KR102507236B1 - Welding method for zinc coated steel - Google Patents
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Abstract
본 발명에 의한 아연도금강 용접방법은, 조직 내에 잔류 오스테나이트를 포함하는 베이스강재를 마련하는 준비단계; 상기 베이스강재에 아연 도금층을 형성시켜 도금강재를 마련하는 도금단계; 상기 도금강재의 표면 중 용접될 위치의 표면을 국부적으로 가열하여 상기 아연 도금층을 α-Fe(Zn)상으로 변형시키는 열처리단계; 및 상기 도금강재의 표면 중 가열되어 α-Fe(Zn)상이 형성된 위치를 가압하여 상대재와 저항용접시키는 용접단계;를 포함하고, 상기 열처리단계 중에 형성된 α-Fe(Zn)상의 용융점은, 상기 용접단계에서 상기 도금강재와 상기 상대재가 저항용접되는 온도보다 높은 것을 특징으로 한다.A method for welding galvanized steel according to the present invention includes a preparation step of preparing a base steel material containing retained austenite in the structure; A plating step of preparing a coated steel material by forming a galvanized layer on the base steel material; A heat treatment step of locally heating a surface of a surface of the plated steel at a position to be welded to transform the galvanized layer into an α-Fe (Zn) phase; And a welding step of resistance welding the surface of the plated steel by pressing the position where the α-Fe (Zn) phase is formed on the surface of the plated steel material, and the melting point of the α-Fe (Zn) phase formed during the heat treatment step is In the welding step, it is characterized in that the plated steel material and the counter material are higher than the temperature at which resistance welding is performed.
Description
본 발명은 아연도금강 용접방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 아연 도금되고 조직에 오스테나이트를 포함하는 강재를 용접하는 아연도금강 용접방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for welding galvanized steel, and more particularly, to a method for welding galvanized steel that is galvanized and contains austenite in its structure.
최근 자동차용 강판이 점차 고강도화되고 있는 추세에서, 높은 강도를 갖는 TRIP(Transformation induced plasticity)강의 적용이 점차 확대되고 있다. TRIP강은 조직 내에 잔류 오스테나이트를 유도하여 강도 및 연신율을 증대시킨 강재로서, 높은 강성을 가지면서 가공성이 뛰어난 장점이 있다.Recently, in the trend of gradually increasing the strength of steel sheets for automobiles, the application of TRIP (Transformation Induced Plasticity) steel having high strength is gradually expanding. TRIP steel is a steel material in which strength and elongation are increased by inducing retained austenite in the structure, and has an advantage of excellent workability while having high rigidity.
한편, 강재의 내식성을 향상시키고 외관 품질을 향상시킬 수 있도록, 강재의 표면에 아연을 도금한 아연도금강판이 널리 사용되고 있고, 강재와 강재를 접합시키는 방법으로서 용접이 흔히 사용된다. 도 1에 전극(200)으로 두 베이스강재(110)를 가압하고, 전원장치(300)에서 공급되는 전원을 이용하여 저항 점용접을 통해 두 베이스강재(110)를 접합시키는 모습이 개략적으로 도시되어 있다.On the other hand, in order to improve the corrosion resistance of steel materials and improve the appearance quality, galvanized steel sheets coated with zinc on the surface of steel materials are widely used, and welding is often used as a method of joining steel materials to steel materials. 1 pressurizes the two
아연도금강판을 상대재에 용접 접합시킬때 발생하는 용접열은 순수한 아연의 용융점(약 429℃)이나 소량의 철이 합금된 아연의 용융점(최대 약 782℃)에 비해 높은 900~1000℃ 수준이기 때문에, 용접 과정 중에 아연 도금층이 쉽게 용융될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 소정의 조성 및 온도 범위인 LME area에서 용접을 수행하면 아연 도금층이 용융되게 된다.The welding heat generated when welding galvanized steel sheet to the other material is 900~1000℃, which is higher than the melting point of pure zinc (about 429℃) or the melting point of zinc alloyed with a small amount of iron (up to about 782℃). , the galvanized layer can be easily melted during the welding process. As shown in FIG. 2, when welding is performed in the LME area of a predetermined composition and temperature range, the galvanized layer is melted.
