second contact surface, which is the contact surface between the second steel plate ST2 and the third steel plate ST3, may all satisfy 6.4 mm or more. there is.

이때, 도 5a에서는 용접전류가 6.5kA일 때부터 제1너비(w1) 및 제2너비(w2)가 6.4mm 이상을 만족한다. 이에 따라 용접전류범위는 약 Δ1.2kA를 만족하는 바, 상대적으로 넓은 용접전류범위가 확보되었음을 확인할 수 있다. 반면에, 도 5b에서는 용접전류가 6.5kA를 초과하고 스패터 발생이 시작되는 7.0kA 미만에서도 제1너비(w1) 또는 제2너비(w2)가 6.4mm 이상을 만족하지 못한다. 이에 따라 용접전류범위는 Δ0kA, 즉, 용접전류범위가 확보되지 않은 것을 확인할 수 있다. 이는 전술한 본 발명의 용접조건을 적용함에 따라 스패터 시작 구간이 상향되고 보다 넓은 용접전류범위를 확보한 것으로 이해될 수 있다.At this time, in FIG. 5A, when the welding current is 6.5 kA, the first width w1 and the second width w2 satisfy 6.4 mm or more. Accordingly, since the welding current range satisfies about Δ1.2kA, it can be confirmed that a relatively wide welding current range is secured. On the other hand, in FIG. 5B , the first width w1 or the second width w2 does not satisfy 6.4 mm or more even when the welding current exceeds 6.5 kA and is less than 7.0 kA at which spatter occurs. Accordingly, it can be confirmed that the welding current range is Δ0kA, that is, the welding current range is not secured. It can be understood that the spatter start section is increased and a wider welding current range is secured by applying the welding conditions of the present invention described above.

일 실시예로, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 용접전류범위 내에서는 타입 A 내지 타입 C 전부가 2,032kgf/spot 이상을 만족할 수 있다. 즉, 용접전류범위는 타입의 종류에 관계없이 접합된 후의 부품의 인장전단강도(TSS)가 요구되는 조건을 만족함과 동시에 스패터가 발생하지 않는 용접전류의 범위일 수 있다. 이러한 용접전류범위는 도 6a의 실시예에서는 약 Δ1.7kA가 확보된 반면, 도 6b의 비교예에서는 약 Δ0.7kA에 불과한 것을 확인할 수 있다. 즉, 도 6a의 실시예의 용접전류범위가 도 6b의 비교예의 용접전류범위와 대비하여 상대적으로 넓을 수 있다. 이는 전술한 본 발명의 용접조건을 적용함에 따라 스패터 시작 구간이 상향되고 보다 넓은 용접전류범위를 확보한 것으로 이해될 수 있다.As an example, referring to FIGS. 6A and 6B , all types A to C may satisfy 2,032 kgf/spot or more within a welding current range. That is, the welding current range may be a range of welding current that satisfies the condition required for the tensile shear strength (TSS) of the parts after being joined regardless of the type and at the same time does not generate spatter. It can be seen that this welding current range is only about Δ0.7kA in the comparative example of FIG. 6b, whereas about Δ1.7kA is secured in the embodiment of FIG. 6a. That is, the welding current range of the embodiment of FIG. 6A may be relatively wide compared to the welding current range of the comparative example of FIG. 6B. It can be understood that the spatter start section is increased and a wider welding current range is secured by applying the welding conditions of the present invention described above.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것 이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical spirit of the appended claims.

wp: 용접부위
ng: 너겟
ST1: 제1강판
ST2: 제2강판
ST3: 제3강판
e1: 제1전극
e2: 제2전극
I1: 제1용접전류
I2: 제2용접전류
I3: 제3용접전류
t1: 제1통전시간
t2: 제2통전시간
t3: 제3통전시간
tc: 냉각시간
ts: 유지시간
wp: welded area
ng: nugget
ST1: 1st steel plate
ST2: 2nd steel plate
ST3: 3rd steel plate
e1: first electrode
e2: second electrode
I1: 1st welding current
I2: 2nd welding current
I3: 3rd welding current
t1: first energization time
t2: Second energization time
t3: 3rd energization time
tc: cooling time
ts: retention time

Claims (12)

핫 스탬핑 강판들의 적어도 일부가 서로 중첩하도록 배치하고 가압력을 제공하는 단계;
상기 핫 스탬핑 강판들이 중첩된 용접부위에 제1용접전류를 제1통전시간동안 인가하는, 프리펄스 단계;
상기 용접부위에 상기 제1용접전류보다 작은 제2용접전류를 제2통전시간동안 인가하여 너겟을 형성하되, 2회 이상 반복되는, 임펄스 단계; 및
상기 용접부위에 상기 제2용접전류보다 큰 제3용접전류를 제3통전시간동안 인가하여 상기 너겟을 성장시키는, 메인펄스 단계;
를 포함하는, 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법.
arranging at least a portion of the hot stamping steel sheets to overlap each other and providing a pressing force;
a pre-pulse step of applying a first welding current to a welding portion where the hot stamped steel sheets overlap for a first conduction time;
forming a nugget by applying a second welding current smaller than the first welding current to the welding region for a second conduction time, the impulse step being repeated two or more times; and
a main pulse step of growing the nugget by applying a third welding current greater than the second welding current to the welding region for a third conduction time;
Including, spot welding method of hot stamping steel sheet.
제1항에 있어서,
상기 제1용접전류는 6.0kA 이상 7.3kA 이하이고,
상기 제2용접전류는 5.5kA 이상 6.5kA 이하이고,
상기 제3용접전류는 6.0kA 이상 7.5kA 이하인, 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법.
According to claim 1,
The first welding current is 6.0 kA or more and 7.3 kA or less,
The second welding current is 5.5 kA or more and 6.5 kA or less,
The third welding current is 6.0 kA or more and 7.5 kA or less, a method of spot welding a hot stamping steel sheet.
제1항에 있어서,
상기 제2용접전류는 상기 제1용접전류의 80~90% 또는 상기 제3용접전류의 80~90%인, 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법.
According to claim 1,
The second welding current is 80 to 90% of the first welding current or 80 to 90% of the third welding current, a method of spot welding a hot stamping steel sheet.
제1항에 있어서,
상기 제1통전시간은 상기 제2통전시간보다 짧고,
상기 제2통전시간은 상기 제3통전시간보다 짧은, 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법.
According to claim 1,
The first energization time is shorter than the second energization time,
The second conduction time is shorter than the third conduction time, a method of spot welding a hot stamping steel sheet.
제4항에 있어서,
상기 제1통전시간은 30ms 이상 50ms 이하이고,
상기 제2통전시간은 100ms 이상 160ms 이하이고,
상기 제3통전시간은 150ms 이상 200ms 이하인, 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법.
According to claim 4,
The first conduction time is 30 ms or more and 50 ms or less,
The second conduction time is 100 ms or more and 160 ms or less,
The third conduction time is 150 ms or more and 200 ms or less, a method of spot welding a hot stamping steel sheet.
제1항에 있어서,
상기 핫 스탬핑 강판들 각각의 두께를 t라고 할 시,
상기 메인펄스 단계에서 상기 너겟은 직경이 4√t 이상을 만족하도록 성장하는, 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법.
According to claim 1,
When the thickness of each of the hot stamping steel sheets is t,
In the main pulse step, the nugget grows to satisfy a diameter of 4√t or more, a method of spot welding a hot stamping steel sheet.
제6항에 있어서,
상기 메인펄스 단계에서 상기 너겟은 직경이 5√t 이상을 만족하도록 성장하는, 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법.
According to claim 6,
In the main pulse step, the nugget grows to satisfy a diameter of 5√t or more, a method of spot welding a hot stamping steel sheet.
제1항에 있어서,
상기 용접부위를 사전 설정된 냉각시간동안 냉각시키는 단계;
를 더 포함하고,
상기 용접부위를 사전 설정된 냉각시간동안 냉각시키는 단계는, 상기 프리펄스 단계와 상기 임펄스 단계 사이, 상기 임펄스 단계들 사이 및 상기 임펄스 단계와 상기 메인펄스 단계 사이에 각각 수행되는, 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법.
According to claim 1,
cooling the welded area for a preset cooling time;
Including more,
The step of cooling the welded area for a preset cooling time is performed between the pre-pulse step and the impulse step, between the impulse steps, and between the impulse step and the main pulse step, respectively, for spot welding of hot stamping steel sheets. Way.
제8항에 있어서,
상기 사전 설정된 냉각시간은 20ms 이상 40ms 이하인, 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법.
According to claim 8,
The preset cooling time is 20 ms or more and 40 ms or less, a method of spot welding a hot stamping steel sheet.
제1항에 있어서,
상기 용접부위에 상기 제3용접전류가 인가된 후에 상기 가압력을 유지한 상태에서 상기 핫 스탬핑 강판들을 사전 설정된 유지시간동안 유지하는 단계;
를 더 포함하는, 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법.
According to claim 1,
holding the hot stamped steel sheets for a predetermined holding time while maintaining the pressing force after the third welding current is applied to the welding portion;
Further comprising, spot welding method of hot stamping steel sheet.
제10항에 있어서,
상기 사전 설정된 유지시간은 40ms 이상 100ms 이하인, 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법.
According to claim 10,
The preset holding time is 40 ms or more and 100 ms or less, a method of spot welding a hot stamping steel sheet.
제1항에 있어서,
상기 핫 스탬핑 강판들은 3개의 핫 스탬핑 강판들을 포함하는, 핫 스탬핑 강판의 점 용접 방법.
According to claim 1,
The method of spot welding of hot stamping steel plates, wherein the hot stamping steel plates include three hot stamping steel plates.
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