KR20190116432A - 레이저 브레이징 방법 및 겹치기 이음 부재의 제조방법 - Google Patents

레이저 브레이징 방법 및 겹치기 이음 부재의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20190116432A
KR20190116432A KR1020197026938A KR20197026938A KR20190116432A KR 20190116432 A KR20190116432 A KR 20190116432A KR 1020197026938 A KR1020197026938 A KR 1020197026938A KR 20197026938 A KR20197026938 A KR 20197026938A KR 20190116432 A KR20190116432 A KR 20190116432A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
brazing
alloy
laser
steel sheet
molten
Prior art date
Application number
KR1020197026938A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102061471B1 (ko
Inventor
카즈아키 호소미
코우키 토미무라
타케푸미 나카코
Original Assignee
닛테츠 닛신 세이코 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 닛테츠 닛신 세이코 가부시키가이샤 filed Critical 닛테츠 닛신 세이코 가부시키가이샤
Publication of KR20190116432A publication Critical patent/KR20190116432A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102061471B1 publication Critical patent/KR102061471B1/ko

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
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/005—Soldering by means of radiant energy
    • B23K1/0056—Soldering by means of radiant energy soldering by means of beams, e.g. lasers, E.B.
    • 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
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/005—Soldering by means of radiant energy
    • 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
    • B23K1/00—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering
    • B23K1/19—Soldering, e.g. brazing, or unsoldering taking account of the properties of the materials to be soldered
    • 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
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
    • B23K35/282—Zn as the principal constituent
    • 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
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/28—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at less than 950 degrees C
    • B23K35/286—Al as the principal constituent
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/012—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of aluminium or an aluminium alloy
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
    • B32B15/013—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic one layer being formed of an iron alloy or steel, another layer being formed of a metal other than iron or aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C18/00—Alloys based on zinc
    • C22C18/04—Alloys based on zinc with aluminium as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/02—Alloys based on aluminium with silicon as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/06—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent
    • C22C21/08—Alloys based on aluminium with magnesium as the next major constituent with silicon
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22C—ALLOYS
    • C22C21/00—Alloys based on aluminium
    • C22C21/10—Alloys based on aluminium with zinc as the next major constituent
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C2/00—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor
    • C23C2/04—Hot-dipping or immersion processes for applying the coating material in the molten state without affecting the shape; Apparatus therefor characterised by the coating material
    • C23C2/06—Zinc or cadmium or alloys based thereon
    • 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
    • B23K2101/006—Vehicles
    • 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
    • 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
    • B23K2101/35—Surface treated articles
    • 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
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/18—Dissimilar materials
    • B23K2103/20—Ferrous alloys and aluminium or alloys thereof

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Coating With Molten Metal (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)
  • Arc Welding In General (AREA)

Abstract

Al 합금과의 접합 강도가 우수한 겹치기 이음 부재를 제조할 수 있는 Al 합금과 강판의 레이저 브레이징 방법을 제공한다. 레이저 브레이징 방법은, 도금층(2)이 1.0∼22.0질량%의 Al을 함유하고, 한 면당 도금 부착량이 15∼250g/㎡인 용융 Zn계 도금 강판(1)과, Al 합금(3)을 서로 접합하는 브레이징부(9)를 형성하는 브레이징 공정을 포함한다.