도 3에 도시된 바와 같이, 아연이 용융되어 액상 금속이 발생한 상태에서 이부위를 가압하게 되면, 고상 상태인 베이스강재(110)의 표면으로부터 입계를 따라 액상 금속이 침투하면서 용접부위(W) 주변에 크랙(C)을 발생, 확대시키는 액상금속취화(Liquid Metal Embrittlement, LME) 현상이 발생하게 된다.As shown in FIG. 3, when zinc is melted and this part is pressed in a state in which liquid metal is generated, the liquid metal penetrates along the grain boundary from the surface of the
일반적으로 강재의 조직 중 페라이트는 이러한 LME 현상에 대한 저항성이 우수하지만 오스테나이트는 LME에 의해 크랙이 발생하기 쉽기 때문에, TRIP강 등 조직 내에 잔류 오스테나이트를 포함하는 강재는 아연도금을 한 상태에서 용접을 수행하는 것이 어려웠다.In general, among steel structures, ferrite has excellent resistance to this LME phenomenon, but since austenite is easily cracked by LME, steel materials containing retained austenite in the structure such as TRIP steel are welded in a galvanized state. It was difficult to do.
즉, 용융된 아연이 오스테나이트의 결정립계 사이로 침투하여 박리 현상을 일으키고, 이러한 균열이 확대되어 용접부에 크랙이 발생하게 되는 것이다.That is, molten zinc penetrates between the grain boundaries of austenite to cause peeling, and cracks occur at the welded part as these cracks expand.
따라서, TRIP강 등 조직에 잔류 오스테나이트를 포함하고 아연도금된 강재를 용접시키면서 LME 현상이 발생하지 않는 새로운 용접 방법이 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a demand for a new welding method in which the LME phenomenon does not occur while welding a galvanized steel material containing retained austenite in a structure such as TRIP steel.
상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art above are only for improving understanding of the background of the present invention, and should not be taken as an admission that they correspond to prior art already known to those skilled in the art.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 아연 도금되고 조직에 잔류 오스테나이트를 포함하는 강재를 용접 접합시키더라도 LME 현상을 방지할 수 있는 아연도금강 용접방법을 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a galvanized steel welding method capable of preventing the LME phenomenon even when welding a steel material that is galvanized and contains retained austenite in its structure. is to do
위 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 아연도금강 용접방법은, 조직 내에 잔류 오스테나이트를 포함하는 베이스강재를 마련하는 준비단계; 상기 베이스강재에 아연 도금층을 형성시켜 도금강재를 마련하는 도금단계; 상기 도금강재의 표면 중 용접될 위치의 표면을 국부적으로 가열하여 상기 아연 도금층을 α-Fe(Zn)상으로 변형시키는 열처리단계; 및 상기 도금강재의 표면 중 가열되어 α-Fe(Zn)상이 형성된 위치를 가압하여 상대재와 저항용접시키는 용접단계;를 포함하고, 상기 열처리단계 중에 형성된 α-Fe(Zn)상의 용융점은, 상기 용접단계에서 상기 도금강재와 상기 상대재가 저항용접되는 온도보다 높은 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a galvanized steel welding method according to an embodiment of the present invention includes a preparation step of preparing a base steel material containing retained austenite in the structure; A plating step of preparing a coated steel material by forming a galvanized layer on the base steel material; A heat treatment step of locally heating a surface of a surface of the plated steel at a position to be welded to transform the galvanized layer into an α-Fe (Zn) phase; And a welding step of resistance welding the surface of the plated steel by pressing the position where the α-Fe (Zn) phase is formed on the surface of the plated steel material, and the melting point of the α-Fe (Zn) phase formed during the heat treatment step is In the welding step, it is characterized in that the plated steel material and the counter material are higher than the temperature at which resistance welding is performed.
