KR20180001354A - Welding method for hot stamping coated steel sheets - Google Patents
Welding method for hot stamping coated steel sheets Download PDFInfo
- Publication number
- KR20180001354A KR20180001354A KR1020160080380A KR20160080380A KR20180001354A KR 20180001354 A KR20180001354 A KR 20180001354A KR 1020160080380 A KR1020160080380 A KR 1020160080380A KR 20160080380 A KR20160080380 A KR 20160080380A KR 20180001354 A KR20180001354 A KR 20180001354A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- laser beam
- joining
- steel sheet
- laser
- hot stamping
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/21—Bonding by welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
- B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
- B23K26/20—Bonding
- B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
- B23K26/322—Bonding taking account of the properties of the material involved involving coated metal parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/18—Sheet panels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K2101/00—Articles made by soldering, welding or cutting
- B23K2101/34—Coated articles, e.g. plated or painted; Surface treated articles
-
- B23K2201/18—
-
- B23K2201/34—
Abstract
Description
본 발명은 핫스탬핑용 도금강판 접합방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는 테일러 웰디드 강판을 제조하기 위한 핫스탬핑용 도금강판 접합방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of joining a coated steel sheet for hot stamping. And more particularly, to a method of joining a hot-stamped steel sheet for producing a Taylor-welded steel sheet.
핫스탬핑(hot stamping) 기술은 보론 강판을 적정온도로 가열하여 프레스 금형내에서 성형 후 급속 냉각하여 고강도 부품을 제조하는 성형기술이다. 핫스탬핑 강판은 차체 부품의 경량화와 강도 향상을 동시에 구현하는 장점이 있다.The hot stamping technique is a molding technique in which a boron steel sheet is heated at an appropriate temperature, molded in a press mold, and rapidly cooled to produce a high-strength part. The hot stamped steel sheet has the advantage of realizing the weight reduction and strength improvement of the body parts at the same time.
핫 스탬핑 성형품은 일반 강판 부품보다 강도가 4~5배 높으면서도 무게는 기존에 비하여 최대 40%까지 줄일 수 있어 상기한 바와 같은 차체 부품의 경량화와 강도 향상을 동시에 이룰 수 있는 이점이 있다.The hot stamping molded part has a strength 4 ~ 5 times higher than general steel parts and the weight can be reduced by up to 40% compared with the conventional parts, so that the weight of the body part and the strength can be improved at the same time.
이러한 보론강판 핫스탬핑 기술은 보론강판과 종류나 두께가 다른 소재를 용접하여 TWB(tailor welded blank)를 형성하고, 이를 핫스템핑 공법으로 부품을 성형하는 기술이 있다. Such a boron steel plate hot stamping technique has a technique of forming a tailor welded blank (TWB) by welding a material different in type and thickness from a boron steel plate, and molding the part by a hot stamping method.
본 발명과 관련한 배경기술은 대한민국 공개특허공보 제2012-0089975호(2012.08.16. 공개, 발명의 명칭: 핫스탬핑 강판의 접합방법)에 개시되어 있다.BACKGROUND ART [0002] The background art relating to the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open Publication No. 2012-0089975 (published on Aug. 16, 2012, entitled "Hot Stamping Steel Sheet Joining Method").
본 발명의 일 실시예에 의하면, 품질 및 생산성 개선효과가 우수한 핫스탬핑용 도금강판 접합방법을 제공하는 것이다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a method of joining a hot-stamping coated steel sheet excellent in quality and productivity improvement effect.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 균질한 용접부 조직을 형성할 수 있는 핫스탬핑용 도금강판 접합방법을 제공하는 것이다.According to one embodiment of the present invention, there is provided a method of joining a hot-stamping coated steel sheet capable of forming a uniform welded structure.
본 발명의 하나의 관점은 핫스탬핑용 도금강판 접합방법에 관한 것이다.One aspect of the present invention relates to a method of joining a coated steel sheet for hot stamping.
한 구체예에서 상기 핫스탬핑용 도금강판 접합방법은 제1 강판 및 제2 강판을 맞대어 접합 대상부를 형성하는 단계; 및 상기 접합 대상부를 따라 필러 와이어를 사용하여 레이저 용접하는 단계;를 포함하며, 상기 제1 강판 및 제2 강판은 표면에 Al-Si 도금층이 형성된 보론 강판이며, 상기 레이저 용접은 상기 접합 대상부에 서로 이격된 제1 레이저빔 및 제2 레이저빔을 조사하여, 상기 접합 대상부를 따라 접합된다.In one embodiment, the hot stamping method comprises joining a first steel sheet and a second steel sheet to form a joining portion; And laser welding using a filler wire along the joining target portion, wherein the first steel plate and the second steel plate are boron steel plates having an Al-Si plated layer formed on the surface thereof, Irradiating the first laser beam and the second laser beam which are spaced apart from each other, and are bonded along the object to be bonded.
한 구체예에서 상기 제1 레이저빔은 상기 접합 대상부와 필러 와이어를 용해하여 용융풀을 형성하고, 상기 제2 레이저빔은 상기 형성된 용융풀을 추가 용해하여 교반하는 것일 수 있다.In one embodiment, the first laser beam may dissolve the object to be bonded and the filler wire to form a molten pool, and the second laser beam may further dissolve and stir the formed molten pool.
한 구체예에서 상기 레이저 용접은 2~8m/min의 용접속도로 실시될 수 있다.In one embodiment, the laser welding may be performed at a welding speed of 2 to 8 m / min.
한 구체예에서 상기 제1 레이저빔 및 제2 레이저빔은 0.2mm~5.5mm 이격되어 조사될 수 있다.In one embodiment, the first laser beam and the second laser beam may be irradiated at a distance of 0.2 mm to 5.5 mm.
한 구체예에서 상기 제1 레이저빔 및 제2 레이저빔은 0°~50°의 각도를 이루며 조사될 수 있다.In one embodiment, the first laser beam and the second laser beam may be irradiated at an angle of 0 ° to 50 °.
한 구체예에서 상기 필러 와이어는 탄소(C) 및 망간(Mn) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.In one embodiment, the filler wire may comprise at least one of carbon (C) and manganese (Mn).
본 발명의 핫스탬핑용 도금강판 접합방법을 적용시, 용접부에 형성되는 용융풀의 냉각속도를 지연시켜 균일한 용접부 조직 형성이 가능하며, 빠른 레이저 용접속도에서도 용접부 조직의 균질성을 확보할 수 있어, 품질 및 생산성 개선효과가 우수할 수 있다.When applying the hot stamping steel plate joining method of the present invention, the cooling rate of the molten pool formed in the welded portion can be delayed, uniform welded structure can be formed, homogeneity of the welded structure can be secured even at a high laser welding speed, Quality and productivity can be improved.
도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 핫스탬핑용 도금강판 접합방법을 나타낸 것이다.
도 2(a)는 본 발명의 한 구체예에 따른 핫스탬핑용 도금강판 접합을 나타낸 것이며, 도 2(b)는 본 발명에 대한 비교예의 핫스탬핑용 도금강판 접합을 나타낸 것이다.
도 3(a)는 본 발명의 한 구체예에 따른 핫스탬핑용 도금강판 접합시 형성되는 용융풀의 형상을 나타낸 것이며, 도 3(b)는 본 발명에 대한 비교예의 핫스탬핑용 도금강판 접합시 형성되는 용융풀의 형상을 나타낸 것이다.
도 4(a)는 본 발명의 한 구체예에 핫스탬핑용 도금강판 접합시 레이저 이격 거리를 나타낸 것이며, 도 4(b)는 본 발명의 한 구체예에 핫스탬핑용 도금강판 접합시 레이저 조사 각도를 나타낸 것이다.
도 5(a)는 상기 도 2(a) A-A’라인에 따라 형성된 접합부의 광학 현미경 사진이며, 도 5(b)는 상기 도 2(b)의 A-A’라인에 따라 형성된 접합부의 광학 현미경 사진이다.
도 6(a)는 상기 도 2(a) A-A’라인에 따라 형성된 접합부의 알루미늄 분포를 분석한 것이며, 도 6(b)는 상기 도 2(b)의 A-A’라인에 따라 형성된 접합부의 알루미늄 분포를 분석한 것이다.1 shows a method of joining a hot-stamped steel sheet according to one embodiment of the present invention.
Fig. 2 (a) shows a hot-stamping coated steel sheet joint according to one embodiment of the present invention, and Fig. 2 (b) shows a hot-stamping coated steel sheet joint of a comparative example according to the present invention.
FIG. 3 (a) shows the shape of the molten pool formed at the time of joining the coated steel sheet for hot stamping according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3 (b) And shows the shape of the molten pool to be formed.
FIG. 4 (a) shows a laser separation distance when a hot stamping steel sheet is bonded to one specific example of the present invention, and FIG. 4 (b) .
5 (a) is an optical microscope photograph of the junction formed according to the line A-A 'in FIG. 2 (a), and FIG. 5 (b) It is an optical microscope photograph.
6 (a) is an analysis of the aluminum distribution of the junction formed according to the line A-A 'in FIG. 2 (a), and FIG. 6 (b) The distribution of aluminum in the joints is analyzed.
이하, 본 발명을 상세히 설명한다. 이때, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 발명을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are intended to be exemplary, self-explanatory, allowing for equivalent explanations of the present invention.
핫스탬핑용For hot stamping 도금강판 접합방법 Plated steel plate joining method
본 발명의 하나의 관점은 핫스탬핑용 도금강판 접합방법에 관한 것이다. 하기 도 1은 본 발명의 한 구체예에 따른 핫스탬핑용 도금강판 접합방법을 나타낸 것이다. 상기 도 1을 참조하면 상기 핫스탬핑용 도금강판 접합방법은 (S10) 접합 대상부 형성단계; 및 (S20) 레이저 용접 단계;를 포함한다. 좀 더 구체적으로 상기 핫스탬핑용 도금강판 접합방법은 (S10) 제1 강판 및 제2 강판을 맞대어 접합 대상부를 형성하는 단계; 및 (S20) 상기 접합 대상부를 따라 필러 와이어를 사용하여 레이저 용접하는 단계;를 포함한다.One aspect of the present invention relates to a method of joining a coated steel sheet for hot stamping. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 illustrates a method of joining a hot stamped steel sheet according to one embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the method for joining hot-stamped steel sheets according to the present invention comprises the steps of: (S10) forming a joining portion; And (S20) a laser welding step. More specifically, the hot stamping method for a hot stamping steel sheet joining method includes the steps of: (S10) forming a joining portion by abutting a first steel sheet and a second steel sheet; And (S20) laser welding using a filler wire along the joining target portion.
이하, 본 발명에 따른 핫스탬핑용 도금강판 접합방법을 단계별로 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a method of joining hot-stamped steel sheets for hot stamping according to the present invention will be described in detail.
(S10) 접합 (S10) 대상부Target portion 형성단계 Forming step
상기 단계는 제1 강판 및 제2 강판을 맞대어 접합 대상부를 형성하는 단계이다. 한편, 본 발명에서 용어 “접합 대상부”는, 도 2에서와 같이 제1 강판 및 제2 강판이 접합을 위하여 접촉하는 면을 모두 포함하는 것으로 정의하도록 한다.The above step is a step of forming a joining target portion by abutting the first steel plate and the second steel plate. In the present invention, the term " part to be bonded " is defined as including both the first steel sheet and the second steel sheet contacting surfaces for joining as shown in Fig.
한 구체예에서 상기 제1 강판 및 제2 강판은 Al-Si 도금층을 포함하는 보론 강판을 사용한다. 또한 상기 제1 강판 및 제2 강판은 서로 동일하거나, 상이한 재질 또는 기계적 물성을 가질 수 있다.In one embodiment, the first steel sheet and the second steel sheet use a boron steel sheet including an Al-Si plating layer. The first steel sheet and the second steel sheet may have the same or different materials or mechanical properties.
한 구체예에서 상기 제1 강판 및 제2 강판은 표면에 Al-Si 도금층이 형성되어 있으며 경화능을 갖는 보론강판을 사용할 수 있다. 한 구체예에서 상기 제1 강판 및 제2 강판은 탄소(C): 0.2~0.3 중량%, 실리콘(Si): 0.2~0.25 중량%, 망간(Mn): 1~1.3 중량%, 인(P): 0 초과 0.0015 중량% 이하, 황(S): 0 초과 0.001 중량% 이하, 보론(B): 0.001~0.005 중량% 및 잔량부의 철(Fe)과 기타 불가피한 불순물을 포함할 수 있다. 예를 들면 SABC1470 강판을 사용할 수 있다.In one embodiment, the first steel sheet and the second steel sheet may be formed of a boron steel sheet having an Al-Si plating layer formed thereon and having hardenability. In one embodiment, the first steel sheet and the second steel sheet contain 0.2 to 0.3 wt% of carbon (C), 0.2 to 0.25 wt% of silicon (Si), 1 to 1.3 wt% of manganese (Mn) : More than 0 and not more than 0.0015 wt%, sulfur (S): more than 0 and not more than 0.001 wt%, boron (B): 0.001 to 0.005 wt%, and the balance iron (Fe) and other unavoidable impurities. For example, SABC1470 steel sheet can be used.
한 구체예에서 제1 강판 및 제2 강판의 두께는 각각 0.5~3mm일 수 있다. 상기 범위에서 접합 작업성이 우수할 수 있다. 예를 들면 1~2.3mm일 수 있다.In one embodiment, the first steel sheet and the second steel sheet may each have a thickness of 0.5 to 3 mm. The bonding workability can be excellent in the above range. For example, 1 to 2.3 mm.
한 구체예에서 상기 필러 와이어는 상기 제1 강판 및 제2 강판보다 오스테나이트 안정화 원소의 함량이 높을 수 있다. 상기 조건에서 용접부의 기계적 물성이 우수할 수 있다.In one embodiment, the filler wire may have a higher content of austenite stabilizing elements than the first steel sheet and the second steel sheet. The mechanical properties of the welded portion can be excellent under the above conditions.
또한, 상기 필러 와이어는 제1 강판 및 제2 강판의 Al-Si 도금층 성분계의 혼입을 고려하여, 용접부가 800~950℃의 온도 조건에서 페라이트 조직이 생성되지 않는 성분계를 가질 수 있다. 한 구체예에서 상기 필러 와이어는 탄소(C) 및 망간(Mn) 중 하나 이상을 포함할 수 있다.The filler wire may have a component system in which the welded portion does not generate a ferrite structure under a temperature condition of 800 to 950 占 폚 in consideration of incorporation of the Al-Si plated layer component system of the first steel plate and the second steel plate. In one embodiment, the filler wire may comprise at least one of carbon (C) and manganese (Mn).
한 구체예에서 상기 필러 와이어의 탄소(C) 함량은, 상기 제1 강판 및 제2 강판 모재에 포함된 탄소(C) 함량보다 0.1~0.8 중량% 높게 포함될 수 있다. 상기 조건의 필러 와이어를 적용시, 레이저 용접 과정에서 강판 도금층의 알루미늄(Al) 성분이 용융풀 내부로 혼입되더라도, 용접부 조직이 800~950℃에서 풀마르텐사이트(full martensite) 조직을 확보할 수 있다.In one embodiment, the carbon (C) content of the filler wire may be 0.1 to 0.8 wt% higher than the carbon (C) content of the first steel sheet and the second steel sheet base material. When the filler wire of the above condition is applied, full-martensite structure can be secured at 800 to 950 ° C even if the aluminum (Al) component of the steel plate plating layer is incorporated into the melt pool in the laser welding process .
한 구체예에서 상기 필러 와이어의 망간(Mn) 함량은 상기 제1 강판 및 제2 강판 모재에 포함된 망간(Mn) 함량보다 1.5~7.0 중량% 높게 포함될 수 있다. 상기 조건의 필러 와이어를 적용시, 레이저 용접 과정에서 강판 도금층의 알루미늄(Al) 성분이 용융풀 내부로 혼입되더라도, 용접부 조직이 800~950℃에서 풀마르텐사이트(full martensite) 조직을 확보할 수 있다.In one embodiment, the content of manganese (Mn) in the filler wire may be 1.5 to 7.0 wt% higher than the content of manganese (Mn) contained in the first and second steel sheet base materials. When the filler wire of the above condition is applied, full-martensite structure can be secured at 800 to 950 ° C even if the aluminum (Al) component of the steel plate plating layer is incorporated into the melt pool in the laser welding process .
(S20) 레이저 용접 단계(S20) Laser welding step
상기 단계는 상기 접합 대상부를 따라 필러 와이어를 사용하여 레이저 용접하여, 블랭크를 제조하는 단계이다. 도 2(a)는 본 발명의 한 구체예에 따른 핫스탬핑용 도금강판 접합을 나타낸 것이며, 도 2(b)는 본 발명에 대한 비교예의 핫스탬핑용 도금강판 접합을 나타낸 것이다. 상기 도 2(a)를 참조하면, 본 발명에서 상기 레이저 용접으로 듀얼 레이저를 이용한다. 한 구체예에서 상기 레이저 용접은 제1 강판(10) 및 제2 강판(20)의 접합 대상부에 필러 와이어(201)를 사용하여, 서로 이격된 제1 레이저빔 및 제2 레이저빔을 조사하여, 상기 접합 대상부를 따라 접합된다.The step is a step of laser-welding the filler wire along the bonding target portion to produce a blank. Fig. 2 (a) shows a hot-stamping coated steel sheet joint according to one embodiment of the present invention, and Fig. 2 (b) shows a hot-stamping coated steel sheet joint of a comparative example according to the present invention. Referring to FIG. 2 (a), in the present invention, a dual laser is used for laser welding. In one embodiment, the laser welding is performed by irradiating the first laser beam and the second laser beam, which are spaced apart from each other, by using
상기 듀얼 레이저는 통상적인 듀얼 레이저 장비를 이용할 수 있다. 한 구체예에서, 레이저 광학 헤드의 빔 스플리트(beam split) 방식을 이용한 빔 분산을 이용하여, 듀얼 레이저를 조사할 수 있다.The dual lasers can use conventional dual laser equipment. In one embodiment, a dual laser can be irradiated using beam dispersion using a beam splitting of the laser optical head.
한 구체예에서 상기 제1 레이저빔 및 제2 레이저빔의 출력은 1~5kW일 수 있다. 상기 범위의 출력시, 본 발명의 레이저 접합 효율이 우수하며, 균질한 용접부가 형성될 수 있다.In one embodiment, the outputs of the first laser beam and the second laser beam may be between 1 and 5 kW. In the above range of output, the laser joining efficiency of the present invention is excellent and a homogeneous weld portion can be formed.
한 구체예에서 상기 레이저 용접은 2~8m/min의 용접속도로 실시될 수 있다. 상기 용접속도에서, 생산성이 우수하면서도 용접부 물성이 저하되는 것을 방지할 수 있다.In one embodiment, the laser welding may be performed at a welding speed of 2 to 8 m / min. It is possible to prevent the deterioration of the physical properties of the welded portion while the productivity is high at the welding speed.
도 3(a)는 본 발명의 한 구체예에 따른 핫스탬핑용 도금강판 접합시 형성되는 용융풀의 형상을 나타낸 것이고, 도 3(b)는 본 발명에 대한 비교예의 핫스탬핑용 도금강판 접합시 형성되는 용융풀의 형상을 나타낸 것이다. FIG. 3 (a) shows a shape of a molten pool to be formed at the time of joining a hot stamping steel sheet according to one embodiment of the present invention, and FIG. 3 (b) And shows the shape of the molten pool to be formed.
상기 도 2(a) 및 도 3(a)를 참조하면, 제1 레이저빔(101)은 상기 접합 대상부와 필러 와이어(201)를 용해하여 용융풀(W)을 형성하고, 제2 레이저빔(102)은 상기 형성된 용융풀(W)을 추가 용해하여 교반할 수 있다. 상기 도 3을 참조하면, 본 발명의 듀얼 레이저를 적용하여 접합시, 도 3(b)의 싱글 레이저를 사용하는 경우보다 용접입열 확대로 인하여 용융풀(m) 형성 영역이 확대되며, 이로 인해 용융풀(m)의 냉각 속도를 지연시킬 수 있어, 도금층에서 용융풀(W)로 유입되는 알루미늄 성분이 균질하게 분산될 수 있다.2 (a) and 3 (a), the
한 구체예에서 제1 레이저빔 및 제2 레이저빔은, 각각 800~2500nm의 파장으로 조사될 수 있다. 상기 파장 범위로 조사시, 상기 접합 대상부를 용이하게 접합할 수 있다.In one embodiment, the first laser beam and the second laser beam can each be irradiated with a wavelength of 800 to 2500 nm. When irradiated with the above wavelength range, the object to be bonded can be easily bonded.
도 4(a)는 본 발명의 한 구체예에 핫스탬핑용 도금강판 접합시 레이저 이격 거리를 나타낸 것이며, 도 4(b)는 본 발명의 한 구체예에 핫스탬핑용 도금강판 접합시 레이저 조사 각도를 나타낸 것이다.FIG. 4 (a) shows a laser separation distance when a hot stamping steel sheet is bonded to one specific example of the present invention, and FIG. 4 (b) .
상기 도 4를 참조하면, 제1 레이저빔(101) 및 제2 레이저빔(102)은 0.2mm~5.5mm 이격되어 조사될 수 있다. 상기 이격거리에서 상기 용융풀의 냉각 속도를 지연시킬 수 있어, 도금층으로부터 유입되는 알루미늄 성분이 균질하게 분산될 수 있으며, 균일한 용접부 조직 확보가 가능할 수 있다. 예를 들면 0.28mm 내지 5.32mm 이격되어 조사될 수 있다.Referring to FIG. 4, the
상기 도 4를 참조하면, 제1 레이저빔(101) 및 제2 레이저빔(102)은 0°~50°의 각도를 이루며 조사될 수 있다. 상기 조사 각도에서, 상기 용융풀의 냉각 속도를 지연시킬 수 있어, 도금층으로부터 유입되는 알루미늄 성분이 균질하게 분산될 수 있으며, 균일한 용접부 조직 확보가 가능할 수 있다.Referring to FIG. 4, the
본 발명의 핫스탬핑용 도금강판 접합방법을 적용시, 용접부에 형성되는 용융풀의 냉각속도를 지연시켜 균일한 용접부 조직 형성이 가능하며, 동일한 입열조건에서 용접속도를 향상시킬 수 있고, 빠른 레이저 용접속도에서도 용접부 조직의 균질성을 확보할 수 있어, 품질 및 생산성 개선효과가 우수할 수 있다.When applying the hot stamping steel plate joining method of the present invention, it is possible to form a uniform welded structure by delaying the cooling rate of the molten pool formed in the welded portion, improve the welding speed under the same heat input condition, Uniformity of the structure of the welded portion can be ensured even at a high speed, and the quality and productivity improvement effect can be excellent.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 작용을 더욱 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 본 발명의 바람직한 예시로 제시된 것이며 어떠한 의미로도 이에 의해 본 발명이 제한되는 것으로 해석될 수는 없다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments of the present invention. It is to be understood, however, that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed in a limiting sense.
실시예Example 및 And 비교예Comparative Example
실시예Example
도 2(a)와 같이 두께가 각각 2mm 이며, 표면에 Al-Si 도금층이 형성된 보론 강판(SABC1470)인 제1 강판(10) 및 제2 강판(20)을 준비하고, 제1 강판(10) 및 제2 강판(20)을 맞대어 접합 대상부를 형성하였다. 그 다음에, 접합 대상부를 따라 탄소(C)를 포함하는 필러 와이어(201)를 사용하여 레이저 용접하여 접합하여 블랭크를 제조하였다.A
상기 레이저 용접은, 듀얼 레이저 설비를 이용하였으며, 상기 접합 대상부에 서로 이격된 제1 레이저빔 및 제2 레이저빔을 각각 3kW의 출력으로 조사하여, 상기 접합 대상부를 따라 접합하였다. 상기 제1 레이저빔은 상기 접합 대상부와 필러 와이어를 용해하여 용융풀을 형성하고, 상기 제2 레이저빔은 상기 형성된 용융풀을 추가 용해하여 교반하여 접합하였다.The laser welding was carried out using a dual laser system, and the first laser beam and the second laser beam, which were spaced apart from each other, were irradiated with an output of 3 kW and bonded together along the object to be bonded. The first laser beam dissolves the object to be bonded and the filler wire to form a molten pool, and the second laser beam further melts the formed molten pool and stirs and joins the molten pool.
상기 제1 레이저빔 및 제2 레이저빔은 0°각도를 이루면서, 3mm 이격하여 조사되었으며, 상기 5m/min의 용접속도로 레이저 용접을 실시하였다.The first laser beam and the second laser beam were irradiated at a distance of 3 mm with an angle of 0 °, and laser welding was performed at the welding speed of 5 m / min.
비교예Comparative Example
도 2(b)와 같이 제1 레이저빔(101)(싱글 레이저)를 사용한 것을 제외하고, 상기 실시예와 동일한 방법으로 제1 강판(10) 및 제2 강판(20)을 접합하여 블랭크를 제조하였다.The
하기 도 5(a)는 상기 도 2(a) A-A’라인에 따라 형성된 접합부의 광학 현미경 사진이며, 도 5(b)는 상기 도 2(b)의 A-A’라인에 따라 형성된 접합부의 광학 현미경 사진이다. 또한, 도 6(a)는 상기 도 2(a) A-A’라인에 따라 형성된 접합부의 알루미늄 분포를 분석한 것이며, 도 6(b)는 상기 도 2(b)의 A-A’라인에 따라 형성된 접합부의 알루미늄 분포를 분석한 것이다.5 (a) is an optical microscope photograph of the junction formed according to the line A-A 'in FIG. 2 (a), and FIG. 5 (b) Lt; / RTI > 6 (a) is an analysis of the aluminum distribution of the junction formed according to the line A-A 'in FIG. 2 (a), and FIG. 6 And the distribution of aluminum in the joints formed according to the present invention.
상기 도 5 및 도 6을 참조하면, 상기 실시예의 경우 5m/min의 빠른 접합속도에서도 용융풀로 혼입된 도금층 알루미늄 성분의 균일한 분산이 이루어져, 풀마르텐사이트 조직을 확보할 수 있었으나, 비교예의 경우 5m/min의 접합속도에서 도금층 알루미늄 성분의 분산이 제대로 이루어지지 않아, 부분적으로 편석이 발생하여, 풀마르텐사이트 조직을 확보하지 못하였으며, 용접부 강도가 저하되는 문제가 발생함을 알 수 있었다.5 and 6, even in the case of the fast bonding speed of 5 m / min, the aluminum component of the plated layer mixed into the molten pool was uniformly dispersed to obtain a full martensite structure. However, in the comparative example It was found that the aluminum component in the plating layer was not properly dispersed at a bonding speed of 5 m / min, partial segregation occurred, the full martensite structure could not be secured, and the strength of the welded portion was lowered.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 이 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의하여 용이하게 실시될 수 있으며, 이러한 변형이나 변경은 모두 본 발명의 영역에 포함되는 것으로 볼 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10: 제1 강판 20: 제2 강판
101: 제1 레이저빔 201: 제2 레이저빔
m: 용융풀 W: 용접부10: first steel plate 20: second steel plate
101: first laser beam 201: second laser beam
m: molten pool W: welded part
Claims (6)
상기 접합 대상부를 따라 필러 와이어를 사용하여 레이저 용접하는 단계;를 포함하며,
상기 제1 강판 및 제2 강판은 표면에 Al-Si 도금층이 형성된 보론 강판이며,
상기 레이저 용접은 상기 접합 대상부에 서로 이격된 제1 레이저빔 및 제2 레이저빔을 조사하여, 상기 접합 대상부를 따라 접합하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 도금강판 접합방법.
Forming a joining target portion by abutting the first steel plate and the second steel plate; And
And laser welding using a filler wire along the joining target portion,
The first steel plate and the second steel plate are boron steel plates having an Al-Si plated layer formed on the surface thereof,
Wherein the laser welding is carried out by irradiating the first laser beam and the second laser beam which are spaced apart from each other to the joining object portion and joining the first laser beam and the second laser beam along the joining object portion.
상기 제1 레이저빔은 상기 접합 대상부와 필러 와이어를 용해하여 용융풀을 형성하고,
상기 제2 레이저빔은 상기 형성된 용융풀을 추가 용해하여 교반하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 도금강판 접합방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first laser beam dissolves the object to be bonded and the filler wire to form a molten pool,
Wherein the second laser beam further dissolves and stirs the formed molten pool. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
상기 레이저 용접은 2~8m/min의 용접속도로 실시되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 도금강판 접합방법.
The method according to claim 1,
Wherein the laser welding is performed at a welding speed of 2 to 8 m / min.
상기 제1 레이저빔 및 제2 레이저빔은 0.2mm~5.5mm 이격되어 조사되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 도금강판 접합방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first laser beam and the second laser beam are irradiated at a distance of 0.2 mm to 5.5 mm.
상기 제1 레이저빔 및 제2 레이저빔은 0°~50°의 각도를 이루며 조사되는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 도금강판 접합방법.
The method according to claim 1,
Wherein the first laser beam and the second laser beam are irradiated at an angle of 0 ° to 50 °.
상기 필러 와이어는 탄소(C) 및 망간(Mn) 중 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 핫스탬핑용 도금강판 접합방법.
The method according to claim 1,
Wherein the filler wire comprises at least one of carbon (C) and manganese (Mn).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160080380A KR20180001354A (en) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | Welding method for hot stamping coated steel sheets |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160080380A KR20180001354A (en) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | Welding method for hot stamping coated steel sheets |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180001354A true KR20180001354A (en) | 2018-01-04 |
Family
ID=60997831
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160080380A KR20180001354A (en) | 2016-06-27 | 2016-06-27 | Welding method for hot stamping coated steel sheets |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20180001354A (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109877449A (en) * | 2019-03-13 | 2019-06-14 | 上海交通大学 | A kind of method that coating manganese boron plate obtains full martensite welding assembly |
| CN110539078A (en) * | 2019-07-31 | 2019-12-06 | 北京航星机器制造有限公司 | 5A06/ZL114A dissimilar aluminum alloy part butt joint laser swing welding method |
| CN111230301A (en) * | 2019-03-29 | 2020-06-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | Method for manufacturing steel thin-wall welding and other strong parts with aluminum or aluminum alloy coating |
| CN113798669A (en) * | 2021-09-27 | 2021-12-17 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | Laser welding method for hot forming steel with coating |
| WO2023277543A1 (en) * | 2021-07-01 | 2023-01-05 | 주식회사 포스코 | Carbon filament wire for laser welding of steel sheet having aluminium-based coating layer, laser welding method of steel sheet having aluminium-based coating layer using same, and welded product produced by same |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002178177A (en) * | 2000-12-07 | 2002-06-25 | Babcock Hitachi Kk | Laser beam welding machine |
| JP2010167436A (en) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Tokyu Car Corp | Laser welding method |
-
2016
- 2016-06-27 KR KR1020160080380A patent/KR20180001354A/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002178177A (en) * | 2000-12-07 | 2002-06-25 | Babcock Hitachi Kk | Laser beam welding machine |
| JP2010167436A (en) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Tokyu Car Corp | Laser welding method |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109877449A (en) * | 2019-03-13 | 2019-06-14 | 上海交通大学 | A kind of method that coating manganese boron plate obtains full martensite welding assembly |
| CN111230301A (en) * | 2019-03-29 | 2020-06-05 | 宝山钢铁股份有限公司 | Method for manufacturing steel thin-wall welding and other strong parts with aluminum or aluminum alloy coating |
| CN111230301B (en) * | 2019-03-29 | 2022-08-12 | 宝山钢铁股份有限公司 | Method for manufacturing steel thin-wall welding and other strong parts with aluminum or aluminum alloy coating |
| CN110539078A (en) * | 2019-07-31 | 2019-12-06 | 北京航星机器制造有限公司 | 5A06/ZL114A dissimilar aluminum alloy part butt joint laser swing welding method |
| CN110539078B (en) * | 2019-07-31 | 2021-10-15 | 北京航星机器制造有限公司 | 5A06/ZL114A dissimilar aluminum alloy part butt joint laser swing welding method |
| WO2023277543A1 (en) * | 2021-07-01 | 2023-01-05 | 주식회사 포스코 | Carbon filament wire for laser welding of steel sheet having aluminium-based coating layer, laser welding method of steel sheet having aluminium-based coating layer using same, and welded product produced by same |
| CN113798669A (en) * | 2021-09-27 | 2021-12-17 | 中国科学院上海光学精密机械研究所 | Laser welding method for hot forming steel with coating |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR20180001354A (en) | Welding method for hot stamping coated steel sheets | |
| KR101747586B1 (en) | Methods for joining two blanks and blanks and products obtained | |
| JP6607868B2 (en) | Method for producing an aluminized steel sheet which is welded and then press hardened | |
| JP6714580B2 (en) | Method of joining two blanks, blank and resulting product | |
| JP2020531290A (en) | Methods for Laser Beam Welding of One or More Steel Sheets Made of Press-Curable Manganese-Boron Steel | |
| JP2018537288A (en) | Method for joining two blanks and method for forming a product | |
| CN103917329A (en) | Hot-formed previously welded steel part with very high mechanical resistance, and production method | |
| JP5459750B2 (en) | Welding method | |
| CN109996642B (en) | Welding structure and welding method for metal member | |
| US11123818B2 (en) | Welding of steel blanks | |
| Pardal et al. | Dissimilar metal laser spot joining of steel to aluminium in conduction mode | |
| KR20150068696A (en) | Filler wire, Method for welding using the same in hot press forming and Method for manufacturing of steel plate | |
| CN113798669A (en) | Laser welding method for hot forming steel with coating | |
| JP2016150371A (en) | Butt weld method for thick steel plate, butt weld joint formed by the same, and weld structure having the butt weld joint | |
| Schwarz et al. | Welding of Additive Manufactured ALSI10MG: Using Laser Welding in a Vacuum for High Quality Weld Seams—A New Approach to Welding LPBF Manufactured ALSI10MG | |
| WO2022165997A1 (en) | Method for laser powder-filling welding and heat treatment of coated steel | |
| KR101638348B1 (en) | Welding method for hot stamping coating steel sheets and tailor welded blank using the same | |
| KR101480768B1 (en) | Laser tailor-welded blanks for hot press forming steel with AlSi coated layer on the surface | |
| JP2009045628A (en) | Laser welding method for steel plate | |
| JP5253777B2 (en) | Overlapping laser welding method and laser welded product | |
| JP2011200866A (en) | Method and device for quenching steel sheet | |
| CN114762918B (en) | Manufacturing method of high-strength steel laser splice welding part | |
| JP2006218500A (en) | Steel sheet welded by laser beam butt welding, and its welding method | |
| JP6111847B2 (en) | Welding method of plate material | |
| JP7172107B2 (en) | Press molded product and its manufacturing method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |