KR20150075719A

KR20150075719A - Method for resistance spot welding of galvanized steel sheet

Info

Publication number: KR20150075719A
Application number: KR1020130163947A
Authority: KR
Inventors: 윤상만; 최두열
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2013-12-26
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2015-07-06
Also published as: KR101639847B1

Abstract

The present invention relates to a method for welding resistance spot of galvanized steel, and more specifically, to a method for welding resistance spot of galvanized steel, which can be applied to a steel sheet for hot press molding. The method for welding resistance spot of galvanized steel comprises the steps of: i) pressurizing an electrode to the galvanized steel, and touching the electrode to the galvanized steel; ii) executing current carrying after the electrode touches the galvanized steel; iii) cooling the galvanized steel after the current carrying is completed; iv) executing current carrying after cooling is completed; and v) applying welding force to the electrode after the current carrying is completed.

Description

[0001] METHOD FOR RESISTANCE SPOT WELDING OF GALVANIZED STEEL SHEET [0002]

본 발명은 도금강재의 점용접 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열간 프레스 성형용 강판에 적용될 수 있는 아연도금강재의 저항점용접 방법에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a spot welding method of a plated steel material, and more particularly to a resistance spot welding method of a galvanized steel material applicable to a hot press forming steel sheet.

최근의 차체 경량화 및 고유가에 따른 연료절감 추세에 따라, 자동차용 부재 등의 고강도 경량화 제조기술에 대한 요구는 갈수록 증가하고 있다. 따라서, 용도 및 목적에 부합하는 자동차용 부재 등을 제조하기 위한 측면에서, 재질이 상이하거나 두께 및 강도가 다른 복수의 판재를 접합시키는 방법은, 지속적인 연구가 필요한 분야이다.
Due to the recent weight saving of automobiles and the fuel saving trend due to high oil prices, the demand for high strength and light weight manufacturing techniques for automobile parts is increasing. Therefore, a method of joining a plurality of plates having different materials or different thicknesses and strengths from each other in view of manufacturing automobile parts and the like that meet the purpose and purpose is an area that needs continuous research.

그 중, 복수의 고강도강 판재의 이음부를 접합하기 위한 기술로서, 자동차 업계에서는 일반적으로 저항점용접(RSW; Resistance Spot Welding)을 사용해 왔다. 저항점용접은 자동화가 용이하고 대량 생산 공정에 적합한 측면 때문에, 현재까지도 자동차 생산 공정에서 가장 많이 사용되고 있다. 저항점용접이란, 압력을 가한 상태에서 큰 전류를 흘려주어 금속끼리의 접촉면에서 생기는 접촉저항과 금속의 고유저항에 의하여 열을 얻고, 이로 인하여 금속이 가열 또는 용융되면 가해진 압력에 의하여 접합이 이루어지도록 하는 공법을 말한다.
Among them, as a technique for joining joints of a plurality of high-strength steel plates, resistance spot welding (RSW) has been generally used in the automobile industry. Resistance spot welding is still the most used in automotive production processes due to its ease of automation and its suitability for mass production processes. Resistance spot welding is a technique in which a large current is flowed under pressure to obtain heat due to the contact resistance and the intrinsic resistance of the metal on the contact surfaces of the metals so that the bonding is carried out by the applied pressure when the metal is heated or melted .

도 1은 2겹의 피접합재를 용접하는 경우에 적용된, 일반적인 저항 점용접의 원리를 나타내는 모식도이며, 이를 참조하여 저항 점용접의 원리를 설명한다.Fig. 1 is a schematic view showing the principle of general resistance spot welding applied when welding a double-layered material to be bonded, and the principle of resistance spot welding will be described with reference to the same.

두 전극(11, 12) 사이에 놓인 금속 소재(13, 14)의 상하에서 압력(P)을 가한 상태에서 kA 단위의 큰 전류(i)를 인가하면, 전극(11, 12)과 금속 모재(13, 14)의 접촉면에서 발생하는 접촉저항과 금속 모재의 고유저항에 의해 열이 발생하고, 이로 인하여 금속이 가열되어 용융한 이후에 냉각응고되어 접합이 이루어진다.
When a large current i in units of kA is applied while the pressure P is applied between the upper and lower portions of the metal materials 13 and 14 placed between the two electrodes 11 and 12, 13, and 14, and the inherent resistance of the metal base material. As a result, the metal is heated and melted, and then the metal is cooled and solidified to be bonded.

