KR20200120922A - 코팅된 강철 시트의 용접 전처리를 위한 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 알루미늄 실리콘 내식 코팅을 구비한 시트를 용접하는 방법에 관한 것으로, 여기에서 시간순으로 용접 전에, 용접 조인트 영역에서 시트 상의 알루미늄 실리콘층 및 밑에 있는, 모재와 내식 코팅 사이의 금속간 중간층이 레이저로 통과되고, 그 결과 한편으로는 알루미늄 실리콘층과 밑에 있는 금속간 중간층의 재료가 기화되어 흡인되고, 다른 한편으로는 모재로 연장되는 모재와의 반응이 생성되어 금속 반응 어블레이션층 또는 합금 어블레이션층이 생성되고, 이는 모재로부터의 철과 가능한 합금 성분 및 알루미늄 실리콘층과 금속간 중간층으로부터의 알루미늄 실리콘을 가지며, 상기 반응층은 5 내지 100 ㎛의 두께에 이른다.

Description

코팅된 강철 시트의 용접 전처리를 위한 방법
본 발명은 청구항 1의 전제부에 따른 코팅된 강철 시트의 용접 전처리를 위한 방법에 대한 것이다.
선행 기술에서, 용접된 시트 바(bar)를 제조하기 위하여 상이한 두께의 강철 시트 및/또는 상이한 조성의 강철 시트를 사용하는 것이 알려져 있으며, 이어서 성형 공정 또는 열 처리와 같은 추가 공정을 거칠 수 있다.
이것의 목적은 상이한 두께 또는 상이한 조성으로 인해 완전하게 성형된 부품의 특성이 구역마다 다르게 구현될 수 있도록 하는 것이다.
내식성(anti-corrosion) 코팅 그리고 특히, 아연 또는 알루미늄 코팅과 같은 금속 내식성 코팅을 가지는 시트를 용접하는 것 또한 알려져 있다.
특히, 고경화성 망간붕소 강철을 서로 용접하는 것이 알려져 있으며, 이는 그 후 차체의 구조 부품을 생산하는데 사용된다.
강철 시트로 구성된 이러한 주문 제작된(custom-made) 시트 바는 "맞춤형 블랭크(tailored blank)"라고도 한다.
공지의 용접 방법은 아크 용접, 레이저 용접 및 레이저 아크 하이브리드 용접 방법을 포함한다.
특히 알루미늄 실리콘 코팅 시트의 경우, 기존의 용접 방법을 사용하는 경우 알루미늄 실리콘층이 시트 용접에 문제를 일으키는 것으로 나타났다. 명확하게는, 코팅 요소가 용접 이음새(welding seam)의 구성에 부정적인 영향을 미친다.
따라서, 용접 이음새에서 알루미늄 실리콘 농도를 감소시키기 위하여 용접 전에 일부 서브 영역에서 알루미늄 실리콘 층을 제거하기 위한 방안이 개발되었다.
이러한 코팅된 시트를 용접할 때, 용가 봉(filler rod)을 사용하거나 또는 분말을 첨가하는 것이 또한 선행 기술로부터 알려져 있다.
DE 10 2012 111 118 B3은 프레스-경화성 강철, 특히 망간 붕소 강철로 구성된 하나 이상의 공작물(workpiece)을 레이저 용접하기 위한 방법을 개시하였으며, 여기서 용접은 버트(butt) 조인트에서 수행되고, 공작물(들)은 적어도 1.8 mm의 두께를 가지고/가지거나 적어도 0.4 mm의 두께 차이가 버트 조인트에 생성되며, 레이저 용접 중에 레이저 빔으로 생성된 용접 풀(pool) 내로 용가 봉이 공급된다. 열-성형 중에 용접 이음새가 마르텐사이트 구조(martensitic structure)로 확실히 경화될 수 있도록 하기 위해, 이 공보는 용가 봉에 망간, 크롬, 몰리브덴, 실리콘, 및/또는 니켈을 포함하는 그룹으로부터의 적어도 하나의 합금 성분(element)을 첨가하는 것을 제공하며, 이러한 적어도 하나의 합금 성분은 공작물(들)의 프레스-경화 강철에서보다 적어도 0.1 중량 퍼센트 더 많은 질량%로 용가 봉에 존재한다.
DE 10 2014 001 979 A1는 버트 조인트에서 경화 강철로 구성된 하나 이상의 공작물을 레이저 용접하기 위한 방법을 개시하였으며, 강철은 특히 망간 붕소 강철이며, 공작물은 0.5 내지 1.8 mm 사이의 두께를 가지고/가지거나 버트 조인트에서 0.2 내지 0.4 mm 사이의 두께 차이가 생성되며; 레이저 용접에서, 용가 봉이 용접 풀에 도입되고 용접 풀은 하나의 레이저 빔에 의해서 독점적으로 생성된다. 열-성형 중에 용접 이음새가 마르텐사이트 구조로 확실히 경화될 수 있도록 하기 위해, 이 공보는 용가 봉에 망간, 크롬, 몰리브덴, 실리콘, 및/또는 니켈을 포함하는 그룹으로부터의 적어도 하나의 합금 성분을 함유시켜 오스테나이트(austenite)의 형성을 촉진하는 것을 제공한다.
EP 2 737 971 A1은 상이한 두께 또는 조성의 시트가 서로 접착되고, 이것이 용접 영역에서 품질 문제를 감소시키는 것으로 간주되는 시트가 생산되는 맞춤형 용접 블랭크 및 이를 제조하는 방법을 개시하였다. 여기에서도 용가 봉이 사용되며, 후자는 800 내지 950℃의 온도 범위에서 페라이트(ferrite)가 생성되지 않도록 구현된다. 이 방법은 AlSi 코팅 시트에 특히 적합한 것으로 여겨지며; 이 봉은 또한 특히 탄소 또는 망간으로 구성되는 오스테나이트-안정화 성분의 함량이 높아야 한다.
