KR20210116648A

KR20210116648A - Overlap laser welding seam, manufacturing method thereof, and structural member for automobile body

Info

Publication number: KR20210116648A
Application number: KR1020217027195A
Authority: KR
Inventors: 아사토 하라; 야스시 기타니
Original assignee: 제이에프이 스틸 가부시키가이샤
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2021-09-27
Also published as: WO2020194669A1; JP6583657B1; CN113573838B; KR102603852B1; CN113573838A; JPWO2020194669A1

Abstract

복수의 강판을 중첩한 강판의 편측 표면에 레이저 빔을 단속적으로 조사하여, 선상의 제 1 접합부와 그 제 1 접합부에 이어서 직선상의 후속 접합부가 열 형상으로 배열한 용접부를 형성할 때, 적어도, 상기 용접부를 구성하는 강판 사이의 합계 간극 (G) 을, 용접부를 구성하는 강판의 합계 두께 (T) 의 0 ∼ 15 ％ 의 범위 내로 하고, 상기 레이저 빔을 조사하는 용접 헤드의 이동 방향과 레이저 빔의 주사 방향을 역방향으로 함으로써, 제 1 접합부의 용접 시단부와 그 제 1 접합부에 인접한 후속 접합부의 용접 종단부가 대향하고, 또한, 상기 후속 접합부끼리의 용접 시단부와 용접 종단부가 대향하도록 용접부를 형성함과 함께, 상기한 접합부의 각종 치수를 적정 범위로 제어함으로써, 접합부의 용접 종단부의 균열 발생이 없고, 박리 강도도 우수한 겹침 레이저 용접 이음매와 그 제조 방법 및 그 용접 이음매를 갖는 자동차 차체용 구조 부재를 제안한다.When a laser beam is intermittently irradiated to the surface of one side of a steel sheet superimposed on a plurality of steel sheets to form a weld in which a linear first junction and a subsequent linear junction are arranged in a row following the first junction, at least, The total gap (G) between the steel sheets constituting the welded portion is within the range of 0 to 15% of the total thickness (T) of the steel sheets constituting the welded portion, and the movement direction of the welding head irradiating the laser beam and the laser beam By reversing the scanning direction, the welding end is formed so that the welding end of the first joint and the welding end of the subsequent joint adjacent to the first joint face each other, and the weld start and the weld end of the subsequent joint face each other. In addition, by controlling the various dimensions of the above-mentioned joint within an appropriate range, there is no cracking at the weld end of the joint, and the overlap laser welded joint has excellent peel strength, a manufacturing method thereof, and a structural member for an automobile body having the welded joint suggest

Description

Overlap laser welding seam, manufacturing method thereof, and structural member for automobile body

본 발명은 겹침 레이저 용접 이음매와 그 제조 방법 그리고 상기 겹침 레이저 용접 이음매를 갖는 자동차 차체용 구조 부재에 관한 것이다.The present invention relates to a lap laser welded joint, a manufacturing method thereof, and a structural member for an automobile body having the lap laser welded joint.

플랜지부를 갖는 자동차 차체의 구조 부재 (강도 부재) 의 용접에는, 일반적으로 저항 스폿 용접이 사용되고 있다. 그러나, 저항 스폿 용접은, 용접에 시간이 걸리고, 분류 (分流) 에 의해 발열량이 저하되기 때문에 용접 피치를 좁게 할 수 없고, 나아가서는, 용접 건을 세트하기 위해서 어느 정도의 공간이 필요해지는 등, 여러 가지 문제가 있다. 이들 문제를 해결하기 위해서, 최근에는, 종래의 저항 스폿 용접 대신에, 겹침 레이저 용접을 적용하는 것이 검토·실용화되고 있다. 여기서, 상기 겹침 레이저 용접이란, 중첩한 복수 매의 강판의 편측 표면에 레이저 빔을 조사하여 강판을 용융하고, 접합하는 용접 방법을 말한다.Resistance spot welding is generally used for welding structural members (strength members) of automobile bodies having flange portions. However, in resistance spot welding, welding takes time, and since the amount of heat generated by jetting decreases, the welding pitch cannot be narrowed, and furthermore, a certain amount of space is required to set the welding gun, etc. There are several problems. In order to solve these problems, in recent years, instead of the conventional resistance spot welding, applying overlap laser welding has been examined and put into practical use. Here, the overlap laser welding refers to a welding method in which the steel sheets are melted and joined by irradiating a laser beam to one side surface of a plurality of overlapping steel sheets.

종래, 겹침 레이저 용접 이음매는, 중첩한 복수 매의 강판의 표면에 레이저 빔을 단속적으로 조사하고, 레이저 빔을 조사한 부위의 강판을 용융하고, 응고시켜 짧은 길이의 직선상의 접합부가 연속적으로 열 (列) 형상으로 배열한 용접부를 형성함으로써, 복수의 강판을 접합하고 있었다. 그러나, 겹침 레이저 빔 용접에는, 직선상의 접합부의 용접 종단부측에 있는 최종 응고부에 균열이 발생하기 쉽다는 문제가 있다. 균열이 발생하면, 직선상의 접합부의 전체 길이에 걸쳐 전파하기 때문에, 용접 이음매부의 전단 강도나 박리 강도와 같은 정적 강도가 저하될 뿐만 아니라, 피로 강도도 현저하게 저하되게 된다. 최근, 자동차 차체용 부재, 특히 골격 부재가 되는 구조 부재 (강도 부재) 에서는, 차체의 강도나 강성의 향상을 도모하기 위해서, 고장력 강판이 많이 채용되도록 되어 오고 있어, 접합부에 발생한 균열에 의한 용접 이음매의 정적 강도나 피로 강도의 저하는 중대한 문제가 된다.Conventionally, in the overlap laser welding seam, a laser beam is intermittently irradiated to the surface of a plurality of overlapping steel sheets, and the steel sheet in the area irradiated with the laser beam is melted and solidified, so that the short-length straight joint is continuously heated (列). ), a plurality of steel plates were joined by forming welds arranged in a shape. However, in the overlap laser beam welding, there is a problem that cracks are likely to occur in the final solidified portion on the welding end side of the straight joint portion. When cracks occur, they propagate over the entire length of the straight joint, so that not only the static strength such as shear strength and peel strength of the weld joint decreases, but also the fatigue strength remarkably decreases. In recent years, in automobile body members, particularly structural members (strength members) used as skeletal members, in order to improve the strength and rigidity of the body, many high-tensile steel sheets have been employed. Decrease in static strength or fatigue strength is a serious problem.

그래서, 중첩한 강판을 레이저 빔 용접했을 때에 발생하는 접합부의 용접 종단부의 균열을 방지하는 방법이 여러 가지 검토되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1 에는, 겹침 용접의 하측의 강판을 돌출시키고, 또한, 용접 개시 위치를 플랜지 단부 (端部) 로부터 떨어진 위치로 함으로써, 용접 균열을 방지하는 기술이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 2 에는, 겹침면의 단부에 비스듬하게 레이저를 조사하여, 용접 균열을 방지하는 기술이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 3 및 4 에는, 한 번 용접한 부분이나 그 용접한 부분의 주위를 재가열하거나, 혹은, 용접함으로써, 용접 균열을 방지하는 기술이 개시되어 있다. 또, 특허문헌 5 에는, 겹침면을 타원형으로 용접하여 용접 균열의 발생을 방지하는 기술이 개시되어 있다. 또한, 특허문헌 6 에는, 강판 성분을 적정화하고, 또한, 용접 비드 폭과 비드 두께의 비를 적정화함으로써 용접 균열의 발생을 방지하는 기술이 개시되어 있다.Then, the method of preventing the crack of the welding terminal part of the joint which generate|occur|produces when laser beam welding of overlapping steel sheets is investigated. For example, Patent Document 1 discloses a technique for preventing weld cracking by protruding a steel sheet under the overlap welding and setting the welding start position to a position separated from a flange end portion. Moreover, in patent document 2, the technique which irradiates a laser diagonally to the edge part of an overlapping surface, and prevents a weld crack is disclosed. Moreover, in patent documents 3 and 4, the technique of preventing a weld crack by reheating the periphery of the part welded once or the welded part, or welding is disclosed by it. Moreover, the technique of preventing generation|occurrence|production of a weld crack by welding an overlapping surface in elliptical shape is disclosed by patent document 5. Moreover, Patent Document 6 discloses a technique for preventing the occurrence of weld cracks by optimizing the components of the steel sheet and optimizing the ratio of the weld bead width to the bead thickness.

일본 공개특허공보 2007-229740호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2007-229740 일본 공개특허공보 2008-296236호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2008-296236 일본 공개특허공보 2012-240083호Japanese Patent Laid-Open No. 2012-240083 일본 공개특허공보 2012-240086호Japanese Patent Laid-Open No. 2012-240086 일본 공개특허공보 2017-113781호Japanese Patent Laid-Open No. 2017-113781 일본 공개특허공보 2018-001197호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2018-001197

그러나, 상기 특허문헌 1 에 기재된 방법에서는, 겹침 용접의 하측의 강판을 돌출시키고 있기 때문에, 돌출시키는 부분이 여분이 되어, 부품 설계가 제약된다는 문제가 있다. 또, 특허문헌 2 에 기재된 방법에서는, 비스듬하게 레이저를 조사하기 때문에, 중첩한 판에 틈이 벌어져 있을 때에, 겹침면에 용융부가 잘 형성되지 않아 용입이 부족해져, 충분한 강도 확보가 어렵다는 문제가 있다. 또, 특허문헌 3 및 4 에 기재된 방법에서는, 한 번 용접한 부분이나 용접한 부분의 주위를 재가열하거나 용접하거나 할 필요가 있기 때문에, 용접 시간이 길어진다는 문제가 있다. 또, 특허문헌 5 에 기재된 방법은, 겹침면을 타원형으로 용접하는 것으로, 직선상의 접합부의 용접 종단부의 균열 방지에는 적용할 수 없다. 또한, 특허문헌 6 에 기재된 방법에서는, 용접 종단부에 응력이 집중하기 쉬워지기 때문에, 길이가 짧은 직선상의 접합부의 용접 종단부에 있어서의 균열 발생을 방지할 수 없다는 문제가 있다.However, in the method of the said patent document 1, since the steel plate of the lower side of overlap welding is made to protrude, the part to project becomes excess, and there exists a problem that component design is restrict|limited. In addition, in the method described in Patent Document 2, since the laser is irradiated obliquely, when the overlapping plates have a gap, the molten portion is not easily formed on the overlapping surface, the penetration is insufficient, and there is a problem that it is difficult to ensure sufficient strength. Moreover, in the method of patent documents 3 and 4, since it is necessary to reheat or weld the periphery of the part welded once or the welded part, there exists a problem that welding time becomes long. Moreover, the method of patent document 5 welds an overlapping surface in ellipse, and cannot be applied to the crack prevention of the welding terminal part of a linear joint part. Moreover, in the method of patent document 6, since it becomes easy to concentrate stress at the welding terminal part, there exists a problem that the crack generation in the welding terminal part of a short straight joint part cannot be prevented.

본 발명은, 종래 기술이 안고 있는 상기 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 레이저 빔을 단속적으로 조사하여 짧은 길이의 접합부 (용접점) 를 열 형상으로 형성한 용접부를 갖는 용접 이음매로서, 접합부의 용접 종단부에 균열 발생이 없고, 또한, 용접부의 박리 강도도 우수한 겹침 레이저 용접 이음매를 제공하고, 그 제조 방법을 제안함과 함께, 이 겹침 레이저 용접 이음매를 갖는 자동차 차체용 구조 부재를 제공하는 것에 있다.The present invention has been made in view of the above problems of the prior art, and an object thereof is as a weld joint having a weld in which a short-length joint (weld point) is formed in a column shape by intermittently irradiating a laser beam, the joint part To provide an overlap laser welded joint that does not generate cracks at the weld end of it is in

발명자들은, 상기 과제를 해결하기 위해서, 겹침 레이저 용접 이음매의 용접부를 구성하는, 최초로 형성된 선상 (線狀) 의 접합부 (이후, 「제 1 접합부」 라고 칭한다) 와, 그것에 이어서 형성되는 1 이상의 직선상의 접합부 (이후, 「후속 접합부」 라고 칭한다) 의 관계에 주목하여 예의 검토를 거듭하였다. 또한, 본 발명에 있어서는, 상기 「제 1 접합부」 와 「후속 접합부」 를 정리하여, 간단히 「접합부」 라고도 칭한다.The inventors, in order to solve the said subject, the linear junction part (henceforth called "1st junction part") formed first which comprises the welding part of the overlap laser welding joint, and one or more linear junctions formed following it It paid attention to the relationship of the junction part (it is hereafter called a "following junction part"), and earnest examination was repeated. In addition, in this invention, the said "1st junction part" and "subsequent junction part" are put together and are also simply called a "junction part".

그 결과, 접합부의 용접 종단부에 발생하는 균열을 방지하기 위해서는, 상기 제 1 접합부의 형상을 J 자상으로 함과 함께, 상기 제 1 접합부의 용접 시단부와, 그것에 인접하는 후속 접합부의 용접 종단부가 대향하고, 또한, 후속 접합부의 용접 시단부와 그것에 인접하여 형성된 후속 접합부의 용접 종단부가 대향하여 이루어지는 용접부를 형성하는, 즉, 접합부끼리의 용접 시단부와 용접 종단부가 대향하도록 용접부를 형성하는 것이 중요한 것과, 또한, 상기 접합부의 용접 종단부의 균열을 보다 확실하게 방지하고, 또한, 충분한 용접부의 강도를 확보하기 위해서는, 상기 요건을 만족하는 것에 더하여 또한, 상기한 제 1 접합부나 후속 접합부의 각종 치수를 적정 범위로 제어하는 것이 유효한 것을 알아내어, 본 발명을 개발하기에 이르렀다.As a result, in order to prevent cracks occurring at the weld end portion of the joint portion, the shape of the first joint portion is made into a J-shape, and the welding end portion of the first joint portion and the welding end portion of the subsequent joint portion adjacent thereto are It is important to form a weld that opposes, and forms a weld in which the welding end of the subsequent joint and the weld end of the subsequent joint formed adjacent to it face each other, that is, the weld start and the end of the weld face each other. In addition to satisfying the above requirements, in addition to satisfying the above requirements, various dimensions of the first joint and subsequent joints are required to more reliably prevent cracking of the weld end of the joint and ensure sufficient weld strength. It discovered that it was effective to control in an appropriate range, and came to develop this invention.

상기 지견에 기초하는 본 발명은, 복수의 강판을 겹쳐 이루어지는 용접부를 갖는 겹침 레이저 용접 이음매에 있어서, 상기 용접부를 구성하는 강판 사이의 합계 간극 (G) 이, 용접부를 구성하는 강판의 합계 두께 (T) 의 0 ∼ 15 ％ 의 범위 내에 있고, 상기 용접부가, 선상의 제 1 접합부와, 그 제 1 접합부에 이어서 열 형상으로 배열한 직선상의 후속 접합부로 이루어지고, 상기 제 1 접합부의 용접 시단부와, 그것에 인접하는 후속 접합부의 용접 종단부가 대향하고, 또한, 상기 후속 접합부끼리의 용접 시단부와 용접 종단부가 대향하여 이루어짐과 함께, 상기 제 1 접합부가, 직선상 접합부와, 그 직선상 접합부의 용접 종단부측에 접속한 원호상 또는 원형상의 곡선상 접합부로 이루어지는 J 자 형상을 갖고, 또한, 상기 용접부는, 하기 (1) ∼ (4) 식 ; According to the present invention based on the above knowledge, in a lap laser welding joint having a welding portion formed by overlapping a plurality of steel sheets, the total gap (G) between the steel sheets constituting the welding portion is the total thickness (T) of the steel sheets constituting the welding portion. ) in the range of 0 to 15%, and the welding portion consists of a linear first junction and a linear subsequent junction arranged in a row following the first junction, and the welding start end of the first junction and , The welding terminal of the subsequent joint adjacent thereto is opposed, and the welding start and the welding terminal of the subsequent joint portions are opposite to each other, and the first joint is the linear joint and the welding of the linear joint. It has a J-shape which consists of an arc-shaped or circular curved junction part connected to the terminal part side, Moreover, the said welding part is following formula (1)-(4);

15.0 ≤ L₁ ≤ 30.0 … (1) 15.0 ≤ L ₁ ≤ 30.0 … (One)

8.0 ≤ L₂ ≤ 20.0 … (2) 8.0 ≤ L ₂ ≤ 20.0 … (2)

1/8 ≤ w/b ≤ 1/2 … (3) 1/8 ≤ w/b ≤ 1/2 … (3)

1/4 ≤ a / (L₁ ＋ L₂) ≤ 1/2 또는 1/2 ≤ a / L₂ ≤ 1 … (4) 1/4 ≤ a / (L ₁ + L ₂ ) ≤ 1/2 or 1/2 ≤ a / L ₂ ≤ 1 … (4)

여기서, L₁ : 제 1 접합부의 길이 (㎜) where, L ₁ : Length of the first junction (mm)

L₂ : 후속 접합부의 길이 (㎜) L ₂ : Length of subsequent joint (mm)

b : 접합부의 용융 금속의 최소 두께 (㎜) b: the minimum thickness of the molten metal at the joint (mm)

w : 접합부의 용융 금속의 폭 (㎜) w: width of molten metal at the joint (mm)

a : 접합부끼리 사이의 최단 거리 (㎜) a: The shortest distance between the joints (mm)

모두를 만족하는 것을 특징으로 하는 겹침 레이저 용접 이음매이다.It is an overlap laser welding seam, characterized in that it satisfies all of them.

본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매는, 상기 제 1 접합부가, 직선상 접합부만으로 이루어지고, 상기 (1) 식 대신에, 하기 (1') 식 ; As for the overlap laser welding seam of this invention, the said 1st joint part consists only of a linear joint part, and instead of said (1) formula, following (1') formula;

30.0 ＜ L_1' ≤ 40.0 … (1')30.0 < L _1' ≤ 40.0 ... (One')

여기서, L_{1' :} 직선상 접합부의 길이 (㎜) Here, L _1': Length of the linear joint (mm)

을 만족하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it satisfies

또, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매는, 상기 강판 중의 적어도 1 개가, C : 0.07 ∼ 0.4 mass％, Si : 0.2 ∼ 3.5 mass％, Mn : 1.8 ∼ 5.5 mass％, P＋S : 0.03 mass％ 이하, Al : 0.08 mass％ 이하 및 N : 0.010 mass％ 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피적 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 것을 특징으로 한다.In addition, in the lap laser welding joint of the present invention, at least one of the steel sheets is C: 0.07 to 0.4 mass%, Si: 0.2 to 3.5 mass%, Mn: 1.8 to 5.5 mass%, P+S: 0.03 mass% or less, Al : 0.08 mass% or less and N: 0.010 mass% or less, and the balance is characterized by having a component composition consisting of Fe and unavoidable impurities.

또, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매에 있어서의 상기 강판은, 상기 성분 조성에 더하여 또한, 이하의 A 군 및 B 군 ; Moreover, in addition to the said component composition, the said steel plate in the lap laser welding joint of this invention is the following A group and B group;

·A 군 ; Ti : 0.0005 ∼ 0.01 mass％ 및 Nb : 0.005 ∼ 0.050 mass％ 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 ·A group; Ti: 0.0005 to 0.01 mass% and Nb: 0.005 to 0.050 mass% one or two selected from

·B 군 ; Cr : 1.0 mass％ 이하, Mo : 0.50 mass％ 이하 및 B : 0.10 mass％ 이하 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상 · Group B; One or two or more selected from Cr: 1.0 mass% or less, Mo: 0.50 mass% or less, and B: 0.10 mass% or less

중의 적어도 1 군의 성분을 함유하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it contains at least one group of ingredients in

또, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매는, 상기 강판 중의 적어도 1 개가, 인장 강도가 980 ㎫ 이상인 고장력 강판인 것을 특징으로 한다.Moreover, in the lamination|stacking laser welding seam of this invention, at least 1 of the said steel plates is a high tensile strength steel plate of 980 MPa or more, It is characterized by the above-mentioned.

또, 본 발명은, 복수의 강판을 상하로 중첩하고, 그 중첩한 강판의 편측 표면에 레이저 빔을 단속적으로 조사하여, 선상의 제 1 접합부와 그 제 1 접합부에 이어서 직선상의 후속 접합부가 열 형상으로 배열한 용접부를 형성할 때, 상기 용접부를 구성하는 강판 사이의 합계 간극 (G) 을, 용접부를 구성하는 강판의 합계 두께 (T) 의 0 ∼ 15 ％ 의 범위 내로 하고, 상기 레이저 빔을 조사하는 용접 헤드의 이동 방향과 레이저 빔의 주사 방향을 역방향으로 함으로써, 제 1 접합부의 용접 시단부와 그 제 1 접합부에 인접한 후속 접합부의 용접 종단부가 대향하고, 또한, 상기 후속 접합부끼리의 용접 시단부와 용접 종단부가 대향하도록 함과 함께, 상기 제 1 접합부의 형상을, 직선상 접합부와, 그 직선상 접합부의 용접 종단부측에 접속한 원호상 또는 원형상의 곡선상 접합부로 이루어지는 J 자상으로 하고, 또한, 상기 용접부가, 하기 식 (1) ∼ (4) 식 ; Further, in the present invention, a plurality of steel sheets are stacked up and down, and a laser beam is intermittently irradiated to one side surface of the overlapped steel sheet, so that a linear first joint portion and a linear subsequent joint portion following the first joint portion form a column shape. When forming welds arranged as By reversing the moving direction of the welding head and the scanning direction of the laser beam, the welding start end of the first joint and the welding end of the subsequent joint adjacent to the first joint face each other, and the welding start end between the subsequent joint portions and the welding end portions are opposed to each other, and the shape of the first joint portion is a J-shape consisting of a straight joint portion and an arcuate or circular curved joint portion connected to the weld terminal end side of the linear joint portion, and , the said welding part is following formula (1) - (4) formula;

15.0 ≤ L₁ ≤ 30.0 … (1) 15.0 ≤ L ₁ ≤ 30.0 … (One)

8.0 ≤ L₂ ≤ 20.0 … (2) 8.0 ≤ L ₂ ≤ 20.0 … (2)

1/8 ≤ w/b ≤ 1/2 … (3) 1/8 ≤ w/b ≤ 1/2 … (3)

L₂ : 후속 접합부의 길이 (㎜) L ₂ : Length of subsequent joint (mm)

모두를 만족하도록, 레이저 출력, 초점 위치, 용접 속도 및 빔 지름 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 겹침 레이저 용접 이음매의 제조 방법을 제안한다.To satisfy all of the above, we propose a method for manufacturing an overlap laser welding seam, characterized in that at least one of a laser power, a focal position, a welding speed, and a beam diameter is controlled.

본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매의 제조 방법은, 상기 제 1 접합부를, 직선상 접합부만으로 이루어지고, 또한, 상기 (1) 식 대신에, 하기 (1') 식 ; The manufacturing method of the overlap laser welding seam of this invention consists only of a linear junction part for the said 1st junction part, Moreover, instead of said (1) formula, following (1') formula;

30.0 ＜ L_1' ≤ 40.0 … (1')30.0 < L _1' ≤ 40.0 ... (One')

을 만족하도록 레이저 출력, 초점 위치, 용접 속도 및 빔 지름 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that at least one of laser power, focal position, welding speed, and beam diameter is controlled to satisfy .

또, 본 발명은, 상기 중 어느 하나에 기재된 겹침 레이저 용접 이음매를 갖는 자동차 차체용 구조 부재이다.Moreover, this invention is a structural member for motor vehicle bodies which has the overlap laser welding seam in any one of the above.

본 발명에 의하면, 중첩한 복수의 강판을 레이저 빔 용접한 겹침 레이저 용접 이음매의 용접부를 구성하는 접합부의 용접 종단부에 있어서의 균열의 발생을 확실하게 억제할 수 있을 뿐만 아니라, 용접부의 박리 강도가 우수한 겹침 레이저 용접 이음매를 제조할 수 있다. 또, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매는, 접합부의 길이를 짧게 할 수 있기 때문에, 부품 설계의 자유도를 높여, 보다 경량·고강성·고강도인 부재의 개발을 가능하게 한다. 따라서, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매는, 자동차 차체의 골격이 되는 구조 부재 (강도 부재) 에 바람직하게 적용할 수 있다.According to the present invention, it is possible not only to reliably suppress the occurrence of cracks in the welding terminal portion of the joint constituting the welded portion of the overlap laser welded joint in which a plurality of overlapped steel sheets are laser beam welded, but also to increase the peel strength of the welded portion. Excellent overlap laser welded seams can be produced. Moreover, since the overlap laser welding seam of this invention can shorten the length of a junction part, the freedom degree of component design is improved, and development of the member which is lighter, high rigidity, and high strength is possible. Therefore, the lap laser welding joint of the present invention can be preferably applied to a structural member (strength member) serving as a skeleton of an automobile body.

도 1 은, 종래의 겹침 레이저 용접 이음매의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 종래의 겹침 레이저 용접 이음매의 용접부를 설명하는 개략도이고, (a) 는 평면도, (b) 는 (a) 의 A-A 단면도이다.
도 3 은, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매의 용접부를 설명하는 개략도이고, (a) 는 평면도, (b) 는 (a) 의 B-B 단면도이다.
도 4 는, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매의 일례를 나타내는 사시도이다.
도 5 는, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매의 용접 방법을 설명하는 사시도이다.
도 6 은, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매의 용접 위치를 설명하는 도면이고, (a) 는 평면도, (b) 는 (a) 의 C-C 단면도이다.
도 7 은, 본 발명의 실시예에 사용한 겹침 레이저 용접 이음매를 갖는 박리 시험편을 설명하는 사시도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows an example of the conventional overlap laser welding joint.
2 : is schematic for demonstrating the welding part of the conventional overlap laser welding joint, (a) is a top view, (b) is AA sectional drawing of (a).
3 : is schematic for demonstrating the welding part of the overlap laser welding joint of this invention, (a) is a top view, (b) is BB sectional drawing of (a).
It is a perspective view which shows an example of the overlap laser welding joint of this invention.
5 : is a perspective view explaining the welding method of the overlap laser welding joint of this invention.
6 : is a figure explaining the welding position of the overlap laser welding joint of this invention, (a) is a top view, (b) is CC sectional drawing of (a).
7 : is a perspective view explaining the peeling test piece which has an overlap laser welding joint used for the Example of this invention.

이하, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매와, 그 제조 방법, 및, 그 겹침 레이저 용접 이음매를 갖는 자동차 차체용 구조 부재에 대해서 설명한다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the overlap laser-welded joint of this invention, its manufacturing method, and the structural member for automobile bodies which have this overlap laser-welded joint are demonstrated.

＜겹침 레이저 용접 이음매＞ <Overlap laser welding seam>

도 1 은, 종래의 겹침 레이저 용접 이음매의 일례를 나타내는 사시도이다. 겹침 레이저 용접 이음매 (1) 는, 적어도 2 매의 강판을 중첩한 것이며, 도 1 에 나타낸 예에서는, 세로벽부 (2a) 및 세로벽부 (2a) 의 선단으로부터 외측으로 연장되는 플랜지부 (2b) 를 갖는 단면 (斷面) 형상이 대략 해트 (hat) 형상의 강판 (2) 과, 평평한 패널 형상의 강판 (3), 2 매의 강판이, 플랜지부 (2b) 와 강판 (3) 이 대향하도록 중첩되어 접합면을 형성하고 있고, 플랜지부 (2b) 의 상방으로부터 플랜지부 (2b) 의 표면에 레이저 빔을 조사하고, 적어도 강판 (2) 을 관통하는 용융부 (용융 금속부) 를 형성하고, 응고시켜 접합부 (용접점) 를 형성함으로써 용접이 실시되어 있다. 또한, 상기 용융부의 주변에는 열 영향부 (HAZ) 가 존재하지만, 본 발명의 접합부는, 열 영향부를 제외한 용융부만을 말한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a perspective view which shows an example of the conventional overlap laser welding joint. The overlap laser welded joint 1 is made by superimposing at least two steel sheets, and in the example shown in FIG. 1, the vertical wall part 2a and the flange part 2b extending outward from the front end of the vertical wall part 2a are formed. A steel sheet 2 having a substantially hat-shaped cross-sectional shape, a flat panel-shaped steel sheet 3, and two steel sheets overlap each other so that the flange portion 2b and the steel sheet 3 face each other. to form a bonding surface, a laser beam is irradiated to the surface of the flange portion 2b from above the flange portion 2b to form a molten portion (molten metal portion) penetrating at least the steel sheet 2, and solidification Welding is performed by forming a junction part (welding point). In addition, although a heat-affected zone (HAZ) exists in the periphery of the said fusion|melting part, the junction part of this invention refers only to the fusion|melting part except a heat-affected zone.

상기 겹침 레이저 용접 이음매 (1) 의 용접부는, 레이저 빔원인 용접 헤드 (WH) 를 세로벽부 (2a) 의 길이 방향 (도 1 중의 화살표 방향) 을 따라 이동하면서, 레이저 빔을 플랜지부 (2b) 의 표면에 단속적으로 조사함으로써 형성된다. 그 결과, 강판 (2) 의 접합면 상에는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 짧은 직선상의 제 1 접합부 (4) 와 그것에 이어서 후속 접합부 (5) 가 연속적으로 형성되어 있다. 상기 후속 접합부 (5) 는, 플랜지부의 길이가 짧은 경우에는 1 개만인 경우도 있지만, 긴 경우에는, 플랜지부의 길이 방향을 따라 열 형상으로 복수 형성된다. 또한, 전술한 바와 같이, 본 발명에 있어서는, 상기 「제 1 접합부」 와 「후속 접합부」 를 정리하여, 간단히 「접합부」 라고도 칭한다.The welding part of the overlap laser welding joint 1 moves the welding head WH, which is the laser beam source, along the longitudinal direction of the vertical wall part 2a (the arrow direction in FIG. 1) while moving the laser beam to the flange part 2b. It is formed by intermittently irradiating the surface. As a result, on the bonding surface of the steel plate 2, as shown in FIG. 1, the 1st bonding part 4 of a short linear shape and the subsequent bonding part 5 following it are continuously formed. When the length of the flange part is short, there may be only one, but when the length of the flange part is long, the said subsequent joining part 5 is formed in plurality in a row shape along the longitudinal direction of a flange part. In addition, as mentioned above, in this invention, the said "1st junction part" and "subsequent junction part" are put together, and it is also simply called a "junction part".

도 2 는, 도 1 에 나타낸 겹침 레이저 용접 이음매의 플랜지부 (2b) 상에 형성된 종래의 용접부를 나타내는 개략도이고, (a) 는, 용접부를 구성하는 제 1 접합부 (14) 와 그것에 인접한 후속 접합부 (15) 를 플랜지부 (2b) 의 상방에서 본 평면도, (b) 는, 상기 (a) 중의 후속 접합부 (15) 에 나타낸 A-A 단면을 나타내는 단면도이다.Fig. 2 is a schematic view showing a conventional weld formed on the flange portion 2b of the lap laser welding joint shown in Fig. 1, (a) is a first joint portion 14 constituting the weld portion and a subsequent joint portion adjacent thereto ( A plan view of 15) viewed from above the flange portion 2b, (b) is a cross-sectional view showing a cross section AA shown in the subsequent joint portion 15 in (a) above.

종래의 레이저 빔 용접에서는, 도 2 와 같이, 길이가 짧은 직선상의 제 1 접합부 (14) 와 후속 접합부 (15) 로 이루어지는 용접부를 형성하는 경우에는, 용접 방향 (용접 헤드의 주행 방향) 과, 제 1 접합부 (14) 와 후속 접합부 (15) 의 용접 방향 (레이저 빔의 주사 방향) 을 동일 방향으로 하고 있었다. 그 때문에, 제 1 접합부 (14) 나 후속 접합부 (15) 의 용접 종단부 (E) (최종 응고부) 의 중심부 (14a 와 15a) 는 크레이터 형상으로 되어 판두께가 최소가 되기 때문에, 그 부분에는 용융부 외주 부분에서 외측을 향하는 인장 응력 (도 2 의 (a) 에 나타낸 화살표 Fa 방향의 힘) 이 집중해서 가해진다. 그 때문에, 종래의 겹침 레이저 용접 이음매에서는, 제 1 접합부 (14) 나 후속 접합부 (15) 의 용접 종단부 (E) 에 균열 (8) 이 발생하고, 그 후, 용접 종단부 (E) 로부터 용접 시단부 (S) 까지 전파하여, 용접부의 박리 강도나 피로 강도를 현저하게 저해한다는 문제가 있다. 이 용접 종단부에 발생하는 균열은, 제 1 접합부 (14) 나 후속 접합부 (15) 의 길이를, 충분한 길이로 함으로써 방지할 수 있지만, 이 방법으로는, 용접 시간이 길어져, 생산성의 저하를 초래한다는 다른 문제가 있다.In the conventional laser beam welding, as shown in FIG. 2 , when forming a weld including the first junction part 14 and the subsequent junction part 15 having a short length, the welding direction (the traveling direction of the welding head) and the second The welding direction (the scanning direction of a laser beam) of the 1 junction part 14 and the subsequent junction part 15 was made into the same direction. Therefore, the central portions 14a and 15a of the welding end portion E (final solidification portion) of the first joint portion 14 or the subsequent joint portion 15 are cratered and the plate thickness is minimized. A tensile stress (force in the direction of arrow Fa shown in Fig. 2A) is concentrated and applied from the outer peripheral portion of the molten portion to the outside. Therefore, in the conventional overlap laser welding joint, the crack 8 generate|occur|produces in the welding terminal part E of the 1st joint part 14 or the subsequent joint part 15, and welding from the welding terminal part E after that. It propagates to the starting end S, and there is a problem that the peel strength and fatigue strength of the welded portion are significantly impaired. Cracks occurring at the welding end portion can be prevented by making the length of the first joint portion 14 or the subsequent joint portion 15 a sufficient length, but this method increases the welding time and causes a decrease in productivity. There is another problem with doing

또한, 상기 용접 종단부의 균열은, 제 1 접합부 (14) 나 후속 접합부 (15) 의 용접 종단부 (최종 응고부) 에서 표면부터 이면까지 관통하여 발생하고, 그 발생 유무는 육안으로도 확인할 수 있지만, 보다 확실하게 판정하려면, 용접 후의 접합부의 용접 종단부를 폭 방향으로 절단하고, 그 절단면을, 예를 들어 광학 현미경으로 10 배 정도로 확대해서 관찰하여 판정하는 것이 바람직하다.In addition, the crack of the welding end portion is generated by penetrating from the surface to the back surface at the welding end portion (final solidification portion) of the first joint portion 14 or the subsequent joint portion 15, and the presence or absence of the occurrence can be confirmed with the naked eye. In order to determine more reliably, it is preferable to cut|disconnect the welding terminal part of the junction part after welding in the width direction, and to enlarge and observe the cut surface by about 10 times with an optical microscope, for example.

그래서, 발명자들은, 종래의 레이저 빔 용접 방법으로 형성된 용접부를 구성하는 접합부의 용접 종단부에 발생하는 응력 집중에 주목하고, 이것을 저감함으로써, 접합부의 용접 종단부에 발생하는 균열을 방지하는 방책에 대해서 예의 검토를 거듭하였다. 그 결과, 상기 도 2 에 나타낸 용접부 대신에, 도 3 에 나타낸 용접부를 채용함으로써, 접합부의 용접 종단부에 발생하는 균열을 방지할 수 있는 것을 알아냈다. 여기서, 도 3 은, 도 2 에 나타낸 것과 동일한 겹침 레이저 용접 이음매의 플랜지부 (2b) 상에 형성된 본 발명의 용접부를 나타내는 개략도이고, (a) 는, 용접부를 구성하는 제 1 접합부 (4) 와 그것에 인접한 후속 접합부 (5) 를 플랜지부 (2b) 의 상방에서 본 평면도, (b) 는, 상기 (a) 중의 후속 접합부 (5) 에 나타낸 B-B 단면을 나타내는 단면도이다.Then, the inventors pay attention to the stress concentration generated at the weld end portion of the joint constituting the weld formed by the conventional laser beam welding method, and by reducing this, a method of preventing cracks occurring in the weld end portion of the joint portion Careful review was repeated. As a result, it discovered that the crack which generate|occur|produces in the welding terminal part of a junction part could be prevented by employ|adopting the welding part shown in FIG. 3 instead of the said welding part shown in FIG. Here, FIG. 3 is a schematic view showing a welded portion of the present invention formed on a flange portion 2b of the same overlap laser welded joint as shown in FIG. 2, (a) is a first joint 4 constituting the welded portion, A plan view of the subsequent joint portion 5 adjacent thereto viewed from above the flange portion 2b, (b) is a cross-sectional view showing the BB cross section shown in the subsequent joint portion 5 in (a).

도 3 으로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명의 용접부의 특징은, 제 1 접합부 (4) 의 용접 시단부와, 그것에 인접한 후속 접합부 (5) 의 용접 종단부가 대향하고, 또한, 후속 접합부 (5) 의 용접 시단부와 그것에 인접하는 후속 접합부 (5) 의 용접 종단부가 대향하고 있다, 즉, 인접하는 접합부끼리의 용접 시단부와 용접 종단부가 대향하고 있다는 것이다. 상기와 같이 선행 접합부의 용접 개시부와 후행 접합부의 용접 종단부를 대향하도록 용접함으로써, 접합부의 용접 종단부의 균열을 방지할 수 있다. 그 이유는, 후행 접합부의 용접 종단부가 용접을 완료한 시점에서는, 그 용접 종단부 근방의 강판은, 선행 접합부에 의해 구속되어 있으므로, 최종 응고부의 중심부 (5a) 에 가해지는 용융부 외주 부분에서 외측을 향하는 인장 응력 (도 3(a) 에 나타낸 화살표 Fb 방향의 힘) 이 저감되기 때문이다.As can be seen from FIG. 3 , a characteristic of the welded portion of the present invention is that the welding start end of the first joint portion 4 and the weld end portion of the subsequent joint portion 5 adjacent thereto face each other, and the subsequent joint portion 5 The welding start end of , and the welding end portion of the subsequent joint portion 5 adjacent thereto are opposed to each other, that is, the welding end portion and the welding end portion of the adjacent joint portions are opposed to each other. As described above, by welding the welding start portion of the preceding joint and the welding end portion of the following joint to face each other, cracking of the welding end portion of the joint can be prevented. The reason is that, at the time when the welding terminal of the subsequent joint is welded, the steel sheet near the welded terminal is constrained by the preceding joint, so that from the outer peripheral portion of the molten portion applied to the central portion 5a of the final solidification portion This is because the tensile stress (force in the direction of the arrow Fb shown in Fig. 3(a)) toward

이에 따라, 상기 도 3 과 같이 용접부를 형성한 경우, 후속 접합부의 용접 종단부의 균열은 방지할 수 있다. 그러나, 제 1 접합부의 용접 종단부의 주위의 강판은 구속되어 있지 않은, 프리인 상태에 있기 때문에, 제 1 접합부의 용접 종단부 (E) 에 있어서의 균열을 방지할 수는 없다.Accordingly, when the welding portion is formed as shown in FIG. 3 , cracking of the welding end portion of the subsequent joint portion can be prevented. However, since the steel plate around the weld terminal part of a 1st joint part is in the unconstrained and free state, the crack in the weld terminal part E of a 1st joint part cannot be prevented.

그래서, 발명자들은, 제 1 접합부의 용접 종단부의 균열을 억제하는 방법에 대해서, 더욱 검토를 거듭하였다. 그 결과, 도 3(a) 의 좌측에 나타낸 바와 같이, 제 1 접합부의 형상을, 직선상 접합부와, 그 접합부의 종단부측에 접속하여 형성된 원호상 또는 원형상의 곡선상 접합부로 이루어지는 J 자상으로 하는 것이 유효한 것을 알아냈다. 이 형상으로 함으로써, 제 1 접합부의 용접 종단부측, 즉, 곡선상 접합부의 용접 종단부의 주위의 강판은, 직선상 용접부에 의해 이미 구속되어 있으므로, 최종 응고부의 중심부 (4a) 에 가해지는 용융부 외주 부분으로부터 외측을 향하는 인장 응력 (도 3(a) 에 나타낸 화살표 Fc 방향의 힘) 이 저감되어 제 1 접합부의 용접 종단부에 있어서의 균열을 방지할 수 있다.Then, the inventors repeated further examination about the method of suppressing the crack of the welding terminal part of a 1st joint part. As a result, as shown on the left side of Fig. 3(a), the shape of the first joint portion is a J-shape consisting of a straight joint portion and an arc-shaped or circular curved joint portion formed by connecting to the terminal end side of the joint portion. found that it was valid. By making this shape, the weld end side of the first joint portion, that is, the steel plate around the weld end portion of the curved joint portion, is already constrained by the linear weld portion, so the molten portion outer periphery applied to the central portion 4a of the final solidification portion The tensile stress (force in the direction of the arrow Fc shown in Fig. 3(a) ) toward the outside from the portion is reduced, and cracks in the weld terminal portion of the first joint can be prevented.

상기 도 3 에 나타낸 바와 같이, 제 1 접합부 (4) 의 용접 시단부와, 그것에 인접한 후속 접합부 (5) 의 용접 종단부가 대향하고, 또한, 후속 접합부 (5) 의 용접 시단부와 그것에 인접하는 후속 접합부 (5) 의 용접 종단부가 대향하도록 용접부를 형성하는 것에 더하여, 제 1 접합부의 형상을 J 자상으로 함으로써, 제 1 접합부 및 후속 접합부의 용접 종단부에 있어서의 균열을 방지할 수 있다. 또한, 참고로, 도 4 에, 도 1 에 기재한 겹침 레이저 용접 이음매에 도 3 에 나타낸 본 발명의 용접부를 적용한 예를 나타냈다.As shown in Fig. 3 above, the welding start end of the first joint portion 4 and the welding end portion of the subsequent joint portion 5 adjacent thereto are opposed to each other, and, further, the welding start portion of the subsequent joint portion 5 and the next adjacent portion thereof are opposed. In addition to forming the weld portion so that the weld end portions of the joint portion 5 face each other, cracking in the weld end portion of the first joint portion and the subsequent joint portion can be prevented by making the shape of the first joint portion J-shape. In addition, the example in which the welding part of this invention shown in FIG. 3 was applied to the overlap laser welding joint shown in FIG. 1 was shown in FIG. 4 for reference.

그러나, 발명자들의 추가적인 연구에 의하면, 접합부의 용접 종단부에 발생하는 균열을 보다 확실하게 방지하고, 또한, 용접부에 충분한 박리 강도를 부여하기 위해서는, 도 3 에 나타낸 용접부를 형성하는 것에 더하여 또한, 상기 용접부를 구성하는 강판 사이의 합계 간극 (G) 이, 용접부를 구성하는 강판의 합계 두께 (T) 의 0 ∼ 15 ％ 의 범위 내에 있고, 또한, 상기 용접부, 즉, 용접부를 구성하는 제 1 접합부와 후속 접합부가 하기의 (1) ∼ (4) 식 ; However, according to additional research by the inventors, in order to more reliably prevent cracks occurring at the weld end of the joint and to impart sufficient peel strength to the weld, in addition to forming the weld shown in FIG. The total gap (G) between the steel sheets constituting the welded portion is within the range of 0 to 15% of the total thickness (T) of the steel sheets constituting the welded portion, and the welded portion, that is, the first joint forming the welded portion, and Subsequent junctions are following formula (1)-(4);

15.0 ≤ L₁ ≤ 30.0 … (1) 15.0 ≤ L ₁ ≤ 30.0 … (One)

8.0 ≤ L₂ ≤ 20.0 … (2) 8.0 ≤ L ₂ ≤ 20.0 … (2)

1/8 ≤ w/b ≤ 1/2 … (3) 1/8 ≤ w/b ≤ 1/2 … (3)

L₂ : 후속 접합부의 길이 (㎜) L ₂ : Length of subsequent joint (mm)

a : 접합부간끼리 사이의 최단 거리 (㎜) a: Shortest distance between joints (mm)

모두를 만족하고 있는 것이 필요한 것을 알 수 있었다. It was found that it was necessary to satisfy everyone.

이하, 구체적으로 설명한다.Hereinafter, it demonstrates concretely.

0 ≤ G/T ≤ 0.15 0 ≤ G/T ≤ 0.15

본 발명의 겹침 레이저 빔 용접 이음매는, 용접부를 구성하는 강판의 합계 두께 (T) 에 대한 용접부를 구성하는 강판 사이의 합계 간극 (G) 의 비 (G/T) 가 0 ∼ 0.15, 즉, 용접부를 구성하는 강판의 합계 두께 (T) 에 대한 용접부를 구성하는 강판 사이의 합계 간극 (G) 의 비율이 0 ∼ 15 ％ 의 범위 내에 있는 것이 필요하다. 상기 G 의 T 에 대한 비율이 15 ％ 를 초과하면, 용접 종단부의 크레이터의 깊이가 깊어져, 보다 응력이 집중하기 쉬워지기 때문이다. 바람직하게는 0 ∼ 10 ％ 의 범위이다.In the overlap laser beam welded joint of the present invention, the ratio (G/T) of the total gap (G) between the steel sheets constituting the welded portion to the total thickness (T) of the steel sheets constituting the welded portion is 0 to 0.15, that is, the welded portion. It is necessary that the ratio of the total gap G between the steel plates constituting the welded portion to the total thickness T of the steel sheets constituting the ? This is because when the ratio of G to T exceeds 15%, the depth of the crater of the welding end portion becomes deep, and stress is more likely to be concentrated. Preferably it is 0 to 10% of the range.

15.0 ㎜ ≤ L₁ ≤ 30.0 ㎜ 15.0 mm ≤ L ₁ ≤ 30.0 mm

전술한 바와 같이, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매는, 용접부를 구성하는 제 1 접합부의 용접 종단부의 균열을 방지하기 위해서는, 제 1 접합부의 형상을 직선상 접합부와 원호상 또는 원형상의 곡선상 접합부로 이루어지는 J 자상으로 하는 것이 중요하지만, 용접 종단부의 균열을 보다 확실하게 방지하고, 또한, 충분한 강도의 박리 강도를 확보하기 위해서는, 상기 제 1 접합부의 길이 (L₁) 는, 15.0 ∼ 30.0 ㎜ 의 범위로 할 필요가 있다. 또한, J 자상의 제 1 접합부의 길이 (L₁) 는, 도 3 에 나타낸 바와 같이, 직선상 접합부와 곡선상 접합부의 합계 길이이다. L₁ 이 15.0 ㎜ 보다 짧으면, 제 1 접합부의 용접 종단부에 균열이 발생한다. 바람직하게는 20.0 ㎜ 이상이다. 한편, L₁ 의 상한은, 균열을 방지하는 관점에서의 제한은 없지만, 용접 시간을 단축하는 관점에서, 30.0 ㎜ 이하로 한다. 바람직하게는 25.0 ㎜ 이하이다.As described above, in the overlap laser welding seam of the present invention, in order to prevent cracking of the welding end of the first joint constituting the weld, the shape of the first joint is changed to a straight joint and an arc or circular curved joint. Although it is important to set it as the J-shape formed, in order to more reliably prevent cracking of the weld end portion and to ensure sufficient peel strength, the length (L ₁ ) of the first joint portion is in the range of 15.0 to 30.0 mm. need to do with In addition, as shown in FIG. 3, the length (L1 _{) of the J-shaped 1st} junction part is the total length of a linear junction part and a curved junction part. When L ₁ is shorter than 15.0 mm, a crack occurs at the weld end of the first joint. Preferably it is 20.0 mm or more. On the other hand, although there is no restriction|limiting from a viewpoint of preventing a crack, The upper limit of _{L<1> is made into 30.0 mm or less from a viewpoint of shortening welding time.} Preferably it is 25.0 mm or less.

8.0 ㎜ ≤ L₂ ≤ 20.0 ㎜ 8.0 mm ≤ L ₂ ≤ 20.0 mm

또, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매는, 용접부를 구성하는 후속 접합부의 길이 (L₂) 를 8.0 ∼ 20.0 ㎜ 의 범위로 할 필요가 있다. L₂ 가 8.0 ㎜ 보다 짧은 경우, 선행 접합부의 용접 시단부와, 후행 접합부의 용접 종단부를 대향시켜도, 용접 종단부에 가해지는 응력을 완화할 만큼의 용접 면적을 확보할 수 없기 때문에, 용접 종단부의 균열을 확실하게 방지할 수 없다. 바람직하게는 10.0 ㎜ 이상이다. 한편, L₂ 의 상한은, 균열을 방지하는 관점에서의 제한은 없지만, 용접 시간을 단축하는 관점에서, 20.0 ㎜ 이하로 한다. 바람직하게는 15.0 ㎜ 이하이다.In addition, the overlapping laser weld seam according to the present invention, it is necessary to the length (L ₂₎ of the next junction constituting a weld zone in the range of 8.0 ~ 20.0 ㎜. If L ₂ is shorter than 8.0 mm, even if the welding start end of the preceding joint and the welding end of the succeeding joint are opposed to each other, a welding area sufficient to relieve the stress applied to the weld end cannot be secured, so the Cracks cannot be reliably prevented. Preferably it is 10.0 mm or more. On the other hand, the upper limit of L ₂ is a restriction in terms of preventing cracks, but will be in terms of shortening the welding time, less than 20.0 ㎜. Preferably it is 15.0 mm or less.

1/8 ≤ w/b ≤ 1/2 1/8 ≤ w/b ≤ 1/2

또, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매는, 용접부를 구성하는 접합부의 용접 종단부 (최종 응고부) 에 발생하는 최소 두께 (b) 에 대한 접합부의 용융 금속의 폭 (w) 의 비 (w/b) 가 1/8 ∼ 1/2 의 범위인 것이 필요하다. 상기 비 (w/b) 가 1/2 보다 크면, 제 1 접합부나 후속 접합부의 용접 종단부의 최종 응고부에 가해지는 용융부 외주 부분에서 외측을 향하는 인장 응력이 커져, 용접 균열의 발생을 억제할 수 없다. 한편, 상기 비 (w/b) 가 1/8 보다 작으면, 접합부의 강도를 충분히 확보할 수 없다. 즉, 선행 접합부의 용접 시단부와 후행 접합부의 용접 종단부를 대향시키는 것에 더하여, 접합부에 있어서의 비 (w/b) 를 1/8 ∼ 1/2 의 범위로 함으로써, 접합부의 용접 종단부에 있어서의 균열을 보다 확실하게 방지하고, 또한, 용접부의 박리 강도를 충분한 강도로 할 수 있다. 바람직한 비 (w/b) 는, 1/6 ∼ 1/3 의 범위이다.In addition, the overlap laser welding seam of the present invention is a ratio (w/b) of the width (w) of the molten metal of the joint to the minimum thickness (b) generated at the weld termination (final solidification portion) of the joint constituting the welded portion. ) must be in the range of 1/8 to 1/2. If the ratio (w/b) is greater than 1/2, the tensile stress toward the outside at the outer periphery of the molten portion applied to the final solidified portion of the weld end of the first joint or the subsequent joint increases, thereby suppressing the occurrence of weld cracks. can't On the other hand, when the ratio (w/b) is smaller than 1/8, the strength of the joint cannot be sufficiently secured. That is, in addition to opposing the welding end of the preceding joint and the welding end of the following joint, by setting the ratio (w/b) in the joint to be in the range of 1/8 to 1/2, in the welding end of the joint cracking can be prevented more reliably, and the peel strength of the welded portion can be made sufficiently strong. A preferable ratio (w/b) is in the range of 1/6 to 1/3.

1/4 ≤ a / (L₁ ＋ L₂) ≤ 1/2 또는 1/2 ≤ a / L₂ ≤ 1 1/4 ≤ a / (L ₁ + L ₂ ) ≤ 1/2 or 1/2 ≤ a / L ₂ ≤ 1

또, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매는, 접합부끼리 사이의 최단 거리 (a) 는, 제 1 접합부와 인접하는 후속 접합부 사이의 경우에는, (제 1 접합부의 길이 (L₁) ＋ 후속 접합부 길이의 (L₂)) 에 대한 상기 a 의 비 (a / (L₁ ＋ L₂)) 가 1/4 ∼ 1/2 의 범위, 인접하는 후속 접합부끼리 사이의 경우에는, 후속 접합부의 길이 (L₂) 에 대한 상기 a 의 비 (a / L₂) 가 1/2 ∼ 1 의 범위인 것이 필요하다. 상기 비 (a / (L₁ ＋ L₂)) 가 1/2 보다 큰 경우, 혹은, 상기 비 (a / L₂) 가 1 보다 큰 경우에는, 후속 접합부는 그 접합부의 선행 접합부로부터의 접합부 주위의 강판 변형을 억제하는 효과를 충분히 얻을 수 없어, 용접 종단부의 균열을 방지할 수 없다. 또한, 상기 a 의 하한값은, 균열을 방지하는 관점에서의 제한은 없지만, 용접 시간을 단축하는 관점에서, 상기 비 (a / (L₁ ＋ L₂)) 는 1/4 이상, 상기 비 (a / L₂) 는, 1/2 이상으로 한다. 또한, 바람직한 비 (a / (L₁ ＋ L₂)) 는, 1/3 ∼ 2/5 의 범위, 바람직한 비 (a / L₂) 는, 3/5 ∼ 9/10 의 범위이다.In addition, in the overlap laser welding seam of the present invention, the shortest distance (a) between the junctions is between the first junction and the adjacent subsequent junction, (length of the first junction (L ₁ ) + the length of the subsequent junction. When the ratio of a to (L ₂ )) (a / (L ₁ + L ₂ )) is in the range of 1/4 to 1/2, and between adjacent subsequent junctions, the length (L _{2 ) of the subsequent junctions} ), the ratio of a to (a/L ₂ ) needs to be in the range of 1/2 to 1. When the ratio (a / (L ₁ + L ₂ )) is greater than 1/2, or when the ratio (a / L ₂ ) is greater than 1, the subsequent junction is around the junction from the preceding junction of the junction. The effect of suppressing the deformation of the steel sheet cannot be sufficiently obtained, and the cracking of the weld end cannot be prevented. In addition, the lower limit of a is not limited from the viewpoint of preventing cracking, but from the viewpoint of shortening the welding time, the ratio (a / (L ₁ + L ₂ )) is 1/4 or more, and the ratio (a /L ₂ ) is 1/2 or more. The preferred ratio _{(a / (L 1 + L} 2)) , the range of 1/3 ~ 2/5, the preferred ratio (a / L ₂₎ is in the range of 3/5 ~ 9/10.

또한, 상기한 본 발명의 설명에서는, 제 1 접합부의 형상을 J 자상으로 함으로써, 제 1 접합부의 용접 종단부에 발생하는 균열을 방지하는 기술에 대해서 설명하였다. 그러나, 전술한 바와 같이, 접합부의 용접 종단부의 균열은, 직선상 접합부의 길이를 크게 하는 것도 방지할 수 있다. 그 경우에는, 제 1 접합부의 길이 (L_1') 는, 전술한 (1) 식 대신에, 하기 (1') 식 ; In addition, in the description of the present invention described above, a technique for preventing cracks occurring in the weld terminal portion of the first joint portion by making the shape of the first joint portion J-shape was described. However, as described above, cracks at the weld end of the joint can also be prevented from increasing the length of the linear joint. In that case, the length (L1 _' ) of a 1st junction part replaces with the above-mentioned (1) formula, and follows (1') formula;

30.0 ＜ L_1' ≤ 40.0 … (1')30.0 < L _1' ≤ 40.0 ... (One')

여기서, L_1' : 직선상 접합부의 길이 (㎜) Here, L _1' : Length of the linear joint (mm)

을 만족하는 것이 필요하다. 제 1 접합부가 직선상 접합부만으로 이루어지는 경우의 길이 (L_1') 가 30.0 ㎜ 이하인 경우, 제 1 접합부의 종단부에 균열이 발생한다. 바람직하게는 32.0 ㎜ 이상이다. 한편, L_1' 의 상한은, 균열을 방지하는 관점에서의 제한은 없지만, 용접 시간을 단축하는 관점에서, 40.0 ㎜ 이하로 한다. 바람직하게는 38.0 ㎜ 이하이다.is necessary to satisfy _{When the length (L 1'} ) in the case where the first joint portion consists of only the linear joint portion is 30.0 mm or less, a crack occurs at the terminal end of the first joint portion. Preferably it is 32.0 mm or more. On the other hand, _{the upper limit of L 1'} is not limited from the viewpoint of preventing cracking, but is set to 40.0 mm or less from the viewpoint of shortening the welding time. Preferably it is 38.0 mm or less.

다음으로, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매를 구성하는 강판에 대해서 설명한다. Next, the steel plate which comprises the overlap laser welding joint of this invention is demonstrated.

또한, 도 1 ∼ 4 에는, 2 매의 강판을 겹쳐 겹침 레이저 용접 이음매를 구성한 예에 대해서 나타내었지만, 3 매 이상의 강판을 중첩하여 용접 이음매를 구성해도 되는 것은 물론이다.In addition, in FIGS. 1-4, although it showed about the example which overlapped and comprised the overlap laser welding joint of 2 sheets of steel sheets, it goes without saying that you may overlap|stack three or more sheet steel sheets and comprise a welding seam.

강판의 판두께 steel plate thickness

본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매를 구성하는 강판은, 각각의 판두께가, 자동차 차체의 외판이나 구조 부재 (강도 부재) 로서 일반적으로 사용되고 있는 0.5 ∼ 3.2 ㎜ 의 범위 내의 것이면 되고, 특별히 제한은 없다. 또, 복수의 강판은, 모두 동일한 판두께여도 되고, 개별로 상이한 판두께여도 된다. 예를 들어, 도 4 에 나타낸 형상의 겹침 레이저 용접 이음매 (1) 의 경우에는, 상측의 강판 (2) 의 판두께 (t₂) 를 0.6 ∼ 1.8 ㎜, 하측의 강판 (3) 의 판두께 (t₃) 를 1.0 ∼ 2.5 ㎜ 의 범위로 해도 되고, 상측의 강판 (2) 의 판두께 (t₂) 및 하측의 강판 (3) 의 판두께 (t₃) 를 동일한 0.5 ∼ 3.2 ㎜ 의 판두께로 해도 된다.The steel sheet constituting the lap laser welding joint of the present invention may have a thickness within the range of 0.5 to 3.2 mm, which is generally used as an outer plate or structural member (strength member) of an automobile body, and there is no particular limitation. Moreover, the same plate|board thickness may be sufficient as all of a some steel plate, and the plate|board thickness which differs individually may be sufficient as it. For example, in the case of the overlap laser welding joint 1 of the shape shown in FIG. 4, the plate thickness t ₂ of the upper steel plate 2 is 0.6 to 1.8 mm, and the plate thickness of the lower steel plate 3 ( t ₃ ) may be in the range of 1.0 to 2.5 mm, and the plate thickness t ₂ of the upper steel plate 2 and the plate thickness t ₃ of the lower steel plate 3 are equal to a plate thickness of 0.5 to 3.2 mm. can be done with

강판의 성분 조성 Component composition of steel plate

또, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매를 구성하는 복수의 강판의 성분 조성은, 특별히 제한되지 않지만, 적어도 1 개의 강판은, 이하에 설명하는 바와 같이, C : 0.07 ∼ 0.4 mass％, Si : 0.2 ∼ 3.5 mass％, Mn : 1.8 ∼ 5.5 mass％, P＋S : 0.03 mass％ 이하, Al : 0.08 mass％ 이하 및 N : 0.010 mass％ 이하를 함유하고, 잔부가 Fe 및 불가피 불순물로 이루어지는 성분 조성을 갖는 것인 것이 바람직하다.In addition, the component composition of the plurality of steel sheets constituting the lap laser welding joint of the present invention is not particularly limited, but at least one steel sheet is, as will be described below, C: 0.07 to 0.4 mass%, Si: 0.2 to It contains 3.5 mass%, Mn: 1.8 to 5.5 mass%, P+S: 0.03 mass% or less, Al: 0.08 mass% or less, and N: 0.010 mass% or less, and the balance consists of Fe and unavoidable impurities. desirable.

C : 0.07 ∼ 0.4 mass％ C: 0.07 to 0.4 mass%

C 는, 강 (鋼) 의 강도 향상에 유효한 원소이며, 0.07 mass％ 이상 함유시킴으로써, 석출 강화나 변태 강화의 효과를 얻을 수 있다. 또, C 함유량을 0.4 mass％ 이하로 함으로써, 조대 (粗大) 한 탄화물의 석출을 초래하지 않고, 원하는 강도와 가공성을 확보할 수 있다. 그 때문에, C 함유량은 0.07 ∼ 0.4 mass％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.15 ∼ 0.3 mass％ 의 범위이다.C is an element effective for improving the strength of steel, and by containing 0.07 mass% or more, effects of precipitation strengthening and transformation strengthening can be obtained. In addition, by setting the C content to 0.4 mass% or less, it is possible to secure desired strength and workability without causing precipitation of coarse carbides. Therefore, the C content is preferably in the range of 0.07 to 0.4 mass%. More preferably, it is the range of 0.15-0.3 mass %.

Si : 0.2 ∼ 3.5 mass％ Si: 0.2 to 3.5 mass%

Si 는, 고용 강화능이 우수한 원소이며, 0.2 mass％ 이상 함유시킴으로써 강의 강도를 높일 수 있다. 또, Si 함유량을 3.5 mass％ 이하로 함으로써, 용접 열 영향부의 과도의 경화를 억제하고, 용접 열 영향부의 인성 (靭性) 및 내저온균열성의 열화를 방지할 수 있다. 그 때문에, Si 함유량은 0.2 ∼ 3.5 mass％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 1.0 ∼ 2.5 mass％ 의 범위이다.Si is an element excellent in solid solution strengthening ability, and by containing 0.2 mass % or more, the intensity|strength of steel can be raised. In addition, by setting the Si content to 3.5 mass% or less, excessive hardening of the heat-affected zone can be suppressed, and deterioration of toughness and resistance to low-temperature cracking of the heat-affected zone can be prevented. Therefore, the Si content is preferably in the range of 0.2 to 3.5 mass%. More preferably, it is the range of 1.0-2.5 mass %.

Mn : 1.8 ∼ 5.5 mass％ Mn: 1.8 to 5.5 mass%

Mn 은, ??칭성을 향상하고, 조대한 탄화물의 석출을 억제하는 데에 유효한 원소이며, 1.8 mass％ 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 또, Mn 함유량을 5.5 mass％ 이하로 함으로써, 입계 (粒界) 취화 (脆化) 감수성의 상승을 억제하고, 인성 및 내저온균열성의 열화를 방지할 수 있다. 그 때문에, Mn 함유량은 1.8 ∼ 5.5 mass％ 의 범위로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 2.0 ∼ 3.5 mass％ 의 범위이다.Mn is an element effective for improving hardenability and suppressing precipitation of coarse carbides, and it is preferable to contain 1.8 mass% or more. In addition, by setting the Mn content to 5.5 mass% or less, it is possible to suppress an increase in susceptibility to grain boundary embrittlement and to prevent deterioration in toughness and low-temperature cracking resistance. Therefore, the Mn content is preferably in the range of 1.8 to 5.5 mass%. More preferably, it is in the range of 2.0-3.5 mass %.

P＋S : 0.03 mass％ 이하 P+S: 0.03 mass% or less

P 및 S 는, 강의 연성이나 인성에 악영향을 미치는 유해 원소이며, P 와 S 의 합계 함유량을 0.03 mass％ 이하로 함으로써, 연성이나 인성의 저하를 방지하고, 원하는 강도와 가공성을 확보할 수 있다. 그 때문에, P 와 S 의 함유량은, 합계로 0.03 mass％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는 0.02 mass％ 이하이다.P and S are harmful elements that adversely affect the ductility or toughness of steel, and when the total content of P and S is 0.03 mass% or less, deterioration of ductility or toughness can be prevented, and desired strength and workability can be secured. Therefore, it is preferable that the content of P and S be 0.03 mass% or less in total. More preferably, it is 0.02 mass % or less.

Al : 0.08 mass％ 이하 Al: 0.08 mass% or less

Al 은, 제강의 단계에서 탈산제로서 첨가되는 원소이며, 0.01 mass％ 이상 첨가되는 것이 일반적이다. 그러나, Al 함유량이 0.08 mass％ 를 초과하면, 알루미나 등의 개재물이 증대하고, 내피로 특성에 대한 악영향이 현재화 하게 된다. 따라서, Al 함유량은 0.08 mass％ 이하로 한다. 바람직하게는 0.02 ∼ 0.07 mass％ 의 범위이다.Al is an element added as a deoxidizer in the step of steelmaking, and is generally added in an amount of 0.01 mass% or more. However, when the Al content exceeds 0.08 mass%, inclusions such as alumina increase, and the adverse effect on the fatigue resistance property becomes apparent. Therefore, the Al content is made 0.08 mass% or less. It is preferably in the range of 0.02 to 0.07 mass%.

N : 0.010 mass％ 이하 N: 0.010 mass% or less

N 은, 강의 내시효성을 크게 열화시키는 원소이며, 극력 저감하는 것이 바람직하다. 특히, N 이 0.010 mass％ 를 초과하면, 내시효성의 열화가 현저해지기 때문에, N 함유량은 0.010 mass％ 이하로 한다. 또한, N 의 하한은 특별히 한정되지 않지만, 제조 비용의 상승을 방지하는 관점에서, 0.001 mass％ 정도로 하는 것이 바람직하다.N is an element which greatly deteriorates the aging resistance of steel, and it is preferable to reduce it as much as possible. In particular, when the N content exceeds 0.010 mass%, the deterioration of aging resistance becomes remarkable, so the N content is set to 0.010 mass% or less. In addition, although the lower limit of N is not specifically limited, From a viewpoint of preventing an increase in manufacturing cost, it is preferable to set it as about 0.001 mass %.

또, 본 발명의 용접 이음매를 구성하는 적어도 1 개의 강판은, 상기한 성분 조성에 더하여 또한, 강판 강도나 용접부의 박리 강도를 보다 향상시키는 것을 목적으로 하여, 이하의 A 군 및 B 군 중 적어도 1 군의 성분을 함유하는 것이 바람직하다.In addition, at least one steel sheet constituting the weld joint of the present invention, in addition to the above-described component composition, and for the purpose of further improving the strength of the steel sheet and the peel strength of the welded portion, at least one of the following groups A and B It is preferable to contain a component of the group.

A 군 ; Ti : 0.0005 ∼ 0.01 mass％ 및 Nb : 0.005 ∼ 0.050 mass％ 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 group A; Ti: 0.0005 to 0.01 mass% and Nb: 0.005 to 0.050 mass% one or two selected from

Ti 및 Nb 는 모두, 탄화물이나 질화물을 형성하여 석출하고, 강판 제조 시의 어닐링 중에 있어서의 오스테나이트의 조대화를 억제하는 효과가 있다. 상기 효과를 얻기 위해서는, Ti 및 Nb 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종을, Ti 는 0.0005 mass％ 이상, Nb 는 0.005 mass％ 이상 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, Ti 및 Nb 를 과잉으로 함유시켜도, 상기 효과가 포화하고, 원료 비용의 상승을 초래할 뿐이다. 또, 재결정 온도를 상승시키므로, 강판 제조 시의 어닐링 후의 금속 조직이 불균일해져, 신장 플랜지성이 손상될 우려가 있다. 또한, 탄화물 또는 질화물의 석출량이 증대하여 항복비가 상승하고, 형상 동결성이 열화할 우려도 있다. 따라서, Ti 및/또는 Nb 를 함유시키는 경우에는, Ti 는 0.01 mass％ 이하, Nb 는 0.050 mass％ 이하로 하는 것이 바람직하다. 보다 바람직한 함유량은, Ti : 0.0006 ∼ 0.0080 mass％, Nb : 0.010 ∼ 0.040 mass％ 의 범위이다.Both Ti and Nb form and precipitate carbides or nitrides, and have an effect of suppressing coarsening of austenite during annealing at the time of steel sheet production. In order to acquire the said effect, it is preferable to contain 1 type or 2 types selected from Ti and Nb, 0.0005 mass % or more of Ti, and 0.005 mass % or more of Nb. However, even if Ti and Nb are contained excessively, the said effect is saturated and only raises the raw material cost. Moreover, since the recrystallization temperature is raised, the metal structure after annealing at the time of steel plate manufacture becomes non-uniform|heterogenous, and there exists a possibility that stretch flangeability may be impaired. In addition, there is a possibility that the amount of carbide or nitride precipitated increases, the yield ratio rises, and shape fixability deteriorates. Therefore, in the case of containing Ti and/or Nb, it is preferable that Ti is 0.01 mass% or less and Nb is 0.050 mass% or less. A more preferable content is in the range of Ti: 0.0006 to 0.0080 mass% and Nb: 0.010 to 0.040 mass%.

B 군 ; Cr : 1.0 mass％ 이하, Mo : 0.50 mass％ 이하 및 B : 0.10 mass％ 이하 중에서 선택되는 1 종 또는 2 종 이상 group B; One or two or more selected from Cr: 1.0 mass% or less, Mo: 0.50 mass% or less, and B: 0.10 mass% or less

Cr, Mo 및 B 는, 강의 ??칭성을 향상시키는 데에 유효한 원소이며, 상기 효과를 얻기 위해서는, Cr : 0.01 mass％ 이상, Mo : 0.004 mass％ 이상 및 B : 0.0001 mass％ 이상 중 1 종 이상을 함유시키는 것이 바람직하다. 그러나, 이들 원소를 과잉으로 함유시켜도, 상기 효과는 포화하고, 원료 비용의 상승을 초래할 뿐이다. 따라서, Cr, Mo 및 B 를 함유시키는 경우에는, Cr : 1.0 mass％ 이하, Mo : 0.50 mass％ 이하, B : 0.10 mass％ 이하로 첨가하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, Cr : 0.02 ∼ 0.50 mass％, Mo : 0.01 ∼ 0.10 mass％, B : 0.001 ∼ 0.03 mass％ 의 범위이다.Cr, Mo and B are elements effective for improving the hardenability of steel, and in order to obtain the above effect, at least one of Cr: 0.01 mass% or more, Mo: 0.004 mass% or more, and B: 0.0001 mass% or more It is preferable to contain However, even when these elements are contained excessively, the above effect is saturated and only leads to an increase in raw material cost. Therefore, in the case of containing Cr, Mo and B, it is preferable to add Cr: 1.0 mass% or less, Mo: 0.50 mass% or less, and B: 0.10 mass% or less. More preferably, Cr: 0.02 to 0.50 mass%, Mo: 0.01 to 0.10 mass%, and B: 0.001 to 0.03 mass%.

본 발명의 용접 이음매를 구성하는 적어도 1 개의 강판은, 상기 성분 이외의 잔부는 Fe 및 불가피적 불순물이다.In at least one steel sheet constituting the weld joint of the present invention, the remainder other than the above components is Fe and unavoidable impurities.

강판의 인장 강도 tensile strength of steel plate

또, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매를 구성하는 복수의 강판 중, 적어도 1 개의 강판은, 인장 강도 TS 가 980 ㎫ 이상인 고장력 강판으로 하는 것이 바람직하다. 적어도 1 개의 강판이 상기한 고장력 강판이면, 겹침 레이저 용접 이음매는, 높은 접합 강도를 얻을 수 있음과 함께, 종래의 용접 방법으로 용접 균열이 발생하는 경우에도, 본 발명에서는, 선행 접합부에 의한 접합부 주위의 강판 변형을 억제하는 효과에 의해, 용접 균열의 발생을 방지할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 복수의 강판 중 적어도 1 개의 강판을, 상기한 성분 조성을 갖고, 또한, 인장 강도 TS 가 980 ㎫ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명의 겹침 레이저 빔 용접 이음매를 구성하는 복수의 강판은, 동일한 성분, 동일한 강도의 강판이어도 되고, 상이한 성분, 상이한 강도의 강판이어도 된다.Moreover, it is preferable that tensile strength TS sets it as a high tensile strength steel plate of 980 MPa or more as for at least 1 steel plate among the some steel plate which comprises the lap laser welding joint of this invention. If at least one steel sheet is the above-described high-tensile steel sheet, high joint strength can be obtained for the lap laser welding seam, and even when welding cracks occur by a conventional welding method, in the present invention, in the present invention, around the joint by the preceding joint. By the effect of suppressing the deformation|transformation of the steel plate, generation|occurrence|production of a weld crack can be prevented. Therefore, for example, it is preferable that at least one steel plate among several steel plate has an above-described component composition, and tensile strength TS sets it as 980 Mpa or more. Moreover, the steel plate of the same component and the same intensity|strength may be sufficient as the some steel plate which comprises the overlap laser beam welding joint of this invention, and the steel plate of a different component and different intensity|strength may be sufficient as it.

＜겹침 레이저 용접 이음매의 제조 방법＞ <Manufacturing method of overlap laser welding seam>

다음으로, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매의 제조 방법에 대해서 설명한다. Next, the manufacturing method of the overlap laser welding joint of this invention is demonstrated.

도 5 는, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매의 제조에 사용하는 용접 방법의 일례를 설명하는 도면이다. 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매 (1) 는, 먼저, 복수의 강판을 상하로 중첩하고, 그 중첩한 복수의 강판 중, 가장 상측의 강판 표면에 레이저 빔을 단속적으로 조사하여 제 1 접합부 (4) 와, 그것에 이어지는 복수의 후속 접합부 (5) 를 순차 형성함으로써 용접부를 형성하여 제조한다.It is a figure explaining an example of the welding method used for manufacture of the overlap laser welding joint of this invention. The overlap laser welded seam (1) of the present invention is first, a plurality of steel plates are stacked up and down, and a laser beam is intermittently irradiated to the surface of the uppermost steel plate among the overlapped plurality of steel plates to form a first joint portion (4) and a plurality of subsequent joint portions 5 following it are sequentially formed to form and manufacture a welded portion.

상기 서술한 바와 같이, 본 발명에서는, 중첩한 복수의 강판에 대하여 편측 용접을 실시한다. 편측 용접을 채용함으로써, 용접에 필요로 하는 작업 스페이스를 작게 할 수 있다. As described above, in the present invention, one-side welding is performed on a plurality of overlapping steel sheets. By employing single-sided welding, the work space required for welding can be reduced.

또한, 편측 용접에 있어서는, 용접 시의 용락 (溶落) 을 방지하는 관점에서는, 중첩한 복수의 강판 중, 판두께가 큰 쪽의 강판측으로부터 레이저 빔을 조사하는 것이 바람직하다. 한편, 미관통에 의한 미접합을 방지하는 관점에서는, 판두께가 얇은 쪽으로부터 레이저 빔을 조사하는 것이 바람직하다. 또한, 강판의 판두께가 동일한 경우에는, 어느 강판 측으로부터 레이저 빔을 조사해도 된다.Moreover, in single-sided welding, from a viewpoint of preventing melt-in at the time of welding, it is preferable to irradiate a laser beam from the steel plate side with a larger plate|board thickness among a plurality of overlapping steel plates. On the other hand, from the viewpoint of preventing non-bonding due to non-penetration, it is preferable to irradiate the laser beam from the side having a thin plate thickness. In addition, when the plate|board thickness of the steel plate is the same, you may irradiate a laser beam from any steel plate side.

또, 도 5 에 나타낸 겹침 레이저 용접 이음매 (1) 에서는, 2 매의 강판 (2, 3) 을 중첩하여 접합면으로 하고, 그 접합면 상에, 레이저 빔을 단속적으로 조사하여 J 자상의 제 1 접합부 (4) 와, 그것에 이어서 복수의 직선상의 후속 접합부 (5) 를 형성하고 있다.Moreover, in the overlap laser welding joint 1 shown in FIG. 5, the 2 sheets of steel plates 2 and 3 are overlapped and set as a joint surface, and a laser beam is intermittently irradiated on the joint surface, and the J-shaped 1st The junction part 4 and the several linear subsequent junction part 5 following it are formed.

여기서, 본 발명에 있어서 중요한 것은, 본 발명의 겹침 레이저 빔 용접 이음매는, 용접부를 구성하는 강판의 합계 두께 (T) 에 대한 용접부를 구성하는 강판 사이의 합계 간극 (G) 의 비 (G/T) 가 0 ∼ 0.15, 즉, 용접부를 구성하는 강판의 합계 두께 (T) 에 대한 용접부를 구성하는 강판 사이의 합계 간극 (G) 의 비율이 0 ∼ 15 ％ 의 범위 내로 설정한다는 것이다. 상기 G 의 T 에 대한 비율이 15 ％ 를 초과하면, 용접 종단부의 크레이터의 깊이가 깊어져, 보다 응력이 집중하기 쉬워지기 때문이다. 바람직하게는 0 ∼ 10 ％ 의 범위이다.Here, what is important in the present invention is that the overlap laser beam welded joint of the present invention has a ratio (G/T) of the total gap (G) between the steel sheets constituting the welded portion to the total thickness (T) of the steel sheets constituting the welded portion. ) is 0 to 0.15, that is, the ratio of the total gap G between the steel sheets constituting the welded portion to the total thickness T of the steel sheets constituting the welded portion is set within the range of 0 to 15%. This is because when the ratio of G to T exceeds 15%, the depth of the crater of the welding end portion becomes deep, and stress is more likely to be concentrated. Preferably it is 0 to 10% of the range.

또한, 본 발명에 있어서 중요한 것은, 레이저 빔을 조사하는 용접 헤드 (WH) 를 용접 방향 (도 5 중에서 D 로 나타내는 화살표 방향) 으로 이동시키면서 레이저 빔 (LB) 을 강판 표면에 조사할 때, 레이저 빔 (LB) 의 주사 방향을, 용접 헤드 (WH) 의 이동 방향과는 역방향 (도 5 중에서 D 에 나타내는 화살표의 반대 방향) 으로 한다는 것이다. 상기와 같이 용접 헤드 (WH) 의 이동 방향과 레이저 빔 (LB) 의 주사 방향을 역방향으로 함으로써, 제 1 접합부 (4) 의 용접 시단부와, 그것에 인접한 후속 접합부 (5) 의 용접 종단부가 대향하고, 또한, 후속 접합부 (4) 의 용접 시단부와 그것에 인접하는 후속 접합부 (4) 의 용접 종단부가 대향하고 있도록, 즉, 인접하는 접합부의 용접 시단부와 용접 종단부가 대향하고 있도록 용접부를 형성할 수 있기 때문에, 접합부의 용접 종단부의 균열을 방지하는 것이 가능해진다.In addition, what is important in the present invention is that when irradiating the laser beam LB to the surface of the steel sheet while moving the welding head WH for irradiating the laser beam in the welding direction (direction of the arrow indicated by D in FIG. 5), the laser beam It is to make the scanning direction of LB into the direction opposite to the moving direction of the welding head WH (the direction opposite to the arrow shown to D in FIG. 5). As described above, by reversing the moving direction of the welding head WH and the scanning direction of the laser beam LB, the welding start end of the first junction 4 and the welding end of the subsequent junction 5 adjacent thereto face each other , In addition, the weld can be formed so that the welding end of the subsequent joint 4 and the welding end of the subsequent joint 4 adjacent thereto face, that is, the weld start and the weld end of the adjacent joint face each other. Therefore, it becomes possible to prevent cracking of the weld end of the joint.

또, 본 발명에 있어서는, 상기 제 1 접합부 (4) 의 형상을, 도 5 에 나타낸 바와 같이, 직선상 접합부와, 상기 직선상 접합부의 용접 종단부측에 접속하는 원호상 또는 원형상의 곡선상 접합부로 이루어지는 J 자상으로 하는 것이 중요하다. 이에 따라, 제 1 접합부의 용접 종단부에 발생하는 균열을 방지할 수 있다.Further, in the present invention, as shown in Fig. 5, the shape of the first junction part 4 is a linear junction part and an arc-shaped or circular curved junction part connected to the welding terminal side of the linear junction part. It is important to make a J-shape formed. Accordingly, it is possible to prevent cracks occurring at the welding end portion of the first joint portion.

또한, 본 발명에 있어서 중요한 것은, 상기와 같이 형성한 용접부 (제 1 접합부와 후속 접합부) 가, 하기 (1) ∼ (4) 식 ; Moreover, it is important in this invention that the welding part (1st junction part and subsequent junction part) formed as mentioned above is following formula (1)-(4);

15.0 ≤ L₁ ≤ 30.0 … (1) 15.0 ≤ L ₁ ≤ 30.0 … (One)

8.0 ≤ L₂ ≤ 20.0 … (2) 8.0 ≤ L ₂ ≤ 20.0 … (2)

1/8 ≤ w/b ≤ 1/2 … (3) 1/8 ≤ w/b ≤ 1/2 … (3)

L₂ : 후속 접합부의 길이 (㎜) L ₂ : Length of subsequent joint (mm)

모두를 만족하도록, 레이저 빔의 용접 조건, 구체적으로는, 레이저 출력, 초점 위치, 용접 속도 및 빔 지름 중 적어도 하나를 제어하는 것이 중요하다.It is important to control the welding conditions of the laser beam, specifically, at least one of a laser power, a focal position, a welding speed, and a beam diameter, so as to satisfy all of them.

여기서, 본 발명이 상기 레이저 빔 용접에 사용하는 레이저 빔의 종류로는, 예를 들어, 파이버 레이저, 디스크 레이저 등을 사용할 수 있다. 또, 상기 (1) ∼ (4) 식을 만족하기 위해서는, 상기 레이저 빔의 조사는, 출력 : 2.0 ∼ 6.0 kW, 초점 위치 : 레이저 빔을 조사하는 강판 표면 ∼ 강판 표면 ＋ 30 ㎜, 빔 지름 : 0.4 ∼ 1.0 ㎜ 및 레이저 빔의 주사 속도 : 2.0 ∼ 5.0 m/min 의 범위에서 실시하는 것이 바람직하다. 보다 바람직하게는, 레이저 출력 : 2.5 ∼ 5.0 kW, 초점 위치 : 레이저 빔을 조사하는 강판 표면 ∼ 강판 표면 ＋ 20 ㎜, 빔 지름 : 0.5 ∼ 0.8 ㎜ 및 레이저 빔의 주사 속도 : 2.5 ∼ 4.5 m/min 의 범위이다.Here, as a kind of the laser beam used for the laser beam welding of the present invention, for example, a fiber laser, a disk laser, or the like can be used. In addition, in order to satisfy the above formulas (1) to (4), the laser beam irradiation is output: 2.0 to 6.0 kW, focal position: the surface of the steel plate to which the laser beam is irradiated - the surface of the steel plate + 30 mm, and the beam diameter: It is preferable to carry out in the range of 0.4-1.0 mm and the scanning speed of a laser beam: 2.0-5.0 m/min. More preferably, laser output: 2.5 to 5.0 kW, focal position: surface of steel plate irradiated with laser beam - surface of steel plate + 20 mm, beam diameter: 0.5 to 0.8 mm, and scanning speed of laser beam: 2.5 to 4.5 m/min is the range of

또한, 본 발명에 용접 이음매의 용접 방법에 있어서는, 상기 제 1 접합부 (4) 의 형상을, J 자상 대신에, 직선상 접합부만으로 이루어지는 형상으로 해도 되지만, 그 경우에는, 직선상 접합부의 길이 (L_1') 는, (1) 식 대신에, 하기 (1') 식 ; In addition, in the welding method of a weld joint in this invention, the shape of the said 1st joint part 4 may be good also as a shape consisting only of a straight joint part instead of a J shape, but in that case, the length (L of a linear joint part) _1' ) is the following (1') formula instead of (1) formula;

30.0 ≤ L_1' ≤ 40.0 … (1')30.0 ≤ L _1' ≤ 40.0 … (One')

을 만족하도록 제어하는 것이 중요하다. 이에 따라, J 자상이 아니어도, 제 1 접합부의 용접 종단부에 발생하는 균열을 방지할 수 있다.It is important to control to satisfy Thereby, even if it is not a J-shape, the crack which generate|occur|produces in the welding terminal part of a 1st joint part can be prevented.

＜자동차 차체용 구조 부재＞ <Structural member for automobile body>

다음으로, 본 발명의 자동차 차체용 구조 부재에 대해서 설명한다. Next, the structural member for an automobile body of the present invention will be described.

본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매를 바람직하게 사용할 수 있는 예로서, 자동차 차체의 골격 부분이 되는 구조 부재 (강도 부재) 가 있다. 전술한 도 1 (도 4) 에 나타낸 부재는, 단면 형상이 대략 해트 (hat) 형상의 프레임 부품인 강판 (2) 과, 패널 부품의 강판 (3) 으로 구성되고, 강판 (2) 의 플랜지부 (2b) 와, 이 플랜지부 (2b) 에 대향해서 배치된 강판 (3) 이, 상기한 레이저 빔 용접에 의해 형성된 제 1 접합부 (4) 와 후속 접합부 (5) 로 이루어지는 용접부에 의해 접합되어, 폐단면 (閉斷面) 을 구성하고 있다. 이와 같은 형상을 갖는 부재를 자동차 차체의 강도 부재에 적용하기 위해서는, 충돌 안전성을 확보하는 관점에서, 용접부의 강도가 우수한 것이 중요하지만, 본 발명의 겹침 레이저 용접 이음매는, 접합부의 용접 종단부에 균열이 없고, 또한, 충분한 박리 강도를 가지므로, 예를 들어, 자동차 차체의 센터필러나 루프 레일 등의 구조 부재에 적합하게 사용할 수 있다.As an example in which the lap laser welding seam of the present invention can be preferably used, there is a structural member (strength member) that becomes a skeletal part of an automobile body. The member shown in Fig. 1 (Fig. 4) described above is composed of a steel plate 2 that is a frame part having a substantially hat shape in cross-sectional shape, and a steel plate 3 of a panel part, and the flange portion of the steel plate 2 is (2b) and the steel plate 3 disposed to face the flange portion 2b are joined by a welding portion comprising the first joint portion 4 and the subsequent joint portion 5 formed by the laser beam welding described above, It constitutes a closed section. In order to apply a member having such a shape to a strength member of an automobile body, it is important to have excellent strength in the welded portion from the viewpoint of securing collision safety. Since it has no peeling strength and has sufficient peeling strength, it can be suitably used for structural members, such as a center pillar and a roof rail of an automobile body, for example.

여기서, 본 발명의 겹침 레이저 빔 용접 이음매를 적용하여 자동차 차체용의 구조 부재 등을 제조할 때, 용접부를 형성하는 적합 위치에 대해, 도 6 과 같이, 플랜지부 (2b, 3b) 를 갖는 L 자형 단면을 갖는 2 개의 강판 (2, 3) 을, 플랜지부가 대향하도록 중첩하여, 편측으로부터 레이저 빔 용접을 실시하는 경우를 예로 들어 설명한다. 도 6 의 (a) 는, 중첩한 플랜지부를 위에서 보았을 때의 평면도이며, 상기 플랜지부에는, J 자상의 제 1 접합부와 그것에 이어지는 복수의 후속 접합부로 이루어지는 용접부가 형성되어 있는 것을 나타낸 것이고, 도 6 의 (b) 는, 상기 (a) 에 나타낸 C-C 단면의 단면도이다.Here, when the overlap laser beam welding seam of the present invention is applied to manufacture a structural member for an automobile body or the like, an L-shape having flange portions 2b and 3b as shown in FIG. The case where two steel plates 2 and 3 which have a cross section are superimposed so that a flange part may oppose, and laser beam welding is performed from one side is mentioned as an example, and it demonstrates. Fig. 6 (a) is a plan view of the overlapping flange portion when viewed from above, showing that the flange portion is formed with a welding portion composed of a J-shaped first joint portion and a plurality of subsequent joint portions following it, Fig. 6(b) is a cross-sectional view of the CC cross-section shown in (a) above.

도 6 에 있어서, 용접부를 형성하는 적합 위치는, 강판 (2 및 3) 의 판두께의 중심선을 기점 (0 점) 으로 하고, 그곳으로부터 플랜지부에 형성된 접합부 (5(4)) 의 폭중앙부까지의 거리를 용접 위치 (X) 라고 정의했을 때, 상기 용접 위치 (X) 는, 하기 (5) 식 ; In Fig. 6, a suitable position for forming a weld is taken from the center line of the plate thickness of the steel plates 2 and 3 as a starting point (point 0), from there to the central width of the joint 5 (4) formed in the flange section. When the distance of is defined as welding position (X), the said welding position (X) is following (5) Formula;

5t ≤ X ≤ 8t … (5) 5t ≤ X ≤ 8t … (5)

여기서, t : 용접부를 구성하는 강판 중에서 가장 두꺼운 강판의 판두께 (㎜) Here, t: the thickness of the thickest steel plate among the steel plates constituting the welded part (mm)

을 만족하는 것이 바람직하다. 예를 들어, 가장 두꺼운 강판의 판두께 (T) 가 2 ㎜ 였을 경우, 용접 위치 (X) 는 10 ∼ 16 ㎜ 의 범위로 하는 것이 바람직하게 된다.It is desirable to satisfy For example, when the plate|board thickness T of the thickest steel plate is 2 mm, it becomes preferable to make the welding position X into the range of 10-16 mm.

상기 용접 위치 (X) 가, 5t 보다 작으면, 박리 시험 시에, 용접 금속부로부터 파단하기 쉬워져, 박리 강도가 저하되는 경우가 있다. 한편, 용접 위치 (X) 가 8t 보다 크면, 박리 시험에서 제 1 접합부 (4) 나 후속 접합부 (5) 에 가해지는 모멘트가 지나치게 커져서, 역시 박리 강도가 저하되기 때문이다. 보다 바람직한 X 의 범위는 6t ≤ X ≤ 7t 의 범위이다. 상기의 위치에 용접부를 형성함으로써, 강판의 합계 판두께가 2 ∼ 5 ㎜ 인 2 매 겹침의 용접 접합부의 박리 강도를 3.0 kN 이상으로 할 수 있다.When the said welding position (X) is smaller than 5t, it will become easy to fracture|rupture from a weld metal part at the time of a peeling test, and peeling strength may fall. On the other hand, if the welding position X is larger than 8t, the moment applied to the first joint portion 4 or the subsequent joint portion 5 in the peel test becomes too large, and the peel strength is also lowered. A more preferable range of X is 6t ≤ X ≤ 7t. By forming a welding part in said position, the total plate thickness of a steel plate can make the peeling strength of the weld joint part of 2 to 5 mm overlapping 3.0 kN or more.

또한, 상기 용접 위치 (X) 에 관한 (5) 식은, 상기한 도 6 에 나타낸 바와 같이, 2 매의 L 자형 단면을 갖는 강판을 중첩한 T 자형의 겹침 레이저 빔 용접 이음매에 한정되는 것은 아니고, 예를 들어, 도 1 이나 도 4 에 나타낸 바와 같은 단면 형상이 대략 해트형인 프레임 부품 (강판 (2)) 과 패널 부품 (강판 (3)) 을 레이저 빔 용접한 겹침 레이저 용접 이음매에도 적용할 수 있으며, 이 경우의 용접 위치 (X) 의 기점 (0 점) 은, 단면 형상이 대략 해트형인 프레임 부품의 세로벽부 (2a) 의 판두께 중심으로 하면 된다.In addition, the expression (5) regarding the welding position (X) is not limited to a T-shaped overlapping laser beam welding joint in which two steel sheets having an L-shaped cross section are overlapped, as shown in FIG. 6 above, For example, as shown in Fig. 1 or Fig. 4, a frame part (steel plate (2)) and panel parts (steel plate (3)) having an approximately hat-shaped cross-sectional shape as shown in Fig. 4 are laser beam-welded to overlap laser welding joints. , in this case, the starting point (point 0) of the welding position X may be the center of the plate thickness of the vertical wall portion 2a of the frame component having a substantially hat-shaped cross-sectional shape.

실시예Example

표 1 에 나타낸 A ∼ J 의 성분 조성을 갖고, 판두께가 1.2 ㎜, 1.6 ㎜ 및 2.0 ㎜ 중 어느 것이고, 인장 강도 TS 가 590 ∼ 1180 ㎫ 급의 고장력 강판으로부터, 폭 : 100 ㎜, 길이 : 150 ㎜ 의 시료를 채취하고, 이것을 장변이 120 ㎜, 단변이 30 ㎜ 인 L 자상으로 굽힘 가공하여, L 자상 강판으로 하였다. 여기서, 상기 L 자상 강판의 장변은, 도 1 (도 4) 의 세로벽 (2a) 에, 단변은, 도 1 (도 4) 의 플랜지부 (2b) 에 상당한다. 이어서, 도 7 에 나타낸 바와 같이, 상기 2 매의 L 자상 강판 (7) 의 단변을 대향하도록 중첩한 후, 그 중첩한 부분에 대기 중에서 레이저 빔을 조사하여 제 1 접합부 (4) 와 복수의 후속 접합부 (5) 로 이루어지는 용접부를 형성하고, T 자형의 박리 시험편 (9) 을 제조하였다.From a high-tensile steel sheet having the component compositions A to J shown in Table 1, having a thickness of any of 1.2 mm, 1.6 mm, and 2.0 mm, and a tensile strength TS of 590 to 1180 MPa class, Width: 100 mm, Length: 150 mm was taken and bent into an L-shape having a long side of 120 mm and a short side of 30 mm to obtain an L-shaped steel sheet. Here, the long side of the said L-shaped steel plate corresponds to the vertical wall 2a of FIG. 1 (FIG. 4), and the short side corresponds to the flange part 2b of FIG. 1 (FIG. 4). Then, as shown in Fig. 7, after overlapping the short sides of the two L-shaped steel sheets 7 to face each other, the overlapped portion is irradiated with a laser beam in the air to form the first joint portion 4 and a plurality of subsequent ones. The welded part which consists of the junction part 5 was formed, and the T-shaped peeling test piece 9 was manufactured.

또한, 상기 겹침 레이저 빔 용접을 실시할 때에는, 레이저 빔에는 초점 위치의 빔 지름이 0.6 ㎜φ 인 파이버 레이저를 사용하고, 초점 위치는 중첩한 강판의 상측 표면 (도 7 에 나타내는 상측의 강판 (7) 의 표면) 으로 설정한 다음에, 표 2 에 나타낸 바와 같이, 2 매의 강판 사이의 간극 (G), 조사하는 레이저 빔의 출력, 주사 속도를 여러 가지로 바꾸어, J 자상의 제 1 접합부의 길이 (L₁), 후속 접합부의 길이 (L₂), 제 1 접합부와 인접하는 후속 접합부 사이 그리고 후속 접합부끼리 사이의 최단 거리 (a), 접합부의 용융 금속부의 최소 두께 (b) 및 접합부의 용융 금속의 폭 (w) 을 표 2 에 나타낸 바와 같이 여러 가지로 변화시켰다. 이 때, 용접부를 형성하는 용접 위치 (X) 는, 가장 두꺼운 판두께 (T) 의 6.5 배 (일정) 로 설정하였다.In addition, when performing the overlap laser beam welding, a fiber laser having a beam diameter of 0.6 mmφ is used for the laser beam, and the focal position is the upper surface of the overlapped steel sheet (the upper steel sheet 7 shown in FIG. 7 ). ), and then, as shown in Table 2, the gap (G) between the two steel sheets, the output of the irradiated laser beam, and the scanning speed are variously changed, The length (L ₁ ), the length of the subsequent junction (L ₂ ), the shortest distance (a) between the first junction and adjacent subsequent junctions and between subsequent junctions, the minimum thickness of the molten metal part of the junction (b) and the melting of the junction The width (w) of the metal was variously changed as shown in Table 2. At this time, the welding position (X) which forms a welding part was set to 6.5 times (constant) of the thickest plate|board thickness (T).

또, 제 1 접합부로서, 상기 J 자상의 제 1 접합부 대신에, 길이 (L_1') 가 긴 직선상의 제 1 접합부를 채용한 용접부에 대해서도 동일하게 하여 제조하고, T 자형의 박리 시험편 (9) 을 제조하였다.Moreover, as a 1st joint part, instead of the said J-shaped 1st joint part, it manufactured similarly also about the welded part employing the long linear first joint part of _{length (L1'), and a T-shaped peeling test piece (9)} was prepared.

이렇게 하여 얻은 T 자형의 박리 시험편에 대해, 용접부, 특히 제 1 접합부와 후속 접합부의 용접 종단부에 있어서의 균열의 발생 유무를, 육안 및 침투 탐상시험으로 판정하였다. With respect to the thus obtained T-shaped peeling test piece, the presence or absence of cracks in the weld, particularly in the weld end of the first joint and the subsequent joint, was determined by visual inspection and penetration testing.

이어서, 상기 T 자형의 박리 시험편에 대해, 2 매의 L 자형 강판의 장변의 길이 방향을 인장 방향하는 인장 시험을, 속도 10 ㎜/min 으로 실시하고, 박리 강도 (최대 하중) 를 측정하였다. 또한, 본 실시예에서는, 박리 강도가 3.0 kN 이상인 경우를 「합격」 이라고 판정하였다.Next, the T-shaped peeling test piece was subjected to a tensile test in which the longitudinal direction of the long side of two L-shaped steel sheets was in the tensile direction at a rate of 10 mm/min, and the peel strength (maximum load) was measured. In addition, in this Example, the case where peeling strength was 3.0 kN or more was judged as "pass".

[표 1][Table 1]

[표 2-1][Table 2-1]

[표 2-2][Table 2-2]

[표 2-3][Table 2-3]

상기 용접 균열 유무의 판정 결과 및 박리 강도의 측정 결과를 표 2 에 병기하였다. Table 2 shows the results of the determination of the presence or absence of weld cracks and the measurement results of peel strength.

이 결과로부터, 본 발명에 적합한 조건으로 겹침 레이저 빔 용접한 시험편 (No. 1, 8, 15, 22, 29, 36, 43, 50, 57 및 64) 은, 모두 접합부의 용접 종단부에 균열 발생이 없고, 박리 강도도 3.0 kN 이상이었다. From this result, in all of the test pieces (No. 1, 8, 15, 22, 29, 36, 43, 50, 57 and 64) which were laminated|stacked laser beam welding under the conditions suitable for this invention, a crack occurred in the welding terminal part of a joint part. There was no peeling strength, and the peeling strength was also 3.0 kN or more.

이에 비해, No. 2, 9, 16, 23, 30, 37, 44, 51, 58 및 65 의 시험편은, 용접부의 간극 (G) 이, 강판의 합계 두께 (T) 의 15 ％ 보다 컸기 때문에, 모두 접합부의 용접 종단부에 균열이 발생하고, 박리 강도도 3.0 kN 미만이었다. In contrast, No. In the test pieces of 2, 9, 16, 23, 30, 37, 44, 51, 58 and 65, since the gap G of the weld was larger than 15% of the total thickness T of the steel sheet, all of the weld ends of the joint. Cracks occurred in the part, and the peel strength was also less than 3.0 kN.

또, No. 3, 10, 17, 24, 31, 38, 45, 52, 59 및 66 의 시험편은, 접합부의 용융 금속의 폭 (w) 이 접합부의 용융 금속의 최소 두께 (b) 의 1/2 보다 컸기 때문에, 용접 균열이 발생하였다. 한편, No. 4, 11, 18, 25, 32, 39, 46, 53, 60 및 67 의 시험편은, 접합부의 용융 금속의 폭 (w) 이 접합부의 용융 금속의 최소 두께 (b) 의 1/8 보다 작았기 때문에, 용접 균열의 발생은 없었지만, 박리 강도가 3.0 kN 미만이었다. Also, No. For the specimens of 3, 10, 17, 24, 31, 38, 45, 52, 59 and 66, since the width (w) of the molten metal of the joint was greater than 1/2 of the minimum thickness (b) of the molten metal of the joint, , weld cracks occurred. On the other hand, No. For the specimens of 4, 11, 18, 25, 32, 39, 46, 53, 60 and 67, the width (w) of the molten metal in the joint was less than 1/8 of the minimum thickness (b) of the molten metal in the joint. Therefore, although there was no generation|occurrence|production of a weld crack, the peeling strength was less than 3.0 kN.

또, No. 5, 12, 19, 26, 33, 40, 47, 54, 61 및 68 의 시험편은, 제 1 접합부의 길이 (L₁) 가 15.0 ㎜ 보다 짧기 때문에, 용접 균열이 발생하였다. Also, No. In the test pieces of 5, 12, 19, 26, 33, 40, 47, 54, 61, and 68, since the length (L ₁ ) of the 1st joint part was shorter than 15.0 mm, a weld crack generate|occur|produced.

또, No. 6, 13, 20, 27, 34, 41, 48, 55, 62 및 69 의 시험편은, 후속 접합부의 길이 (L₂) 가 8.0 ㎜ 보다 짧기 때문에, 용접 균열이 발생하였다. Also, No. In the test pieces of 6, 13, 20, 27, 34, 41, 48, 55, 62 and 69, since the length (L ₂ ) of the subsequent joint was shorter than 8.0 mm, weld cracks occurred.

또, No. 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, 63 및 70 의 시험편은, 제 1 접합부와 인접하는 후속 접합부 사이 및 후속 접합부끼리 사이의 거리 (a) 가, 후속 접합부 길이 (L₂) 보다 길기 때문에, 용접 균열이 발생하고, 박리 강도도 3.0 kN 미만이었다.Also, No. For the specimens of 7, 14, 21, 28, 35, 42, 49, 56, 63 and 70, the distance (a) between the first junction and the adjacent subsequent junctions and between the subsequent junctions was equal to the length of the subsequent junction (L _{2 )} ), so that weld cracking occurred, and the peel strength was also less than 3.0 kN.

또, No. 71 및 72 는, 강도 레벨이 상이한 2 매의 강판을, 본 발명에 적합한 조건으로 겹침 레이저 빔 용접한 시험편에 대한 시험 결과를 나타낸 결과이며, 590 ㎫ 급과 980 ㎫ 급의 조합에서도, 강의 성분 조성이 본 발명의 적합 범위 내인 No. 71 은, 용접 균열도 없고, 우수한 박리 강도가 얻어지지만, 강의 성분 조성이 본 발명의 적합 범위 외인 No. 72 는, 용접 균열이 발생하고, 박리 강도도 3.0 kN 미만이었다. Also, No. 71 and 72 are results showing the test results for a test piece in which two steel sheets having different strength levels are laminated laser beam-welded under conditions suitable for the present invention, even in a combination of 590 MPa class and 980 MPa class, the composition of the steel No. within the suitable range of this invention. 71 has no weld cracking and excellent peel strength is obtained, but the component composition of steel is outside the suitable range of the present invention. In 72, weld cracking occurred, and the peel strength was also less than 3.0 kN.

또, No. 73 은, 제 1 접합부로서 길이 (L_1') 가 긴 직선상의 접합부를 채용한 시험편이며, 본 발명에 적합한 조건으로 겹침 레이저 빔 용접함으로써, 용접 균열도 없고, J 자상의 제 1 접합부와 동등한 박리 강도가 얻어지는 것을 알 수 있었다. Also, No. _{73 is a test piece employing a straight joint with a long length (L 1 '} ) as the first joint portion, and by overlap laser beam welding under conditions suitable for the present invention, there is no weld crack, peeling equivalent to the first joint portion of the J-shape It was found that strength was obtained.

상기한 바와 같이, 본 발명에 따라 겹침 레이저 빔 용접을 실시한 본 발명예에서는, 모두 본 발명이 목적으로 하는 특성을 갖는 양호한 겹침 레이저 빔 용접 이음매가 얻어지고 있는 데 반해, 본 발명의 조건을 벗어나는 비교예에서는, 양호한 겹침 레이저 빔 용접 이음매를 얻을 수 없었다.As described above, in the examples of the present invention in which lap laser beam welding was performed according to the present invention, good lap laser beam welding joints having all the properties targeted by the present invention were obtained, whereas comparisons outside the conditions of the present invention In the example, a good overlap laser beam welded seam could not be obtained.

산업상 이용가능성Industrial Applicability

본 발명의 기술은, 고속이고 또한 저(低)변형인 용접이 가능하기 때문에, 플랜지부를 가진 자동차용 구조 부재에 바람직하게 적용할 수 있다.The technique of the present invention can be preferably applied to a structural member for automobiles having a flange portion because high-speed and low-strain welding is possible.

1 : 겹침 레이저 빔 용접 이음매
2, 3 : 강판
2a : 세로벽부
2b : 플랜지부
4, 14 : 제 1 접합부
4a, 14a : 제 1 접합부의 용접 종단부의 중심부
5, 15 : 후속 접합부
5a, 15a : 후속 접합부의 용접 종단부의 중심부
6 : 용접부
7 : L 자 강판
7a : L 자 강판의 장변
7b : L 자 강판의 폭
8 : 접합부의 용접 종단부의 균열
9 : 박리 시험편
WH : 용접 헤드
LB : 레이저 빔
D : 용접 헤드의 이동 방향
d : 레이저 빔의 주사 방향
L₁, L_{1' :} 제 1 접합부의 길이
L₂ : 후속 접합부의 길이
a : 인접하는 접합부끼리 사이의 최단 거리
b : 접합부의 용융 금속의 최소 두께
w : 접합부의 용융 금속의 폭
G : 강판 사이의 간극
S : 접합부의 용접 시단부
E : 접합부의 용접 종단부
Fa : 종래의 접합부의 용접 종단부에 가해지는 응력
Fb : 후속 접합부의 초기 용접 종단부에 가해지는 응력
Fc : 제 1 접합부의 용접 종단부에 가해지는 응력
0 : 용접 위치 (X) 의 기준점 1: Overlap laser beam welding seam
2, 3: steel plate
2a: vertical wall part
2b: flange part
4, 14: first junction
4a, 14a: the center of the weld end of the first joint
5, 15: subsequent junction
5a, 15a: the center of the weld end of the subsequent joint
6: welding part
7: L-shaped steel plate
7a: Long side of L-shaped steel plate
7b: Width of L-shaped steel plate
8: cracks at the weld end of the joint
9: peel test piece
WH: welding head
LB: laser beam
D: moving direction of welding head
d: scanning direction of the laser beam
L ₁ , L _1': the length of the first junction
L ₂ : length of subsequent junction
a: the shortest distance between adjacent junctions
b: the minimum thickness of the molten metal at the joint
w: width of molten metal at the joint
G: Gap between steel plates
S: Welded end of the joint
E: Weld end of joint
Fa: Stress applied to the weld end of a conventional joint
Fb is the stress applied to the initial weld end of the subsequent joint.
Fc: stress applied to the weld end of the first joint
0: reference point of welding position (X)

Claims

In the overlap laser welding joint having a welding portion formed by overlapping a plurality of steel plates,
The total gap (G) between the steel sheets constituting the welded portion is in the range of 0 to 15% of the total thickness (T) of the steel sheets constituting the welded portion,
The welding part consists of a linear first junction part and a linear subsequent junction part arranged in a row shape following the first junction part,
The first welding end portion of the first joint portion and the welding terminal portion of the subsequent joint adjacent thereto are opposed to each other, and the welding start portion and the welding terminal portion of the subsequent joint portions are opposite to each other,
The first joint has a J-shape consisting of a straight joint and a curved joint of arc or circular shape connected to the welding terminal side of the straight joint,
Moreover, the said welding part satisfy|fills all of following (1)-(4) Formula, The overlap laser welding joint characterized by the above-mentioned.
15.0 ≤ L ₁ ≤ 30.0 … (One)
8.0 ≤ L ₂ ≤ 20.0 … (2)
1/8 ≤ w/b ≤ 1/2 … (3)
1/4 ≤ a / (L ₁ + L ₂ ) ≤ 1/2 or 1/2 ≤ a / L ₂ ≤ 1 … (4)
where, L ₁ : Length of the first junction (mm)
L ₂ : Length of subsequent joint (mm)
b: the minimum thickness of the molten metal at the joint (mm)
w: width of molten metal at the joint (mm)
a: The shortest distance between the joints (mm)

The method of claim 1,
The said 1st joint part consists only of a linear joint part, and the following (1') formula is satisfied instead of the said (1) formula, The overlap laser welding seam characterized by the above-mentioned.
30.0 < L _1' ≤ 40.0 ... (One')
Here, L _1' : Length of the linear joint (mm)

3. The method according to claim 1 or 2,
At least one of the steel sheets, C: 0.07 to 0.4 mass%, Si: 0.2 to 3.5 mass%, Mn: 1.8 to 5.5 mass%, P+S: 0.03 mass% or less, Al: 0.08 mass% or less, and N: 0.010 mass% The overlap laser beam welding seam characterized by containing the following, and has a component composition which consists of Fe and an unavoidable impurity.

4. The method of claim 3,
The said steel plate further contains the component of at least 1 group of the following A group and B group in addition to the said component composition, The overlap laser welding seam characterized by the above-mentioned.
·A group; Ti: 0.0005 to 0.01 mass% and Nb: 0.005 to 0.050 mass% one or two selected from
· Group B; One or two or more selected from Cr: 1.0 mass% or less, Mo: 0.50 mass% or less, and B: 0.10 mass% or less

5. The method according to any one of claims 1 to 4,
At least one of the steel sheets is a high-tensile steel sheet having a tensile strength of 980 MPa or more.

A plurality of steel sheets are stacked up and down, and a laser beam is intermittently irradiated to the surface of one side of the overlapped steel sheets to form a weld in which a linear first joint portion and a linear subsequent joint portion are arranged in a row following the first joint portion. when doing,
The total gap (G) between the steel sheets constituting the welded portion is within the range of 0 to 15% of the total thickness (T) of the steel sheets constituting the welded portion,
By reversing the moving direction of the welding head irradiating the laser beam and the scanning direction of the laser beam, the welding start end of the first joint and the welding end of the subsequent joint adjacent to the first joint face each other, and the subsequent joint In addition to making the welding start and welding ends face each other,
The shape of the first joint portion is set to a J-shape consisting of a straight joint portion and an arcuate or circular curved joint portion connected to the welding terminal side of the linear joint portion,
In addition, the welding portion, so that all of the following formulas (1) to (4) are satisfied, at least one of a laser output, a focal position, a welding speed, and a beam diameter is controlled.
15.0 ≤ L ₁ ≤ 30.0 … (One)
8.0 ≤ L ₂ ≤ 20.0 … (2)
1/8 ≤ w/b ≤ 1/2 … (3)
1/4 ≤ a / (L ₁ + L ₂ ) ≤ 1/2 or 1/2 ≤ a / L ₂ ≤ 1 … (4)
where, L ₁ : Length of the first junction (mm)
L ₂ : Length of subsequent joint (mm)
b: the minimum thickness of the molten metal at the joint (mm)
w: width of molten metal at the joint (mm)
a: The shortest distance between the joints (mm)

7. The method of claim 6,
Controlling at least one of laser power, focal position, welding speed, and beam diameter so that the first joint consists only of a linear joint, and satisfies the following (1') expression instead of the above (1) expression A method for manufacturing an overlap laser welded seam.
30.0 < L _1' ≤ 40.0 ... (One')
Here, L _1' : Length of the linear joint (mm)

A structural member for an automobile body having the lap laser welding seam according to any one of claims 1 to 5.