Description

레이저 브레이징 방법 및 겹치기 이음 부재의 제조방법
본 발명은 Al 또는 Al 합금과 용융 Zn계 도금 강판의 레이저 브레이징 방법, 및 그 방법에 의한 겹치기 이음 부재의 제조방법에 관한 것이다.
자동차 차체의 경량화를 위해 Al 및 Al 합금(이하, Al을 포함하여 Al 합금이라 총칭한다)의 사용량이 증가하고 있다. 그러나, Al 합금과 강판을 종래의 아크 용접법 등의 용융 용접법으로 접합하면, 강판과 용접 비드의 계면에 취약한 Fe-Al계 금속간 화합물상이 두껍게 성장하여 접합 강도가 저하된다는 문제가 있었다.
Fe-Al계 금속간 화합물상의 성장을 억제하는 방법으로서, 예를 들면 특허문헌 1∼4에는, 합금화 용융 Zn 도금 강판, 용융 Zn 도금 강판, 전기 Zn 도금 강판의 강 중의 C, Si, Mn 농도를 규정한 브레이징용 강판이 개시되어 있다. 이 브레이징용 강판은 브레이징시에 강 중에서 C, Si, Mn을 Fe-Al계 금속간 화합물상 중에 확산시켜 무른 Fe-Al계 금속간 화합물상의 성장을 억제하여 접합 강도를 높이는 것이다.
Si, Mn은 강판의 고강도화에도 유용하여 고장력 강판에 이용된다. 그러나, 용융 Zn 도금 강판에서는 Si, Mn은 도금 전의 환원 가열시에 강판 표면에 농화되어 산화물이 되고, 강판과 도금욕의 젖음성이 저해되어 도금 불량의 원인이 된다. 또한, 합금화 용융 Zn 도금 강판에서는 Si, Mn은 도금 후의 합금화 처리시에 강판과 도금층의 확산이 저해되어 합금화 반응이 지연되는 원인이 된다.
브레이징에 있어서도 강 중 Si, Mn은 브레이징시에 강판 표면에 농화되어 경납 및 Al 합금과의 젖음성을 저해한다. 그 결과, 경납과 Al 합금의 탄성, 피트 및 블로우 홀이 발생하여 비드 외관의 악화, 비드의 박리, 및 접합 강도의 저하 원인이 된다. 따라서, Si, Mn을 강 중에 첨가할 수 있는 양이 한정된다. 또한, 상기 한 바와 같이 강 중에 Si, Mn을 첨가하면 강판의 강도가 높아지므로 적용할 수 있는 강 종류는 고장력 강으로 한정되어 일반적인 강판에 이용할 수 없다.
일본공개특허공보 "특개2006-283110호 공보(2006년 10월 19일 공개)" 일본공개특허공보 "특개2006-283111호 공보(2006년 10월 19일 공개)" 일본공개특허공보 "특개2007-247024호 공보(2007년 9월 27일 공개)" 일본공개특허공보 "특개2007-277717호 공보(2007년 10월 25일 공개)" 일본공개특허공보 "특개2008-68290호 공보(2008년 3월 27일 공개)" 일본공개특허공보 "특개2011-218424호 공보(2011년 11월 4일 공개)"
본 발명은 Al 합금과 강판의 브레이징에 있어서, 도금층에 Al을 첨가한 용융 Zn계 도금 강판을 이용하여 레이저 브레이징하는 것에 의해 비드 외관 및 접합 강도가 우수한 겹치기 이음 부재를 제조하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들이 예의 검토한 결과, 도금층에 Al을 함유한 용융 Zn계 도금 강판은 경납, Al 합금과의 친화성이 우수하므로, Al 합금을 브레이징한 경우에 양호한 비드 외관, 접합 강도를 얻을 수 있다는 새로운 사실을 발견하여, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명의 일 양태에 있어서 레이저 브레이징 방법은, 도금층이 질량%로 Al:1.0∼22.0%를 함유하는 용융 Zn계 도금 강판의 판면에 대해 접합 대상판인 Al판 또는 Al 합금판을 포개어 레이저 브레이징하는 레이저 브레이징 방법으로서, 상기 판면 위에 상기 접합 대상판과 상기 용융 Zn계 도금 강판을 서로 접합하는 브레이징부를 형성하는 브레이징 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 일 양태에 따르면, 비드 외관 및 접합 강도가 우수한 Al 합금과 강판의 겹치기 이음 부재를 제조할 수 있는 레이저 브레이징 방법을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에서 겹치기 이음 부재의 단면을 나타내는 모식도.
도 2는 본 발명의 실시형태 1의 레이저 브레이징 방법에 있어서 Al 합금에 대한 경납의 접촉 위치의 일 예를 제시하는 모식도.
도 3은 상기 접촉 위치를 본 발명의 규정 범위의 상한으로 한 경우의 상태를 나타내는 모식도.
도 4는 (a)는 본 발명의 실시형태 1의 레이저 브레이징 방법에 있어서 경납의 Al 합금에 대한 접촉 위치를 나타내는 평면도이며, (b)는 (a)의 A-A선 화살표 단면도.
도 5는 본 발명의 실시형태 3의 레이저 브레이징 방법을 나타내는 평면도.
이하, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 한편, 이하의 기재는 발명의 취지를 보다 잘 이해시키기 위한 것이며, 특별히 지정이 없는 한, 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 또한, 본 출원에 있어서, "A∼B"란, A 이상 B 이하인 것을 나타낸다.
〔실시형태 1〕
지금까지 브레이징시의 Fe-Al계 금속간 화합물상의 성장을 억제하기 위한 방책이 다양하게 제안되어 왔다. 그러나, 상기 성장의 억제 효과가 불충분하거나, 적용할 수 있는 도금 강판의 강 종류가 한정되는 경우가 있었다. 이러한 상황 속에서 본 발명자들은 예의 연구한 결과, 이하와 같은 새로운 착상을 얻었다. 즉, Zn계 도금층에 Al을 첨가한 용융 Zn계 도금 강판은 경납 및 Al 합금과의 친화성이 우수하다는 점에서, 후술하는 비드 폭(W)이 넓어지므로 비드의 전단 면적을 크게 할 수 있다. 이로 인해 Fe-Al계 금속간 화합물상이 두껍게 성장해도 브레이징부의 접합 강도(전단강도)의 저하를 방지할 수 있다는 새로운 사실을 발견하였다. 본 발명자들은, 이 새로운 사실을 바탕으로 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 이하에 본 발명의 일 실시형태를 상세히 설명한다.
〔용융 Zn계 도금 강판〕
본 발명의 실시형태에서 브레이징용 용융 Zn계 도금 강판은, 도금층이 Zn을 주성분으로 하여 1.0질량% 이상 22.0질량% 이하의 Al을 함유한다. 일반적으로 Al 합금의 브레이징에는 Al 또는 Zn을 주성분으로 하는 경납이 사용된다. 본 발명의 실시형태에서 브레이징용 용융 Zn계 도금 강판은 도금층에 Al 합금과 경납의 주성분인 Zn 및 Al을 함유한다. 따라서, Al 합금 및 경납과의 친화성이 우수하고, 젖음성이 향상되어 양호한 비드 외관을 얻을 수 있는 동시에 비드 폭이 넓어지므로 접합 강도도 커진다.
이 효과는 Al 농도가 1질량% 이상에서 얻을 수 있으므로, Al 농도는 1질량% 이상으로 한정한다.
한편, Al 농도가 22질량%를 초과하면 Zn계 도금층의 융점이 높아져서 친화성이 저하된다. 이 경우, 젖음성이 떨어지고, 비드 폭이 불규칙한 험핑비드가 되어 비드 외관이 저하된다. 또한, 비드 폭이 좁아져 접합 강도가 저하된다.
Zn계 도금층에 Mg을 0.05∼10.0질량% 첨가하면 Zn계 도금층의 융점이 내려가 Al 합금, 경납과의 친화성이 향상되어 접합 강도가 우수하고, 게다가 내식성도 우수하므로 바람직하다. Mg을 첨가한 경우의 도금층 외관과 내식성을 저하시키는 원인이 되는 Zn11Mg2계 상의 생성 및 성장을 억제하기 위해 Ti:0.002∼0.1질량% 또는 B:0.001∼0.05질량%를 포함하는 것이 바람직하다.
추가로, Zn계 도금층은 브레이징시의 Fe-Al계 금속간 화합물상의 성장을 억제하여 접합 강도를 높이기 위해 2.0질량% 이하의 Si을 포함하고 있을 수 있다. 또한, Zn계 도금층은 2.5질량% 이하의 Fe을 포함하고 있을 수 있다.
상기 한 것은 다음과 같이 나타낼 수 있다. 즉, 본 발명의 실시형태에서 브레이징용 용융 Zn계 도금 강판의 도금층은, Zn을 주성분으로 하여 Al을 1∼22질량%, Mg을 0.05∼10.0질량% 함유하고, 추가로 Ti:0.002∼0.1질량%, B:0.001∼0.05질량%, Si:0∼2.0질량%, Fe:0∼2.5질량%로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 조건을 만족하는 것이 바람직하다.
〔도금 부착량〕
본 발명의 실시형태에서 브레이징용 용융 Zn계 도금 강판은, Al 합금, 경납과의 양호한 젖음성을 얻기 위해서는 한 면당 도금 부착량을 15g/㎡ 이상으로 하는 것이 보다 효과적이다. 이 한 면당 도금 부착량은 상기 용융 Zn계 도금 강판의 브레이징부가 형성되는 판면에 있어서의 도금 부착량으로도 표현할 수 있다. 또한, 도금 부착량이 적으면, 도금면의 내식성 및 희생방식 작용을 장기간에 걸쳐 유지하는데 불리하다. 따라서, 도금 부착량은 15g/㎡ 이상으로 한다.
한편, 한 면당 도금 부착량이 250g/㎡를 초과하면 브레이징시의 Zn 증기의 발생량이 많아지고, 험핑비드, 피트 및 블로우 홀이 발생하고, 비드 외관이 악화되는 동시에 접합 강도가 저하된다. 따라서, 도금 부착량은 250g/㎡ 이하로 하는 것이 바람직하다.
〔Al 합금〕
본 발명에 있어서 Al 합금은 특별히 한정되지 않는다. 주로 자동차 차체에 이용되는 5000계열이나 6000계열의 Al 합금이나, 그 이외의 Al 합금을 이용할 수 있다. 예를 들면, 1000계열, 3000계열, 7000계열의 Al 합금을 이용할 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이, 본 명세서에 있어서, Al 합금은 순Al(불순물을 포함하는 것을 허용한다)을 포함하는 의미로 사용한다.
또한, 본 명세서에 있어서, 특별한 기재가 없는 한, Al 합금은 판 형상으로 되어 있고, Al 합금은 Al 합금판을 의미한다. 그리고, 본 발명의 실시형태에 있어서, Al판 또는 Al 합금판은 레이저 브레이징의 대상으로 되어 있고, 접합 대상판으로 표현할 수 있다.
〔비드 폭〕
도 1에 본 발명의 실시형태에서 브레이징용 용융 Zn계 도금 강판과 Al 합금을 브레이징한 겹치기 이음 부재의 단면 모식도를 나타낸다. 겹치기 이음은 자동차 차체에 있어서 Al 합금과 강판의 브레이징에 있어서 다용되는 이음매이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시형태에서 겹치기 이음 부재는 용융 Zn계 도금 강판(1) 위에 Al 합금(3)이 포개져 있고, 브레이징에 의해 비드(4)가 형성되어 있다. 상기 비드(4)는 브레이징에 의해 형성된 브레이징부(브레이징 접합부)로도 표현할 수 있다.
자동차 차체에 사용되는 Al 합금(3)의 판 두께는 요구되는 강도에 따라 적절히 선택된다. 따라서, 본 발명에서는 비드 폭(W)도 Al 합금(3)의 판 두께에 따라 하기 식 (2)의 범위로 제어한다. 즉, Al 합금(3)의 강도가 필요하고 판 두께를 두껍게 하는 경우에는 비드 폭(W)도 넓게 해서 접합 강도를 크게 한다.
t≤W≤4t … (2)
여기서,
W: 브레이징부의 비드 폭(㎜)
t: Al 합금의 판 두께(㎜)이다.
