KR20190029688A - 레이저 용접 이음매의 제조 방법, 레이저 용접 이음매 및 자동차용 골격 부품 - Google Patents

레이저 용접 이음매의 제조 방법, 레이저 용접 이음매 및 자동차용 골격 부품 Download PDF

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Abstract

비드 종단부에서의 깨짐의 발생이 억제되고 외관이 우수한 레이저 용접 이음매의 제조 방법을 제공한다.　2개의 강판을 그 사이에 간극을 갖도록 상하로 중첩한 상태에서 레이저 용접하는 것에 의해 레이저 용접 이음매를 얻는 레이저 용접 이음매의 제조 방법으로서, 상측의 강판의 판 두께를 t1, 하측의 강판의 판 두께를 t2, 상측의 강판과 하측의 강판의 간극의 폭을 a, 비드 시단에서 비드 전체 길이의 1/5 근방까지 비드를 형성하는 공정을 초기 용접, 초기 용접에 계속해서 비드 전체 길이의 4/5 근방까지 비드를 형성하는 공정을 본 용접, 본 용접에 계속해서 비드 종단까지 비드를 형성하는 공정을 종기 용접으로 하고, 초기 용접과 본 용접에서의 레이저 출력을 P, 종기 용접에서의 레이저 출력을 Pf로 했을 때에, 식(1)을 만족시킨다. 0.8((t1+t2)/(K+t1+t2))P<Pf<((t1+t2)/(K+t1+t2))P (1)(a는 0.5t1과 0.5t2 중의 작은쪽 이하이고, K=(t2/t1)a)

Description

레이저 용접 이음매의 제조 방법, 레이저 용접 이음매 및 자동차용 골격 부품
본 발명은 레이저 용접 이음매의 제조 방법, 레이저 용접 이음매 및 자동차용 골격 부품에 관한 것이다.
종래, 자동차의 구조 부재의 용접에는 저항 스폿 용접이 이용되고 있다. 그러나, 저항 스폿 용접에는 용접에 시간이 걸린다고 하는 문제나 분류로 인해 피치를 좁게 할 수 없다는 문제, 또 용접기의 건에 의한 공간적인 제약이 있다는 문제가 있다. 그 때문에, 근래, 종래의 스폿 용접에 부가하여, 중첩한 강판의 표면에 레이저빔을 조사하여 강판을 접합하는 레이저 용접의 검토가 실행되어 오고 있다. 레이저 용접에서는 중첩된 강판의 표면에 레이저빔을 조사하여 강판의 레이저빔 조사 부위를 용융 및 응고시키는 것에 의해서 비드가 형성되는 동시에 강판이 접합되어 레이저 용접 이음매가 얻어진다. 그러나, 비드의 종단측에서 깨짐이 발생한다고 하는 문제가 있고, 깨짐이 발생하면 외관이 나빠진다. 외관이 우수한 것이 요구되고 있는 자동차의 구조 부재로서는 해당 깨짐에 의해 외관이 나빠진 레이저 용접 이음매는 사용하기 어렵다. 또, 깨짐이 발생하면, 레이저 용접 이음매의 박리 강도가 낮아진다고 하는 문제도 있다.
이 비드 종단측에서 깨짐이 발생한다고 하는 문제는 중첩된 강판 사이에 간극이 있는 경우에 특히 현저하게 된다. 이러한 중첩된 강판 사이에 간극이 있는 상태에서 레이저 용접하는 방법으로서, 각종 기술이 개시되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1 및 특허문헌 2 참조).
특허문헌 1의 방법은 판과 판의 간극이 작은 쪽에서 큰 쪽을 향해 용접을 실행하는 방법이며, 특수한 클램프 지그가 필요하고 또한 미리 정해진 용접 경로밖에 용접할 수 없다고 하는 문제가 있다. 또, 외관에 관해서는 검토되어 있지 않다.
또, 특허문헌 2의 방법은 용접선을 랩시켜 용접 시종 단부를 재용융시킴으로써, 용접 외관을 향상시키는 방법이지만, 용접에 시간이 걸린다고 하는 문제가 있어 이용하기 어렵다.
또한, 이러한 비드 종단부에 깨짐이 생겨 외관이 나빠진다고 하는 문제는 자동차의 구조 부재에 한정되지 않으며, 그 밖의 용도에 이용되는 레이저 용접 이음매에 있어서도 마찬가지로 존재한다.
특허문헌 1: 일본국 특허공보 제5125001호 특허문헌 2: 일본국 특허공개공보 제2013-215755호
본 발명은 이러한 사정을 감안해서 이루어진 것으로서, 비드 종단부에서의 깨짐의 발생이 억제되고 외관이 우수한 레이저 용접 이음매의 제조 방법, 레이저 용접 이음매 및 자동차용 골격 부품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 바와 같이, 특히 중첩된 강판 사이에 간극이 있는 강판의 레이저 용접에서는 용접 종단부(비드 종단부)에 깨짐이나 결함이 발생하기 쉽다. 본 발명자들은 상기 과제를 해결하기 위해 검토하였다. 그 결과, 이하의 지견을 얻었다.
용접 종료시는 비드 종단부에서의 깨짐의 발생 방지를 위해, 입열을 줄이지 않으면 안 된다. 입열을 줄이는 방법으로서는 용접 종료시의 레이저 출력을 줄이는 방법과 용접 속도를 올리는 방법이 고려된다. 그러나, 용접 속도를 올리는 방법은 스퍼터 발생량의 증가가 고려된다. 그래서, 용접 종료시의 레이저 출력을 줄이는 방법에 주목하고, 비드 종단부에서의 깨짐의 발생 방지를 검토하였다. 더 나아가서는 중첩된 강판 사이에 간극이 있는 경우에는 정상시에는 간극분(판 간극분)의 레이저 출력을 증가시키고 있으므로, 용접 종료시에는 간극분(판 간극분)의 레이저 출력을 감소시킬 필요가 있다.
이상을 고려한 결과, 본 발명자들은 2개의 강판의 판 두께, 2개의 강판간의 간극의 크기, 레이저 출력, 이들 관계를 제어하는 즉, 하기 식(1)을 만족시키도록 하는 것에 의해, 비드 종단측에서의 깨짐의 발생을 억제할 수 있는 것을 지견하고, 본 발명을 완성시켰다.
0.8((t1+t2)/(K+t1+t2))P<Pf<((t1+t2)/(K+t1+t2))P (1)
단, a는 0.5t1과 0.5t2 중의 작은쪽 이하이며, K=(t2/t1)a (단위:㎜)이다. 또, 상측의 강판의 판 두께를 t1(㎜), 하측의 강판의 판 두께를 t2(㎜), 상측의 강판과 하측의 강판의 간극의 크기를 a(㎜), 초기 용접 및 본 용접에서의 레이저 출력을 P(kW), 종기 용접에서의 레이저 출력을 Pf(kW)로 한다.
상기 식(1)을 만족시키는 것에 의해, 용접 종료시는 용융 부분을 작게 해 두고, 응고시에 용접 결함이 발생하지 않도록 용융부를 안정시킨다. 그 결과, 비드 종단부에서의 깨짐의 발생을 방지한다.
더 나아가서는 용접 시단부(비드 시단부)에 있어서 비드 폭이 가늘게 되어 버리는 경우가 있다. 용접 개시시는 강판 표면을 용융시키기 위해, 입열 증가로 하지 않으면 안 된다. 즉, 강판 표면을 녹이기 위해 에너지가 필요하기 때문에, 용접이 안정되지 않는다. 그 결과, 비드 시단부의 비드 폭이 가늘게 되어 버리는 것을 알 수 있었다. 입열을 늘리는 방법으로서는 용접 개시시의 레이저 출력을 늘리는 방법과 용접 속도를 내리는 방법이 고려된다. 그러나, 레이저 출력을 늘리는 방법은 스퍼터 발생량의 증가가 고려된다. 그래서, 용접 개시시의 용접 속도를 내리는 방법에 주목하고, 비드 시단부의 비드 폭이 가늘어지는 것을 방지하는 것을 검토하였다. 더 나아가서는 중첩된 강판 사이에 간극이 있는 경우의 에너지 로스도 고려할 필요가 있다.
이상을 고려한 결과, 본 발명자들은 2개의 강판의 판 두께, 2개의 강판간의 간극의 크기, 용접 속도, 이들 관계를 제어하는 즉, 하기 식(2)를 만족시키도록 하는 것에 의해, 비드 시단부의 비드 폭이 가늘어지는 것을 억제할 수 있는 것을 지견하였다.
0.75((t1+t2)/(K+t1+t2))v<vi<((t1+t2)/(K+t1+t2))v (2)
단, a는 0.5t1과 0.5t2 중의 작은쪽 이하이며, K=(t2/t1)a이다. 또, 상측의 강판의 판 두께를 t1(㎜), 하측의 강판의 판 두께를 t2(㎜), 상측의 강판과 하측의 강판의 간극의 크기를 a(㎜), 본 용접 및 종기 용접에서의 용접 속도를 v(m/min), 초기 용접에서의 용접 속도를 vi(m/min)로 한다.
상기 식(2)를 만족시키는 것에 의해, 용융 풀(weld pool)이 용접 직후에도 안정된다. 그 결과, 비드 시단부의 비드 폭이 가늘어지는 것을 억제할 수 있다.
본 발명은 상기의 지견에 의거하여 완성된 것이며, 그 요지는 다음과 같다.
[1]　2개의 강판을 그 사이에 간극을 갖도록 상하로 중첩한 상태에서 레이저빔을 상측의 강판 표면에 조사하여 레이저빔이 조사된 부위를 용융 및 응고시켜 비드를 형성하는 동시에 2개의 강판을 접합하는 레이저 용접에 의해 2개의 강판이 접합된 레이저 용접 이음매를 얻는 레이저 용접 이음매의 제조 방법으로서, 상측의 강판의 판 두께를 t1(㎜), 하측의 강판의 판 두께를 t2(㎜), 상측의 강판과 하측의 강판의 간극의 크기를 a(㎜)로 하고, 비드 시단에서 비드 전체 길이의 1/5 근방까지 비드를 형성하는 공정을 초기 용접, 해당 초기 용접에 계속해서 비드 전체 길이의 4/5 근방까지 비드를 형성하는 공정을 본 용접, 해당 본 용접에 계속해서 비드 종단까지 비드를 형성하는 공정을 종기 용접으로 하고, 상기 초기 용접 및 상기 본 용접에서의 레이저 출력을 P(kW), 상기 종기 용접에서의 레이저 출력을 Pf(kW)로 했을 때에, 하기 식(1)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 이음매의 제조 방법:
0.8((t1+t2)/(K+t1+t2))P<Pf<((t1+t2)/(K+t1+t2))P (1)
단, a는 0.5t1과 0.5t2 중의 작은쪽 이하이고, K=(t2/t1)a (단위:㎜)이다.
[2]　상기 본 용접 및 상기 종기 용접에서의 용접 속도를 v(m/min), 상기 초기 용접에서의 용접 속도를 vi(m/min)로 했을 때에, 하기 식(2)를 만족시키는 것을 특징으로 하는 [1]에 기재된 레이저 용접 이음매의 제조 방법.
0.75((t1+t2)/(K+t1+t2))v<vi<((t1+t2)/(K+t1+t2))v (2)
단, a는 0.5t1과 0.5t2 중의 작은쪽 이하이고, K=(t2/t1)a이다.
[3]　2개의 강판으로 구성된 레이저 용접 이음매로서, 상기 2개의 강판의 사이에 간극을 갖고, 상기 간극의 크기가 2개의 강판 중 얇은 쪽의 판 두께의 10%∼50%이고, 상기 2개의 강판 중 상측의 강판 표면에 형성된 비드가, 비드 시단에서 비드 전체 길이의 1/5의 위치인 비드 시단 1/5부 근방과, 비드 종단에서 비드 전체 길이의 1/5의 위치인 비드 종단 1/5부 근방의 사이를 비드 본체로 하고, 비드 종단에서 비드 전체 길이의 1/10의 위치를 비드 종단 1/10부로 하고, 비드 본체의 비드 폭을 W, 비드 종단 1/10부에서의 비드 폭을 Wf로 했을 때에, 하기 식(3)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 이음매:
0.80≤Wf/W≤1.20 (3)
[4]　비드 시단에서 비드 전체 길이의 1/10의 위치를 비드 시단 1/10부로 하고, 비드 시단 1/10부에서의 비드 폭을 Wi로 했을 때에, 하기 식(4)를 만족시키는 것을 특징으로 하는 [3]에 기재된 레이저 용접 이음매:
0.80≤Wi/W≤1.20 (4)
[5] [3] 또는 [4]에 기재된 레이저 용접 이음매로서, 상기 2개의 강판은 각각 인장 강도가 980MPa이상의 고강도 강판인 레이저 용접 이음매를 갖는 것을 특징으로 하는 자동차용 골격 부품.
[6]　상기 2개의 강판은 각각, 질량%로, C:0.07%초과 0.25%이하, P+S:0.03%미만, Mn:1.8%이상 3.0%이하, Si:1.2%초과 1.8%이하를 함유하고, 하기 A군 및 하기 B군의 적어도 한쪽을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고, 판 두께가 1.0㎜이상 2.0㎜이하인 것을 특징으로 하는 [5]에 기재된 자동차용 골격 부품.
A군: Ti:0.005%이상 0.01%이하 및 Nb:0.005%이상 0.050%미만의 적어도 한쪽
B군: Cr:1.0%이하, Mo:0.50%이하 및 B:0.10%이하에서 선택되는 적어도 일종
본 발명에 따르면, 간극을 갖도록 중첩된 2개의 강판의 레이저 용접에 있어서의 비드 종단측에서의 깨짐의 발생이 억제되기 때문에, 외관이 우수한 레이저 용접 이음매를 제조할 수 있다. 또, 깨짐의 발생이 억제되기 때문에, 박리 강도가 높고 안전성이 우수한 레이저 용접 이음매를 제조할 수 있다. 또, 특허문헌 2와 같이 비드 시종단부를 재용융시킬 필요가 없기 때문에, 단시간에 레이저 용접 이음매를 제조할 수 있다.
또한, 비드 폭을 비드 전체에 걸쳐 균일하게 할 수 있고, 더욱 외관이 우수한 레이저 용접 이음매를 제조할 수 있다.
또, 본 발명의 레이저 용접 이음매는 외관이 우수하기 때문에, 자동차의 구조 부재에 바람직하게 이용할 수 있고, 예를 들면 접합하는 강판으로서 고강도 강판을 이용하는 것에 의해 자동차용 골격 부품으로 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 레이저 용접 이음매의 외관을 나타내는 사시도 및 주요부 확대도이다.
도 2는 본 발명의 레이저 용접 이음매의 단면 확대도이다.
도 3은 본 발명의 레이저 용접 이음매의 상측의 강판의 표면에 형성된 비드를 나타내는 상면도이다.
도 4는 C자 형상의 비드가 형성된 본 발명의 레이저 용접 이음매의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 5는 S자 형상의 비드가 형성된 본 발명의 레이저 용접 이음매의 외관을 나타내는 사시도이다.
도 6은 실시예 및 비교예의 시험편을 나타내는 사시도이다.
본 발명의 레이저 용접 이음매의 제조 방법은 2개의 강판을 그 사이에 간극을 갖도록 상하로 중첩된 상태에서 레이저빔을 상측의 강판 표면에 조사하여 레이저빔이 조사된 부위를 용융 및 응고시켜 비드를 형성하는 동시에 2개의 강판을 접합하는 레이저 용접에 의해 2개의 강판이 접합된 레이저 용접 이음매를 얻는 것이다. 그리고, 상측의 강판의 판 두께를 t1(㎜), 하측의 강판의 판 두께를 t2(㎜), 상측의 강판과 하측의 강판의 간극의 크기를 a(㎜)로 하고, 비드 시단에서 비드 전체 길이의 1/5 근방까지 비드를 형성하는 공정을 초기 용접, 해당 초기 용접에 계속해서 비드 전체 길이의 4/5 근방까지 비드를 형성하는 공정을 본 용접, 해당 본 용접에 계속해서 비드 종단까지 비드를 형성하는 공정을 종기 용접으로 하고, 초기 용접 및 본 용접에서의 레이저 출력을 P(kW), 종기 용접에서의 레이저 출력을 Pf(kW)로 했을 때에, 하기 식(1)을 만족시키는 것을 특징으로 한다.
0.8((t1+t2)/(K+t1+t2))P<Pf<((t1+t2)/(K+t1+t2))P (1)
단, a는 0.5t1과 0.5t2 중의 작은쪽 이하이며, K=(t2/t1)a (단위:㎜)이다.
이러한 본 발명의 레이저 용접 이음매(1)의 제조 방법에 대해, 본 발명의 일예인 도 1∼도 3을 이용하여 이하에 상세하게 설명한다. 도 1의 (a)는 본 발명의 레이저 용접 이음매의 제조 방법으로 제조되는 본 발명의 레이저 용접 이음매의 외관을 나타내는 사시도이며, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)의 주요부 확대도이다. 도 2는 본 발명의 레이저 용접 이음매의 제조 방법으로 제조되는 레이저 용접 이음매의 단면 확대도이다. 도 3은 본 발명의 레이저 용접 이음매의 제조 방법으로 제조되는 레이저 용접 이음매의 상측의 강판의 표면에 형성된 비드를 나타내는 상면도이다.
본 발명의 레이저 용접 이음매의 제조 방법에서는 우선, 2개의 강판으로서, 예를 들면 도 1의 (a)에 나타내는 바와 같이, 하트 형상의 강판(해트부 상판)(4) 및 강판(해트부 하판)(5)을, 그 사이에 간극을 갖도록 상하에 중첩한다.
본 발명에 있어서 레이저 용접하는 대상은 강판(강판(4), 강판(5))이다. 강판(4) 및 강판(5)의 종류는 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 인장 강도가 980MPa이상의 고강도 강판인 것이 바람직하다. 980MPa이상의 고강도 강판은 탄소등량이 비교적 높기 때문에 비드 종단측에 깨짐이 발생하기 쉽다. 그러나, 본 발명의 레이저 용접 이음매의 제조 방법에서는 비드 종단측의 깨짐의 발생을 억제할 수 있으며, 고강도 강판을 이용해도 깨짐의 발생이 억제되고 우수한 외관을 갖는 레이저 용접 이음매를 제조할 수 있다. 이와 같이 예를 들면 인장 강도 980MPa이상의 고강도 강판의 레이저 용접 이음매로 하는 것에 의해, 강도가 요구되는 자동차용 골격 부재로서 바람직하게 사용할 수 있다.
강판(4) 및 강판(5)의 성분 조성은 특히 한정되지 않지만, 예를 들면, 질량%로, C:0.07%초과 0.25%이하, P+S:0.03%미만, Mn:1.8%이상 3.0%이하, Si:1.2%초과 1.8%이하를 함유하고, 하기 A군 및 하기 B군의 적어도 한쪽을 함유하고, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 것으로 할 수 있다. 이하, 각 성분 조성에 있어서의 %는 질량%를 가리킨다.
A군:Ti:0.005%이상 0.01%이하 및 Nb:0.005%이상 0.050%미만의 적어도 한쪽
B군:Cr:1.0%이하, Mo:0.50%이하 및 B:0.10%이하에서 선택되는 적어도 일종
(C:0.07%초과 0.25%이하)
C 함유량이 0.07%초과이면, 석출 강화의 효과를 얻을 수 없게 되는 경우가 없다. 한편, C 함유량이 0.25%이하이면, 조대한 탄화물의 석출을 초래하는 일이 없으며, 원하는 고강도, 가공성을 확보할 수 있다. 그 때문에, C 함유량은 0.07%초과 0.25%이하로 하는 것이 바람직하다.
(P+S:0.03%미만)
P 함유량과 S 함유량의 합계량(P+S)이 0.03%미만이면, 연성 및 인성이 저하하지 않으며, 원하는 고강도, 가공성을 확보할 수 있다. 그 때문에, P 함유량과 S 함유량의 합계량(P+S)은 0.03%미만으로 하는 것이 바람직하다.
(Mn:1.8%이상 3.0%이하)
Mn 함유량이 1.8%이상이면, 충분한 담금질성을 확보할 수 있고, 조대한 탄화물이 석출되지 않는다. 한편, Mn 함유량이 3.0%이하이면, 입계 취화 감수성이 증가하여 인성, 내저온 깨짐성이 열화되지 않는다. 그 때문에, Mn 함유량은 1.8%이상 3.0%이하로 하는 것이 바람직하다. Mn 함유량은 2.5%이하인 것이 더욱 바람직하다.
(Si:1.2%초과 1.8%이하)
Si 함유량이 1.2%초과이면, 고용되어 강의 강도를 증가시키는 효과를 충분히 얻을 수 있다. 한편, Si 함유량이 1.8%이하이면, 용접 열 영향부의 경화가 커지지 않고, 용접 열 영향부의 인성, 내저온 깨짐성이 열화되지 않는다. 그 때문에, Si 함유량은 1.2%초과 1.8%이하로 하는 것이 바람직하다. Si 함유량은 1.5%이하인 것이 더욱 바람직하다.
(A군:Ti:0.005%이상 0.010%이하 및 Nb:0.005%이상 0.050%미만 중의 적어도 한쪽)
Ti나 Nb는 탄화물 또는 질화물로서 석출하고, 소둔 중의 오스테나이트의 조대화를 억제하는 작용을 갖는다. 따라서, 이들 원소의 적어도 1종을 함유시키는 것이 바람직하다. 이 효과를 얻기 위해서는 Ti는 0.005%이상, Nb는 0.005%이상 함유시킨다. 그러나, 과잉으로 함유시켜도 상기 작용에 의한 효과가 포화하여 비경제로된다. 그 뿐 아니라, 소둔시의 재결정 온도가 상승하고, 소둔 후의 금속 조직이 불균일하게 되며, 신장 플랜지성도 손상된다. 더 나아가서는 탄화물 또는 질화물의 석출량이 늘어나고, 항복비가 상승하며, 형태 동결성도 열화된다. 따라서, Ti 함유량은 0.010%이하, Nb 함유량은 0.050%미만으로 한다. Ti 함유량은 바람직하게는 0.008%미만이며, Nb 함유량은 바람직하게는 0.040%미만으로 한다.
(B군:Cr:1.0%이하, Mo:0.50%이하 및 B:0.10%이하에서 선택되는 적어도 일종)
Cr, Mo 및 B는 강의 담금질성을 향상시키는 작용을 갖는 원소이다. 따라서 이들 원소의 1종류 이상을 함유시켜도 좋다. 그러나, 이들 원소를 과잉으로 함유시켜도 상기의 효과가 포화하여 비경제로 된다. 따라서, 이들 원소를 함유시키는 경우에는 Cr 함유량은 1.0%이하, Mo 함유량은 0.50%이하, B 함유량은 0.10%이하로 한다. Cr 함유량은 바람직하게는 0.50%이하이며, Mo 함유량은 바람직하게는 0.10%이하이며, B 함유량은 바람직하게는 0.030%이하이다. Cr 함유량은 바람직하게는 0.01%이상이며, Mo 함유량은 바람직하게는 0.004%이상이며, B 함유량은 바람직하게는 0.0001%이상이다.
(잔부 Fe 및 불가피한 불순물)
상기 성분 조성 이외의 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물이다. 불가피한 불순물로서는 Al:0.015∼0.050%, N:0.002∼0.005% 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서 레이저 용접하는 대상인 2개의 강판의 판 두께는 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 1.0㎜이상 2.0㎜이하의 범위내인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 1.2㎜이상 1.8㎜이하이다. 판 두께가 이 범위내인 강판은 자동차용 골격 부재로서 바람직하게 사용할 수 있다. 구체적으로는 상측의 강판(4)의 판 두께 t1은 1.0㎜≤t1≤2.0㎜를 만족시키고, 하측의 강판(4)의 판 두께 t2는 1.0㎜≤t2≤2.0㎜를 만족시키는 것이 바람직하다. 상측의 강판(4)의 판 두께 t1은 1.2㎜≤t1≤1.8㎜를 만족시키고, 하측의 강판(4)의 판 두께 t2는 1.2㎜≤t2≤1.8㎜를 만족시키는 것이 더욱 바람직하다.
또한, 2개의 강판(4) 및 강판(5)은 동일해도 달라도 좋으며, 강판(4) 및 강판(5)이 동종 및 동일 형상의 강판이어도 좋고, 이종이나 다른 형상의 강판이어도 좋다.
그리고, 본 발명에 있어서는 도 2에 나타내는 바와 같이, 레이저 용접 전의 강판(4)과 강판(5)의 사이에는 간극 A가 존재한다.
레이저 용접 전의 강판(4)과 강판(5)의 간극 A의 크기 a(㎜), 즉, 강판(4)과 강판(5)의 간극 A의 강판의 판 두께 방향의 크기는 0.5t1과 0.5t2 중의 작은쪽 이하를 만족시킬 필요가 있다. 환언하면, 레이저 용접 전의 강판(4)과 강판(5)의 간극 A의 크기 a는 상측의 강판(4)의 판 두께 t1이 하측의 강판(5)의 판 두께 t2보다 작은 경우에는 a≤0.5t1을 만족시키고, 하측의 강판(5)의 판 두께 t2가 상측의 강판(4)의 판 두께 t1보다 작은 경우에는 a≤0.5t2를 만족시키고, t1=t2의 경우에는 a≤0.5t1=0.5t2를 만족시킨다. 간극 A의 크기 a가 이 범위 외이면, 깨짐이 발생한다. 간극 A의 크기 a는 상기 범위내이면 특히 한정되지 않지만, 예를 들면 0.1㎜이상 0.9㎜이하인 것이 바람직하다. 예를 들면 자동차용 골격 부품의 소재로서 바람직하게 이용되는 판 두께 1.0㎜이상 2.0㎜이하의 강판을 이용하여 본 발명의 레이저 용접 이음매의 제조 방법에 의해 레이저 용접 이음매를 제조하면, 간극 A의 크기 a가 0.9㎜보다 크면, 용접시에 용락(burn-through)이 발생해 버리는 경우가 있기 때문이다. 또한, 레이저 용접 전의 강판(4)과 강판(5)의 간극 A의 크기 a는 레이저 용접 방향(상측의 강판(4)의 표면에 조사하는 레이저빔을 상측의 강판(4) 표면에서 이동시키는 방향)에 걸쳐 균일하고, 간극 A를 두고 중첩된 강판(4) 및 강판(5)을 구속 지그 등으로 고정시켜 간극 A를 유지한 상태에서 레이저 용접한다.
이와 같이 상하로 중첩된 상태에서 레이저 용접할 때에, 2개의 강판(4, 5) 사이에 간극 A가 있으면, 얻어지는 레이저 용접 이음매의 비드(7)의 종단측에 깨짐이 발생하기 쉽다. 특히, 간극 A의 크기 a가 큰 경우, 비드 종단측의 깨짐이 발생하기 쉽다. 그러나, 본 발명에 있어서는 식(1)을 만족시키는 레이저 용접으로 레이저 용접 이음매를 제조하기 때문에, 후술하는 실시예에 나타내는 바와 같이, 깨짐의 발생이 억제된 레이저 용접 이음매를 얻을 수 있다. 또한, 레이저 용접하는 것에 의해 얻어지는 레이저 용접 이음매의 강판(4)과 강판(5)의 간극의 크기(강판의 판 두께 방향의 크기)는 레이저 용접 전의 강판(4)과 강판(5)의 간극 A의 크기 a보다 좁아지고, 본 발명의 레이저 용접 이음매의 제조 방법에 의해서 얻어지는 본 발명의 레이저 용접 이음매의 강판(4)과 강판(5)의 간극은 예를 들면, 2개의 강판 중 얇은 쪽의 판 두께의 10%∼50%, 구체적으로는 예를 들면 0.1㎜이상 0.9㎜이하이다.
이와 같이, 2개의 강판(4) 및 강판(5)을 그 사이에 간극 A를 갖도록 중첩한 상태에서, 레이저 용접으로 접합한다. 구체적으로는 중첩한 강판 중 상측의 강판(4)의 표면에 레이저빔(3)을 조사하는 동시에, 레이저빔(3)을 중첩한 상태인 채의 강판(4) 및 강판(5)에 대해 상대적으로 이동시킨다. 이것에 의해, 강판(4) 및 강판(5) 중 레이저빔(3)으로 조사된 부위가 용융되어 용융부가 형성되며, 그 후, 용융부가 응고하여 비드(용접선)(7)가 형성된다.
본 발명에 있어서는 이 레이저 용접 조건이 상기 식(1)을 만족시킨다. 구체적으로는 도 3에 나타내는 바와 같이, 비드 시단 X에서 비드 전체 길이의 1/5 근방까지 비드를 형성하는 공정을 초기 용접 Si, 초기 용접 Si에 계속해서 비드 전체 길이의 4/5 근방까지 비드를 형성하는 공정을 본 용접 S, 본 용접 S에 계속해서 비드 종단 Y까지 비드를 형성하는 공정을 종기 용접 Sf로 하고, 초기 용접 Si 및 본 용접 S에서의 레이저 출력을 P(kW)로 했을 때에, 종기 용접 Sf에서의 레이저 출력 Pf(kW)는 상기 식(1)을 만족시킨다. 비드 전체 길이의 1/5 근방은 비드 전체 길이의 1/5±비드 전체 길이의 3/40의 범위내, 즉, 비드 전체 길이의 5/40에서 비드 전체 길이의 11/40까지의 범위내이다. 또, 비드 전체 길이의 4/5 근방은 비드 전체 길이의 4/5±비드 전체 길이의 3/40의 범위내, 즉, 비드 전체 길이 29/40에서 비드 전체 길이의 35/40까지의 범위내이다. 도 3에 있어서는 비드 전체 길이의 1/5 근방을 비드 전체 길이의 1/5로 하고, 또, 비드 전체 길이의 4/5 근방을 비드 전체 길이의 4/5로 한 예를 나타내고 있다.
비드 전체 길이는 레이저빔(3)이 상측의 강판(4)의 표면을 이동하는 방향에 있어서의 비드 시단에서 종단까지의 길이이다. 예를 들면 도 3에 나타내는 바와 같은 직선형상의 비드(7)에서는 비드 전체 길이는 비드 시단 X와 비드 종단 Y의 직선 거리이며, 비드(7)의 긴쪽 방향의 길이이다. 또, 도 4에 나타내는 바와 같이 C형상의 비드(7a)의 경우나, 도 5에 나타내는 바와 같이 S형상의 비드(7b)인 경우에는 비드 전체 길이는 상측의 강판(4)의 표면에 있어서의 레이저빔(3)의 궤적상의 비드 시단에서 비드 종단까지의 길이이다.
이와 같이, 식(1)을 만족시키는 즉, 용접 종료 부근의 특정 범위의 용접(종기 용접 Sf)에 있어서의 레이저 출력 Pf를, 그보다 전의 용접(초기 용접 Si 및 본 용접 S)에 있어서의 레이저 출력 P에 대해 특정의 범위내의 값으로 하는 것에 의해, 비드 종단측에서의 깨짐의 발생을 억제할 수 있다. 여기서, 종기 용접 Sf에서 형성되는 비드 시단 X에서 비드 전체 길이의 4/5의 위치 근방∼비드의 종단 Y까지, 즉, 비드 종단 Y에서 비드 전체 길이의 1/5의 위치인 비드 종단 1/5부 근방까지의 비드(7)에는 간극 A가 있는 것에 의해 발생하는 깨짐이 집중하기 쉽지만, 이 깨짐이 생기기 쉬운 개소를 상기 식(1)을 만족시키는 조건으로 용접하는 것에 의해, 깨짐의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 상기 식(1)을 만족시키는 용접 공정이 비드 종단 Y에서 비드 전체 길이의 1/5 근방보다 짧은 경우에는 본 발명에 비해 깨짐의 발생을 억제하는 효과는 작아지며, 또, 비드 폭이 넓어지거나, 깨짐이 발생한다는 불합리가 발생한다. 한편, 비드 종단 Y에서 비드 전체 길이의 1/5 근방보다 긴 경우에는 비드 폭이 좁아지고, 용접 이음매 강도가 낮아진다고 하는 불합리가 발생한다.
또, 식(1)을 만족시키면 깨짐의 발생이 억제되기 때문에, 박리 강도가 높고 안전성이 우수한 레이저 용접 이음매로 된다.
또, 상기 조건으로 용접을 실행하는 것에 의해, 비드 폭을 균일하게 할 수 있다. 예를 들면, 비드 시단 X에서 비드 전체 길이의 1/5의 위치인 비드 시단 1/5부 근방과, 비드 종단 Y에서 비드 전체 길이의 1/5의 위치인 비드 종단 1/5부 근방의 사이를 비드 본체 B, 비드 본체 B의 비드 폭을 W로 하고, 비드 종단 Y에서 비드 전체 길이의 1/10의 위치를 비드 종단 1/10부 Bf, 비드 종단 1/10부 Bf에서의 비드 폭을 Wf로 했을 때에, 하기 식(3)을 만족시킬 수 있다. 또한, 비드 본체 B는 본 용접 S에서 형성되는 비드이며, 안정된 용접이 실행되어 형성되기 때문에, 깨짐은 생기지 않고 또한 비드 폭 W는 균일하다.
또, 상기와 마찬가지로, 비드 시단 X에서 비드 전체 길이의 1/5의 위치인 비드 시단 1/5부 근방은 비드 시단 X에서 비드 전체 길이의 1/5의 위치인 비드 시단 1/5부±비드 전체 길이의 3/40의 범위내, 즉, 비드 시단 X에서 비드 전체 길이의 5/40의 위치∼비드 시단 X에서 비드 전체 길이의 11/40의 위치의 범위내이다. 또, 비드 종단 Y에서 비드 전체 길이의 1/5의 위치인 비드 종단 1/5부 근방은 비드 종단 Y에서 비드 전체 길이의 1/5의 위치인 비드 종단 1/5부±비드 전체 길이의 3/40의 범위내, 즉, 비드 종단 Y에서 비드 전체 길이의 5/40의 위치∼비드 종단 Y에서 비드 전체 길이의 11/40의 위치의 범위내이다.
0.80≤Wf/W≤1.20 (3)
한편, 식(1)을 만족시키지 않는 경우에는 비드 종단측에서 깨짐이 생기거나, 비드 폭이 두꺼워지거나 가늘어진다.
조사하는 레이저빔(3)은 특히 한정되지 않으며, 예를 들면 섬유 레이저, 디스크 레이저 등을 이용할 수 있다. 레이저빔은 예를 들면, 빔 직경:0.2∼1.0㎜, 초점 위치: 강판(4)의 표면∼강판(4)의 표면에서 30㎜ 위쪽으로 할 수 있다. 입열 효율을 높게 하기 위해, 초점 위치를 강판(4)의 표면으로 하는 것이 바람직하다.
초기 용접 Si 및 본 용접 S에서의 레이저 출력 P는 예를 들면 2.0kW이상 5.0kW이하이고, 3.0kW이상 4.0kW이하가 바람직하다. 레이저 출력 P가 2.0kW이상이면, 레이저 출력이 너무 낮은 경우가 없기 때문에, 관통 용접이 가능하게 된다. 한편, 레이저 출력 P가 5.0kW이하이면, 레이저 출력이 너무 높은 일이 없기 때문에, 용융 금속이 스퍼터로서 비산하여 용접부에 언더필(underfill)이 발생하는 경우가 없다. 또한, 초기 용접 Si 및 본 용접 S에서의 레이저 출력 P가 2.0kW이상 5.0kW이하이고 또한 Pf가 식(1)을 만족시키면, 다른 레이저 용접 조건에도 따르지만, 형성되는 비드(7)가 강판(4)을 관통하지 않거나, 비드(7)가 녹아 떨어진다고 하는 문제도 전혀 발생하지 않는다.
본 용접 S 및 종기 용접 Sf에서의 용접 속도 v는 예를 들면, 1.0m/min이상 4.0m/min이하, 바람직하게는 2.0m/min이상 3.0m/min이하이다. 용접 속도 v가 1.0m/min이상으로 하면, 용접 속도가 너무 느린 일이 없기 때문에, 강판이 녹아 떨어져 결함으로 되어 버리는 경우가 없다. 한편, v를 4.0m/min이하로 하면 용접 속도가 너무 빠른 일이 없기 때문에, 용융 풀이 안정하지 않게 되어 버리는 경우가 없다.
초기 용접 Si에서의 용접 속도 vi(m/min)는 특히 한정되지 않으며, 예를 들면 본 용접 S 및 종기 용접 Sf에서의 용접 속도 v와 동일해도 좋지만, 초기 용접 S1에서의 용접 속도 vi는 하기 식(2)를 만족시키는 것이 바람직하다.
0.75((t1+t2)/(K+t1+t2))v<vi<((t1+t2)/(K+t1+t2))v (2)
단, a는 0.5t1과 0.5t2 중의 작은쪽 이하이며, K=(t2/t1)a이다.
비드 시단측(초기 용접 S1에서 형성되는 비드)의 비드 폭은 본 용접 S에서 형성되는 비드 본체 B의 비드 폭보다 가늘게 되는 경향이 있으며, 종래는 비드(7) 전체에 걸쳐 균일한 비드 폭을 갖는 것은 얻기 어려웠다. 그러나, 본 발명에 있어서는 상기 식(2)를 만족시키는 즉, 용접 개시 부근의 특정 범위의 용접(초기 용접 Si)에 있어서의 용접 속도 vi를, 그보다 후의 용접(본 용접 S 및 종기 용접 Sf)의 용접 속도 v에 대해 특정의 범위 내의 값으로 하는 것에 의해, 비드 시단측에서 비드 폭이 가늘어지는 현상을 억제할 수 있다. 비드 시단 X에서 비드 전체 길이의 1/5 근방까지의 비드(7)에는 간극 A가 있는 것에 의해 비드 본체 B보다 비드 폭이 가늘어지기 쉽지만, 이 비드 폭이 가늘어지기 쉬운 개소를 상기 식(2)를 만족시키는 조건에서 용접하는 것에 의해, 비드 본체 B와 동일 정도의 비드 폭으로 할 수 있고, 비드 폭을 비드 전체에 걸쳐 균일하게 할 수 있다. 또한, 상기 식(2)를 만족시키는 용접 공정이 비드 시단 X에서 비드 전체 길이의 1/5의 위치 근방까지보다 짧은 경우나 긴 경우에는 상기 식(2)를 만족시키는 경우에 비해 비드 폭을 균일하게 하는 효과는 작아진다.
상기 식(2)를 만족시키는 것에 의해, 예를 들면, 비드 시단 X에서 비드 전체 길이의 1/10의 위치를 비드 시단 1/10부 Bi로 하고, 비드 시단 1/10부 Bi에서의 비드 폭을 Wi로 했을 때에, 하기 식(4)를 만족시킬 수 있다. 예를 들면 식(3) 및 식(4)를 동시에 만족시키는 것에 의해, 비드 전체에 걸쳐 폭이 균일한 비드가 되며, 외관이 우수한 레이저 용접 이음매를 제조할 수 있다.
0.80≤Wi/W≤1.20 (4)
한편, 식(2)를 만족시키지 않는 경우에는 비드 시단측에서 비드가 가늘어지거나 두꺼워진다.
또한, 레이저 용접 이음매에 복수의 비드가 형성되는 경우에는 모든 비드에 있어서, 비드를 형성하는 용접 조건이 식(1)이나 식(2)를 만족시키는 것이 바람직하다. 또, 얻어진 레이저 용접 이음매에 형성된 모든 비드가 식(3)이나 식(4)를 만족시키는 것이 바람직하다.
상기 레이저 용접 이음매는 자동차용 골격 부품으로서 이용할 수 있다. 즉, 본 발명의 자동차용 골격 부품은 2개의 강판(4) 및 강판(5)으로서, 각각 인장 강도가 980MPa이상의 고장력 강판을 이용한 상기 본 발명의 레이저 용접 이음매이다. 또, 본 발명의 자동차용 골격 부품은 2개의 강판(4) 및 강판(5)으로서, 질량%로, C:0.07%초과 0.25%이하, P+S:0.03%미만, Mn:1.8%이상 3.0%이하, Si:1.2%초과 1.8%이하를 함유하고, 상기 A군 및 상기 B군의 적어도 한쪽을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고, 판 두께가 1.0㎜이상 2.0㎜이하(더욱 바람직하게는 1.2㎜이상 1.8㎜이하)의 것을 이용한 것인 것이 바람직하다. 이러한 본 발명의 자동차용 골격 부품은 고강도이고 또한 외관이 우수하기 때문에, 센터필러에 적용할 수 있다. 센터필러에서는 박리 강도를 확보하는 것이 중요하며, 본 발명의 자동차용 골격 부품을 적용한 센터필러는 충분한 박리 강도를 갖는다.
실시예
이하에, 본 발명의 가일층의 이해를 위해 실시예를 이용하여 설명하지만, 실시예는 하등 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
(본 발명예 및 비교예)
레이저 용접하는 강판으로서 강종 I(인장 강도가 983MPa, 성분 조성이 질량%로 C:0.13%, Si:1.40%, Mn:2.2%, P:0.015%, S:0.002%, Ti:0.005%, Cr:0.021%, Mo:0.004%, B:0.0002%) 또는 강종 II(인장 강도가 1184MPa, 성분 조성이 질량%로 C:0.13%, Si:1.40%, Mn:2.2%, P:0.012%, S:0.001%, Ti:0.005%, Cr:0.017%, Mo:0.004%, B:0.0003%)이고, 판 두께가 1.6㎜ 또는 1.8㎜에서 폭이 50㎜의 강판을 이용하였다. 또한, 인장 강도는 각 강판으로부터, 압연 방향에 대해 평행 방향으로 JIS5호 인장 시험편을 제작하고, JIS Z 2241:2011의 규정에 준거하여 인장 시험을 실시하여 구한 인장 강도이다.
이 강판을 L자의 단면 형상으로 구부림 가공을 실시하여 플랜지부를 갖는 강판(4)을 제작하였다. 동일한 강종·동일한 판 두께의 L자의 강판(5)을, 실시예 및 비교예의 시험편을 나타내는 사시도인 도 6에 나타내는 바와 같이, 간극 A를 두고 중첩된 상태에서 구속 지그에 고정시킨 후, 플랜지의 중첩 부분을 긴쪽 방향으로 레이저 용접하고, 레이저 용접 후 구속 지그를 분리하여, 시험편 폭 50㎜, 횡벽 길이 120㎜, 플랜지 폭 30㎜의 L자의 시험편(레이저 용접 이음매)을 제작하였다.
이 때, 레이저 용접 조건을 레이저 용접 전의 강판(4)과 강판(5)의 플랜지의 중첩 부분의 간극 A의 크기 a, 본 용접 S 및 종기 용접 Sf의 용접 속도 v, 초기 용접 Si 및 본 용접 S의 레이저 출력 P, 초기 용접 Si의 용접 속도 vi, 종기 용접 Sf의 레이저 출력 Pf를, 표 1에 나타내는 바와 같이 각종 바꾸어서 실행하였다. 본 발명예 및 비교예에서는 비드 전체 길이의 1/5 근방을 비드 전체 길이의 1/5로 하고, 또, 비드 전체 길이의 4/5 근방을 비드 전체 길이의 4/5로 하였다. 즉, 비드 시단 X에서 비드 전체 길이의 1/5까지 비드를 형성하는 공정을 초기 용접 Si, 초기 용접 Si에 계속해서 비드 전체 길이의 4/5까지 비드를 형성하는 공정을 본 용접 S, 본 용접 S에 계속해서 비드 종단 Y까지 비드를 형성하는 공정을 종기 용접 Sf로 하였다. 또한, 레이저 용접 전의 플랜지의 중첩 부분의 간극 A의 크기 a는 레이저 용접 방향에 걸쳐 균일하였다.
레이저 용접에는 섬유 레이저를 이용하고, 초점 위치의 빔 직경을 0.6㎜φ의 일정으로 하였다. 용접은 대기 중에서 실행하고, 레이저 용접시의 초점 위치는 강판(4)의 플랜지부의 강판 표면으로 하였다.
얻어진 L자의 레이저 용접 이음매의 비드의 외관을 관찰한 결과를 표 1에 나타낸다. 구체적으로는 비드의 깨짐의 유무를 육안으로 관찰하였다. 또, 비드 본체 B의 비드 폭 W, 비드 시단 1/10부 Bi에서의 비드 폭 Wi 및, 비드 종단 1/10부 Bf에서의 비드 폭 Wf를 측정하고, 비드 폭 비 Wi/W 및 Wf/W를 구하였다. 또한, 본 발명예 및 비교예에 있어서는 비드 본체 B는 비드 시단 X에서 비드 전체 길이의 1/5의 위치인 비드 시단 1/5부와 비드 종단 Y에서 비드 전체 길이의 1/5의 위치인 비드 종단 1/5부의 사이이다. 그리고, 식(3) 및 식(4)의 양쪽을 만족시키는 경우를 「○」, 식(3) 및 식(4)의 어느 한쪽을 만족시키는 경우를 「△」, 식(3) 및 식(4)의 어느 쪽도 만족시키지 않는 경우를 「Х」로 하여, 비드 폭의 균일성을 평가하였다. 또한, 비드 본체 B의 폭 W는 어느 레이저 용접 이음매에 있어서도 비드 본체 B 전체에 걸쳐 일정하였다. 또, 레이저 용접 이음매의 간극의 크기는 비드 시단 X에서 비드 전체 길이 방향에 5㎜ 떨어진 위치와 비드 종단 Y에서 비드 전체 길이 방향에 5㎜ 떨어진 위치의 간극의 크기를 측정하고, 그 평균값을 구하였다.
또, 얻어진 L자의 레이저 용접 이음매의 간극의, 강판의 판 두께 방향의 크기를 측정하였다.
또, 얻어진 L자의 레이저 용접 이음매에 대해, 양측으로부터 인장 하중을 부하하는 L자 인장 시험에서 박리 강도를 측정하였다. 또한, 인장 시험은 10㎜/min의 속도로 실행하였다. 결과를 표 1에 나타낸다.
표 1에 나타내는 바와 같이, 식(1)을 만족시키는 용접 조건으로 실행한 본 발명예는 비드 종단부 등 비드 전체에 걸쳐 깨짐이 없고, 또, 비드폭 비 Wf/W도 0.80이상 1.20이하이며, 외관이 우수하였다. 그리고, 식(1)을 만족시키는 용접 조건에서 실행한 본 발명예는 박리 강도가 4.0kN이상이고, 고강도 접합되고 있었다. 또, 특히, 식(1) 및 식(2)의 양쪽을 만족시키는 본 발명예는 비드 폭 비 Wi/W도 0.80이상 1.20이하이며, 비드 전체 길이에 걸쳐 균일한 폭을 갖고 있었다.
[표 1]
Figure pct00001
1l: 레이저 용접 이음매 3: 레이저빔
4, 5: 강판 7, 7a, 7b: 비드
A: 간극 B: 비드 본체
Si: 초기 용접 S: 본 용접
Sf: 종기 용접 W: 비드 폭
X: 비드 시단 Y: 비드 종단

Claims (6)

  1. 2개의 강판을 그 사이에 간극을 갖도록 상하로 중첩한 상태에서 레이저빔을 상측의 강판 표면에 조사하여 레이저빔이 조사된 부위를 용융 및 응고시켜 비드를 형성하는 동시에 2개의 강판을 접합하는 레이저 용접에 의해 2개의 강판이 접합된 레이저 용접 이음매를 얻는 레이저 용접 이음매의 제조 방법으로서,
    상측의 강판의 판 두께를 t1(㎜), 하측의 강판의 판 두께를 t2(㎜), 상측의 강판과 하측의 강판의 간극의 크기를 a(㎜)로 하고, 비드 시단에서 비드 전체 길이의 1/5 근방까지 비드를 형성하는 공정을 초기 용접, 해당 초기 용접에 계속해서 비드 전체 길이의 4/5 근방까지 비드를 형성하는 공정을 본 용접, 해당 본 용접에 계속해서 비드 종단까지 비드를 형성하는 공정을 종기 용접으로 하고,
    상기 초기 용접 및 상기 본 용접에서의 레이저 출력을 P(kW), 상기 종기 용접에서의 레이저 출력을 Pf(kW)로 했을 때에,
    하기 식(1)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 이음매의 제조 방법:
    0.8((t1+t2)/(K+t1+t2))P<Pf<((t1+t2)/(K+t1+t2))P (1)
    단, a는 0.5t1과 0.5t2 중의 작은쪽 이하이고,
    K=(t2/t1)a (단위:㎜)이다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 본 용접 및 상기 종기 용접에서의 용접 속도를 v(m/min), 상기 초기 용접에서의 용접 속도를 vi(m/min)로 했을 때에, 하기 식(2)를 만족시키는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 이음매의 제조 방법:
    0.75((t1+t2)/(K+t1+t2))v<vi<((t1+t2)/(K+t1+t2))v (2)
    단, a는 0.5t1과 0.5t2 중의 작은쪽 이하이고,
    K=(t2/t1)a이다.
  3. 2개의 강판으로 이루어지는 레이저 용접 이음매로서,
    상기 2개의 강판의 사이에 간극을 갖고,
    상기 간극의 크기가 2개의 강판 중 얇은 쪽의 판 두께의 10%∼50%이고,
    상기 2개의 강판 중 상측의 강판 표면에 형성된 비드가, 비드 시단에서 비드 전체 길이의 1/5의 위치인 비드 시단 1/5부 근방과, 비드 종단에서 비드 전체 길이의 1/5의 위치인 비드 종단 1/5부 근방의 사이를 비드 본체로 하고,
    비드 종단에서 비드 전체 길이의 1/10의 위치를 비드 종단 1/10부로 하고,
    비드 본체의 비드 폭을 W, 비드 종단 1/10부에서의 비드 폭을 Wf로 했을 때에,
    하기 식(3)을 만족시키는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 이음매:
    0.80≤Wf/W≤1.20 (3).
  4. 제 3 항에 있어서,
    비드 시단에서 비드 전체 길이의 1/10의 위치를 비드 시단 1/10부로 하고,
    비드 시단 1/10부에서의 비드 폭을 Wi로 했을 때에,
    하기 식(4)를 만족시키는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 이음매:
    0.80≤Wi/W≤1.20 (4).
  5. 제 3 항 또는 제 4 항에 기재된 레이저 용접 이음매를 갖고, 상기 2개의 강판은 각각 인장 강도가 980MPa이상의 고강도 강판인 것을 특징으로 하는 자동차용 골격 부품.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 2개의 강판은 각각, 질량%로, C:0.07%초과 0.25%이하, P+S:0.03%미만, Mn:1.8%이상 3.0%이하, Si:1.2%초과 1.8%이하를 함유하고, 하기 A군 및 하기 B군의 적어도 한쪽을 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖고, 판 두께가 1.0㎜이상 2.0㎜이하인 것을 특징으로 하는 자동차용 골격 부품:
    A군:Ti:0.005%이상 0.010%이하 및 Nb:0.005%이상 0.050%미만의 적어도 한쪽
    B군:Cr:1.0%이하, Mo:0.50%이하 및 B:0.10%이하에서 선택되는 적어도 일종.
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