상기 열처리단계는 상기 아연 도금층을 600~900℃로 가열할 수 있다.In the heat treatment step, the galvanized layer may be heated to 600 to 900°C.
상기 열처리단계 중에 발생된 열을 이용하여 상기 베이스강재로부터 아연 도금층에 Fe를 확산시켜 아연 도금층을 δ상에서 α-Fe(Zn)상으로 변형시킬 수 있다.By using the heat generated during the heat treatment step, Fe is diffused from the base steel material to the galvanized layer so that the galvanized layer can be transformed from a δ phase to an α-Fe(Zn) phase.
상기 열처리단계에서 아연 도금층이 변형되어 생성된 α-Fe(Zn)상은 Fe 함량이 70% 이상일 수 있다.In the heat treatment step, the α-Fe(Zn) phase generated by transforming the galvanized layer may have a Fe content of 70% or more.
상기 용접단계에서 상기 도금강재와 상기 상대재가 저항용접되는 온도는 900~1000℃이고, 상기 열처리단계에서 형성된 상기 α-Fe(Zn)상의 용융점은 1000℃ 이상일 수 있다.In the welding step, the resistance welding temperature of the plated steel material and the counter material may be 900 to 1000 ° C, and the melting point of the α-Fe (Zn) phase formed in the heat treatment step may be 1000 ° C or more.
상기 열처리단계에서 가열하는 위치는 상기 용접단계에서 상기 도금강재의 표면을 가압하는 전극과 맞닿는 부위일 수 있다.The heating position in the heat treatment step may be a region in contact with an electrode that presses the surface of the plated steel material in the welding step.
상기 열처리단계에서 가열하는 위치는 상기 용접단계에서 상기 도금강재의 표면을 가압하는 전극과 맞닿는 부위 및 상기 용접단계에서 상기 도금강재와 상기 상대재가 접하는 부위일 수 있다.The heating position in the heat treatment step may be a region in contact with an electrode that presses the surface of the plated steel member in the welding step and a region in contact with the plated steel member and the counter material in the welding step.
상기 용접단계에서 상기 도금강재와 용접되는 상기 상대재는 상기 준비단계, 상기 도금단계 및 상기 열처리단계를 거친 상기 도금강재와 동일할 수 있다.In the welding step, the plated steel material and the counter material to be welded may be the same as the plated steel material that has undergone the preparation step, the plating step, and the heat treatment step.
상기 준비단계에서 마련된 베이스강재는 TRIP(TRansformation-Induced Plasticity)강일 수 있다.The base steel prepared in the preparation step may be TRansformation-Induced Plasticity (TRIP) steel.
상기 준비단계에서 마련된 베이스강재는 C: 0.25% 이하(0% 제외), Mn: 2.0%(0% 제외) 이하, Al+Si: 2.0% 이하(0% 제외), 잔부 Fe를 포함할 수 있다.The base steel material prepared in the preparation step may include C: 0.25% or less (excluding 0%), Mn: 2.0% or less (excluding 0%), Al+Si: 2.0% or less (excluding 0%), and the balance Fe. .
상기 준비단계에서 마련된 베이스강재는 조직 내에 마르텐사이트와 베이나이트의 부피 분율 합계가 50~90%이고, 잔류 오스테나이트의 부피 분율이 10~50%일 수 있다.In the base steel material prepared in the preparation step, the total volume fraction of martensite and bainite in the structure may be 50 to 90%, and the volume fraction of retained austenite may be 10 to 50%.
상기 열처리단계는 상기 도금강재의 표면에 레이저를 조사하여 수행될 수 있다.The heat treatment step may be performed by irradiating a laser to the surface of the plated steel material.
본 발명에 의한 아연도금강 용접방법에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.According to the galvanized steel welding method according to the present invention, the following effects are obtained.
첫째, 잔류 오스테나이트를 포함하는 아연도금강을 용접 접합하더라도 LME 현상을 방지할 수 있다.First, even if galvanized steel containing retained austenite is welded, the LME phenomenon can be prevented.
둘째, 별도의 강재 성분조정 없이 LME 현상을 방지할 수 있기 때문에 적용이 용이하다.Second, it is easy to apply because the LME phenomenon can be prevented without separate steel component adjustment.
셋째, LME 현상을 방지함으로써 아연도금강을 용접시키더라도 내구성 및 강성을 확보할 수 있다.Third, by preventing the LME phenomenon, durability and rigidity can be secured even when galvanized steel is welded.
도 1은 저항 점용접(Resistance Spot Welding, RSW) 장치를 이용하여 강재를 접합시키는 모습을 나타낸 구성도이고,
도 2는 Fe-Zn의 상태도이고,
도 3은 LME 현상에 의해 용접부에 크랙이 형성된 모습을 나타낸 사진이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 아연도금강 용접방법의 순서도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 강재를 열처리하고 용접시키는 모습을 나타낸 개략도이고,
도 6은 본 발명의 여러 실시예에 따른 열처리 모습을 나타낸 개략도이다.1 is a configuration diagram showing the state of joining steel materials using a resistance spot welding (RSW) device,
2 is a phase diagram of Fe-Zn,
Figure 3 is a photograph showing the appearance of cracks formed in the welded portion by the LME phenomenon,
4 is a flowchart of a method for welding galvanized steel according to an embodiment of the present invention;
Figure 5 is a schematic diagram showing the appearance of heat treatment and welding of steel materials according to an embodiment of the present invention,
6 is a schematic diagram showing heat treatment according to various embodiments of the present invention.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함하는"의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.The terminology used herein is intended only to refer to specific embodiments and is not intended to limit the present invention. As used herein, the singular forms also include the plural forms unless the phrases clearly indicate the opposite. As used herein, the meaning of "comprising" specifies specific characteristics, regions, integers, steps, operations, elements, and/or components, and other specific characteristics, regions, integers, steps, operations, elements, elements, and/or groups. does not exclude the presence or addition of
다르게 정의하지는 않았지만, 여기에 사용되는 기술용어 및 과학용어를 포함하는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 일반적으로 이해하는 의미와 동일한 의미를 가진다. 보통 사용되는 사전에 정의된 용어들은 관련기술문헌과 현재 개시된 내용에 부합하는 의미를 가지는 것으로 추가 해석되고, 정의되지 않는 한 이상적이거나 매우 공식적인 의미로 해석되지 않는다.Although not defined differently, all terms including technical terms and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms defined in commonly used dictionaries are additionally interpreted as having meanings consistent with related technical literature and currently disclosed content, and are not interpreted in ideal or very formal meanings unless defined.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 아연도금강 용접방법에 대하여 설명하기로 한다.Hereinafter, a method for welding galvanized steel according to a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 아연도금강 용접방법의 순서도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 강재를 열처리하고 용접시키는 모습을 나타낸 개략도이고, 도 6은 본 발명의 여러 실시예에 따른 열처리 모습을 나타낸 개략도이다.Figure 4 is a flow chart of a galvanized steel welding method according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a schematic diagram showing the appearance of heat-treating and welding a steel material according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a number of various aspects of the present invention It is a schematic diagram showing the appearance of heat treatment according to the embodiment.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 아연도금강 용접방법은 크게 준비단계(S100), 도금단계(S200), 열처리단계(S300) 및 용접단계(S400)를 포함하여 구성된다.4 to 6, the galvanized steel welding method according to the present invention largely includes a preparation step (S100), a plating step (S200), a heat treatment step (S300), and a welding step (S400). .
준비단계(S100)는 본 발명에 따른 용접방법을 수행하기 위한 베이스강재(110)를 마련하기 위한 단계이고, 도금단계(S200)는 베이스강재(110)의 표면에 아연 도금층(120)을 형성시킨 도금강재(100)를 마련하기 위한 단계이며, 열처리단계(S300)는 아연 도금층(120)의 일부분을 가열하여 α-Fe(Zn)상으로 구성된 변형부(121)로 변형시키는 단계이고, 용접단계(S400)는 도금강재(100)의 변형부(121)를 가압하여 상대재와 저항용접시키는 단계이다.The preparation step (S100) is a step for preparing the
준비단계(S100)에서 마련되는 베이스강재(110)는 조직 내에 잔류 오스테나이트를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이는 오스테나이트 조직을 포함하는 베이스강재(110)에 아연도금층(120)을 형성시킨 후 저항용접시키면 아연 도금층(120)이 용융되어 베이스강재(110) 내부로 침투하면서 LME 현상에 의해 취성파괴가 발생하기 때문이다.The
이때, 오스테나이트 조직은 특히 LME 현상에 의한 취성파괴에 취약하므로, 베이스강재(110)와 같이 잔류 오스테나이트가 포함된 강재에 본 발명에 따른 용접방법을 적용하는 것이 바람직하다.At this time, since the austenite structure is particularly vulnerable to brittle fracture caused by the LME phenomenon, it is preferable to apply the welding method according to the present invention to steel materials containing retained austenite, such as the
준비단계(S100)에서 마련되는 베이스강재(110)는 바람직하게는 강도 및 연신율이 우수한 TRIP(TRansformation-Induced Plasticity)강이고, 그 조성은 예를 들어 C: 0.25% 이하(0% 제외), Mn: 2.0%(0% 제외) 이하, Al+Si: 2.0% 이하(0% 제외), 잔부 Fe를 포함하도록 구성될 수 있다.The
베이스강재(110)의 조직은 마르텐사이트와 베이나이트의 부피 분율 합계가 50~90%, 잔류 오스테나이트의 부피 분율이 10~50%일 수 있다.The structure of the
잔류 오스테나이트의 부피 분율이 10% 미만일 경우 연신율이 감소하여 가공이 어려워지고, 잔류 오스테나이트의 부피 분율이 50%를 초과하면 요구 강성에 미달하여 고강도 차체 등에 사용할 수 없게 된다.When the volume fraction of retained austenite is less than 10%, elongation decreases and processing becomes difficult, and when the volume fraction of retained austenite exceeds 50%, the required stiffness is not met, making it unusable for high-strength automobile bodies.
도금단계(S200)는 베이스강재(110)의 표면에 아연 도금층(120)을 형성시킨 도금강재(100)를 마련하는 단계로서, 바람직하게는 베이스강재(110)의 모든 표면에 아연 도금층(120)이 형성될 수 있도록 예를 들어 아연 도금욕에 베이스강재(110) 스트립을 통과시켜 아연 도금층(120)을 형성시킬 수 있을 것이다.The plating step (S200) is a step of preparing a coated
상술한 준비단계(S100) 및 도금단계(S200)에 대해서는 더 구체적으로 한정하지 않고, 다양한 제조방법을 적용하여 베이스강재(110) 및 도금강재(100)를 마련할 수 있을 것이다.The above-described preparation step (S100) and plating step (S200) are not specifically limited, and various manufacturing methods may be applied to prepare the
열처리단계(S300)에서는 도금강재(100)의 표면 중 후술할 용접단계(S400)에서 전극(200)이 가압할 위치를 가열하여 아연 도금층(120)의 일부분을 α-Fe(Zn)상을 포함하는 변형부(121)로 변형시키게 된다. 이때, 가열 수단은 표면만을 국부적으로 가열할 수 있는 레이저(L)를 조사하는 방법을 사용하는 것이 바람직할 것이다.In the heat treatment step (S300), a portion of the galvanized
일반적으로 아연 도금층(120)이 형성된 직후에는 δ상을 갖게 된다. 이러한 δ상은 도 2에 도시된 바와 같이 용융점이 약 670~782℃인 바, 후술할 용접단계(S400)에서의 용접열(900~1000℃)에 의해 용융될 수 있다.In general, immediately after the galvanized
따라서, 레이저(L)를 조사하여 아연 도금층(120)을 600~900℃로 가열하여 베이스강재(110)로부터 아연 도금층(120)에 Fe 원소를 확산시킴으로써, δ상의 아연 도금층(120)이 α-Fe(Zn)상의 변형부(121)로 변태될 수 있도록 Fe 함량을 증가시키게 된다.Therefore, by irradiating the laser L to heat the galvanized
도 2에 도시된 바와 같이 아연 도금층(120)에서 Fe의 함량이 70% 이상이 되면 용융점이 1000℃를 넘어서는 바, 후술할 용접단계(S400)에서 발생하는 용접열에 의해 변형부(121)가 용융되지 않게 되고, 이를 통해 LME 현상을 방지할 수 있게 되는 것이다.As shown in FIG. 2, when the content of Fe in the galvanized
열처리단계(S300)에서 레이저(L)를 이용하는 이유는, 일반적인 열처리를 수행할 경우 베이스강재(110)의 온도가 상승하여 마르텐사이트 조직이 어닐링되어 강도가 저하되는 문제가 발생할 수 있기 때문이다. 즉, 레이저(L)를 이용하여 열처리하면 도금강재(100)의 표면을 국부적으로 가열하여 아연 도금층(120)에 Fe를 확산시키면서 베이스강재(110)의 변형을 최소화할 수 있다.The reason why the laser (L) is used in the heat treatment step (S300) is that, when performing a general heat treatment, the temperature of the
또한, LME 현상이 발생하기 위해서는 가압력이 필수적이므로, 레이저(L)를 통해 별도의 가압 없이 대상물을 가열시켜 아연 도금층(120)을 열처리하여 변형시킴으로써, 변형 과정에서 아연 도금층(120)이 용융되더라도 베이스강재(110) 내부로 침투하지 못하여 LME 현상이 발생하지 않을 수 있다.In addition, since the pressing force is essential for the LME phenomenon to occur, the object is heated and the galvanized
용접단계(S400)는 아연 도금층(120)의 일부에 레이저(L)가 조사되어 변형부(121)로 변형된 도금강재(100)를 상대재와 용접시키는 단계로서, 이러한 상대재는 예를 들어 준비단계(S100), 도금단계(S200) 및 열처리단계(S300)를 거쳐 제조된 도금강재(100)를 사용할 수 있다. 즉, 용접단계(S400)에서는 두 장의 도금강재(100)를 용접 접합시킬 수 있다. 물론 본 발명은 이에 한정되지 않고, 도금강재(100)를 도금강재(100)와 상이한 다른 상대재에 용접 접합시킬 수도 있을 것이다. 이하에서는 두 장의 도금강재(100)를 용접시키는 경우를 기준으로 설명하도록 한다.The welding step (S400) is a step of welding the coated
용접단계(S400)에서는 변형부(121)가 형성되어 있는 두 장의 도금강재(100)를 겹쳐놓은 후 변형부(121)에 전극을 접하도록 하여 두 장의 도금강재(100)가 서로 가까워지도록 가압하고, 전극에 전기를 인가하여 저항열에 의해 두 장의 도금강재(100)가 용접되도록 한다. 이때 저항열에 의해 발생하는 용접열은 900~1000℃이고, 이러한 열과 한 쌍의 전극의 가압력을 통해 두 장의 도금강재(100)가 저항용접된다.In the welding step (S400), after overlapping the two sheets of plated
다만, 용접단계(S400)에서의 용접열보다 아연 도금층(120)이 레이저(L) 조사를 받아 변형된 α-Fe(Zn)상의 변형부(121)의 용융점이 더 높게 형성되어야 한다. 이를 통해, 용접단계(S400)에서 두 장의 도금강재(100)가 용접되더라도 아연 도금층(120)의 변형부(121)가 용융되지 않게 되고, 이에 따라 액상 금속이 침투하여 발생하는 LME의 발생이 원천적으로 차단되는 것이다.However, the melting point of the
한편, 열처리단계(S300)에서 레이저(L)를 조사하여 변형부(121)를 형성시키는 위치는 용접단계(S400)에서 전극과 직접적으로 접하는 부분에만 형성시킬 수도 있고, 용접단계(S400)에서 전극(200)과 맞닿는 반대편 부분에도 형성시킬 수 있다.On the other hand, in the heat treatment step (S300), the position where the
변형부(121)를 전극과 맞닿는 부위에만 형성시킬 경우에는 두 장의 도금강재(100)를 겹쳐놓은 상태에서 레이저(L) 조사와 전극(200) 가압 후 저항용접을 연속적으로 수행할 수 있어 공정이 단순화되는 장점이 있고, 변형부(121)를 도금강재(100)의 양면에 형성시킬 경우에는 두 장의 도금강재(100)가 맞닿는 부위에서 드물게 발생할 수 있는 LME를 방지할 수 있는 장점이 있다.When the
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art can realize that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features. you will be able to understand
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변경된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention is indicated by the claims to be described later rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof should be construed as being included in the scope of the present invention. .
100: 도금강재
110: 베이스강재
120: 아연 도금층
121: 변형부
200: 전극
300: 전원장치
C: 크랙
W: 용접부위
L: 레이저100: plated steel
110: base steel
120: galvanized layer
121: deformation part
200: electrode
300: power supply
C: crack
W: welding area
L: laser
Claims (12)
상기 베이스강재에 아연 도금층을 형성시켜 도금강재를 마련하는 도금단계;
상기 도금강재의 표면 중 용접될 위치의 표면을 국부적으로 가열하여 상기 아연 도금층을 α-Fe(Zn)상으로 변형시키는 열처리단계; 및
상기 도금강재의 표면 중 가열되어 α-Fe(Zn)상이 형성된 위치를 가압하여 상대재와 저항용접시키는 용접단계;를 포함하고,
상기 열처리단계 중에 형성된 α-Fe(Zn)상의 용융점은, 상기 용접단계에서 상기 도금강재와 상기 상대재가 저항용접되는 온도보다 높은 것을 특징으로 하는 아연도금강 용접방법.
A preparation step of preparing a base steel material containing retained austenite in the structure;
A plating step of preparing a coated steel material by forming a galvanized layer on the base steel material;
A heat treatment step of locally heating a surface of a surface of the plated steel at a position to be welded to transform the galvanized layer into an α-Fe (Zn) phase; and
A welding step of resistance welding a relative material by pressing the position where the α-Fe (Zn) phase is formed on the surface of the plated steel material by heating;
The melting point of the α-Fe (Zn) phase formed during the heat treatment step is higher than the temperature at which the plated steel material and the counter material are resistance welded in the welding step.
상기 열처리단계는 상기 아연 도금층을 600~900℃로 가열하는 것을 특징으로 하는 아연도금강 용접방법.
The method of claim 1,
The heat treatment step is a galvanized steel welding method, characterized in that for heating the galvanized layer to 600 ~ 900 ℃.
상기 열처리단계 중에 발생된 열을 이용하여 상기 베이스강재로부터 아연 도금층에 Fe를 확산시켜 아연 도금층을 δ상에서 α-Fe(Zn)상으로 변형시키는 것을 특징으로 하는 아연도금강 용접방법.
The method of claim 2,
The galvanized steel welding method characterized in that the zinc plating layer is transformed from a δ phase to an α-Fe (Zn) phase by diffusing Fe from the base steel material into the galvanized layer using the heat generated during the heat treatment step.
상기 열처리단계에서 아연 도금층이 변형되어 생성된 α-Fe(Zn)상은 Fe 함량이 70% 이상인 것을 특징으로 하는 아연도금강 용접방법.
The method of claim 1,
The α-Fe (Zn) phase generated by transforming the galvanized layer in the heat treatment step has a Fe content of 70% or more.
상기 용접단계에서 상기 도금강재와 상기 상대재가 저항용접되는 온도는 900~1000℃이고,
상기 열처리단계에서 형성된 상기 α-Fe(Zn)상의 용융점은 1000℃ 이상인 것을 특징으로 하는 아연도금강 용접방법.
The method of claim 1,
In the welding step, the temperature at which the plated steel material and the counter material are resistance welded is 900 to 1000 ° C.
The galvanized steel welding method, characterized in that the melting point of the α-Fe (Zn) phase formed in the heat treatment step is 1000 ℃ or more.
상기 열처리단계에서 가열하는 위치는 상기 용접단계에서 상기 도금강재의 표면을 가압하는 전극과 맞닿는 부위인 것을 특징으로 하는 아연도금강 용접방법.
The method of claim 1,
The heating position in the heat treatment step is a galvanized steel welding method, characterized in that the region in contact with the electrode that presses the surface of the plated steel material in the welding step.
상기 열처리단계에서 가열하는 위치는 상기 용접단계에서 상기 도금강재의 표면을 가압하는 전극과 맞닿는 부위 및 상기 용접단계에서 상기 도금강재와 상기 상대재가 접하는 부위인 것을 특징으로 하는 아연도금강 용접방법.
The method of claim 1,
The heating position in the heat treatment step is a galvanized steel welding method, characterized in that a part in contact with the electrode for pressing the surface of the plated steel material in the welding step and a part in contact with the plated steel material and the counter material in the welding step.
상기 용접단계에서 상기 도금강재와 용접되는 상기 상대재는 상기 준비단계, 상기 도금단계 및 상기 열처리단계를 거친 상기 도금강재와 동일한 것을 특징으로 하는 아연도금강 용접방법.
The method of claim 1,
The welding method of galvanized steel, characterized in that the counter material to be welded with the plated steel material in the welding step is the same as the plated steel material that has passed through the preparation step, the plating step and the heat treatment step.
상기 준비단계에서 마련된 베이스강재는 TRIP(TRansformation-Induced Plasticity)강인 것을 특징으로 하는 아연도금강 용접방법.
The method of claim 1,
The galvanized steel welding method, characterized in that the base steel material prepared in the preparation step is TRANSformation-Induced Plasticity (TRIP) steel.
상기 준비단계에서 마련된 베이스강재는 C: 0.25% 이하(0% 제외), Mn: 2.0%(0% 제외) 이하, Al+Si: 2.0% 이하(0% 제외), 잔부 Fe를 포함하는 것을 특징으로 하는 아연도금강 용접방법.
The method of claim 9,
The base steel material prepared in the preparation step includes C: 0.25% or less (excluding 0%), Mn: 2.0% (excluding 0%) or less, Al+Si: 2.0% or less (excluding 0%), and the balance including Fe. Galvanized steel welding method.
상기 준비단계에서 마련된 베이스강재는 조직 내에 마르텐사이트와 베이나이트의 부피 분율 합계가 50~90%이고, 잔류 오스테나이트의 부피 분율이 10~50%인 것을 특징으로 하는 아연도금강 용접방법.
The method of claim 1,
The base steel prepared in the preparation step has a total volume fraction of martensite and bainite in the structure of 50 to 90%, and a galvanized steel welding method, characterized in that the volume fraction of retained austenite is 10 to 50%.
상기 열처리단계는 상기 도금강재의 표면에 레이저를 조사하여 수행되는 것을 특징으로 하는 아연도금강 용접방법.
The method of claim 1,
The heat treatment step is galvanized steel welding method, characterized in that carried out by irradiating a laser on the surface of the plated steel material.
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