KR20130050416A - Flash butt welding method of steel sheet - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A flash butt welding method for a steel sheet is provided to effectively discharge oxides including Mn and Si which remain in flash butt welding for high strength steel, thereby reducing the generation of minute cracks on a welded part. CONSTITUTION: A flash butt welding method for a steel sheet includes a step of applying a clamp pressure force, a step of applying a welding current, and a step of applying an upset force. In the step of applying the clamp pressure force, 7.0-7.5 tons of clamp pressure force is applied to the steel sheet. In the step of applying the welding current, 70-80% of welding current is applied to the steel sheet. In the step of applying the upset force, 7.8-10 tons of upset force is applied to the steel sheet. [Reference numerals] (AA) Minute crack generation rate(%); (BB) Upset amount(ton)

Description

강판의 플래시버트 용접방법{FLASH BUTT WELDING METHOD OF STEEL SHEET} FLASH BUTT WELDING METHOD OF STEEL SHEET}

본 발명은 강판의 플래시버트 용접방법에 관한 것이다.The present invention relates to a flash butt welding method of a steel sheet.

최근 자동차산업에 있어서 크게 요구되는 부분으로는 환경규제로 인한 이산화탄소 등의 배기가스 저감, 경량화에 의한 연비향상, 충돌 안정성 등이 있다. 이에 따라, 자동차 제조사들은 현재 보편적으로 사용되고 있는 590MPa급 강종을 대신하여 두께가 더 얇으면서도 고강도를 갖는 780MPa급의 강재를 자동차용으로 사용하려는 경향이 있으며, 이는 자동차 휠 림(Rim) 등과 같은 자동차용 부품에 대한 연구로 연결되고 있다.
In recent years, the automobile industry has been greatly demanded to reduce exhaust gases such as carbon dioxide due to environmental regulations, to improve fuel efficiency due to weight reduction, and crash stability. Accordingly, auto makers tend to use 780MPa grade steel having a thinner and higher strength as a substitute for the 590MPa grade that is commonly used for automobiles, such as automobile wheel rims. It leads to the study of parts.

자동차 휠 림 부품은 자동차 바퀴의 외주(外周)로서 타이어를 끼우는 부분인데, 일반적으로 일정사이즈의 폭으로 절단한 소재를 원형모양으로 코일링한 후, 용접된다. 상기 휠 림은 용접 후, 내외부 비드 트리밍을 실시한 뒤, 롤 포밍 설비를 이용하여 단계적으로 에지(Edge)부를 확장하는 플레어링(Flaring) 성형, 원하는 림 형상을 만드는 드롭(Drop) 성형, 최종적인 진원도를 갖도록 확장(Expending) 성형을 거쳐서 최종 제품으로 제조된다.
An automobile wheel rim part is a part which fits a tire as an outer periphery of an automobile wheel, and is generally welded after coiling a material cut to a certain size in a circular shape. After welding, the wheel rim is subjected to internal and external bead trimming, followed by flaring forming to gradually expand the edge portion using a roll forming facility, drop forming to form a desired rim shape, and final roundness. It is manufactured as a final product through an expanding molding to have a.

상기 휠 림을 용접하는 방법의 대표적인 예로는 플래시버트 용접이 있는데, 플래시버트 용접이란 피용접재의 맞대기 단면을 접촉시켜 용접이음부에 흐르는 전류에 의해 생기는 저항열이나 접촉부가 용융 비산한 후 발생하는 아크열을 이용하여 맞대기 단면을 가열함과 동시에 그 단면을 용융 및 압착시키는 용접방법이며, 일반적인 플래시버트 용접방법의 원리에 관해서는 일본 특개소 59-118282호에 소개되어 있다.
A representative example of the method of welding the wheel rim is flash butt welding, which is a arc generated after the melting of the resistance heat or contact caused by the current flowing in the weld joint by contacting the butt end of the welded material A welding method for heating butt sections with heat using heat, and melting and crimping the sections, is described in Japanese Patent Laid-Open No. 59-118282 regarding the principle of a general flash butt welding method.