EP 1 878 531 B1은 표면-코팅된 금속 공작물의 하이브리드 레이저 아크 용접 방법을 개시하였으며, 그 의도는 표면 코팅이 알루미늄을 함유하는 것이다. 레이저 빔은 적어도 하나의 아크와 결합되어 금속의 용융 및 부품이나 부품들의 용접이 생성되며 용접 전에, 부품 중 적어도 하나는 용접될 측면의 에지 중 하나의 표면에 알루미늄 실리콘 코팅의 증착물(deposit)을 가진다.
EP 2 942 143 B1은 두 개의 블랭크를 결합시키는 방법을 개시하였으며; 블랭크는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성된 층을 포함하는 코팅된 강철 시트이고; 두 부품은 레이저 빔과 아크를 이용하여 서로 용접되고; 아크 용접 토치는 필러 와이어 전극을 포함하며 필러 와이어 전극은 안정화 성분을 함유하는 강철 합금으로 구성되고; 레이저와 아크는 용접 방향으로 이동되고; 아크 용접 토치와 레이저 빔은 용접방향으로 연속적으로 배치된다.
EP 2 883 646 B1은 두 개의 블랭크를 결합시키는 방법을 개시하였으며, 여기서 블랭크 중 적어도 하나는 알루미늄 또는 알루미늄 합금으로 구성된 층을 포함하고, 금속 분말이 용접 공정 중에 용접 영역에 도입되고, 금속 분말은 감마(gamma)-안정화 성분을 함유하는 철계(iron-based) 분말이고, 레이저 빔 용접은 2-포인트 레이저 빔 용접이다.
EP 2 007 545 B1은 강철 시트가 금속간 층(intermetallic layer)과 금속간층 위에 위치한 금속 합금층으로 구성된 코팅을 갖는, 매우 우수한 기계적 특성을 가지는 용접 부품을 생산하는 방법을 개시하였다. 시트의 용접을 위하여, 이 금속간층 위의 금속 합금층은 시트의 주변부, 즉 용접될 영역에서 제거되어야 하고, 금속간 층은 알루미늄 합금층이다. 이 코팅은 알루미늄 실리콘 층으로 구현된 이 층이 용접 이음새에서의 알루미늄의 유해한 영향을 피하기 위하여 용접 전에 기화되도록 레이저 빔에 의하여 제거되어야 한다. 동시에, 금속간 층은 가능하면 부식-억제 효과를 내기 위하여 남겨두어야 한다.
US 960 43 11 B2은 금속층과 금속간 층이 레이저에 의하여 완전히 기화되는 전체 어블레이션(complete ablation) 공정을 개시하였다.
전체 어블레이션이 수행되는 방법의 경우, 알루미늄 실리콘층이 완전히 제거된 영역에서, 용접 중에 또는 늦어도 부품의 경화 중에 표면에 스케일이 형성되는 것이 단점이다. 이는 이음새 부근의 단면을 감소시키며, 이는 기본적으로 바람직하지 않다.
부분 어블레이션(partial ablation)의 경우, 알루미늄 실리콘층만을 제거하고 금속간 층은 최대한 유지하기 위하여, 매우 정밀하게 수행되어야 한다는 단점이 있다. 이는 항상 전적으로 성공적인 것은 아니다. 부분 어블레이션에서, 여전히 잔류하는 금속간 층이 용접 이음새에 너무 많은 알루미늄이 존재하게 할 수 있으므로, 용접 이음새는 필요한 안정성을 갖지 못하고 부품이 용접 이음새에서 파손될 수 있다는 단점 또한 있다. 이는 기본적으로 바람직하지 않다.
그러나, 분말이 용접 이음새로 도입되는 방법에서, 분말을 계량하는 것이 상당히 어려워 졌다.
기본적으로, 문제는 시트의 알루미늄 실리콘 층에서, 용접 시 용접 이음새가 강력하지 않다는 점이며, 이는 분명히 이 분말과 함께 용접 이음새로 도입되는 알루미늄 때문이다.
본 발명의 목적은 안정한 용접 이음새가 확실하게 생성될 수 있는 용접 전처리 방법을 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 1의 특징을 가지는 방법으로 달성된다.
유리한 변형이 종속항에 개시되어 있다.
본 발명에 따르면, 알루미늄의 불리한 효과, 특히 여전히 지속되는 금속간 중간층의 불리한 효과는 금속간 중간층이 완전히 제거되는 완전 어블레이션, 또는 금속간 중간층이 유지되는 부분 어블레이션 대신에, 금속간 중간층 및 가능하게는 알루미튬 실리콘 층의 나머지 성분과 다른 한편으로는 강철 기재를 사용하여, 금속간 중간층보다 휠씬 두껍고 모재(base material)까지 이어질 수 있는 금속 반응 층을 생성하는 반응 어블레이션이 수행되는 것과 같은 방식으로 레이저로 용접 준비를 선택적으로 수행함으로써 제거될 수 있다는 것을 깨닫게 되었다. 이 반응층에서, 합금화는 한편으로 스케일 형성에 대한 보호가 실제로 제공되지만 용접 이음새의 강도에 대한 부정적인 영향은 감지할 수 없을 정도로 알루미늄과 실리콘이 분산되는 방식으로 수행된다. 그러나, 본 발명에 따르면, 이는 단지 레이저의 선택적인 안내에 의해서만 성공한다.