예를 들면, Al 합금(3)의 판 두께가 2㎜인 경우, 접합 강도가 4kN 이상이면 자동차 차체로서 강도적으로 문제 없다고 할 수 있다. 비드 폭(W)이 상기 식 (2)를 만족하는 것에 의해 Fe-Al계 금속간 화합물상(5)이 성장해도 우수한 접합 강도를 얻을 수 있다. 그러나, 비드 폭(W)이 Al 합금(3)의 판 두께(t)보다도 좁아지면 접합 강도가 저하된다. 반대로, 비드 폭(W)이 4t를 초과하면 비드 폭을 넓게 하기 위해 입열을 크게 할 필요가 있고, 그 결과 비드부 주변의 Zn계 도금층(2)의 증발 영역이 넓어져 내식성이 저하된다.
〔브레이징 방법〕
본 발명의 실시형태의 겹치기 이음 부재는, 레이저 브레이징 방법을 이용하여 브레이징된다. 도 2 및 도 3을 이용하여 본 발명의 실시형태의 레이저 브레이징 방법을 이하에 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시형태의 레이저 브레이징 방법을 모식적으로 나타낸 도 이다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 용융 Zn계 도금 강판(1) 위에 Al 합금(3)이 포개져 있고, Al 합금(3)의 끝면(6)에 경납(7)이 접촉되어 있다. 경납(7)은 예를 들면 긴 막대 형상(원주 형상)일 수 있고, 와이어일 수도 있다. 또한, 경납(7)은 예를 들면 판상일 수도 있다. 그리고, 본 발명에서는 경납(7)과 용융 Zn계 도금 강판(1)의 판면은, 이들 간격(d)(㎜)이 하기 식 (1)을 만족하도록 배치된다.
0.2≤d≤t … (1)
여기서,
t: Al 합금의 판 두께(㎜)
이다.
보다 상세하게는, 상기 간격(d)은 용융 Zn계 도금 강판(1)의 판면과, 경납(7)의 표면(경납(7)을 길이 방향으로 수직하게 자른 단면에 있어서의 가장자리) 사이의 최단 거리이다. 한편, 용융 Zn계 도금 강판(1)의 판면은 Zn계 도금층(2)의 표면이라고도 할 수 있다. 경납(7)은 상기 경납(7)의 길이 방향이 Al 합금(3)의 끝면(6)을 따르도록, 또한 상기 식(1)을 만족하도록 배치된다.
상기 식 (1)을 만족하도록 경납(7)을 배치하는 방법은 특별히 한정되지 않는다. 예를 들면, 경납(7)을 유지하는 유지 부재(미도시)를 이용할 수 있다. 단, 경납(7)과 Al 합금(3) 끝면(6)의 접촉부를 가고정하기 위한 고착제(예를 들면 접착제) 등은 사용하지 않는 것이 바람직하다. 이는 브레이징에 의해 형성되는 비드의 성질이 열화되는 것을 방지하기 위함이다. 바꾸어 말하면, 경납(7)은 물리적으로 Al 합금(3)의 끝면(6)에 접촉하도록(경납(7)에서 끝면(6) 방향으로 누르는 힘이 생기도록) 유지되는 것이 바람직하다.
경납(7)이 Al 합금(3)의 끝면(6)에서 떨어져 있으면, 경납(7)만이 용융되고, Al 합금(3)이 용융되지 않는다. 따라서, 경납(7)은 Al 합금(3)의 끝면(6)에 접촉한다.
용융 Zn계 도금 강판(1)의 Zn계 도금층(2)의 주성분인 Zn은 비점이 907℃와 Al의 융점 660℃에 가깝다. 따라서, Al 합금(3) 및 Al계의 경납(7)을 용융할 때에 Zn계 도금층(2)의 온도가 Zn의 비점을 초과하는 것에 의해 Zn 증발이 발생하는 경우가 있다. 이 Zn 증기가 다량으로 발생하여 용융된 비드에서 분출하면, 험핑비드나 피트의 원인이 되어 비드 외관이 저하된다. 또한, Zn 증기가 비드 내에 갇히면 블로우 홀이 되어 접합 면적이 줄어들므로 접합 강도가 저하된다.
따라서, 본 발명에서는 상기 식 (1)로 나타낸 바와 같이 경납(7)과 용융 Zn계 도금 강판(1)의 판면의 간격(d)(㎜)을 0.2㎜ 이상 마련하여 Zn 증기를 배출한다. 간격(d)의 상한은 Al 합금(3)의 판 두께(t)분, 즉 d=t로 한다. 본 발명에서 d=t란, 도 3에 나타낸 바와 같이, 경납(7)이 Al 합금(3)의 모서리부에 접촉된 상태를 의미한다. 간격(d)을 Al 합금(3)의 판 두께 이상으로 하는 것은, 경납(7)이 Al 합금(3)에서 떨어진 상태가 되어, 상술한 바와 같이 경납(7) 만이 용융되고, Al 합금(3)이 용융되지 않는다.
브레이징 방법은 레이저 브레이징법이 바람직하다. 레이저는 고에너지 밀도이므로, 브레이징에 이용하면, 브레이징 속도가 빠르고, 게다가 비드 근방의 Zn계 도금층의 증발 영역을 좁게 하여 고내식성을 유지할 수 있다. 또한, 레이저 브레이징은 국부 가열이므로 열 변형을 작게 할 수 있다.
본 실시형태의 레이저 브레이징 방법에 대해서 도 4의 (a), (b)를 이용하여 보다 상세하게 설명하면 이하와 같다.
도 4의 (a)는 본 실시형태에서의 경납의 Al 합금에 대한 접촉 위치를 나타내는 평면도이다. 도 4의 (b)는 (a)의 A-A선 화살표 단면도이다.
도 4의 (a), (b)에 나타낸 바와 같이, 용융 Zn계 도금 강판(1) 위에 Al 합금(3)이 포개져 있고, 경납(7)이 Al 합금(3)의 끝면(6)에 접촉하게 배치된다. 그 상태에서 레이저 광(8)이 경납(7)을 향해서 조사된다. 경납(7)의 연신 방향을 따라 레이저 광(8)의 조사 위치를 이동하는 것에 의해 용융 Zn계 도금 강판(1)과 Al 합금(3)을 접합하는 비드(4)(도 1 참조)가 형성된다.
〔경납〕
본 실시형태에서, 경납(7)의 재질은 특별히 한정되지 않는다. 통상의 Al 합금용 Al계 경납이나 Zn계 경납을 이용할 수 있다. 또한, Fe-Al계 금속간 화합물상의 성장을 억제하기 위해 경납에 Si을 첨가할 수 있다. 또한, 젖음성을 개선하기 위해 플럭스를 충전한 플럭스 경납을 사용할 수 있다.
〔레이저의 목적 위치〕
레이저의 목적 위치는 경납(7)을 타겟으로 레이저 광(8)을 조사한다. 경납(7)은 상술한 식 (1)의 관계를 만족하면서 Al 합금의 끝면에 접촉하고 있고, Al 합금(3)은 용융 Zn계 도금 강판(1) 위에 포개져 있다. 이로 인해, 경납(7)을 타겟으로 레이저 광을 조사하여 경납(7)을 용융시키면, 경납(7) 만이 용융되지 않고, 경납(7)과 Al 합금(3)의 끝면(6)과 용융 Zn계 도금 강판(1)의 도금층(2)이 용융되고, Al 합금(3)과 용융 Zn계 도금 강판(1)이 브레이징된다. 또한, 경납(7)은 식 (1)의 관계를 만족하고 있어, Zn 증기의 배출이 확실하게 이루어진다. 따라서, 브레이징에 의해 험핑비드나 피트, 블로우 홀이 발생하기 어렵다.
〔빔 지름〕
레이저 광(8)은 통상의 레이저 용접보다도 넓은 빔 지름으로 되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 레이저 광(8)의 빔 지름은 경납(7)의 직경보다도 크게 되어 있는 것이 바람직하다. 즉, 레이저 광(8)의 빔 지름은 경납(7)의 직경을 D1로 하고, Al 합금(3)의 판 두께를 t로 하여, D1 이상 4t 이하의 범위 내로 설정되는 것이 바람직하다. 경납(7)을 타겟으로 레이저 광(8)이 조사되는 것에 의해 경납(7)의 전체가 가열된다. 이로 인해 경납(7)이 용융되는 동시에 Al 합금(3)의 끝면(6)과 용융 Zn계 도금 강판(1)의 도금층(2)이 용융되고, Al 합금(3)과 용융 Zn계 도금 강판(1)이 브레이징된다.
또한, 레이저 광(8)은 경납(7)과 Al 합금(3)의 끝면(6)의 양쪽에 조사하는 빔 지름으로 되어 있는 것이 보다 바람직하다. 즉, 레이저 광(8)의 빔 지름은, 경납(7)의 직경과 Al 합금(3)의 판 두께(끝면(6)의 폭)을 합한 길이보다도 크게 되어 있고, (D1+t) 이상 4t 이하의 범위 내로 설정되는 것이 보다 바람직하다. 이로 인해 경납(7)과 Al 합금(3)의 끝면(6)의 양쪽을 가열할 수 있는 동시에 레이저 브레이징에 의해 브레이징부(2)가 형성되는 부분을 전체적으로 가열할 수 있다. 그 결과, 경납(7)과 용융 Zn계 도금 강판(1)의 판면의 사이에서 Zn 증기를 배출하기 쉽게 할 수 있다. 또한, 열영향부에 발생하는 열 구배를 완만하게 하기 쉽게 할 수 있으므로, 열 변형의 발생을 작게 할 수 있다.
(유리한 효과)
이상과 같이, 본 발명의 일 양태에 있어서 레이저 브레이징 방법에 의해 비드 외관 및 접합 강도가 우수한 겹치기 이음 부재를 제조할 수 있다.
또한, 일반적으로 강판과 Al 합금은 스폿 용접될 수 있다. 이와 같은 스폿 용접에 비해 본 실시형태의 레이저 브레이징 방법은 이하와 같은 이점을 가진다. 즉, 본 레이저 브레이징 방법은, 강판을 용융시켜서 접합하는 용접과 다르며, 도금층(2)과 경납(7)을 용융시키면 되고, 용융 Zn계 도금 강판(1)의 베이스 강판을 용융시킬 필요가 없다. 따라서, 접합하기 위해 필요한 열량이 적어도 된다. 그 결과, 겹치기 이음 부재에 생기는 열 변형을 적게 할 수 있다. 따라서, 예를 들면 스폿 용접을 한 경우에 발생할 수 있는 휘어짐 등의 불량이 생기는 것을 저감할 수 있다.
그리고, 본 레이저 브레이징 방법에 의해 용융 Zn계 도금 강판과 Al 합금을 연속 접합할 수 있다. 따라서, 본 레이저 브레이징 방법으로 제조한 겹치기 이음 부재는 봉지성이 우수하다. 예를 들면 자동차 분야에서는 스폿 용접한 후에 실러로 틈을 메우는 것이 이루어진다. 본 레이저 브레이징 방법을 이용하는 것에 의해 이와 같은 실러를 이용하는 처리는 불필요로 할 수 있다.
또한, 본 레이저 브레이징 방법에서는, 접합부에 형성되는 Fe-Al계 금속간 화합물상을 얇게 할 수 있는 동시에 상술한 바와 같이 연속 접합이라는 점에서, 겹치기 이음 부재의 접합 강도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 레이저 브레이징 방법에서는 아크를 이용하여 브레이징하는 경우 등에 비해 블로우 홀 및 스패터의 발생을 저감할 수 있다.
(실시예 1-1)
이하, 실시예 및 비교예에 의해 본 발명을 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것이 아니다.
판 두께 1.2㎜, 폭 200㎜, 길이 100㎜의 용융 Zn계 도금 강판과, 판 두께 2.0㎜, 폭 200㎜, 길이 100㎜의 6000계열 Al 합금의 부재를 준비하였다. 그리고, 용융 Zn계 도금 강판 위에 Al 합금의 부재를 길이 방향으로 50㎜ 이동하여 포개고, 레이저 브레이징을 이용하여 겹치기 이음 샘플을 제작하였다. 표 1에 레이저 브레이징 조건을 나타낸다.
Figure pct00001
제작한 겹치기 이음 샘플을 육안으로 관찰하고, 험핑 및 피트의 유무를 조사하였다. 육안 관찰 후, X선 투과 시험을 하여 블로우 홀의 유무를 조사하였다. X선 투과 시험 후, 겹치기 이음 샘플의 중앙부에서 폭 30㎜의 인장 시험용 샘플을 채취하고, 인장속도 3㎜/min으로 인장시험을 하였다. 본 발명에서는 인장시험에 있어서의 최대 하중을 접합 강도로 하였다. 접합 강도가 4kN 이상이면 자동차 차체로서 강도적으로 문제가 없다. 인장시험 샘플을 채취한 부분의 극 근방으로부터 단면 관찰용 샘플을 채취하고, 현미경을 이용하여 단면 관찰하는 것에 의해 비드 폭(W)을 조사하였다.
표 2에 레이저 브레이징법의 조사 결과를 나타낸다. 표 2의 비드 외관에서는 험핑 혹은 피트가 발생하지 않고 연속된 비드 외관을 ○, 험핑 혹은 피트가 발생한 경우를 ×로 하였다.