한편, 상기 플래시버트 용접은 피용접재의 접합계면에 형성되는 잔존 산화물의 제어가 매우 중요시 되는데, 이러한 잔존 산화물 저감에 관한 대표적인 기술로는 일본 특개소 62-275581호가 있다. 그러나, 상기 기술이 제시하는 용접 방법은 인장강도가 590MPa 이상인 강재의 용접 이음부의 기계적 성질에 대해 신뢰성이 저하된다. 더욱이, 780MPa급 고강도강의 용접이음부는 냉각 중에 마르텐사이트 혹은 베이나이트 조직을 형성하여 균열감수성이 높고, Si, Mn, Al 등의 산화물이 용접 후 맞대기 계면에 어느 정도 잔존하게 되어, 이를 기점으로 용접부 미세균열(Hair Crack)을 발생시킨다는 문제점이 있다.
On the other hand, in the flash-butt welding, it is very important to control the remaining oxide formed on the joining interface of the material to be welded. Japanese Patent Laid-Open No. 62-275581 is a representative technique for reducing the remaining oxide. However, the welding method proposed by the above technique decreases the reliability with respect to the mechanical properties of the weld joint of steel having a tensile strength of 590 MPa or more. In addition, the weld joint of 780MPa class high strength steel forms martensite or bainite structure during cooling, and thus has high cracking susceptibility, and oxides such as Si, Mn, and Al remain to some extent at the butt interface after welding. There is a problem that generates a crack (Hair Crack).

또한, 기존 연구결과를 참고하면, 고강도강의 용접부의 잔존 산화물에 의한 페니트레이터(Penetrator) 균열발생율은 Mn/Si비와 깊은 관련이 있는데, 그 값이 범위가 5~20일 때, 균열발생율이 감소하는 경향이 있다. 그러나, 상기 조건을 만족시키기 위해서는 대상 강종이 너무 제한된다는 문제점이 있다.In addition, referring to the existing research results, the rate of Penetrator cracking due to the remaining oxide of the welded portion of high strength steel is closely related to the Mn / Si ratio. Tends to decrease. However, there is a problem that the target steel grade is too limited to satisfy the above condition.

본 발명의 일측면은 고강도강의 플래시버트 용접시 잔존하게 되는 Mn, Si 등의 산화물을 효과적으로 배출함으로써, 용접부에 형성되는 미세균열의 발생을 감소시킬 수 있는 강판의 플래시버트 용접방법을 제공하고자 하는 것이다.One aspect of the present invention is to provide a flash-butt welding method of a steel sheet that can effectively reduce the occurrence of micro-cracks formed in the weld portion by effectively discharging the oxides such as Mn, Si remaining during the flash-butt welding of high-strength steel. .

본 발명의 일측면은 전극을 이용하여 강판을 플래시버트 용접하는 방법에 있어서, 강판에 7.0~7.5톤의 클램프 가압력을 가하는 단계; 상기 강판에 70~80%의 용접 전류를 가하는 단계; 및 상기 강판에 7.8~10톤의 업셋력을 가하는 단계를 포함하는 강판의 플래시버트 용접방법을 제공한다.One side of the present invention is a method for flash-butting a steel sheet using an electrode, the method comprising: applying a clamp force of 7.0 to 7.5 tons to the steel sheet; Applying a welding current of 70 to 80% to the steel sheet; And it provides a flash butt welding method of the steel sheet comprising the step of applying an upset force of 7.8 ~ 10 tons to the steel sheet.

(단, 상기 용접 전류는 용접시 단락 전류의 비율 %를 의미함.)(However, the welding current means the percentage of short circuit current during welding.)

본 발명의 일측면에 따르면, 용접부에 형성되는 미세균열의 발생을 감소시킴으로써 HAZ 연화가 상대적으로 작은 자동차 휠 림 등의 부품을 제조할 수 있다.According to one aspect of the present invention, by reducing the occurrence of micro-cracks formed in the weld portion, it is possible to manufacture parts such as automobile wheel rims with a relatively low HAZ softening.

도 1은 강판을 플래시버트 용접하는 모습의 일례를 도시한 모식도이다.
도 2는 플래시버트 용접되는 강판의 용접부 단면을 나타내는 모식도이다.
도 3은 50Kg급의 고강도 탄소강에 대하여 Mn/Si비와 용접부의 균열발생율의 관계를 나타내는 그래프이다.
도 4는 플래시버트 용접시 초기전극간격과 최종전극간격을 나타내는 모식도이다.
도 5는 용접 비드의 높이에 따른 산화물 배출을 나타낸 모식도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 업셋력 증가와 미세균열 발생율의 관계를 나타낸 그래프이다.
1: is a schematic diagram which shows an example of the state which flash-butt-welds a steel plate.
Figure 2 is a schematic diagram showing a cross section of the welded portion of the steel sheet to be flash butt welded.
3 is a graph showing the relationship between the Mn / Si ratio and the crack incidence rate of the welded portion of the 50 Kg high-strength carbon steel.
Figure 4 is a schematic diagram showing the initial electrode spacing and the final electrode spacing during flash butt welding.
5 is a schematic view showing the oxide discharge according to the height of the weld bead.
6 is a graph illustrating a relationship between an increase in upset force and a microcracking rate according to an exemplary embodiment of the present invention.

본 발명은 일정사이즈로 절단한 강판의 양 끝 또는 두 개의 강판을 서로 맞댄 채 플래시버트 용접하는 방법에 관한 것이다. 도 1은 강판을 플래시버트 용접하는 모습의 일례를 도시한 모식도이다. 이하, 도 1을 통해 일반적인 플래시버트 용접방법에 대하여 설명한다.
The present invention relates to a method for flash-butt welding the two ends or two steel sheets of a steel sheet cut to a certain size with each other. 1: is a schematic diagram which shows an example of the state which flash-butt-welds a steel plate. Hereinafter, a general flash butt welding method will be described with reference to FIG. 1.

일반적으로, 플래시버트 용접을 위한 용접기는 Cu재질의 전극, 가압장치, 피용접재의 고정대, 이송대, 파워 서플라이(전원) 및 기타 구성 요소를 포함한다. 플래시버트 용접은 이러한 장치를 이용하여, 도 1에 나타난 바와 같이, 고정대에 의하여 강판(1a)이 고정되도록 하고, 상기 강판(1a)에 이송대 및 가압장치에 의해 이동하는 강판(1b)을 압착시키면서 이루어진다. 이 때, 상기 강판(1a, 1b)은 전극(2)이 접촉하게 되고, 이 전극(2)은 파워 서플라이(전원)(3)에 연결되는데, 상기 파워 서플라이에서 제공되는 전류에 의해 용접부는 가열되게 된다.
In general, welders for flashbutt welding include electrodes of Cu material, pressurization devices, stators of the welded material, transfer tables, power supplies (power sources) and other components. Flash Butt welding uses such a device, as shown in FIG. 1, to fix the steel sheet 1a by a fixing table, and to press the steel sheet 1b that is moved by the feed table and the pressing device to the steel sheet 1a. Is done. At this time, the steel sheet (1a, 1b) is in contact with the electrode 2, the electrode 2 is connected to a power supply (power supply) (3), the welding portion is heated by the current provided from the power supply Will be.

도 2는 플래시버트 용접되는 강판의 용접부 단면을 나타내는 모식도이다. 도 2에 나타나는 바와 같이, 상기와 같이 용접되는 강판은 업셋에 따라 접합계면(weld line)을 기준으로 좌우에 용융 금속의 플로우(metal flow) 현상, 즉, 재료의 소성유동이 일어나게 된다. 이러한 현상에 의하여, 용접부의 내외부에는 비드가 볼록하게 형성되게 되고, 이 비드는 용접 후에 트리밍 장치에 의해 제거된다.
Figure 2 is a schematic diagram showing a cross section of the welded portion of the steel sheet to be flash butt welded. As shown in FIG. 2, the steel sheet welded as described above may cause a metal flow phenomenon of the molten metal, that is, plastic flow of materials, on the left and right sides of the weld line according to the upset. Due to this phenomenon, the beads are formed convexly in and out of the weld portion, and the beads are removed by the trimming device after welding.

그러나, 이와 같이 용접되는 강판은 성분조성상 그 내부에 Si나 Mn 등과 같은 원소들이 포함되며, 이러한 원소들이 산화물을 형성하게 되는데, 이 산화물이 용접부의 접합계면 혹은 이 주위에 잔존하게 되면, 미세 균열을 발생하여 용접부의 품질을 저하시킬 수 있다.
However, the steel sheet welded in this way contains elements such as Si or Mn in its composition, and these elements form oxides. When the oxides remain at or around the joint interface of the weld zone, fine cracks are formed. May occur and degrade the quality of the weld.

이러한 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명자들이 연구한 결과, 용접조건을 적절히 제어하게 되면, 용접부에 잔존하는 산화물을 효과적으로 배출시킬 수 있다는 식견에 근거하여 본 발명을 완성하게 되었다.
In order to solve this problem, the present inventors have completed the present invention based on the finding that, if the welding conditions are properly controlled, the oxide remaining in the weld portion can be effectively discharged.

본 발명의 일태양이 제공하는 플래시버트 용접방법은 업셋력을 7.8ton 이상으로 제어하는 것이 바람직하며, 이를 통해, 용접이음부 내에 잔존하는 Si나 Mn 등의 산화물들을 외부로 효과적으로 배출할 수 있다. 그러나, 7.8ton 미만인 경우에는 잔존 산화물의 배출이 용이하게 이루어지지 않아, 용접부에 미세 균열이 발생하여 용접부 품질이 저하될 수 있다. 여기서, 업셋력이란 피용접재가 서로 압착되는 힘을 의미하며, 이 때 용융된 피용접재가 서로 압착되어 버(burr)가 형성된다. 한편, 상기 업셋력은 높은 값일수록 바람직하나, 공정상의 한계로 10톤을 초과하기는 어렵다.
In the flash Butt welding method provided by one embodiment of the present invention, it is preferable to control the upset force to 7.8ton or more, and through this, it is possible to effectively discharge oxides such as Si and Mn remaining in the weld joint to the outside. However, when less than 7.8 tons, the remaining oxide is not easily discharged, so that a micro crack may occur in the weld part, thereby degrading the weld part quality. Here, the upset force means a force in which the welded materials are pressed together, and the melted welded materials are pressed together to form burrs. On the other hand, the higher the upset force is preferable, but it is difficult to exceed 10 tons as a process limit.

본 발명에서는 상기와 같이 업셋을 행하는 경우, 충분한 용접 입열량을 부여하는 것이 바람직하다. 강판에 인가되는 용접 전류는 용접 입열량을 좌우하는 인자인데, 통상적으로 전류값은 수치적으로 기록되지 않으며, 용접시 단락 전류의 비율 %로 표시된다. 상기 용접 전류가 70% 미만인 경우에는 입열량이 부족하게 되어 용접이 이루어지지 않을 수 있고, 80%를 초과하는 경우에는 입열량이 과다하여 HAZ연화폭이 커질 수 있으므로 적정 범위내에서 충분한 입열량이 부여되도록 용접이 행하여지는 것이 바람직하다.
In this invention, when performing upset as mentioned above, it is preferable to provide sufficient welding heat input amount. The welding current applied to the steel sheet is a factor that determines the amount of heat input for welding. Typically, the current value is not numerically recorded and is expressed as a percentage of short circuit current during welding. When the welding current is less than 70%, the heat input may be insufficient and welding may not be performed. When the welding current exceeds 80%, the heat input may be excessive and the HAZ softening width may be increased. It is preferable that welding is performed so that it may be provided.

한편, 상기 플래시버트 용접을 위한 용접기는 용접 전원에 따라 크게 AC와 DC로 구분할 수 있다. 일반적으로, AC는 아크열을 이용하기 때문에 용접 과정 중 재료의 비산량과 흄이 많아 작업환경이 그다지 좋지 않고, 용접시간이 길며, 용접 품질이 낮다. 이에 비해, DC는 용접장비는 고가이지만, 저항열을 이용하기 때문에 환경친화적이고, 용접시간이 단축되며, 정밀제어로 용접품질의 재현성이 좋다는 장점이 있다. 본 발명에서는 상기 용접 전류에 대하여 AC 전원 또는 DC전원 모두를 사용할 수 있으나, 저항열을 이용하는 DC 전원을 이용하는 것이 바람직하다.
On the other hand, the welding machine for the flash butt welding can be largely divided into AC and DC according to the welding power source. In general, since AC uses arc heat, a large amount of fugitives and fumes are generated during the welding process, so the working environment is not very good, the welding time is long, and the welding quality is low. On the other hand, the DC welding equipment is expensive, but because of the use of resistance heat, it is environmentally friendly, the welding time is shortened, and the precision control has the advantage of good reproducibility of welding quality. In the present invention, either the AC power source or the DC power source may be used for the welding current, but it is preferable to use a DC power source using resistance heat.

한편, 본 발명에서는 업셋을 행하기 전, 즉 상기와 같이 업셋력을 부여하기 전에 7.0~7.5톤(ton)의 클램프 가압력을 부여하는 것이 바람직하다. 클램프 가압력란 용접시 전류를 흘리기 전에 피접합재를 클램프로 고정하여 용접하는 면을 서로 맞대어 재료를 밀어붙이는 힘을 의미하여, 고강도강일수록 가압력을 충분히 주어야 한다. 상기 클램프 가압력은 7.0~7.5톤의 범위를 갖는 것이 바람직하다. 7.0톤 미만인 경우에는 피접합재를 밀어붙이는 힘이 충분치 않아 용접시에 접촉면적의 감소로 인해, 저항발열의 밸런스가 좋지 안하 용접부 품질이 저하될 우려가 있다. 이와 반대로 7.5톤을 초과하는 경우에는 생산공정상의 효율이 저하될 수 있으므로, 상기 클램프 가압력은 7.0~7.5톤의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
On the other hand, in the present invention, it is preferable to apply a clamp pressing force of 7.0 to 7.5 tons before performing the upset, that is, before applying the upset force as described above. Clamp pressing force means the force to push the materials against each other by fixing the to-be-joined material with a clamp before welding, so that the higher strength steel, the more pressing force is required. The clamp pressing force preferably has a range of 7.0 to 7.5 tons. If it is less than 7.0 ton, the force for pushing the material to be joined is insufficient, and due to a decrease in the contact area during welding, there is a possibility that the quality of the weld is deteriorated due to poor balance of resistance heat generation. On the contrary, when it exceeds 7.5 tons, the efficiency in the production process may be lowered. Therefore, the clamp pressing force preferably has a range of 7.0 to 7.5 tons.

도 4는 플래시버트 용접시 초기전극간격과 최종전극간격을 나타내는 모식도이며, 도 5는 용접 비드의 높이에 따른 산화물 배출을 나타낸 모식도인데, 용접부 내에 잔존하는 산화물을 효과적으로 배출하기 위해서는 상기 용접 조건의 제어외에 도 4와 같이, 초기전극간격(ID)과 최종전극간격(ED)의 차이를 크게 둠으로써 용접 비드를 높게 형성시키는 것이 바람직하다. 보다 상세하게는, 용접개시 시점과 용접완료 시점에서 전극간 간격, 즉, 피용접재(4a)에 연결된 전극(2)과 다른 피용접재(4b)에 연결된 전극(2)간 간격을 크게 함으로써, 피용접재(4a, 4b)가 압착되는 양을 증가시키고 이를 통해 용접 비드를 높게 형성시키면 도 5와 같이, 금속 플로우에 의해 산화물이 외부로 배출되는 양이 증가된다. 상기 효과를 위해서는 초기전극간격과 최종전극간격의 차이가 8mm이상이 되도록 하는 것이 바람직하다. 한편, 본 발명이 대상으로 하는 강종은 고강도강이므로, 공정상의 한계로 인하여 초기전극간격과 최종전극간격의 차이가 9mm를 초과하기는 어렵다. 여기서, 용접 비드는 맞대기이음부의 길이방향 전범위에 걸쳐서 내외부에 형성된 것을 의미한다.
Figure 4 is a schematic diagram showing the initial electrode interval and the final electrode interval during the flash-butt welding, Figure 5 is a schematic diagram showing the oxide discharge according to the height of the welding bead, in order to effectively discharge the oxide remaining in the weld portion control the welding conditions In addition, as shown in FIG. 4, it is preferable to form a weld bead by making a large difference between the initial electrode interval ID and the final electrode interval ED. More specifically, by increasing the interval between the electrodes at the start of welding and the completion of welding, that is, the distance between the electrode 2 connected to the welded material 4a and the electrode 2 connected to the other welded material 4b. Increasing the amount of the welded material 4a and 4b to be pressed and forming the weld bead through this increases the amount of oxide discharged to the outside by the metal flow as shown in FIG. 5. For the above effect, it is preferable that the difference between the initial electrode spacing and the final electrode spacing is 8 mm or more. On the other hand, since the steel grade of the present invention is a high-strength steel, the difference between the initial electrode interval and the final electrode interval is difficult to exceed 9mm due to process limitations. Here, the weld bead means that the weld bead is formed inside and outside over the entire longitudinal direction of the butt joint.

이 때, 상기 강판은 인장강도가 780MPa이상인 것이 바람직하며, 이를 위해서는 미세조직은 페라이트+베이나이트 2상 조직을 갖는 것이 바람직하다.
At this time, the steel sheet is preferably a tensile strength of 780MPa or more, for this purpose, the microstructure preferably has a ferrite + bainite two-phase structure.

한편, 본 발명자들은 50Kg급의 고강도 탄소강에 대하여 Mn/Si비와 용접부의 균열발생율의 관계를 조사하였고, 그 결과는 도 3과 같다. 도 3에 나타난 바와 같이, 통상적으로 고강도 강판을 플래시버트 용접하는 경우에는 Mn/Si비가 5~20인 것이 바람직한데, 상기 범위를 벗어나는 경우, 페니트레이터(Penetrator)에 의한 용접부 균열발생율 즉, 균열감수성이 증가하는 것을 알 수 있다. 상기 페니트레이터(Penetrator)는 플래시 용접 또는 전기저항 용접 등에서 부적당한 용접조건 때문에, 접합된 단면이 산화된 상태에서 압접됨으로써 용접부에 잔류하게 되는 내부 결함을 의미하며, 이것이 적을수록 용접부 품질이 향상된다. 그러나, 본 발명에서는 상기와 같은 Mn/Si비를 만족하지 않아도, 전술한 바와 같이, 최적의 용접조건을 설정함으로써, 대상 강재가 한정되지 않는다는 장점이 있으며, 상기 강판 조성성분의 바람직한 일례로서 중량%로, C: 0.04~0.1%, Si: 0.5~1.0%, Mn: 1.7~1.9%, Cr: 0.7%이하(0은 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다.
On the other hand, the present inventors investigated the relationship between the Mn / Si ratio and the crack incidence rate of the welded portion for 50Kg high-strength carbon steel, the results are as shown in FIG. As shown in FIG. 3, in the case of flash butt welding a high strength steel sheet, the Mn / Si ratio is preferably 5 to 20. When the high strength steel sheet is out of the above range, the weld cracking rate due to a penetrator is used. It can be seen that the sensitivity is increased. The Penetrator means an internal defect that remains in the welded part due to the pressure welding in the oxidized state due to inadequate welding conditions in flash welding or electric resistance welding. . However, in the present invention, even if the Mn / Si ratio as described above is not satisfied, as described above, by setting the optimum welding conditions, there is an advantage that the target steel is not limited, weight% as a preferred example of the steel sheet composition component Furnace, C: 0.04 to 0.1%, Si: 0.5 to 1.0%, Mn: 1.7 to 1.9%, Cr: 0.7% or less (excluding 0), balance Fe and other unavoidable impurities.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples.

(실시예)(Example)

하기 표 1의 조성을 가지며, 페라이트-베이나이트 2상조직을 갖는 780MPa급 열연강판을 2.25mm의 두께로 제조하였다.
To 780MPa grade hot rolled steel sheet having a composition of the following Table 1, having a ferrite-bainite two-phase structure was prepared to a thickness of 2.25mm.

구분division CC SiSi MnMn PP SS CrCr AlAl NbNb TiTi NN PO 780FBPO 780FB 0.040.04 1.01.0 1.71.7 0.010.01 0.0030.003 0.70.7 0.030.03 0.030.03 0.060.06 0.0070.007

이후, 상기 강판을 피용접재로 사용하고, 하기 표 2와 같이 업셋량을 변경하여 DC 플래시버트 용접을 행하였고, 이를 통해 직경 14인치, 길이 200.5mm의 림 부품을 제조하였다. 이 때, 용접되는 상기 강판의 두께 편차는 5/100mm이하였다. 또한, 용접 전류는 77%, 클램프 가압력은 7.0톤이었으며, 초기전극간격은 14mm, 최종전극간격은 6mm로서, 그 차이가 8mm가 되도록 하였다. 이와 같이 제조된 제품에 대하여 미세균열(Hair Crack)의 존재여부에 대한 판단을 하기 위하여, 용접부에 헬륨 가스를 취입하는 누수검사를 행하였고, 미세균열이 검출되는 경우를 불량으로 간주하였다.
Thereafter, the steel sheet was used as the material to be welded, and DC flash-butt welding was performed by changing the amount of upset as shown in Table 2 below, thereby manufacturing a rim part having a diameter of 14 inches and a length of 200.5 mm. At this time, the thickness variation of the steel sheet to be welded was 5/100 mm or less. In addition, the welding current was 77%, the clamp pressing force was 7.0 tons, the initial electrode spacing was 14mm, the final electrode spacing was 6mm, the difference was 8mm. In order to determine whether or not the presence of hair cracks for the product manufactured as described above, a leak test to inject helium gas into the weld portion was performed, and the case where the micro cracks are detected was considered as defective.

구분division 업셋력(ton)Upset force (ton) 테스트 제품 개수Test Product Count 미세균열이 발생한 제품 개수 / 발생율Number / incidence rate of products where microcracks occur 비교예 1Comparative Example 1 6.36.3 282개282 25개 / 8.9%25 / 8.9% 발명예 1Inventory 1 7.87.8 241개241 2개 / 0.8%2 pieces / 0.8% 발명예 2Inventory 2 8.18.1 283개283 2개 / 0.7%2 pieces / 0.7%

상기 표 1에서 알 수 있듯이, 본 발명이 대상재로 사용한 강판은 Mn/Si비가 1.7로서, 통상의 용접조건에서는 페니트레이터(Penetrator)에 의한 용접부 균열발생율이 높을 것으로 추정된다.
As can be seen from Table 1, the steel sheet used as the subject material of the present invention has an Mn / Si ratio of 1.7, and it is estimated that weld cracking rate by a penetrator is high under normal welding conditions.

그러나, 상기 표 2에서 알 수 있듯이, 본 발명이 제안하는 업셋력을 만족하는 발명예 1 및 2의 경우, 각각 미세균열 발생율이 0.8%, 0.7%로 낮은 수준을 나타내었으며, 결국, Mn/Si비가 5~20의 범위를 만족하지 않더라도, 산화물의 배출이 효과적으로 이루어졌음을 알 수 있다.
However, as can be seen in Table 2, in the case of Inventive Examples 1 and 2 satisfying the upset force proposed by the present invention, the microcracking rate was 0.8% and 0.7%, respectively, and finally, Mn / Si. Even if the ratio does not satisfy the range of 5 to 20, it can be seen that the oxide is effectively discharged.

한편, 비교예 1의 경우에는 충분한 업셋력이 가해지지 않아, 미세균열 발생량이 8.9%로 높은 수준을 나타났고, 결국 제품의 불량률이 높은 것을 알 수 있다.
On the other hand, in the case of Comparative Example 1 is not applied a sufficient upset force, the amount of microcracks generated a high level of 8.9%, it can be seen that the defective rate of the product is high.

도 6은 상기 표 2에 나타난 결과, 즉, 업셋력 증가와 미세균열 발생율의 관계를 나타낸 그래프이다. 도 6에 나타나 있듯이, 미세균열 발생율과 업셋력과는 상관관계가 인정되는 것을 알 수 있으며, 업셋력이 증가함에 따라 미세균열 발생율을 점차 감소됨을 정량적으로 알 수 있다. 또한, 본 발명이 제안하는 바와 같이, 적정 업셋력 범위는 7.8 ton 이상임을 알 수 있다.Figure 6 is a graph showing the relationship between the results shown in Table 2, that is, the increase in the upset force and the rate of microcracks. As shown in Figure 6, it can be seen that the correlation between the microcracking rate and the upset force is recognized, it can be seen that the microcracking rate gradually decreases as the upset force increases. In addition, as proposed by the present invention, it can be seen that the appropriate upset force range is 7.8 ton or more.

1a, 1b : 강판 2 : 전극
3: 파위 서플라이(전원) 4a, 4b : 피용접재
1a, 1b: steel sheet 2: electrode
3: wave supply (power supply) 4a, 4b: welded material

Claims (6)

전극을 이용하여 강판을 플래시버트 용접하는 방법에 있어서,
강판에 7.0~7.5톤의 클램프 가압력을 가하는 단계;
상기 강판에 70~80%의 용접 전류를 가하는 단계; 및
상기 강판에 7.8~10톤의 업셋력을 가하는 단계를 포함하는 강판의 플래시버트 용접방법.
(단, 상기 용접 전류는 용접시 단락 전류의 비율 %를 의미함.)
In the method of flash Butt welding the steel sheet using an electrode,
Applying a clamping force of 7.0 to 7.5 tons to the steel sheet;
Applying a welding current of 70 to 80% to the steel sheet; And
Flash Butt welding method of the steel sheet comprising the step of applying an upset force of 7.8 ~ 10 tons to the steel sheet.
(However, the welding current means the percentage of short circuit current during welding.)
청구항 1에 있어서,
상기 용접은 초기전극간격과 최종전극간격의 차이가 8~9mm가 되도록 행하여지는 강판의 플래시버트 용접방법.
The method according to claim 1,
The welding is a flash butt welding method of the steel sheet is performed so that the difference between the initial electrode interval and the final electrode interval is 8 ~ 9mm.
청구항 1에 있어서,
상기 용접 전류는 DC전원에 의해 공급되는 것을 특징으로 하는 강판의 플래시버트 용접방법.
The method according to claim 1,
And the welding current is supplied by a DC power source.
청구항 1에 있어서,
상기 강판은 미세조직이 페라이트+베이나이트 2상조직인 강판의 플래시버트 용접방법.
The method according to claim 1,
The steel sheet is a flash butt welding method of the steel sheet is a microstructure of the ferrite + bainite two-phase structure.
청구항 1에 있어서,
상기 강판은 인장강도가 780MPa이상인 강판의 플래시버트 용접방법.
The method according to claim 1,
The steel sheet is a flash butt welding method of the steel sheet has a tensile strength of 780MPa or more.
청구항 1에 있어서,
상기 강판은 중량%로, C: 0.04~0.1%, Si: 0.5~1.0%, Mn: 1.7~1.9%, Cr: 0.7%이하(0은 제외), 잔부 Fe 및 기타 불가피한 불순물을 포함하는 강판의 플래시버트 용접방법.
The method according to claim 1,
The steel sheet is a weight percent, C: 0.04 ~ 0.1%, Si: 0.5 ~ 1.0%, Mn: 1.7 ~ 1.9%, Cr: 0.7% or less (excluding 0), the balance of Fe and other unavoidable impurities Flash Butt Welding Method.
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