본 발명에 따르면, 알루미늄의 불리한 효과는 피해야 하며, 불가피하게 발생하는 알루미늄의 도입은 중화되어야 한다는 점을 발견하였다.
선행 기술에서, 이러한 목적을 위해 수행되는 부분 어블레이션 절차는 원하는 부분 어블레이션을 달성할 수 있도록 매우 정밀하게 레이저를 안내해야 한다.
실제로, 이러한 부분 어블레이션은 단순히 확실하게 성공하지 못하며, 따라서 용접 이음새는 재현 가능한 특성을 가지지 않는다는 것이 밝혀졌다.
용접 이음새의 절대적 특성보다 훨씬 더 중요한 것은 길이에 따른 용접 이음새의 상대적인 특성이므로, 기본적으로 용접 이음새의 몇 영역에서의 인장 강도와 관련된 피크 값은 이음새의 전체 길이에 걸친 균일한 특성보다 덜 중요하며, 이에 의해 신뢰할 수 있는 부품이 생성된다.
한편, 본 발명자들은 또한 전체 알루미늄 실리콘 층이 제거되는 선행 기술에 따른 완전 어블레이션 공정에서도 변동(fluctuation)이 용접 이음새 에지의 내하중(load bearing) 단면을 확실히 감소시키며, 이는 부분 어블레이션의 내하중 단면 감소와 같은 견딜 수 없는 결과를 일으킨다는 것을 깨달았다.
본 발명자들은 선행 기술에 따른 두 가지 방법, 즉 완전 어블레이션 및 금속간 중간층이 없는 커버링 층만의 부분 어블레이션이 두 방향으로 마크를 초과한다는 것을 깨달았다. 선행 기술에 따른 부분 어블레이션에서는, 단순히 너무 많은 알루미늄이 남아 용접 이음새를 손상시킨다. 완전 어블레이션은 어떤 알루미늄의 존재도 방지하지만, 경화 공정에서 스케일 형성 및 탈탄이 발생하여, 연결부의 내하중 단면에 부정적인 영향을 미친다.
그러나, 본 발명자들은 일정 비율의 알루미늄은 무해하므로 안정한 어블레이션 공정이 달성될 수 있우며, 이러한 방식으로 전처리된 시트가 용접된 후에는 경화된 모재와 같은 동일한 내하중 성능을 가지는 용접 이음새가 생성된다는 점을 깨달았다. 반응 층은 알루미늄 함량이 11.3 질량% 미만, 바람직하게는 < 10 질량%, 특히 < 8 질량%인 경우, 특히 유리한 특성을 나타내었으며, 이 경우, 용접 이음새에 대한 손상(harm)의 발생이 급격히 감소될 수 있기 때문이다.
금속 반응층에서의 소량의 알루미늄은 금속간 상(phase)을 형성하지 않고, 대신 페라이트에서 가용성 형태로 존재한다. 그러나 놀랍게도, 이러한 소량의 알루미늄은 탈탄(decarburization) 및 강력한 스케일 형성으로부터 보호를 제공하기에 충분하다는 것이 밝혀졌다. 본 발명자들은 이 경우에는 한편으로 금속간 상이 더 이상 존재하지 않지만 다른 한편으로 그에 상응하여 모재를 보호하기 위해 충분한 알루미늄이 존재하므로, 1 질량% 초과의 알루미늄, 바람직하게는 > 2 질량%의 백분율이 층에 최적의 특성을 제공한다는 것을 깨달았다.
따라서, 가장 최적의 층 특성은 1 내지 11.3 질량%, 바람직하게는 1.5 내지 10 질량%, 특히 바람직하게는 2 내지 8 질량%의 알루미늄 함량으로 달성된다.
이러한 방식으로 형성된 알루미늄-농축(aluminum-enriched) 반응층의 두께는 5 ㎛ 내지 100 ㎛, 바람직하게는 15 ㎛ 내지 80 ㎛, 특히 20 ㎛ 내지 70 ㎛, 특히 바람직하게는 20 ㎛ 내지 50 ㎛ 이고, 어블레이션은 펄스 레이저에 의하여 수행된다.
예를 들어, 적절한 조정은 펄스 주파수가 14 kHz이고 평균 전력이 1606 W인 70 ns의 펄스 길이이다.
이를 통해 2.4 × 0.4 mm의 빔 초점으로 9 m/분의 어블레이션 속도를 달성할 수 있다.
본 발명은 도면에 기초한 예로서 설명될 것이다. 도면에서:
도 1은 선행 기술에 따른 완전 어블레이션을 도시하고.
도 2는 선행 기술에 따른 부분 어블레이션을 도시하고;
도 3은 본 발명에 따른 합금 어블레이션을 도시하고;
도 4는 열 처리 전의 강철 시트 상의 알루미늄 실리콘 코팅의 전자 현미경 이미지를 도시하고;
도 5는 알루미늄 실리콘 코팅 및 비경화 상태의 부분 어블레이션 트랙을 가진 강철 시트의 전자 현미경 이미지를 도시하고;
도 6은 도 5에 따른 부분 어블레이션 트랙의 전자 현미경 이미지 및 광학 현미경 이미지를 도시하고;
도 7은 도 6에 따른 비경화 부분 어블레이션 층의 세부를 도시하고;
도 8은 완전 어블레이션 트랙의 광학 현미경 이미지를 도시하고;
도 9는 도 8에 따른 완전 어블레이션 트랙의 확대 이미지를 도시하고;
도 10은 경화된 상태의 도 9에 따른 완전 어블레이션 트랙을 도시하고;
도 11은 전자 현미경 이미지와 광학 전자 현미경 이미지 사이의 비교에서, 비경화 상태의 본 발명에 따른 합금 어블레이션을 도시하고;
도 12는 확대된 광학 현미경 묘사(depiction)에서 비경화 상태의 합금 어블레이션 트랙을 도시하며;
도 13은 비경화 상태의 확대된 전자 현미경 이미지를 도시하고;
도 14는 광학 현미경 이미지 및 성분 판별(element identification)된 전자 현미경 이미지에서의 경화된 상태의 합금 어블레이션 트랙을 도시하고;
도 15는 용접되고 비경화된 상태에서, 본 발명에 따른 용접 준비를 거친 부품을 도시하고;
도 16은 경화 후의 도 16에 따른 부품을 도시하고;
도 17은 어블레이션 및 용접의 파라미터를 도시하고;
도 18은 비경화 상태에서, 본 발명에 따른 용접 전처리를 거친 부품의 용접 이음새 에지의 영역의 세부를 도시하고;
도 19는 경화된 상태의 도 19에 따른 부품을 도시하고;
도 20은 본 발명에 따른 완전 어블레이션, 부분 어블레이션 및 합금 어블레이션에 대한 시험 파라미터를 도시한다.
내식층, 특히 경화 중에 부식으로부터 강철을 보호하기 위한 내식층을 가진 경화성 강철을 제공하는 것이 알려져 있다. 이러한 경화는 일반적으로 강철 재료를 오스테나이트화시킨 다음 ??칭 경화(quench hardened)시켜 오스테나이트가 부분적으로 또는 완전히 마르텐사이트로 전환되어 이것이 경화를 일으키는 방식으로 발생한다. 이를 위한 통상의 온도는 800℃보다 휠씬 더 높다. 이러한 온도에서, 탈탄과 산화로부터 강철 재료를 보호하기 위한 층이 제공되지 않은 경우, 강재의 표면 산화 및 탈탄이 발생한다.
예를 들어, 전형적인 경화 강철은 다음의 일반적인 합금 조성을 가진다(모든 표시는 질량%임):
Figure pct00001
잔존 철(residual rion) 및 제련 관련(smelting-related) 불순물.
특히 적절한 강철은 다음의 합금 조성을 가진다:
Figure pct00002
잔존 철 및 제련-관련 불순물.
특히 적절한 강철은 다음의 합금 조성을 가지는 것이다:
Figure pct00003
잔존 철 및 제련-관련 불순물.
이러한 강철은 또한 본 발명에서 사용하기에 명백히 적합하다.
도 1은 선행 기술에 따른 완전 어블레이션을 도시한다. 이는 알루미늄 실리콘 층이 적용된 모재를 도시하며; 알루미늄 실리콘층과 모재 사이에 금속간 구역 또는 금속간 중간층이 형성되고, 이는 용융도금(hot-dip) 코팅 공정 중에 발생하는 높은 온도에서 모재와 알루미늄 실리콘 코팅의 반응으로 인해 필연적으로 발생한다. 이 경우에 금속간 중간층의 두께는 대략 3 내지 10 ㎛이고, 알루미늄 실리콘층의 두께는 25 내지 30 ㎛이다. 따라서 전형적인 전체 층 두께는 m2 당의 60 g의 알루미늄 실리콘의 기존 코팅 실행(run)에서 19 내지 35 ㎛이다. 이 층의 전체 층 분석은 8 내지 11%의 실리콘과 2 내지 4%의 철을 가진 알루미늄으로 구성된다. 완전 어블레이션에서, 입사(incident) 레이저 빔 근처의 송풍 노즐(blowing nozzle)과 추출기(extractor) 둘 다 생성된 금속 증기 및 용융 액적을 흡인(aspirate)하는데 사용된다.
도 2는 소위 부분 어블레이션 공정을 도시한다. 여기서, 모재 상의 알루미늄 실리콘 층 및 그 사이의 금속간 중간층이 다시 한 번 보여지며; 그러나, 이 경우, 레이저 빔이 유도되어 금속간 중간층이 남겨지고, 알루미늄 실리콘층만이 레이저 빔에 의해 기화되고 이에 따라 흡인된다.
도 3은 본 발명에 따른 반응 또는 합금 어블레이션을 도시한다. 여기서 다시 한번, 모재 상의 알루미늄 실리콘층은 둘 사이에 금속간 중간층과 함께 존재한다. 여기에서도, 송풍 노즐과 추출기가 사용되지만, 레이저 빔은 알루미늄 실리콘층과 금속간 구역뿐만 아니라 모재에 모두 영향을 미치고, 레이저 빔이 초기 형태에서 알루미늄 실리콘층과 금속간 중간층을 제거한 후 금속 반응 층이 형성되며, 이는 모재로 확장될 수 있으며 여기에서 알루미늄 실리콘층 또는 금속간 중간층은 더 이상 검출할 수 없다. 따라서, 본 발명에 따르면, 레이저 빔은 완전히 분리된 금속 반응층을 생성하였으며, 이는 레이저 빔의 영향하에 반응 구역에서 금속 반응에 기초하여 발생하였다. 이 경우, 반응층 자체는 원래의 모재의 표면으로부터 모재로 5 내지 50 ㎛ 확장될 수 있고, 5 ㎛ 내지 100 ㎛ 그리고 바람직하게는 20 ㎛ 내지 50 ㎛의 전체 층 두께를 가질 수 있다.
도 20은 부분 어블레이션, 완전 어블레이션 및 반응 어블레이션 또는 합금 어블레이션의 파라미터를 도시한다. 부분 어블레이션은 8.5 m/분의 속도 및 56 나노초의 펄스 지속 시간으로 수행되었다. 평균 어블레이션 전력은 923 와트이고, 어블레이션 주파수는 10 kHz이며, 송풍 노즐 압력은 0.5 바(bar)의 양의 압력이다. 완전 어블레이션은 8.5 m/분의 동일한 어블레이션 속도지만, 12 kHz의 주파수와 1191 와트의 평균 어블레이션 전력에서 64 나노초의 펄스 지속 시간으로 수행되었다. 이 경우의 송풍 노즐 압력은 부분 어블레이션의 경우와 같았다.
합금 어블레이션은 동일한 어블레이션 속도로 수행되었지만, 부분 어블레이션 및 완전 어블레이션과는 대조적으로, 펄스 지속 시간이 91 나노초로 증가되고 1702 와트의 어블레이션 전력이 18 KHz의 주파수에서 사용되었다. 여기에서도, 송풍 노즐 압력은 0.5 바의 양의 압력이다.
도 4는 대규모 산업-규모 응용에서 강철 시트 상에 사용되는 종류의 전형적인 알루미늄 실리콘 코팅을 도시한다. 여기에 도시된 알루미늄 실리콘 코팅은 초기 상태, 즉 이 시트가 열처리되기 전의 이러한 종류의 코팅된 시트의 공급된 상태(in the as-delivered state)로 묘사된다. 여기에서 자동차 제조의 구조 부품에 사용되는 이들 기존 시트의 열 처리는 이들 시트를 오스테나이트화하고 ??칭 경화시키는 것으로 구성되며, 이는 열 처리에서, 일반적으로 시트 온도가 900℃를 초과하지만 적어도 각각의 강철 합금의 Ac3 포인트보다 높은 온도임을 의미한다는 것에 유의하여야 한다. 여기서, 31 ㎛의 전체 층 두께가 도시되며, 금속간 중간층의 층 두께는 6 ㎛이다. 금속간 중간층은 일반식 FexAlySiz 및 FexAly를 따르는 조성으로 구성된다. 금속간 구역에서, EDX 분석에 의하면, 알루미늄 함량은 55.8%, Fe 함량은 33.5%, 실리콘 함량은 10.3%를 나타낸다. 모재는 일반적으로 소위 붕소 망간 강철로, 이는 매우 경화성이 크다. 특히, 모재는 소위 22MnB5라고 불리며, 이는 이러한 부품을 생산하는데 사용되는 통상의 강철 중 하나이다. 그러나, 이에 적합한 붕소 망간 강철 그룹은 훨씬 더 크며 22MnB5로 명시적으로 한정되지 않는다.
도 5는 도 4와 유사한 코팅을 도시하나, 이는 비경화 상태에서 선행 기술에 따른 부분 어블레이션 트랙을 갖는다. 도 5의 좌측 영역에는 도 4에 나타낸 바와 같이 금속간 구역을 갖는 영향이 없는 알루미늄 실리콘 코팅이 있다. 우측 영역에는 금속간 중간층이 여전히 대략 5 ㎛의 층 두께로만 존재하는 부분 어블레이션 트랙이 나타나 있다. 부분적으로 절제된 영역과 코팅 영역 사이에 삽입된 전이(transition) 영역은 레이저 빔의 열의 영향으로 코팅이 변경된 곳에서 볼 수 있다.
비교를 위하여, 도 6은 부분적으로 어블레이션된 영역, 어블레이션 영역과 코팅 사이의 전이 영역, 및 알루미늄 실리콘 코팅 영역을 명확하게 보여주는 동일한 영역의 광학 현미경 이미지와 비교하여 동일한 상태를 다시 보여준다.
도 7은 대략 5 ㎛ 두께의 나머지 금속간 중간층 및 기본(underlying) 모재의 확대된 세부 사항을 가진 부분 어블레이션을 다시 한 번 보여준다. 부분 어블레이션은 또한 이제 철 함량이 68.7%이고, 알루미늄 함량이 26.7%, 실리콘 함량이 3.9%, 그리고 망간 함량이 0.7%이므로, 금속간 중간층을 다소 변경하였다. 따라서, 레이저 빔 열의 영향하에 추가 반응이 발생하여 알루미늄 함량이 철 함량과 실리콘 함량에 유리하도록 알루미늄 함량이 감소된다는 것이 명확하다. 더욱이, 증가된 망간 함량은 붕소 망간 강철과의 반응이 발생하였음을 나타낸다.
도 8은 완전 어블레이션 영역에서의 비경화의 완전 어블레이션된 영역의 현미경 사진을 도시하며, 어블레이션 공정의 열-영향 구역이 보이며, 이와 별개로 알루미늄 실리콘 층과 금속간 중간층이 보인다. 그 상부에 어블레이션 잔류물이 존재하고, 그 아래에 모재가 있다. 도 9에서의 이 영역의 확대는 알루미늄 실리콘층이 레이저 열의 영향으로 다시 한 번 변경되는 전이 영역을 보여준다.
도 10은 이어서 경화된 상태, 즉 이전에 완전 어블레이션을 거친 시트를 오스테나이트화 및 ??칭 경화시킴으로써 생성된 상태를 도시한다. 경화는 또한 금속간 중간층 상의 알루미늄 실리콘 코팅을 변경하였으며, 특히 후자는 이제 일반 조성 AlxFey, AlxFeySiz 및 a-Fe으로 구성된다. 완전 어블레이션의 영역에서, 스케일 층은 탈탄 구역에서 볼 수 있고, 즉 이 경우에, 경화 및 특히 경화를 위한 열 처리, 즉 오스테나이트화로 인해 모재는 표면에서 산화되고(스케일), 즉 본질적으로 합금 성분의 산화철과 산화물로 구성되는 반면, 상부 영역에서는 경화에 반드시 필요한 탄소가 강철에서 열 처리에 의해 감소되고 산화를 통해 제거된다.
본 발명에 따른 합금 또는 반응 어블레이션에서(도 11), 비경화 상태에서, 금속간 중간층 및/또는 순수 모재층 대신에 백색 반응층이 남아있으며, 이는 도 12의 우측에서 볼 수 있음이 명확하다. 이러한 백색 금속 반응층에서의 성분 분석에 따르면 여기에서 철 함량은 91.3%, 알루미늄 함량은 6%, 실리콘 함량은 1.2%, 망간 함량은 1.2%, 크롬 함량은 0.2%이다. 상대적으로 높은 망간과 크롬 함량은 모재와의 반응이 얼마나 강력하게 일어났는지를 보여준다. 6%의 알루미늄과 1.2%의 실리콘의 나머지 함량은 이러한 시트로 생성된 용접 이음새의 내하중 성능과 관련하여 절대적으로 중요하지 않은 것으로 밝혀졌다.
도 12에서, 다시 한 번 해당 영역의 광학 현미경 사진을 보여준다.
도 13은 다시 한 번 반응층의 확대된 영역과 알루미늄 실리콘 코팅으로의 전이 영역을 보여준다.
경화된 상태에서, 이러한 시트에 대한 모든 공지의 이전의 용접 준비와 비교하여, 본 발명에 따른 반응층의 극도의 우수성을 확인할 수 있었다(도 14). 경화 상태에서, 반응층은 매우 명확하게 정의된 방식으로 존재하지만 모재는 전혀 영향을 받지 않으며, 특히 탈탄이나 그 밑에 있는 스케일을 나타내지 않는다. 경화 후, 반응층(도 15, 하단)에서, 철 함량은 알루미늄과 실리콘 함량 대신 더욱 증가되었고, 다시 한 번 망간 함량과 크롬 함량 또한 약간 증가한 것이 명확하다. 그럼에도 불구하고, 이러한 반응층은 강력한 내식 효과를 제공한다.
본 발명에 따라 이와 같은 방법으로 준비된 부품은 이러한 종류의 또 다른 부품에 용접되며, 이는 도 15에 나타낸 비경화 상태를 생성한다. 도 16은 경화된 상태를 도시한다. 여기서 다시 한 번, 거기서 백색으로 보이는 반응 어블레이션 구역 또는 합금 어블레이션 구역이 기본 재료(underlying material)를 얼마나 확실하게 보호하였는지는 매우 분명하였다. 도 17은 파라미터들을 도시하며, 이 경우, 8.5 m/분의 어블레이션 속도와 1702 와트의 평균 어블레이션 전력이 18 kHz의 주파수와 1.5 바의 양압 송풍 노즐 압력에서 사용되었다. 용접은 마찬가지로 8.5 m/분의 속도에서 4920 와트의 용접 전력 및 분당 15ℓ의 아르곤의 가스 플러싱(flushing)으로 수행되었다.
도 18은 비경화 영역에서의 용접 이음새로의 전이(transition)를 도시하며, 맨 왼쪽에 알루미늄 실리콘층과 금속간 중간층, 중간 영역의 반응 층, 그리고 맨 오른쪽에 용접 이음새를 보여준다. 경화 상태(도 19)에서, 열 처리에 의하여 변환된 알루미늄 실리콘 층은 맨 오른쪽의 금속간 중간층에서 볼 수 있고, 형성된 명확하게 정의되는 반응층은 중간 영역에서 볼 수 있고, 바로 그 옆에 용접 이음새를 볼 수 있다.
경화는 930℃의 노(furnace) 온도에서 5분 10초의 노 체류 시간으로 수행되었다. 냉각까지의 전이 시간은 8초였으며, 냉각은 수냉 시트 다이에서 발생하였다.
사용된 어블레이션 레이저는 Powerlase사에서 생산된 유형 i1600E-60 레이저였다. 어블레이션 레이저 광학장치는 2.4 × 0.4 mm2의 초점 형상(focus geometry)을 가지며, 어블레이션 진행 방향으로 0.4 mm 정위되었다. 초점 렌즈의 초점 길이는 대략 150 mm였고, 레이저 광학장치는 주문 번호는 62-515781로 AndritzSoute사로부터 주문될 수 있다. 시험에 사용된 적절한 추출 후드는 "AndritzSoute"사에서도 생산되며, 주문 번호 64-515460으로 "Souspeed" 어블레이션 추출 후드라는 이름으로 앤드리치슈텍(AndritzSoutec)에서 주문할 수 있다. 본 발명에 따른 결과는 주어진 파라미터 및 상기 언급된 장비로 신뢰성 있게 재현될 수 있다.
따라서, 본 발명에서, 본 발명자들이 한편으로는 스케일 형성 및 에지 탈탄을 억제하고, 다른 한편으로는 방법을 지나치게 복잡하게 만들지 않으면서 금속간 또는 연성 페라이트 상의 형성을 방지하는 방법을 발견한 것이 장점이다 . 더욱이, 내하중 단면은 감소되지 않았다.

Claims (14)

  1. 경화성 강철재(hardenable steel material)로 구성되고, 알루미늄 실리콘 내식성(anti-corrosion) 코팅이 제공되는 강철 시트의 용접 준비를 위한 방법으로서,
    시트 상의 알루미늄 실리콘층 및 밑에 있는(underlying) 금속간 중간층뿐만 아니라 밑에 있는 모재(base material)는 원하는 용접 에지 영역에서 레이저 빔으로 통과되며, 그 결과 한편으로는 알루미늄 실리콘층과 밑에 있는 금속간 중간층의 재료가 기화되어 흡인되고, 다른 한편으로는 모재로 연장되는 모재와의 반응이 생성되어 금속 반응 어블레이션층 또는 합금 어블레이션층이 생성되고, 이는 모재로부터의 철과 합금 성분 및 알루미늄 실리콘층과 금속간 중간층으로부터의 알루미늄 실리콘을 가지며, 반응층은 5 ㎛ 내지 100 ㎛, 특히 20 ㎛ 내지 50 ㎛의 두께에 이르는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    전진 속도(advancing speed, Vabl)는 4 m/분 내지 30 m/분, 특히 7 m/분 내지 15 m/분 이고, 레이저는 20 내지 150 ns, 특히 30 내지 100 ns의 펄스 지속 시간을 갖고, 1 내지 100 kHz, 특히 10 내지 30 kHz의 주파수, 500 W 내지 5000 W, 특히 1000 W 내지 2000 W의 평균 어블레이션 전력에서 펄스 방식으로 작동되는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    방법은 용접 준비 후의 금속 반응층의 알루미늄 함량이 11.3 질량%, 바람직하게는 10 질량%, 및 더욱 바람직하게는 8 질량%를 초과하지 않도록 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    방법은 용접 준비 후의 금속 반응층의 알루미늄 함량이 > 1 질량%, 바람직하게는 > 2 질량%가 되도록 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    모재의 경우, 오스테나이트화(austenitization) 및 ??칭 경화(quench hardening) 공정에 의하여 경화될 수 있는 붕소 망간 강철인 강철이 사용되며, 특히 22MnB5 강철의 그룹으로부터의 강철이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음의 일반적인 합금 조성(질량%)의 강철이 모재로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법:
    Figure pct00004

    잔존 철(residual rion) 및 제련 관련(smelting-related) 불순물.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    다음의 일반적인 합금 조성(질량%)의 강철이 모재로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법:
    Figure pct00005

    잔존 철 및 제련 관련 불순물.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    C=0.20, Si=0.18, Mn=2.01, P=0.0062, S=0.001, Al=0.054, Cr=0.03, Ti=0.032, B=0.0030, M=0.0041, 잔존 철 및 제련 관련 불순물의 합금 조성의 강철이 모재로서 사용되며, 위의 모든 표시는 질량%로 표시되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    조인트(joint) 또는 버트 조인트(butt joint)로부터의 반응 어블레이션층 또는 합금 어블레이션 층의 폭은 0.4 내지 2.4 mm인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    생성된 증기 및 용융 입자는 0.1 내지 20 바(bar), 특히 0.3 내지 5 바의 압력 범위에서 적절한 송풍 노즐 및 흡인 장치에 의하여 용접 조인트로부터 멀리 이송되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 방법으로 용접하기 위해 제조 및 준비된 시트 바(sheet bar).
  12. 제11항에 따른 시트 바로 제조된 용접 부품.
  13. 용접 부품을 제조하기 위한 제1항 내지 10항 중 어느 한 항에 따른 용접 가공을 거친 제12항에 따른 시트 바의 용도로서,
    시트 바는 어블레이션된 조인트로 서로에 대해 배치되고 레이저에 의하여 용접되는 용도.
  14. 제13항에 있어서,
    용접 중에 용가 봉(filler rod)이 용접 이음새(welding seam)로 도입되는 것을 특징으로 하는 용도.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018104829A1 (de) 2018-03-02 2019-09-05 Voestalpine Automotive Components Linz Gmbh Verfahren zur Schweißvorbehandlung beschichteter Stahlbleche
WO2022131862A1 (ko) * 2020-12-18 2022-06-23 주식회사 포스코 Al-Fe계 금속간합금층이 형성된 열간프레스용 강판을 이용한 테일러 웰디드 블랭크의 제조방법
CN113118630A (zh) * 2021-04-21 2021-07-16 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 差厚度激光拼焊板的制备方法
DE102021130686A1 (de) 2021-11-23 2023-05-25 Salzgitter Flachstahl Gmbh Verfahren zum Laser-Überlappschweißen von hochfesten Stahlflachprodukten und Flachstahlverbund mit verschweißten Stahlflachprodukten
CN117583852A (zh) * 2024-01-19 2024-02-23 凌云吉恩斯科技有限公司 一种Al-Si涂层热成型钢的热成型件接头的制备方法

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090005004A (ko) * 2006-04-19 2009-01-12 아르셀러미탈 프랑스 코팅된 적층 시트로부터 매우 높은 기계적 특성을 갖는 용접 요소를 제조하는 방법
EP2511039A1 (de) * 2011-04-12 2012-10-17 Salzgitter Europlatinen GmbH Verfahren zum Laserstrahlschweissen eines mit einem metallischen Überzug versehenen Vorproduktes aus Stahl unter Verwendung eines Schutzgases aus Ar, Co2 und O2
WO2017050711A1 (de) * 2015-09-21 2017-03-30 Wisco Tailored Blanks Gmbh LASERSCHWEIßVERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES BLECHHALBZEUGS AUS HÄRTBAREM STAHL MIT EINER BESCHICHTUNG AUF ALUMINIUM- ODER ALUMINIUM-SILIZIUM-BASIS

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5918367A (en) * 1996-04-19 1999-07-06 Unisia Jecs Corporation Method of producing valve lifter
JP2001353591A (ja) * 2000-06-12 2001-12-25 Showa Denko Kk アルミニウム合金のレーザ溶接給線用フィラーワイヤ、アルミニウム合金の溶接方法およびアルミニウム合金製溶接部材
US6751516B1 (en) * 2000-08-10 2004-06-15 Richardson Technologies, Inc. Method and system for direct writing, editing and transmitting a three dimensional part and imaging systems therefor
DE10324274A1 (de) * 2003-05-28 2004-12-16 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Schweißen von Metallkörpern
US20080016684A1 (en) * 2006-07-06 2008-01-24 General Electric Company Corrosion resistant wafer processing apparatus and method for making thereof
FR2903623B1 (fr) 2006-07-12 2008-09-19 L'air Liquide Procede de soudage hybride laser-arc de pieces metalliques aluminiees
DE102008006241A1 (de) * 2008-01-25 2009-07-30 Thyssenkrupp Steel Ag Verfahren und Vorrichtung zum Abtragen einer metallischen Beschichtung
DE102011114555A1 (de) * 2011-09-30 2013-04-04 Thyssenkrupp Tailored Blanks Gmbh Verfahren und Vorrichtung zumVerbindungsschweißen von beschichteten Blechen
KR101382981B1 (ko) * 2011-11-07 2014-04-09 주식회사 포스코 온간프레스 성형용 강판, 온간프레스 성형 부재 및 이들의 제조방법
KR20130122493A (ko) * 2012-04-30 2013-11-07 주식회사 신영 Ｔｂｐｈ 기술을 적용한 차체 부품 제조 방법
KR101744039B1 (ko) * 2012-05-25 2017-06-07 쉴로 인더스트리즈 인코포레이티드 용접 노치부를 가지는 시트 금속 피스 및 이를 형성하는 방법
CN104395030B (zh) * 2012-06-29 2017-09-01 夏伊洛工业公司 焊接坯件组件及方法
US9379258B2 (en) * 2012-11-05 2016-06-28 Solexel, Inc. Fabrication methods for monolithically isled back contact back junction solar cells
DE102012111118B3 (de) 2012-11-19 2014-04-03 Wisco Tailored Blanks Gmbh Verfahren zum Laserschweißen eines oder mehrerer Werkstücke aus härtbarem Stahl im Stumpfstoß
US20140151347A1 (en) * 2012-11-30 2014-06-05 Shiloh Industries, Inc. Method of forming a weld notch in a sheet metal piece
KR101448473B1 (ko) 2012-12-03 2014-10-10 현대하이스코 주식회사 테일러 웰디드 블랭크, 그 제조방법 및 이를 이용한 핫스탬핑 부품
DE102013101953A1 (de) * 2013-02-27 2014-08-28 Wisco Lasertechnik Gmbh Verfahren zum Aneinanderfügen von mit einer metallischen Beschichtung versehenen Platinen oder Bändern aus Stahl durch Laserstrahlschweißen
DE102013215346B4 (de) * 2013-08-05 2017-12-07 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Verfahren zum Laserentschichten von beschichteten Blechen und zugehörige Laserentschichtungsanlage
EP3150324A1 (en) 2013-12-12 2017-04-05 Autotech Engineering, A.I.E. Methods for joining two blanks and products obtained
DE102014001979A1 (de) 2014-02-17 2015-08-20 Wisco Tailored Blanks Gmbh Verfahren zum Laserschweißen eines oder mehrerer Werkstücke aus härtbarem Stahl im Stumpfstoß
WO2015162445A1 (fr) * 2014-04-25 2015-10-29 Arcelormittal Investigación Y Desarrollo Sl Procede et dispositif de preparation de toles d'acier aluminiees destinees a etre soudees puis durcies sous presse; flan soude correspondant
EP2942143B1 (en) * 2014-05-09 2017-03-15 Gestamp HardTech AB Methods for joining two blanks and blanks and products obtained
US20170095886A1 (en) * 2014-06-19 2017-04-06 Magna International Inc. Process and System for Laser Welding Pre-Coated Sheet Metal Workpieces
CN106687248B (zh) * 2014-09-17 2019-04-02 麦格纳国际公司 通过添加合金元素对涂覆钢板进行激光焊接的方法
WO2017203321A1 (en) * 2016-05-23 2017-11-30 Arcelormittal Method for preparing a precoated sheet and associated installation
CN206105157U (zh) * 2016-10-19 2017-04-19 昆山信杰汽车部件有限公司 一种高张力镀铝硅涂层钢板的焊接结构
CN106363301A (zh) * 2016-10-19 2017-02-01 昆山信杰汽车部件有限公司 一种高张力镀铝硅涂层钢板焊接的加工方法及其拼接结构
CN106334875A (zh) * 2016-10-27 2017-01-18 宝山钢铁股份有限公司 一种带铝或者铝合金镀层的钢制焊接部件及其制造方法
CN106695121B (zh) * 2017-01-09 2019-12-10 上海交通大学 一种压缩空气辅助的激光熔融去除镀层的装置及方法
DE102018104829A1 (de) 2018-03-02 2019-09-05 Voestalpine Automotive Components Linz Gmbh Verfahren zur Schweißvorbehandlung beschichteter Stahlbleche

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090005004A (ko) * 2006-04-19 2009-01-12 아르셀러미탈 프랑스 코팅된 적층 시트로부터 매우 높은 기계적 특성을 갖는 용접 요소를 제조하는 방법
EP2511039A1 (de) * 2011-04-12 2012-10-17 Salzgitter Europlatinen GmbH Verfahren zum Laserstrahlschweissen eines mit einem metallischen Überzug versehenen Vorproduktes aus Stahl unter Verwendung eines Schutzgases aus Ar, Co2 und O2
WO2017050711A1 (de) * 2015-09-21 2017-03-30 Wisco Tailored Blanks Gmbh LASERSCHWEIßVERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES BLECHHALBZEUGS AUS HÄRTBAREM STAHL MIT EINER BESCHICHTUNG AUF ALUMINIUM- ODER ALUMINIUM-SILIZIUM-BASIS

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