용접과정 중 투입되는 입열량은 주울법칙(Q=i²Rt)에 의해 용접전류(i), 전기저항(R), 용접시간(t)에 비례한다. 특히, 입열량은 용접전류의 제곱(i²)에 비례하므로, 상기 용접전류의 세기에 가장 크게 영향을 받는다. 상기 용접전류(i)의 세기가 너무 과다하게 되면 용접중인 금속 소재의 표면에서 용융금속의 날림 현상(Surface Expulsion)이 발생하게 된다. 이와 같이 날림 현상이 발생하게 되면 용접이음부의 용접상태가 불량해짐으로써, 용접이음부 강도는 크게 저하되게 된다.The amount of heat input during the welding process is proportional to the welding current (i), the electrical resistance (R), and the welding time (t) by Joules law (Q = i ² Rt). Particularly, the amount of heat input is proportional to the square of the welding current (i ² ), and thus is most influenced by the intensity of the welding current. If the intensity of the welding current (i) is excessively high, a surface expulsion of molten metal occurs on the surface of the metal material being welded. If the welding phenomenon occurs as described above, the welded state of the welding part becomes poor, and the strength of the welded part greatly decreases.

반면에, 입열량이 증가할수록 용융 응고되어 생성된 용접 금속인 너깃(Nugget,(15))의 크기는 성장하게 된다. 상기 너깃의 크기 또한, 용접이음부의 강도 결정에 직접적으로 영향을 미치는 인자이다.
On the other hand, as the amount of heat input increases, the size of the nugget (Nugget, 15), which is formed by melting and solidification, is grown. The size of the nugget is also a factor directly affecting the strength determination of the weld.

따라서, 저항점용접을 통해 소재의 접합을 실시할 경우, 상기 날림현상이 발생하지 않는 전류의 범위 내에서, 이음부 강도를 좌우하는 상기 너깃의 크기를 적절하게 형성하는 것이 매우 중요하며, 이것이 저항점용접에서 적용가능한 전류조건을 결정하게 된다.
Therefore, it is very important to appropriately form the size of the nugget that determines the strength of the joint within the range of the current that does not cause the above-mentioned twisting phenomenon when joining the material through resistance spot welding, The applicable current conditions in spot welding are determined.

통상적으로는, 생산성을 고려하여 1초 이내의 시간 동안 용접전류를 일정하게 통전하여 용접하면서(ISO 기준), 상기 용접전류의 크기를 날림이 발생하지 아니하는 조건까지 상승시키는 방식을 취하는데, 이는 날림이 발생하지 않는 범위 내에서 너깃의 크기를 최대한 성장시키는 것이 이음부 고강도화에 유리하기 때문이다. 이에, 요구되는 강도에 부합되는 너깃의 최소 크기기준을 만족하는 최소의 용접전류 세기를 하한전류로 결정하고, 날림이 발생하는 전류를 상한전류로 결정한다.
Generally, the welding current is constantly energized and welded (ISO standard) for a period of time not exceeding 1 second in consideration of the productivity, and the welding current is increased to a condition where the welding current does not occur, This is because it is advantageous to increase the strength of the nugget to maximize the size of the nugget within the range in which no warping occurs. Thus, the minimum welding current intensity that satisfies the minimum size criterion of the nugget corresponding to the required strength is determined as the lower limit current, and the current that causes the deflection is determined as the upper limit current.

그런데, 이와 같이 날림 현상이 발생하지 않는 범위 내에서 저항점용접을 수행하게 됨에 따라 너깃의 크기를 증가시키는데 제한이 발생하는 동시에, 용접이음부의 강도를 향상시키는데 한계가 존재하는 문제가 발생하였다.
However, resistance point welding is performed within such a range as not to cause the fly phenomenon, so that there is a limitation in increasing the size of the nugget and a limitation in improving the strength of the welded joint.

한편, 아연도금강판은 자동차의 차체 외판 등에 주로 사용되는 가장 대표적인 자동차용 소재이며, 이러한 아연도금강판에 열간 프레스 성형(Hot Press Forming, HPF)을 적용함으로써 자동차용 부재로서도 적용한다.
On the other hand, the zinc-plated steel sheet is the most typical automobile material mainly used for automobile body panel, and it is also applied as a member for automobile by applying hot press forming (HPF) to such galvanized steel sheet.

아연도금강판은 크게 'GI 강판'이라고 불리는 용융아연도금강판과 'GA 강판'이라고 불리는 합금화 용융아연도금강판으로 분류할 수 있는데, 도금욕을 통과한 후 제조공정에서 GI 강판은 도금층이 순수한 Zn으로 형성되고, GA 강판은 소지철과 아연의 합금화 반응으로 도금층 내에 Fe-Zn계 금속간 화합물이 형성된다. The galvanized steel sheet can be classified into hot-dip galvanized steel sheet called 'GI steel sheet' and galvannealed steel sheet called 'GA steel sheet'. After passing through the plating bath, GI steel sheet in the manufacturing process is made of pure Zn And the GA steel sheet is formed by Fe-Zn-based intermetallic compound in the plating layer due to the alloying reaction of iron and zinc.

일반적으로, GI 강판은 성형성과 내식성이 우수하고, GA 강판은 GI 강판에 비해 용접성과 도장성이 우수한 특성을 가진다.
In general, GI steel has excellent formability and corrosion resistance, and GA steel has better weldability and paintability than GI steel.

그런데, 열간 프레스 성형된 아연도금강판을 용접하기 위하여 ISO 기준의 저항점용접을 적용하는 경우 용접이음부의 강도, 특히 십자인장강도(cross tensile strength) 향상이 미미한 문제가 있으며, 이에 용접이음부의 강도 향상을 위해 날림 현상이 일어나는 전류 범위 이상의 조건에서 용접을 실시하는 경우에는 용접부 표면에 균열이 발생함에 따라 용접부 표면의 미관을 해치고 부식특성이 악화되는 문제점이 발견되었다.However, there is a problem in that the strength of the welded joint, particularly the cross tensile strength, is insufficient when the ISO standard resistance point welding is applied to weld the hot press-formed galvanized steel sheet, When the welding is performed under the condition of the current range exceeding the current range in which the strength is increased to improve the strength, cracks are generated on the surface of the weld portion, thereby deteriorating the appearance of the weld portion and deteriorating the corrosion characteristics.

따라서, 열간 프레스 성형된 아연도금강판의 저항점용접을 행함에 있어서, 날림 현상을 발생시키는 전류 범위 이상에서도 용접부 표면 균열이 없으면서 십자인장강도를 향상시킬 수 있는 용접 방법이 요구된다.
Therefore, there is a demand for a welding method capable of improving the cross-tensile strength of the galvanized steel sheet subjected to the hot-press-formed galvanized steel sheet even when the galvanized steel sheet is subjected to resistance spot welding at a current range exceeding the current range causing the rolling phenomenon.

본 발명의 일 측면은, 자동차용 부품으로의 제조를 위해 열간 프레스 성형한 아연도금강판의 저항점용접에 있어서, 날림 현상을 발생시키는 전류 범위 이상에서도 용접부 표면 균열이 없으면서 십자인장강도를 향상시킬 수 있는 용접 방법을 제공하고자 하는 것이다.
One aspect of the present invention is to provide a method for resistance spot welding of a galvanized steel sheet formed by hot press forming for manufacturing automotive parts, which can improve the cross tensile strength without causing surface cracks The present invention is directed to a method of welding.