표 2의 No.1∼13으로 나타낸 본 발명의 범위 내에서 레이저 브레이징한 실시예에서는 험핑 및 피트는 발생하지 않고 양호한 비드 외관을 얻을 수 있었다. 또한, 접합 강도는 4kN 이상으로 자동차 차체로서 충분한 접합 강도를 얻을 수 있었다.
도금층의 Al 농도가 본 발명의 범위 미만인 No.14의 비교예에서는 비드 폭(W)이 0.5㎜로 좁아지고, 접합 강도가 1.3kN으로 강도 부족이었다.
도금 부착량이 본 발명의 범위를 초과하는 No.15의 비교예, 및 용융 Zn계 도금 강판과 경납의 간격(d)이 0㎜(용융 Zn계 도금 강판에 경납이 접해 있는 상태)인 No.16의 비교예에서는, Zn 증기의 영향에 의해 험핑, 피트가 발생하여 비드 외관이 현저하게 저하되고, 블로우 홀도 발생하였다. No.15, 16의 비교예에서는 비드 외관이 현저하게 저하되었으므로 인장시험은 하지 않았다.
용융 Zn계 도금 강판과 경납의 간격(d)이 본 발명의 범위를 초과하는 No.17의 비교예에서는 경납만이 용융되고, Al 합금은 용융되지 않았다. 따라서, X선 투과 시험, 인장시험은 하지 않았다.
No.18∼20의 비교예에서는 비드 폭(W)이 본 발명의 범위 미만이며, 접합 강도는 3.4kN 이하로 접합 강도 부족이었다.
Figure pct00002
(실시예 1-2)
1000계열, 3000계열, 5000계열, 6000계열, 7000계열 종류의 Al 합금과, 용융 Zn계 도금 강판의 레이저 브레이징을 하였다. 이 Al 합금의 조성을 표 3에 나타낸다.
Figure pct00003
구체적으로는, 판 두께 1.2㎜, 폭 200㎜, 길이 100㎜의 용융 Zn계 도금 강판과, 판 두께 1.0∼3.0㎜, 폭 200㎜, 길이 100㎜의 각종 Al 합금의 부재를 준비하였다. 그리고, 용융 Zn계 도금 강판 위에 Al 합금의 부재를 길이 방향으로 50㎜ 이동하여 포개고, 레이저 브레이징을 이용하여 겹치기 이음 샘플을 제작하였다. 레이저 브레이징 조건은 상술한 표 1과 동일한 조건으로 하였다.
결과를 표 4에 나타낸다.
Figure pct00004
표 4의 No.21∼35로 나타낸 본 발명의 범위 내에서 레이저 브레이징한 실시예에서는 험핑 및 피트는 발생하지 않고 양호한 비드 외관을 얻을 수 있었다. 또한, 접합 강도는 각종 Al 합금의 종류 및 판 두께에 대응하여 자동차 차체로서 충분한 접합 강도를 얻을 수 있었다.
〔실시형태 2〕
본 발명의 다른 실시형태에 대해서 이하에 설명한다. 한편, 설명의 편의상, 상기 실시형태에서 설명한 부재와 동일한 기능을 가지는 부재에 대해서는 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 반복하지 않는다.
종래의 Fe-Al계 금속간 화합물상의 성장을 억제하여 Al 합금과 강판을 접합하는 방법으로, 불화물이나 염화물 등을 주성분으로 하는 플럭스를 충전한 Al 합금 와이어를 이용하는 플럭스 와이어 브레이징법이 이용되고 있다. 불화물이나 염화물 등의 플럭스를 이용하는 것은 에칭 작용에 의해 강판 표면의 산화물을 제거하여 활성화하고, 강판과 용융한 Al 합금 및 Al 합금 와이어와의 젖음성을 개선하여 양호한 밀착성을 얻기 위함이다.
예를 들면 특허문헌 5에는, Si을 1∼13질량% 함유한 Al 합금 와이어 중에 AlF3을 첨가한 플럭스를 충전한 와이어를 이용한 용융 Zn 도금 강판과 Al 합금의 브레이징 방법이 개시되어 있다. 이 브레이징 방법에 의하면, (i) 플럭스에 의한 강판 표면의 활성화 효과와, (ii) Al 합금 와이어 중 Si와 플럭스 중 AlF3에 의한 Fe-Al계 금속간 화합물상 성장 억제 효과에 의해 양호한 접합 강도를 얻을 수 있다고 여겨지고 있다.
그러나, 플럭스 와이어를 이용하면, 브레이징 후에 플럭스 잔사가 비드부에 잔류하고, 외관을 손상시킬 뿐만 아니라, 부식 촉진 인자가 되어 내식성이 현저하게 저하된다. 더욱이, 브레이징 후에 도장하는 경우에는 도장성 및 도장 후 내식성도 현저하게 저하된다. 따라서, 플럭스 와이어를 이용하면, 와이어 비용이 올라갈 뿐만 아니라, 플럭스 잔사를 세정하는 공정이 필요하게 되고, 비용이 증대 된다.
플럭스를 이용하지 않는 플럭스리스 브레이징 방법으로는, 예를 들면 특허문헌 6에 기재되어 있는 방법을 들 수 있다. 특허문헌 6에는 미리 브레이징 예정 개소에 레이저 광을 조사하여 산화물을 증발시키고, 계속해서 경납을 소모 전극으로서 아크 브레이징하는 방법이 기재되어 있다. 이 방법에서는, 레이저 가열 장치와 아크 용접 장치가 필요하고, 설비비가 고액이므로 브레이징 비용이 올라간다.
지금까지 Al 합금과 강판의 다양한 브레이징 방법이 제안되어 왔지만, 와이어로의 플럭스 첨가 및 플럭스 잔사의 제거를 필요로 한다는 문제, 및 레이저 가열 장치와 아크 용접 장치의 병용에 의한 고비용 및 고설비비라는 문제가 있었다.
본 실시형태의 목적은, Al 합금과 강판의 브레이징에 있어서, 도금층이 Al을 함유하는 용융 Zn계 도금 강판을 이용하여 플럭스리스 레이저 브레이징하는 것에 의해 비드 외관, 접합 강도가 우수한 겹치기 이음 부재를 저렴하게 제공하는 것에 있다.
본 발명자들은 예의 연구한 결과, 이하와 같은 새로운 착상을 얻었다. 즉, Zn계 도금층이 Al을 함유하고 있는 용융 Zn계 도금 강판은 경납 및 Al 합금과의 젖음성이 우수하다는 점에서, 플럭스를 이용하지 않아도 레이저 브레이징할 수 있고, 접합 강도가 우수한 겹치기 이음을 얻을 수 있다고 하는 새로운 사실을 발견하였다. 본 발명자들은 이 새로운 사실을 바탕으로 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 이하에 본 발명의 일 실시형태를 상세히 설명한다.
〔용융 Zn계 도금 강판〕
본 실시형태에서 플럭스리스 레이저 브레이징을 하는 용융 Zn계 도금 강판과 Al 합금 부재의 겹치기 이음 부재의 제조방법에 이용하는 용융 Zn계 도금 강판은, 도금층이 Zn을 주성분으로 하여 1.0질량% 이상 22.0질량% 이하의 Al을 함유한다. 용융 Zn계 도금 강판의 도금층에 Al 합금 및 경납의 주성분인 Al을 함유한다는 점에서, 용융 Zn계 도금 강판의 도금층은 Al 합금 및 경납과의 젖음성이 우수하다. 따라서, 플럭스를 이용하지 않아도 양호한 비드 외관을 얻을 수 있는 동시에 비드 폭이 넓어지므로 접합 강도도 커진다. 이 효과는 Al 농도가 1질량% 이상에서 얻어지므로, Al 농도는 1질량% 이상으로 한정한다. 한편, Al 농도가 22질량%를 초과하면 Zn계 도금층의 융점이 높아져 젖음성이 저하되고, 비드 폭이 불규칙한 험핑비드가 되어 비드 외관이 저하된다. 또한, 비드 폭이 좁아져서 접합 강도가 저하된다.
용융 Zn계 도금층에 Mg을 0.05∼10.0질량% 첨가하면 Zn계 도금층의 융점이 내려가 플럭스를 이용하지 않아도 Al 합금, 경납과의 젖음성이 향상되어 접합 강도가 우수하고, 또한 내식성도 우수하므로 바람직하다. 도금층에는 Mg을 첨가한 경우의 도금층 외관과 내식성을 저하시키는 원인이 되는 Zn11Mg2계 상의 생성, 성장을 억제하기 위해 Ti:0.002∼0.1질량% 또는 B:0.001∼0.05질량%를 포함하고 있을 수 있다.
추가로, Zn계 도금층은 브레이징시의 취약한 Fe-Al계 금속간 화합물상의 성장을 억제하여 접합 강도를 높이기 위해 2.0질량% 이하의 Si을 포함하고 있을 수 있다. 또한, Zn계 도금층은 2.5질량% 이하의 Fe을 포함하고 있을 수 있다.
상기한 것은, 다음과 같이 나타낼 수 있다. 즉, 본 발명의 플럭스리스 레이저 브레이징에 의한 겹치기 이음 부재의 제조방법에 이용하는 용융 Zn계 도금 강판의 도금층은 Zn을 주성분으로 하여 Al을 1∼22질량% 포함한다. 바람직하게는, 추가로, Mg을 0.05∼10.0질량%, Ti:0.002∼0.1질량%, B:0.001∼0.05질량%, Si:0∼2.0질량%, Fe:0∼2.5질량%로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상의 조건을 충족하는 것이 바람직하다.
〔Al 합금〕
본 실시형태의 플럭스리스 레이저 브레이징에 이용되는 Al 합금에 대해서는, 상기 실시형태 1과 동일하므로 설명을 생략한다.
〔브레이징 방법〕
본 실시형태의 플럭스리스 레이저 브레이징 방법은, 상기 실시형태 1과 동일하나 이하의 점에서 다르다. 즉, 본 실시형태에서는 경납(7)(도 2, 3 참조)으로 플럭스리스의 경납을 사용한다. 즉, 본 실시형태의 플럭스리스 레이저 브레이징에 사용되는 경납은 플럭스 무첨가이다.
이 플럭스리스의 경납에 대해서 이하에 설명한다.
[경납]
본 실시형태에서 경납의 조성은 Al으로 이루어질 수 있다. 혹은, 경납은 Al에 더해, Si:0.2∼15.0질량% 및 Mn:0.03∼2.0질량%에서 선택되는 하나 이상을 함유하는 조성의 합금일 수 있다. Si 또는 Mn을 첨가하는 효과는 비드부에 있어서 Fe-Al계의 금속간 화합물상의 성장을 억제하는 것이다. 또한, 본 발명의 경납은, 경납의 융점과 점성을 낮추고, 경납과 Al 합금 및 용융 Zn계 도금 강판과의 젖음성을 향상시키기 위해 Mg을 0.3∼7.0질량% 함유할 수 있다.
본 실시형태에서의 경납의 형상은 와이어일 수 있고, 예를 들면, 판상일 수 있다. Al 합금의 끝면에 접촉시킨 상태에서, 하기 식 (1)의 관계를 만족하도록 경납과 용융 Zn계 도금 강판의 간격(d)을 관리할 수 있는 형상인 것이 바람직하다.
0.2≤d≤t … (1)
여기서,
t:Al 합금의 판 두께(㎜)
이다.
〔도금 부착량, 비드 폭〕
본 실시형태의 용융 Zn계 도금 강판에 있어서의 한 면당 도금 부착량, 및 겹치기 이음 부재에 있어서의 비드 폭은, 상기 실시형태 1과 동일하므로 설명을 생략한다.
(유리한 효과)
본 실시형태의 플럭스리스 레이저 브레이징 방법에 의하면, 상기 실시형태 1에 기재된 레이저 브레이징 방법과 동일한 효과에 더해, 이하의 효과를 나타낸다.
즉, 용융 Zn계 도금 강판의 도금층은 Al 합금 및 경납의 주성분인 Al을 함유함으로써 Al 합금 및 경납과의 젖음성이 우수하다. 따라서, 플럭스를 이용하지 않아도 양호한 비드 외관을 얻을 수 있는 동시에 비드 폭을 넓게 할 수 있고, 접합 강도를 크게 할 수 있다.
따라서, 경납으로의 플럭스 첨가가 불필요한 동시에 브레이징 후에 플럭스 잔사를 제거(세정)하는 공정이 불필요하다. 그리고, 레이저 가열 장치와 아크 용접 장치를 병용하는 종래의 방법에 비해 설비비가 저액이다. 따라서, 브레이징에 드는 비용을 저감할 수 있다.
(실시예 2-1)
본 실시형태의 실시예를 이하에 나타낸다.
판 두께 1.2㎜, 폭 200㎜, 길이 100㎜의 용융 Zn계 도금 강판과, 판 두께 2.0㎜, 폭 200㎜, 길이 100㎜의 6000계열 Al 합금의 부재를 준비하였다. 그리고, 용융 Zn계 도금 강판 위에 Al 합금의 부재를 길이 방향으로 50㎜ 이동하여 포개고, 플럭스리스의 레이저 브레이징을 하여 겹치기 이음 샘플을 제작하였다. 표 5에 레이저 브레이징의 조건을 나타낸다. 표 6에 경납의 명세를 나타낸다.
Figure pct00005
Figure pct00006
제작한 겹치기 이음 샘플을 육안으로 관찰하여 험핑 및 피트의 유무를 조사하였다. 육안 관찰 후, X선 투과 시험을 하여 블로우 홀의 유무를 조사하였다. X선 투과 시험 후, 겹치기 이음 샘플의 중앙부에서 폭 30㎜의 인장 시험용 샘플을 채취하고, 인장속도 3㎜/min으로 인장시험을 하였다. 본 발명에서는, 인장시험에 있어서의 최대 하중을 접합 강도로 하였다. 접합 강도가 4kN 이상이면 자동차 차체로서 강도적으로 문제가 없다. 비드 폭(W)은 겹치기 이음 샘플 중 인장시험 샘플을 채취한 부분과 인접한 부분에서 단면 관찰용 샘플을 채취하고, 현미경을 이용하여 단면 관찰하는 것에 의해 비드 폭(W)을 조사하였다.
표 7에 플럭스리스 레이저 브레이징에 의해 제작한 겹치기 이음 샘플의 조사 결과를 나타낸다. 표 7의 비드 외관에서는 험핑 혹은 피트가 발생하지 않고 연속된 비드 외관을 ○, 험핑 혹은 피트가 발생한 경우를 ×로 하였다.
Figure pct00007
표 7의 No.36∼48로 나타낸 본 발명의 범위 내에서 플럭스리스 레이저 브레이징한 실시예에서는, 험핑 및 피트는 발생하지 않고 양호한 비드 외관을 얻을 수 있었다. 또한, 접합 강도는 4kN 이상이며, 자동차 차체로서 충분한 접합 강도를 얻을 수 있었다.
도금층의 Al 농도가 본 발명의 범위 미만인 No.49의 비교예에서는, 비드 폭(W)이 0.7㎜로 좁아지고, 접합 강도가 1.2kN로 강도 부족이었다.
도금 부착량이 본 발명의 범위를 초과하는 No.50의 비교예, 및 용융 Zn계 도금 강판과 경납의 간격(d)이 0㎜(용융 Zn계 도금 강판에 경납이 접하고 있는 상태)인 No.51의 비교예에서는, Zn 증기의 영향에 의해 험핑, 피트가 발생하여 비드 외관이 현저하게 저하되고 블로우 홀도 발생하였다. No.50, 51의 비교예에서는 비드 외관이 현저하게 저하되었으므로 인장시험은 하지 않았다.
용융 Zn계 도금 강판과 경납의 간격(d)이 본 발명의 범위를 초과하는 No.52의 비교예에서는 경납 만이 용융되고, Al 합금은 용융되지 않았다. 따라서, X선 투과 시험, 인장시험은 하지 않았다.
No.53∼55의 비교예에서는 비드 폭(W)이 본 발명의 범위 미만이며, 접합 강도는 3.2kN 이하로 접합 강도 부족이었다.
(실시예 2-2)
1000계열, 3000계열, 5000계열, 6000계열, 7000계열 종류의 Al 합금(표 3 참조)과, 용융 Zn계 도금 강판의 플럭스리스 레이저 브레이징을 하였다.
구체적으로는, 판 두께 1.2㎜, 폭 200㎜, 길이 100㎜의 용융 Zn계 도금 강판과, 판 두께 1.0∼3.0㎜, 폭 200㎜, 길이 100㎜의 각종 Al 합금의 부재를 준비하였다. 그리고, 용융 Zn계 도금 강판 위에 Al 합금의 부재를 길이 방향으로 50㎜ 이동하여 포개고, 플럭스리스 레이저 브레이징을 이용하여 겹치기 이음 샘플을 제작하였다. 플럭스리스 레이저 브레이징 조건은, 상술한 표 5와 동일한 조건으로 하였다.
결과를 표 8에 나타낸다. 또한, 플럭스리스의 경납으로서, 표 8에 나타내는 조성의 경납을 이용하였다.
Figure pct00008
표 8의 No.56∼70으로 나타낸 본 발명의 범위 내에서 플럭스리스 레이저 브레이징한 실시예에서는, 험핑 및 피트는 발생하지 않고 양호한 비드 외관을 얻을 수 있었다. 또한, 접합 강도는 각종 Al 합금의 종류 및 판 두께에 대응하여 자동차 차체로서 충분한 접합 강도를 얻을 수 있었다.
〔실시형태 3〕
본 발명의 다른 실시형태에 대해서, 도 5를 이용하여 이하에 설명한다. 한편, 본 실시형태에서 설명하는 것 이외의 구성은, 상기 실시형태 1 및 실시형태 2와 동일하다. 또한, 설명의 편의상, 상기 실시형태에서 설명한 부재와 동일한 기능을 가지는 부재에 대해서는 동일한 부호를 부기하고, 그 설명을 반복하지 않는다.
상기 실시형태 1, 2에서는, 경납(7)을 Al 합금(3)의 끝면(6)을 따라 배치하고, 그 상태에서 경납(7)에 레이저 광(8)을 조사하게 되어 있었다. 그에 반해, 본 실시형태에서는, 경납의 선단이 Al 합금(3)의 끝면(6)에 접촉하는 동시에 경납(7)을 순차 공급하면서 레이저 광(8)을 조사하여 브레이징을 하는 점이 다르다.
도 5는 본 실시형태의 레이저 브레이징 방법을 나타내는 평면도이다. 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 실시형태에서는 경납(17)의 선단이 Al 합금(3)의 끝면(6)에 접촉하게 되어 있고, 경납(17)의 선단부에 레이저 광(8)이 조사된다. 경납(17)의 재질은 상기 실시형태 1, 2에 기재된 경납(7)과 동일할 수 있다. 또한, 레이저 광(8)의 빔 지름은 실시형태 1에 기재된 것과 동일할 수 있고, 통상의 레이저 용접보다도 큰 빔 지름인 것이 바람직하다.
본 실시형태의 레이저 브레이징 방법에 있어서도, 간격(d)(㎜)이 하기 식 (1)을 만족하게 되어 있다.
0.2≤d≤t … (1)
여기서,
t: Al 합금의 판 두께(㎜)
이다.
구체적으로는, 경납(17)의 선단 가장자리와 용융 Zn계 도금 강판(1)의 서로의 거리가 최단이 되는 길이를 간격(d)으로 한다. 경납(17)은 Al 합금(3)과 용융 Zn계 도금 강판(1)을 브레이징하는 브레이징부(9)의 형성에 따라 소모되므로, Al 합금(3)의 방향으로 순차 송급되게 되어 있다.
또한, 경납(17)이 Al 합금(3)의 끝면(6)에 접촉하는 위치(이하, 접촉 위치라 칭하기도 한다) 및 레이저 광(8)의 조사 위치는, 브레이징의 진행에 따라 브레이징부(9)를 형성하면서 이동한다. 브레이징의 속도에 따라 상기 접촉 위치의 이동속도 및 경납(17)의 송급 속도는 조정된다. 브레이징부(9)는 비드(4)(도 1 참조)로도 표현된다.
이로 인해 경납(17)을 미리 배치하여 유지하지 않고, 경납(17)을 공급하면서 브레이징부(9)를 형성할 수 있다. 따라서, 작업 스페이스의 자유도가 향상되는 동시에 브레이징 전의 준비가 비교적 용이하다. 그 결과, 작업 시간의 단축화를 할 수 있다. 그리고, 브레이징부(9)를 형성하기 위해 사용하는 경납(17)의 양을 조절할 수 있다. 즉, 상기 접촉 위치의 이동속도를 늦추거나 또는 경납(17)의 송급 속도를 빨리하는 것에 의해 브레이징부(9)의 용적을 크게 할 수 있다. 따라서, 용융 Zn계 도금 강판(1)과 Al 합금(3)의 접합 강도를 높게 할 수 있다.
(정리)
이상과 같이, 본 발명의 일 양태에 있어서 레이저 브레이징 방법은, 도금층이 질량%로 Al:1.0∼22.0%를 함유하는 용융 Zn계 도금 강판의 판면에 대해 접합 대상판인 Al판 또는 Al 합금판을 포개어 레이저 브레이징하는 레이저 브레이징 방법이며, 상기 판면 위에 상기 접합 대상판과 상기 용융 Zn계 도금 강판을 서로 접합하는 브레이징부를 형성하는 브레이징 공정을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서 레이저 브레이징 방법은, 상기 브레이징 공정에 있어서, 경납을 상기 접합 대상판의 끝면에 접촉하면서, 상기 경납과 상기 판면의 간격(d)(㎜)이 하기 식 (1)을 만족하도록 배치하여 상기 브레이징부를 형성하는 것이 바람직하다.
0.2≤d≤t … (1)
(여기서,
t: 상기 접합 대상판의 판 두께(㎜)).
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서 레이저 브레이징 방법은, 상기 브레이징 공정에서는 상기 브레이징부가 연장되는 방향에 수직한 면에서 상기 브레이징부를 잘랐을 때의 단면에 있어서, 상기 판면 위에서의 상기 브레이징부의 비드 폭이 하기 식 (2)를 만족하도록 상기 브레이징부를 형성하는 것이 바람직하다.
t≤W≤4t … (2)
(여기서,
W: 상기 브레이징부의 비드 폭(㎜)
t: 상기 접합 대상판의 판 두께(㎜)).
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서 레이저 브레이징 방법은, 상기 브레이징 공정에 있어서 경납으로 플럭스리스의 경납을 사용하여 플럭스리스 레이저 브레이징을 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서 레이저 브레이징 방법은, 상기 경납은 Al으로 이루어지는 조성, 또는, Al에 더해, 질량%로, Si:0.2∼15.0%, Mg:0.3∼7.0%, 및 Mn:0.03∼2.0%로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 함유하는 조성일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서 레이저 브레이징 방법은, 상기 용융 Zn계 도금 강판의 상기 도금층이, 추가로 질량%로 Mg을 0.05∼10.0% 함유할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서 레이저 브레이징 방법은, 상기 용융 Zn계 도금 강판의 상기 도금층이, 추가로 질량%로 Ti:0.002∼0.1%, B:0.001∼0.05%, Si:0∼2.0%, 및 Fe:0∼2.5%로 이루어지는 군에서 선택되는 1 혹은 2 이상을 함유하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서 레이저 브레이징 방법은, 상기 용융 Zn계 도금 강판의 상기 판면에 있어서의 도금 부착량이 15∼250g/㎡인 것이 바람직하다.
본 발명의 일 양태에 있어서 겹치기 이음 부재의 제조방법은, 상기의 레이저 브레이징 방법에 의해 상기 용융 Zn계 도금 강판과, 상기 접합 대상판을 브레이징하여 겹치기 이음 부재를 제조하는 것을 특징으로 하고 있다.
본 발명의 일 양태에 있어서 겹치기 이음 부재는, 도금층이 질량%로 Al:1.0∼22.0%를 함유하는 용융 Zn계 도금 강판의 판면에 대해 접합 대상판인 Al판 또는 Al 합금판을 포개어 레이저 브레이징부를 형성한 겹치기 이음 부재이며, 상기 레이저 브레이징부가 연장되는 방향에 수직한 면에서 상기 레이저 브레이징부를 잘랐을 때의 단면에 있어서, 상기 판면 위에서의 상기 브레이징부의 비드 폭이 하기 식 (2)를 만족하도록 상기 레이저 브레이징부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.
t≤W≤4t … (2)
(여기서,
W: 상기 레이저 브레이징부의 비드 폭(㎜)
t: 상기 접합 대상판의 판 두께(㎜)).
또한, 본 발명의 일 양태에 있어서 겹치기 이음 부재는, 상기 용융 Zn계 도금 강판의 도금층이, 추가로 질량%로 Mg을 0.05∼10.0% 함유하는 것이 바람직하다.
본 발명은 상술한 각 실시형태에 한정되는 것이 아니며, 청구항에 나타낸 범위에서 다양한 변경이 가능하고, 다른 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 적절히 조합하여 얻을 수 있는 실시형태에 대해서도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다. 또한, 각 실시형태에 각각 개시된 기술적 수단을 조합하는 것에 의해 새로운 기술적 특징을 형성할 수 있다.
1 : 용융 Zn계 도금 강판
2 : Zn계 도금층(도금층)
3 : Al 합금
4 : 비드(브레이징부)
5 : Fe-Al계 금속간 화합물상
6 : Al 합금의 끝면
7, 17 : 경납
8 : 레이저 광
9: 브레이징부

Claims (9)

  1. 도금층이 질량%로 Al:1.0∼22.0%를 함유하는 용융 Zn계 도금 강판의 판면에 대해 접합 대상판인 Al판 또는 Al 합금판을 포개어 레이저 브레이징하는 레이저 브레이징 방법에 있어서,
    상기 판면 위에 상기 접합 대상판과 상기 용융 Zn계 도금 강판을 서로 접합하는 브레이징부를 형성하는 브레이징 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 브레이징 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 브레이징 공정에 있어서,
    경납을 상기 접합 대상판의 끝면에 접촉하며, 또한 상기 경납과 상기 판면의 간격(d)(㎜)이 하기 식 (1)을 만족하도록 상기 경납을 배치하여 상기 브레이징부를 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 브레이징 방법.
    0.2≤d≤t … (1)
    (여기서,
    t: 상기 접합 대상판의 판 두께(㎜))
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 브레이징 공정에서는, 상기 브레이징부가 연장되는 방향에 수직한 면에서 상기 브레이징부를 잘랐을 때의 단면에 있어서, 상기 판면 위에서의 상기 브레이징부의 비드 폭이 하기 식 (2)를 만족하도록 상기 브레이징부를 형성하는 것을 특징으로 하는 레이저 브레이징 방법.
    t≤W≤4t … (2)
    (여기서,
    W: 상기 브레이징부의 비드 폭(㎜)
    t: 상기 접합 대상판의 판 두께(㎜))
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 브레이징 공정에 있어서, 경납으로서 플럭스리스의 경납을 사용하여 플럭스리스 레이저 브레이징을 하는 것을 특징으로 하는 레이저 브레이징 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 경납은,
    Al으로 이루어지는 조성, 또는,
    Al에 더해, 질량%로, Si:0.2∼15.0%, Mg:0.3∼7.0%, 및 Mn:0.03∼2.0%로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 이상을 함유하는 조성인 것을 특징으로 하는 레이저 브레이징 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용융 Zn계 도금 강판의 상기 도금층이, 추가로 질량%로 Mg을 0.05∼10.0% 함유하는 것을 특징으로 하는 레이저 브레이징 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용융 Zn계 도금 강판의 상기 도금층이, 추가로 질량%로 Ti:0.002∼0.1%, B:0.001∼0.05%, Si:0∼2.0%, 및 Fe:0∼2.5%로 이루어지는 군에서 선택되는 하나 혹은 둘 이상을 함유하는 것을 특징으로 하는 레이저 브레이징 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용융 Zn계 도금 강판의 상기 판면에 있어서의 도금 부착량이 15∼250g/㎡인 것을 특징으로 하는 레이저 브레이징 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 기재된 레이저 브레이징 방법에 의해 상기 용융 Zn계 도금 강판과, 상기 접합 대상판을 브레이징하여 겹치기 이음 부재를 제조하는 것을 특징으로 하는 겹치기 이음 부재의 제조방법.


KR1020197026938A 2017-02-22 2018-02-21 레이저 브레이징 방법 및 겹치기 이음 부재의 제조방법 KR102061471B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017031611 2017-02-22
JPJP-P-2017-031611 2017-02-22
JP2017193611 2017-10-03
JPJP-P-2017-193611 2017-10-03
PCT/JP2018/006219 WO2018155492A1 (ja) 2017-02-22 2018-02-21 レーザろう付け方法および重ね継手部材の製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190116432A true KR20190116432A (ko) 2019-10-14
KR102061471B1 KR102061471B1 (ko) 2019-12-31

Family

ID=63253289

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197026938A KR102061471B1 (ko) 2017-02-22 2018-02-21 레이저 브레이징 방법 및 겹치기 이음 부재의 제조방법

Country Status (8)

Country Link
US (1) US10792746B2 (ko)
EP (1) EP3587614B8 (ko)
JP (1) JP6984646B2 (ko)
KR (1) KR102061471B1 (ko)
CN (1) CN110325660A (ko)
MX (1) MX2019009996A (ko)
TW (1) TW201840410A (ko)
WO (1) WO2018155492A1 (ko)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110330987B (zh) * 2019-07-19 2020-10-02 燕山大学 激光合金化干熄焦衬板及其制备方法
CN113664374B (zh) * 2020-05-13 2022-08-23 南京航空航天大学 一种热塑性复合材料与轻质合金超声辅助激光连接工艺
CN115283880B (zh) * 2022-06-20 2023-08-15 郑州机械研究所有限公司 铜合金镜架钎焊用铜磷焊线及其制备方法、制备系统
CN115194278B (zh) * 2022-08-11 2023-10-27 中车青岛四方机车车辆股份有限公司 密封钎焊方法及钎焊系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006283111A (ja) 2005-03-31 2006-10-19 Kobe Steel Ltd アルミニウム系材料とのロウ付け接合用鋼板、その鋼板を用いた接合方法および接合継手
JP2006283110A (ja) 2005-03-31 2006-10-19 Kobe Steel Ltd アルミニウム系材料とのロウ付け接合用鋼板、その鋼板を用いた接合方法および接合継手
JP2007247024A (ja) 2006-03-17 2007-09-27 Kobe Steel Ltd アルミニウム系材料とのロウ付け接合用鋼板、その鋼板を用いた接合方法および接合継手
JP2007277717A (ja) 2006-03-17 2007-10-25 Kobe Steel Ltd アルミニウム系材料とのロウ付け接合用鋼板、その鋼板を用いた接合方法および接合継手
JP2008068290A (ja) 2006-09-14 2008-03-27 Kobe Steel Ltd 異材接合用フラックスコアードワイヤおよび異材接合方法
JP2011218424A (ja) 2010-04-12 2011-11-04 Nippon Steel Corp レーザ・アークろう付け方法