본 발명의 일 측면은, ⅰ) 아연도금강재에 전극을 가압하여 상기 전극을 상기 아연도금강재에 접촉시키는 단계; ⅱ) 상기 전극이 상기 아연도금강재에 접촉된 후 예비 통전을 실시하는 단계; ⅲ) 상기 예비 통전의 완료 후 상기 아연도금강재를 냉각시키는 단계; ⅳ) 상기 냉각완료 후 본 통전을 실시하는 단계; 및 ⅴ) 상기 본 통전의 완료 후 상기 전극에 가압력을 가하는 단계를 포함하고,One aspect of the present invention is a method of manufacturing a galvanized steel sheet, comprising the steps of: i) pressing an electrode onto a galvanized steel to contact the electrode with the galvanized steel; Ii) performing preliminary energization after the electrode contacts the galvanized steel; Iii) cooling the galvanized steel after completion of the pre-energization; Iv) performing the main energization after the completion of the cooling; And v) applying a pressing force to the electrode after completion of the main energization,

상기 본 통전은 용접전류: 6.0~10kA, 용접(통전)시간: 50~200ms로 행하는 것인, 아연도금강재의 저항점용접 방법을 제공한다.
Wherein the main energization is performed at a welding current of 6.0 to 10 kA and a welding (energization) time of 50 to 200 ms.

본 발명에 따른 용접 방법으로 아연도금강재의 저항점용접을 실시할 경우, 충분한 크기로 너깃을 확보할 수 있어 고객사에서 요구하는 기준 이상의 강도를 갖고, 날림 현상이 발생하는 전류 범위에서 용접을 수행하더라도 표면균열이 없는 용접부를 얻을 수 있다. 또한, 용접에 의해 용접열영향부(HAZ)를 거쳐 강도가 연화되는 부분을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
When the resistance spot welding of the galvanized steel is performed by the welding method according to the present invention, it is possible to secure the nugget to a sufficient size, so that even if the welding is performed in a current range in which the welding phenomenon occurs, It is possible to obtain a welded portion without surface cracks. In addition, there is an effect that the portion where the strength is softened through welding heat affected zone (HAZ) by welding is minimized.

도 1은 일반적인 저항점용접의 원리를 모식화하여 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 아연도금강재의 저항점용접 방법을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 통전시 용접전류 및 용접시간에 따른 용접부 강도 변화를 나타내는 그래프이다.
도 4는 용접전류: 7.0kA, 용접시간: 12cy 또는 48cy으로 본 통전을 실시함으로써 형성된 용접부의 단면 관찰 결과(A) 및 상기 용접부의 경도 변화를 나타내는 그래프(B)이다.Fig. 1 schematically shows the principle of general resistance spot welding.
2 is a graph showing a resistance spot welding method of a galvanized steel according to the present invention.
3 is a graph showing changes in the strength of the welded portion according to the welding current and welding time in the present energization.
4 is a graph (B) showing a result of cross-section observation (A) of a weld formed by energizing the weld at a welding current of 7.0 kA and a welding time of 12 cy or 48 cy, and a change in hardness of the weld.

용접 모재에 대하여 저항점용접을 실시하여 형성되는 용접부의 강도 향상은 너깃의 크기에 영향을 받는데, 상기 너깃 크기는 용접시 인가되는 입열량(이때, 입열량은 전류의 제곱에 비례함)이 증가할수록 커진다. 그런데, 용접부 강도 향상을 위하여 너깃의 크기를 너무 크게하면 용접 모재의 표면에서 용융금속의 날림 현상(Surface Expulsion)이 발생하게 되고, 이로 인해 용접부의 용접상태가 불량해짐은 물론 강도도 크게 저하되는 문제가 발생한다. 특히, 아연도금강재의 경우에는 용접부 표면에서 균열이 발생하는 문제가 있다.
The increase in the strength of the weld formed by resistance spot welding of the weld metal is influenced by the size of the nugget. The nugget size is influenced by the amount of heat input (in this case, the amount of heat input is proportional to the square of the current) The larger it gets. However, if the size of the nugget is excessively increased in order to improve the strength of the welded portion, surface expulsion of the molten metal occurs on the surface of the welded base material, and the welded state of the welded portion becomes poor, Lt; / RTI > Particularly, in the case of a galvanized steel, cracks are generated on the surface of the welded portion.

이에, 본 발명자들은 아연도금강재를 저항점용접으로 용접함에 있어서, 날림 현상을 발생시키는 전류 범위 이상에서도 용접부 표면 균열이 없으면서 십자인장강도를 향상시킬 수 있는 용접 방법에 대하여 깊이 연구한 결과, 본 통전의 조건을 최적화하여 실시하는 경우, 용접부의 강도 확보는 물론 용접열영향부(HAZ)의 경도 저하도 최소화할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
The present inventors have conducted intensive research on a welding method capable of improving cross-sectional tensile strength without welding surface cracks even when the galvanized steel is welded by resistance spot welding at a current range exceeding the current range causing flicker. As a result, It is possible to minimize the hardness of the weld heat affected zone (HAZ) as well as to secure the strength of the weld zone, and have completed the present invention.

이하, 본 발명의 일 측면에 따른 아연도금강재의 저항점용접 방법에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
Hereinafter, a resistance spot welding method of a galvanized steel according to one aspect of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 2는 본 발명에 따른 아연도금강재의 저항점용접 방법을 나타내는 그래프이다.
2 is a graph showing a resistance spot welding method of a galvanized steel according to the present invention.

도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 아연도금강재 저항점용접 방법은 ⅰ) 아연도금강재에 전극을 가압하여 상기 전극을 상기 아연도금강재에 접촉시키는 단계; ⅱ) 상기 전극이 상기 아연도금강재에 접촉된 후 예비 통전을 실시하는 단계; ⅲ) 상기 예비 통전의 완료 후 상기 아연도금강재를 냉각시키는 단계; ⅳ) 상기 냉각완료 후 본 통전을 실시하는 단계; 및 ⅴ) 상기 본 통전의 완료 후 상기 전극에 가압력을 가하는 단계를 포함하여 이루어질 수 있다.
As shown in Fig. 2, the zinc-plated steel material resistance spot welding method of the present invention comprises the steps of: i) pressing an electrode onto a galvanized steel material to bring the electrode into contact with the galvanized steel material; Ii) performing preliminary energization after the electrode contacts the galvanized steel; Iii) cooling the galvanized steel after completion of the pre-energization; Iv) performing the main energization after the completion of the cooling; And v) applying a pressing force to the electrode after completion of the main energization.

하기에서는, 순차적으로 이루어지는 상기의 각 단계에 대하여 보다 상세히 설명한다.
In the following, each of the above sequential steps will be described in more detail.

먼저, 용접을 위해 준비된 아연도금강재에 전극을 가압하는 단계(Squeeze)를 실시한다. 이때, 상기 가압은 상기 전극을 상기 아연도금강재에 접촉시킨 상태에서 행하는 것이 바람직하다.
First, a step of pressing the electrode onto the galvanized steel prepared for welding is carried out (Squeeze). At this time, it is preferable that the pressing is performed in a state in which the electrode is in contact with the galvanized steel.

그 다음, 상기 아연도금강재를 가압하는 전극에 전류를 인가함으로써 예비 통전을 수행하는 것이 바람직하다.Next, it is preferable to perform preliminary energization by applying an electric current to the electrode for pressing the galvanized steel.

이때, 예비 통전 전류는 후속되는 본 통전 단계에서 인가하는 전류 크기보다 작은 전류를 가하는 것이 바람직하며, 그 시간은 하기 본 통전 단계보다 긴 시간 동안 수행되는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the preliminary energization current be less than the magnitude of the current applied in the subsequent energization step, and the time is preferably longer than the energization step described below.

본 발명에서 예비 통전은 소정의 너깃경을 확보하여 통전패스를 만든 후 후속되는 본 통전에서 더 큰 전류를 인가함으로써 날림없이 기준 이상의 너깃경을 확보하기 위한 것으로서, 이에 예비 통전의 전류 크기는 후속되는 본 통전 단계의 전류 크기에 대하여 50~80% 범위 내로 상기 본 통전시 용접시간의 0.5~1.5배의 시간으로 실시하는 것이 바람직하다.
In the present invention, the preliminary energization is for ensuring a predetermined diameter of the tubing to make a current passing path, and then applying a larger current in the subsequent energizing current, It is preferable that the welding is carried out within a range of 50 to 80% with respect to the current magnitude of the energization step at a time of 0.5 to 1.5 times the welding time in the main energization.

상기한 바에 따라, 예비 통전을 완료하면, 인가된 전류를 차단시켜 용융된 도금층을 일정 시간 동안 냉각시키는 단계를 수행하는 것이 바람직하다. 이와 같은 냉각을 통해, 후속되는 본 통전시 스패턴의 발생을 최소화시키면서, 충분한 전류를 인가시킬 수 있다.According to the above, when the preliminary energization is completed, it is preferable to perform the step of interrupting the applied current to cool the molten plated layer for a predetermined time. Through such cooling, a sufficient current can be applied while minimizing the occurrence of the subsequent main current-carrying seed pattern.

상기 냉각은 공정시간 및 최소한의 냉각시간을 고려하여 상기 예비 통전 시간에 대하여 5~50%로 실시하는 것이 바람직하다. 냉각시, 상기 예비 통전 시간에 대해 5% 미만이면 냉각이 충분히 이루어지지 못하게 됨에 따라 후속되는 본 통전시 충분한 전류를 인가할 수 없게 되는 문제가 있으며, 반면 50%를 초과하게 되면 냉각 효과가 포화되고, 장시간의 냉각에 의해 공정원가가 상승하는 문제가 있다.
It is preferable that the cooling is performed at 5 to 50% with respect to the preliminary energization time in consideration of the process time and the minimum cooling time. If the cooling time is less than 5% with respect to the preliminary energization time during cooling, the cooling can not be sufficiently performed, There is a problem that a sufficient current can not be applied. On the other hand, if it exceeds 50%, the cooling effect is saturated and there is a problem that the process cost increases due to cooling for a long time.

상기 냉각이 완료되면, 상기 예비 통전시 인가된 전류보다 높은 전류를 짧은 시간 동안 통전시켜 본 통전 단계를 수행하는 것이 바람직하다. 이는, 이미 용융된 도금층의 배출은 낮추면서 충분한 크기의 너깃을 확보함으로써, 표면결함이 없고 강도가 우수한 용접부를 얻기 위한 것이다.
When the cooling is completed, it is preferable to conduct the energization step by energizing a current higher than the current applied during the preliminary energization for a short time. This is to obtain a welded portion free from surface defects and having high strength by securing a sufficiently large nugget while lowering the discharge of the already melted plating layer.

보다 바람직하게, 본 발명의 본 통전 단계는 용접전류: 6.0~10kA, 용접(통전)시간: 50~200ms로 행하는 것이 바람직하며, 보다 바람직하게는 용접전류: 6.5~9.5kA, 용접(통전)시간: 100~200ms로 실시하는 것이 용접부 인장강도 확보에 보다 유리하다.More preferably, the present energization step of the present invention is preferably performed at a welding current of 6.0 to 10 kA and a welding (energization) time of 50 to 200 ms, more preferably a welding current of 6.5 to 9.5 kA, : 100 to 200 ms is more advantageous in securing the tensile strength at the welded portion.

상기 본 통전시 용접전류가 6.0kA 미만이거나 용접시간이 50ms 미만이면 충분한 정도의 너깃의 크기가 형성되지 않아 요구되는 용접부의 인장강도 구현이 어려우며, 반면 용접전류가 10kA 초과하거나 용접시간이 200ms를 초과하게 되면 날림 현상이 과다해져 용접부 물성을 해칠 수 있으므로 바람직하지 못하다.
When the welding current is less than 6.0 kA or the welding time is less than 50 ms, it is difficult to realize the required tensile strength of the welded part because the sufficient nugget size is not formed. On the other hand, when the welding current exceeds 10 kA or the welding time exceeds 200 ms It is undesirable to cause excessive wear and tear, thereby deteriorating the physical properties of the welded portion.

한편, 본 발명 실시예에 따르면, 본 발명에 따른 조건으로 본 통전을 실시하는 경우에는 용접부 인장강도가 8000N 이상인 반면, 동일 용접전류에서 용접시간이 길수록 즉 본 발명에서 제안하는 용접시간을 만족하지 않는 경우에 용접부 인장강도가 약 6000N 정도로 낮아지는 것을 확인할 수 있다.
On the other hand, according to the embodiment of the present invention, when energizing under the conditions according to the present invention, the tensile strength of the welded portion is 8000 N or more, while the longer the welding time at the same welding current, It is confirmed that the tensile strength of the welded part is lowered to about 6000N.

상기한 바에 따라 용접 단계를 실시한 후 이를 마치면, 통전된 전류를 차단시키고 전극에 가압력을 가하여 일정 시간 동안 유지하는 단계를 수행하는 것이 바람직하다.After completing the welding step according to the above description, it is preferable to perform a step of cutting off the energized current and applying a pressing force to the electrode to hold it for a predetermined time.

이와 같이, 가압력을 가해주는 것으로부터 본 발명에서 요구하는 강도를 가지면서, 표면품질이 우수한 용접부를 얻을 수 있다.
As described above, since the pressing force is applied, it is possible to obtain a weld portion having the strength required in the present invention and having an excellent surface quality.

상기 본 발명에 의해 형성된 용접부는 경도가 모재 경도 이하로 되는 영역에서부터 다시 모재 경도 이상으로 되는 영역 간의 간격이 2.4mm이하인 용접열영향부(HAZ)를 포함할 수 있다. 이와 같이, 본 발명의 용접 방법을 적용하는 경우 강도가 연화되는 부분을 최소화시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.
The welded portion formed by the present invention may include a weld heat affected zone (HAZ) having a gap of 2.4 mm or less between areas where the hardness is less than or equal to the base material hardness, and the areas where the hardness is more than the base material hardness. As described above, when the welding method of the present invention is applied, it is possible to minimize the portion where the strength is softened.

본 발명에서 언급하는 아연도금강재는 열간 프레스 성형(HPF)을 위한 강재로서, 아연도금강재를 열간 프레스 성형하여 부품 등으로 제조한 후 이들 간의 용접을 행함에 있어서 본 발명에 따라 저항점용접을 실시함으로써 용접부에서의 파단 등의 결함 발생을 억제할 수 있는 효과가 있다.
The zinc-plated steel material referred to in the present invention is a steel material for hot press forming (HPF). The zinc-plated steel material is manufactured by hot press forming and then subjected to resistance spot welding according to the present invention Whereby it is possible to suppress the occurrence of defects such as breakage in the welded portion.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 보다 구체적으로 설명하고자 한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically by way of examples. It should be noted, however, that the following examples are intended to illustrate the invention in more detail and not to limit the scope of the invention. The scope of the present invention is determined by the matters set forth in the claims and the matters reasonably inferred therefrom.

(( 실시예Example ))

아연도금강재를 2겹 사용하여 가압(3.4kN)한 후 예비 통전(5.5kA, 36cy) - 냉각(2cy) - 본 통전 - 유지(24cy)의 순서로 저항점용접을 실시하였다. 이때, 본 통전시의 용접전류(6.5, 7.0, 7.5, 8.0, 8.5, 9.0 및 9.5kA) 및 용접시간(12cy 또는 48cy)을 달리하여 형성되는 용접부의 강도 및 용접열영향부(HAZ) 경도를 측정하여 비교·분석하였다. Resistance spot welding was performed in the order of pre-energizing (5.5 kA, 36 cc) - cooling (2 cc) - energizing - maintaining (24 cc) after pressurizing (3.4 kN) using two layers of galvanized steel. At this time, the strength of the weld formed by different welding currents (6.5, 7.0, 7.5, 8.0, 8.5, 9.0 and 9.5 kA) and the welding time (12 or 48 cy) And compared and analyzed.

여기서, 편면 약 65g/m²의 도금량으로 도금된 아연도금강판을 사용하였다.
Here, a galvanized steel sheet plated with a plating amount of about 65 g / m ^{2 on one} side was used.

먼저, 본 통전의 용접전류 및 시간에 따른 용접부 십자인장강도 변화를 도 3에 나타내었다.First, FIG. 3 shows changes in the cross-sectional tensile strength of the weld according to the welding current and time of the current welding.

도 3에 나타낸 바와 같이, 6.5~9.5kA의 용접전류로 예비 통전시 보다 짧은 시간으로 본 통전을 실시한 발명예의 경우에는 모든 경우에서 용접부 강도가 8000N 이상으로 고객사에서 요구하는 기준 강도(6000N) 보다 훨씬 높은 반면에, 본 통전시 그 시간이 예비 통전보다 긴 경우(비교예)에는 기준 강도 정도로 확보되거나 그보다 미만으로 확보되는 것을 확인할 수 있다.As shown in Fig. 3, in the case of the present invention in which the welding was carried out at a welding current of 6.5 to 9.5 kA for a shorter time than the case of the preliminary energization, in all cases, the welding strength was 8000 N or more, On the other hand, when the time is longer than the pre-energization time (comparative example), it can be confirmed that the reference time is secured or less than the reference strength.

이는, 본 발명에 따른 용접 방법으로 저항점용접을 행하는 경우 강도가 우수한 용접부를 얻을 수 있음을 의미한다.
This means that when the resistance spot welding is performed by the welding method according to the present invention, a weld having excellent strength can be obtained.

그리고, 7.0kA의 용접전류를 적용한 실시예에 대해서 용접부 단면을 관찰하고, 용접부의 경도 변화를 측정하여 도 4에 나타내었다. 이때, 용접부 단면은 광학현미경으로 측정하였으며, 경도 변화는 비커스 경도계를 이용하여 측정하였다. 그리고, 경도 측정 영역은 도 4의 (A)에서 실선으로 표시된 부분을 따라 측정하였다.Then, the cross-section of the welded portion was observed for an example in which a welding current of 7.0 kA was applied, and the change in hardness of the welded portion was measured and shown in FIG. At this time, the cross section of the welded part was measured with an optical microscope, and the hardness change was measured using a Vickers hardness meter. The hardness measurement area was measured along a portion indicated by a solid line in Fig. 4 (A).

도 4의 (A)에 나타낸 바와 같이 발명예의 경우에는 적정 크기의 너깃을 갖는 양호한 용접부가 형성된 반면에, 비교예의 경우에는 너깃 주위에 테두리가 형성된 것을 확인할 수 있다. 이는, 본 통전시 용접시간이 길어짐에 따라 입열량이 과다하게 증가되었기 때문이다.As shown in FIG. 4 (A), in the case of the invention example, a good weld portion having a nugget of an appropriate size is formed, whereas in the case of the comparative example, a rim is formed around the nugget. This is because the amount of heat input was excessively increased as the welding time became longer in the main energization.

또한, 각각의 용접부에 대하여 경도를 측정한 결과, 도 4의 (B)에 나타낸 바와 같이 용접열영향부(HAZ)에서 경도가 급격히 저하되는 것을 확인할 수 있으며, 이때 경도가 다시 증가하는 영역과의 간격이 발명예에 비해 비교예에서 더 넓은 것을 확인할 수 있다.
Further, as a result of measuring the hardness of each welded portion, it can be seen that the hardness is drastically lowered in the weld heat affected zone (HAZ) as shown in Fig. 4 (B) It can be seen that the interval is wider in the comparative example than the inventive example.

11: 상부전극
12: 하부전극
13: 상부 용접모재
14: 하부 용접모재
15: 너깃(Nugget)11: upper electrode
12: Lower electrode
13: upper welding base material
14: Lower welding base material
15: Nugget

Claims

I) pressing an electrode onto a galvanized steel to contact the electrode with the galvanized steel; Ii) performing preliminary energization after the electrode contacts the galvanized steel; Iii) cooling the galvanized steel after completion of the pre-energization; Iv) performing the main energization after the completion of the cooling; And v) applying a pressing force to the electrode after completion of the main energization,
Wherein the main energization is performed at a welding current of 6.0 to 10 kA and a welding (energization) time of 50 to 200 ms.

The method according to claim 1,
Wherein the preliminary energization is carried out at a current size within a range of 50 to 80% of the current energization current magnitude within a period of 0.5 to 1.5 times the welding time of the main energization.

The method according to claim 1,
Wherein the cooling is performed at 5 to 50% with respect to the welding time of the pre-energization.

The method according to claim 1,
Wherein the welding portion formed after the pressing force includes a welding heat affected portion (HAZ) having a gap of 2.4 mm or less between regions where the hardness is less than or equal to the base material hardness, .

The method according to claim 1,
Wherein said zinc plated steel is a plated steel for hot press forming (HPF).