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040035910A1 (en) * 2001-11-21 2004-02-26 Dockus Kostas F. Low temperature fluxless brazing
ES2265580T3 (es) * 2002-10-07 2007-02-16 Voestalpine Stahl Gmbh Procedimiento para unir dos planchas por un lado de un material de aluminio y por otro lado de un material de hierro o de titanio mediante una juntura por soldadura fuerte.
EP1462207A1 (de) 2003-03-29 2004-09-29 Grillo-Werke AG Verfahren zum Schutzgasschweissen oder Schutzgaslöten von Werkstücken gleicher oder verschiedener Metalle oder Metalllegierungen mit einem Zn/Al Zusatzmaterial
US20090050608A1 (en) 2004-10-26 2009-02-26 Noboru Hayashi Method for joining iron member and aluminum member
US7850059B2 (en) * 2004-12-24 2010-12-14 Nissan Motor Co., Ltd. Dissimilar metal joining method
JP4555160B2 (ja) * 2005-06-01 2010-09-29 株式会社神戸製鋼所 アルミニウム材との異材溶接接合用鋼板および異材接合体
EP1749616A1 (de) * 2005-08-05 2007-02-07 Grillo-Werke AG Verfahren zum Lichtbogen- oder Strahllöten/-schweissen von Werkstücken gleicher oder verschiedener Metalle oder Metalllegierungen mit Zusatzwerkstoffen aus Sn-Basis-Legierungen; Draht bestehend aus einer Zinn-Basis-Legierung
JP3927987B2 (ja) 2005-11-21 2007-06-13 株式会社神戸製鋼所 異材接合方法
JP4072558B2 (ja) 2006-02-23 2008-04-09 株式会社神戸製鋼所 鋼材とアルミニウム材との接合体、およびそのスポット溶接方法
US9682446B2 (en) 2006-02-17 2017-06-20 Kobe Steel, Ltd. Flux-cored wire for different-material bonding and method of bonding different materials
EP2340910B1 (en) 2006-02-23 2015-04-08 Kabushiki Kaisha Kobe Seiko Sho (Kobe Steel, Ltd.) Joint product between steel product and aluminum material and spot welding method for the joint product
JP2009056492A (ja) 2007-08-31 2009-03-19 Kobe Steel Ltd 異材接合体及びその製造方法
JP5326862B2 (ja) * 2008-09-08 2013-10-30 日産自動車株式会社 マグネシウム合金と鋼との異種金属接合方法
CN101941119B (zh) 2010-09-10 2013-04-03 北京工业大学 一种激光填丝连接铝合金与钢的方法
JP5198528B2 (ja) * 2010-09-22 2013-05-15 株式会社神戸製鋼所 異材接合用溶加材及び異材接合方法
JP2012125821A (ja) 2010-12-16 2012-07-05 Kobe Steel Ltd 異材接合構造体
JP2012152789A (ja) 2011-01-26 2012-08-16 Nippon Steel Corp 異種金属板の重ね電気抵抗ろう付による接合方法およびそれによるろう付継手
JP5372217B2 (ja) 2012-02-24 2013-12-18 日新製鋼株式会社 アーク溶接構造部材の製造法
EP3243595B1 (en) * 2012-08-08 2021-04-21 Nippon Steel Corporation Method of welding overlapped portion, method of manufacturing overlap-welded member, overlap-welded member, and automotive part
EP2957648B1 (en) * 2013-01-31 2020-06-17 JFE Steel Corporation Hot-dip al-zn alloy coated steel sheet and method for producing same
JP5955370B2 (ja) * 2014-10-29 2016-07-20 株式会社神戸製鋼所 金属接合体の製造方法
JP6023156B2 (ja) 2014-11-27 2016-11-09 日新製鋼株式会社 Ｚｎ系めっき鋼板のアーク溶接方法
US20170297137A1 (en) * 2016-04-19 2017-10-19 GM Global Technology Operations LLC Method of joining aluminum and steel workpieces
US10421148B2 (en) * 2016-04-25 2019-09-24 GM Global Technology Operations LLC External heat assisted welding of dissimilar metal workpieces
US10640854B2 (en) * 2016-08-04 2020-05-05 Honda Motor Co., Ltd. Multi-material component and methods of making thereof
US20190061053A1 (en) * 2017-08-24 2019-02-28 GM Global Technology Operations LLC Laser brazing of metal workpieces with relative movement between laser beam and filler wire
US20190151983A1 (en) * 2017-11-20 2019-05-23 GM Global Technology Operations LLC Ultrasonic welding/brazing a steel workpiece over aluminum alloys

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006283111A (ja) 2005-03-31 2006-10-19 Kobe Steel Ltd アルミニウム系材料とのロウ付け接合用鋼板、その鋼板を用いた接合方法および接合継手
JP2006283110A (ja) 2005-03-31 2006-10-19 Kobe Steel Ltd アルミニウム系材料とのロウ付け接合用鋼板、その鋼板を用いた接合方法および接合継手
JP2007247024A (ja) 2006-03-17 2007-09-27 Kobe Steel Ltd アルミニウム系材料とのロウ付け接合用鋼板、その鋼板を用いた接合方法および接合継手
JP2007277717A (ja) 2006-03-17 2007-10-25 Kobe Steel Ltd アルミニウム系材料とのロウ付け接合用鋼板、その鋼板を用いた接合方法および接合継手
JP2008068290A (ja) 2006-09-14 2008-03-27 Kobe Steel Ltd 異材接合用フラックスコアードワイヤおよび異材接合方法
JP2011218424A (ja) 2010-04-12 2011-11-04 Nippon Steel Corp レーザ・アークろう付け方法

Also Published As

Publication number Publication date
EP3587614A4 (en) 2020-01-01
EP3587614B1 (en) 2020-11-04
EP3587614A1 (en) 2020-01-01
JPWO2018155492A1 (ja) 2020-01-09
CN110325660A (zh) 2019-10-11
TW201840410A (zh) 2018-11-16
US10792746B2 (en) 2020-10-06
US20200023453A1 (en) 2020-01-23
JP6984646B2 (ja) 2021-12-22
EP3587614B8 (en) 2021-01-20
KR102061471B1 (ko) 2019-12-31
WO2018155492A1 (ja) 2018-08-30
MX2019009996A (es) 2019-11-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Kang et al. Joining Al 5052 alloy to aluminized steel sheet using cold metal transfer process
JP5689492B2 (ja) 異材接合用溶加材及び異材溶接構造体の製造方法
KR102061471B1 (ko) 레이저 브레이징 방법 및 겹치기 이음 부재의 제조방법
KR100785557B1 (ko) 알루미늄재와의 이질재료 용접 접합용 강판, 및 이질재료접합체
JP3927987B2 (ja) 異材接合方法
JP4256879B2 (ja) 鉄系材料とアルミニウム系材料との接合方法および接合継手
EP2460616A1 (en) Flux-cored wire for welding different materials, method for laser welding of different materials, and method for mig welding of different materials
JP5098792B2 (ja) マグネシウム合金と鋼の異種金属接合方法
KR102061470B1 (ko) Mig 브레이징 방법, 겹치기 이음 부재의 제조방법, 및 겹치기 이음 부재
JP2007136525A (ja) 異材接合方法
JP4978121B2 (ja) 金属板の突合せ接合方法
Kang et al. Joining of AZ31 magnesium alloy and steel sheet under four different coating conditions based on gas metal arc weld-brazing
US11548091B2 (en) Pretreatment of weld flanges to mitigate liquid metal embrittlement cracking in resistance welding of galvanized steels
JP4566091B2 (ja) 異材接合方法
JP4256892B2 (ja) 異材接合方法
JP2006088174A (ja) 異材接合方法
JP2009072812A (ja) 鉄−アルミニウム材料の溶接方法及び鉄−アルミニウム接合部材
JP2008246558A (ja) めっき鋼板とアルミニウム合金板との異材同士の突合せ接合継手及びその接合方法
JP6133286B2 (ja) アルミニウム材と鋼材のｍｉｇ溶接継手構造
JP5600652B2 (ja) 異種金属接合方法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant