KR20230002269A - 코팅된 강판을 용접하는 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 코팅된 강판, 보다 상세하게는 알루미늄-실리콘 금속 코팅층으로 코팅된 강판을 용접하는 방법에 관한 것으로서, 두 개의 레이저 빔의 구성이 제공되고, 레이저 빔은 형성될 용접 풀에 작용하고, 적어도 하나의 레이저 빔이 회전 축 둘레로 회전하여 레이저 빔이 서로에 대해 상대적인 운동을 수행하고, 레이저 빔이 용접 축을 따라 안내되며, 용접 풀의 혼합을 이루어내기 위해, 정의된 교반 효과와 정의된 용접 속도는 상호 의존적으로 준수되며, 교반 효과에는 다음 식들이 적용되는 데, 식 (I)인
Figure pct00018
에서, frot은 회전 주파수이고, vw는 용접 속도이며, 식 (II)인
Figure pct00019
가 적용되며, 강판의 용접에 있어 용접 필러 와이어가 사용되고, 용접 필러 와이어는, C = 모재의 C × 0.80 내지 2.28, Cr = 8% 내지 20%, Ni < 5%, Si = 0.2% 내지 3%, Mn = 0.2% 내지 1%, 선택적으로, Mo < 2%, 선택적으로, V 및/또는 W의 총 합 < 1%, 잔류 철 및 불가피한 제련 관련 불순물인 조성으로 이루어지고, 모든 양은 질량%로 표시된다.

Description

코팅된 강판을 용접하는 방법
본 발명은 청구항 제1항의 전제부에 따른 코팅된 강판(steel sheet)을 용접하는 방법에 관한 것이다.
자동차 공학에서는, 승객실의 충분한 안정성을 확보하기 위해 차체의 부품을 고경화성 강판으로 생산하는 것이 알려져 있다. 이와 관련하여, 고강도 강은, 내하중 용량이 크기 때문에 치수를 줄일 수 있고 따라서 중량도 줄일 수 있어서 연료 소비를 줄일 수 있다는 장점이 있다.
이러한 방식으로 구현되는 고강도 강 유형은, 예를 들어, 망간-붕소 합금강, 예를 들어, 이 목적을 위해 가장 자주 사용되는 강인 22MnB5를 포함한다.
이러한 종류의 고강도 강 유형은, 원래 페라이트-펄라이트 강 구조가 오스테나이트 구조로 변환될 정도로 고온으로 가열되는 소위 프레스-경화 공정을 사용하여 처리된다. 이러한 철의 오스테나이트계 고온 구조는 임계 경화 속도보다 빠른 속도로 담금질에 의해 철을 마르텐사이트 구조로 변환시킬 수 있다. 오스테나이트와 마르텐사이트의 탄소 용해도가 상이하기 때문에, 이 경우 격자 왜곡이 발생하여, 최대 1500 MPa 초과의 높은 경도를 가능하게 한다. 이 경화 공정은 오랫동안 알려져 왔으며 이에 따라 자주 사용된다.
프레스 경화에 있어서, 이러한 구성요소는 기본적으로 직접 공정과 간접 공정을 구분하여 두 개의 상이한 방식으로 생산될 수 있다.
직접 공정에서, 평평한 시트 바(sheet bar)는 오스테나이트화된 다음 프레스 경화 도구에서 하나의 스트로크 또는 여러 스트로크로 형성 및 담금질된다.
이 공정은, 비교적 유리하지만, 금형으로부터 고도로 복잡한 기하학적 형상을 항상 제거할 수 있는 것은 아니다.
간접 공정에서는, 먼저 냉간 성형을 통해 평평한 시트 바로부터 구성요소를 생산하는데, 이는 복잡한 기하학적 형상도 허용한다. 이후, 형성된 구성요소는, 오스테나이트화되고 이어서 일반적으로 더 광범위한 형상화 절차를 거치지 않고 프레스 경화 도구에서 담금질된다. 따라서, 성형 도구는, 이미 형성된 구성요소의 윤곽에 해당하는 윤곽을 가지며, 경화에만 사용된다.
프레스 경화에 사용되는 이러한 종류의 강판은, 부식 방지 코팅된 시트 바의 형태로 간단하게 구현될 수 있다. 이와 관련하여 일반적인 부식 방지 코팅은, 아연 코팅, 아연 합금 코팅, 알루미늄 코팅 또는 알루미늄 합금 코팅이다.
또한, 상이한 강 유형이 함께 용접되거나 동일한 유형이지만 두께가 상이한 강이 함께 용접되는 소위 맞춤형 블랭크(tailored blanks)라고 하는 조립된 시트 바를 사용하는 것이 알려져 있다.
코팅 시작 시트 바는 당연히 여기에서 또한 선택 사항이므로, 예를 들어, 두께가 다른 22MnB5로 만들어진 두 개의 판과 알루미늄-실리콘 코팅이 서로 용접된다.
그러나, 특히 알루미늄-실리콘 코팅된 판을 용접할 때, 코팅의 알루미늄이 용접 이음매로 명확하게 이동하는 것이 확인되었다. 용접 이음매의 알루미늄은 마르텐사이트 변환 또는 마르텐사이트 형성에 부정적인 영향을 미치며, 또한, 알루미늄은, 본질적으로 비교적 단단하지만 매우 취성이어서 균열의 원인이 될 수 있는 금속간 상(intermetallic phase)의 형성을 야기한다.
맞춤형 블랭크를 용접할 때 이러한 문제를 피하기 위해, 알루미늄-실리콘이 용접 이음매에 침투할 수 있는 것을 방지하도록, 용접 전에 계획된 맞대기 용접 조인트의 양측에 있는 일부 영역의 알루미늄층을 제거하는 것이 알려져 있다.
여기서의 단점은, 이 경우, 용접 이음매의 영역에 부식 방지가 없으며 특히 경화 목적을 위한 가열로 인해 용접 이음매와 용접 이음매에 인접한 가장자리가 후속하여 스케일(scale)을 발생시키고 탄소가 제거될 수 있다는 점이다.
여기서의 다른 단점은, 알루미늄-실리콘 코팅을 제거하기 위한 이들 방법이 제어하기 쉽지 않은 추가 처리 단계를 구성한다는 점이다.
DE 10 2012 111 118 B3은, 맞대기 조인트에서 용접이 수행되고 공작물(workpiece) 또는 공작물들이 적어도 1.8 mm의 두께를 갖고/갖거나 맞대기 조인트에서 적어도 0.4 mm의 두께 증가가 발생하며, 레이저 용접 동안, 레이저 빔으로 생성된 용융 풀에 필러 와이어가 도입되는, 프레스 경화성 강, 특히, 망간-붕소 강의 하나 이상의 공작물을 레이저 용접하는 방법을 개시하였다. 용접 이음매가 열간 성형 동안 마르텐사이트 구조로 확실하게 경화될 수 있도록, 본 문헌은, 망간, 크롬, 몰리브덴, 실리콘, 및/또는 니켈을 포함하는 그룹으로부터의 적어도 하나의 합금 원소를 필러 와이어에 첨가하는 단계를 제공하며, 이는 레이저 빔으로 생성된 용융 풀에서 오스테나이트의 형성을 촉진하고, 이러한 적어도 하나의 합금 원소는, 공작물 또는 공작물들의 프레스-경화성 강에서보다 적어도 0.1중량% 더 큰 질량 분율을 갖는 필러 와이어에 존재한다.
DE 10 2014 001 979 A1은 맞대기 접합부에서 경화성 강으로 된 하나 이상의 공작물을 레이저 용접하는 방법을 개시하고 있으며, 강은 특히 망간-붕소 강이고, 공작물은 0.5 mm 내지 1.8 mm의 두께를 갖고/갖거나 0.2 mm 내지 0.4 mm의 두께 증가가 맞대기 조인트에서 발생하며, 레이저 용접 동안, 필러 와이어가 용융 풀에 도입되고, 용융 풀은 하나의 레이저 빔만으로 생성된다. 용접 이음매가 열간 성형 동안 마르텐사이트 구조로 확실하게 경화될 수 있도록, 본 문헌은, 필러 와이어가 망간, 크롬, 몰리브덴, 실리콘, 및/또는 니켈을 포함하는 그룹으로부터의 하나 이상의 합금 원소를 함유하여 오스테나이트의 형성을 촉진하는 단계를 제공한다.
EP 2 737 971 A1은 맞춤형 용접 블랭크 및 이를 제조하는 방법을 개시하고 있으며, 판은, 두께 또는 조성이 상이한 판이 서로 연결되는 방식으로 생산되며, 이는 용접 영역의 품질 문제를 줄이기 위한 것이다. 여기에서도, 800℃ 내지 950℃의 온도 범위에서 페라이트가 생성되지 않도록 구현되어야 하는 필러 와이어가 사용된다. 이 방법은 특히 AlSi 코팅 판에 적합해야 하며, 이 와이어도, 특히 탄소 또는 망간으로 이루어진 오스테나이트-안정화 원소의 높은 함량을 가져야 한다.
EP 1 878 531 B1은 표면 코팅된 금속 공작물을 레이저 아크 하이브리드 용접하는 방법을 개시하고 있으며, 이는 표면 코팅이 알루미늄을 함유하도록 하는 것이다. 레이저 빔은, 금속의 용융물 및 부품 또는 부품들의 용접물이 생산되도록 그리고 용접되기 전에 부품들 중 적어도 하나가 용접될 측방향 절단면들 중 하나의 표면 상에 알루미늄-실리콘 코팅의 증착물을 갖도록 적어도 하나의 아크와 결합되어야 한다.
EP 2 942 143 B1은 두 개의 블랭크를 결합하는 방법을 개시하고 있으며, 블랭크는 알루미늄층 또는 알루미늄 합금층을 포함하는 코팅된 강판이며, 두 개의 부품은 레이저 빔과 아크를 사용하여 서로 용접되고, 아크 토치는 필러 와이어 전극을 포함하고, 필러 와이어 전극은 안정화 요소를 포함하는 강 합금으로 이루어지고, 레이저와 아크가 용접 방향으로 이동하며, 아크 용접 토치는 용접 방향에 있어서 레이저 빔의 앞에 위치한다.
EP 2 883 646 B1은 두 개의 블랭크를 결합하는 방법을 개시하고 있으며, 블랭크들 중 적어도 하나는 알루미늄층 또는 알루미늄 합금층을 포함하고, 용접 절차 중에, 금속 분말이 용접 영역에 공급되고, 금속 분말은 감마-안정화 원소를 포함하는 철계 분말이고, 레이저 빔 용접은 트윈 스폿 레이저 빔 용접이다.
EP 2 007 545 B1은 매우 우수한 기계적 특성을 갖는 용접 부품을 생산하는 방법을 개시하고 있으며, 강판은 금속간 층과 금속간 층 상에 제공된 금속 합금층으로 이루어진 코팅을 갖는다. 강판을 용접하기 위해, 금속간 층 상의 금속 합금층은, 강판의 주변에서, 즉, 용접될 영역에서 제거되어야 하며, 이 층은 알루미늄 합금층이다. 이 코팅은, 용접 전에 용접 이음매에서 알루미늄의 유해한 영향을 피하기 위해 알루미늄-실리콘 층으로서 구현된 이 층이 기화되도록 레이저 범에 의해 제거되어야 한다. 동시에, 부식 방지 효과를 잠재적으로 제공하기 위해 금속간 층이 제자리에 있어야 한다.
WO 2017/103149 A1은 개별적으로 생성된 두 개의 레이저 빔이 계획된 용접 이음매를 따라 안내되는 용접 방법을 개시하고 있으며, 제1 레이저 빔은 플럭스-코어드(flux-cored) 와이어를 용융하는 데 사용되는 한편 제2 레이저의 목적은 회전 운동을 통해 용융 풀의 혼합을 보장하는 것이다. 이는 한편으로는 필러 재료의 용융을 보장하고 다른 한편으로는 필러 재료의 혼합을 보장하기 위해 수행된다. 또한, 선행 레이저 빔이 생성되어 플럭스 코어드 와이어를 용융하는 한편 후속 레이저 빔이 두 개의 레이저 빔으로 분할되어 용접 이음매를 따라 차례로 안내되는 방법을 개시하며, 이 경우 이들 레이저 빔의 이동은 필요하지 않은 것으로 설명하고 있다.
WO 2019/030249 A1은, 용접 공정 동안 용접 풀을 혼합하기 위해 레이저가 회전함에 따라 이 레이저에 의해 두 개의 알루미늄-실리콘-코팅된 판이 서로 결합되는 용접 방법을 개시하고 있다.
WO 2017/103149 A1의 경우, 장비 기술이 엄청나게 비싸다는 단점이 있으며, 또한, 개시된 와이어를 사용한 직렬 이중 초점을 이용하는 경우, 충분한 균질화 효과가 발생하지 않는 것으로 나타났다.
DE 10 2017 120 051 A1은, 강판들 중 적어도 하나가 알루미늄으로 이루어진 코팅을 갖는 프레스-경화성 망간-붕소 강으로 제조된 하나 이상의 강판을 레이저 빔 용접하는 방법을 개시하고 있으며, 레이저 빔 용접은, 레이저 빔으로만 생산되는 용융 풀에 필러 와이어를 공급함으로써 수행된다. 필러 와이어는 적어도 하나의 오스테나이트-안정화 합금 원소를 함유해야 한다. 이 방법의 목적은, 상대적으로 낮은 에너지 소비와 높은 생산성으로, 열간 성형 후에 용접 이음매가 모재의 강도와 유사한 강도를 갖는다는 사실을 달성하는 것이다. 이를 달성하기 위해, 레이저 빔이 용접 방향에 대해 횡방향으로 진동하는 방식으로 진동하도록 설정되고, 레이저 빔의 진동 주파수가 적어도 200 Hz, 바람직하게는 적어도 500 Hz인 것을 제안하고 있다. 이 목적은 용접될 강 가장자리의 주변에서 알루미늄 코팅을 제거할 필요를 제거하는 것이다.
JP 2004 000 1084는, 갭-브리징(gap-bridging) 능력을 개선하고 깊은 용접을 개선하기 위해 레이저 용접 방법과 아크 용접 방법을 서로 결합하는 용접 방법을 개시하고 있으며, 두 개의 빔이 서로 회전하도록 설계된 용접 장치를 사용하여 레이저를 두 개의 빔을 갖는 레이저로서 구현할 수 있다.
DE 10 2014 107 716 B3은 용접 스패터의 발생을 줄이기 위해 용접 동안 용접을 수행하는 레이저 빔이 진행 동작을 수행하면서 3차원적으로 진동하는 중첩된 운동으로 설정되며, 진동 운동은 맞대기 조인트에 평행하게 또는 수직으로 실행되는, 방법을 개시하고 있다.
전술한 방법에서, 안정적인 중량 지지 용접 이음매를 실제로 안정적으로 생산할 수 없다는 단점이 있으며, 알려지지 않은 이유로, 용접 이음매의 최종 강도의 차가 큰 경우가 많다.
본 발명의 목적은 용접 방법을 생성하고 재현가능한 기계적 특성을 갖는 용접 이음매를 생산하는 것이다.
이 목적은 청구항 1의 특징을 갖는 방법으로 달성된다.
유리한 변형예는 종속항에 개시되어 있다.
본 발명에 따르면, 하나의 레이저 빔이 와이어를 용융하는 한편 두 개의 후속 레이저 빔이 추가 에너지를 용융 풀에 도입하는 방법에서, 알려지지 않은 이유로, 용접 이음매가 종종 매우 상이한 특성을 갖는다는 점을 발견하였다.
본 발명에서는, 단일 레이저에 의해 교반을 수행하지만 와이어를 사용하는 방법에서, 용융 풀의 코팅으로부터 알루미늄을 최적으로 혼합하더라도, 수학적으로 말하자면 특히 얇은 판 두께의 경우에 용접 이음매를 불충분하게 경화시킬 수 있는 알루미늄이 여전히 충분하다는 점을 발견하였다. 또한, 진동하는 단일 지점 레이저가 일관된 용접 이음매 품질을 명백하게 보장할 수 없다는 점을 확인하였다.
본 발명에 따르면, 용접 이음부에서 코팅의 알루미늄과 필러 와이어를 균질하게 분배하기 위해, 자연적으로 존재하는 용융 풀 전류가 트윈 레이저 빔의 회전에 의해 생성되는 추가 강제 전류와 중첩된다.
본 발명에서는, 회전 주파수와 용접 속도 간의 관계가 있으며, 이러한 관계가 없으면 원하는 교반 효과가 달성될 수 없다는 점을 발견하였다.
또한, 원하는 효과를 더욱 개선하기 위해 스폿 직경과 스폿 간격 모두를 정의된 방식으로 설정하는 것이 유리한 것으로 밝혀졌다.
본 발명에 따르면, 용접 풀에서 회전하는 적어도 두 개의 레이저 빔, 특히, 두 개의 서브-레이저 빔이 제공된다. 이와 관련하여, 용접 레이저는, 예를 들어, 용접 풀 중심 둘레로 대칭적으로 회전할 수 있거나 용접 풀 중심 둘레로 비대칭적으로 회전할 수 있으며, 여기서 하나의 용접 빔 또는 레이저 빔은 용접 풀 중심 둘레로 더 작은 반경으로 회전하는 반면, 제2 용접 빔 또는 레이저 빔은 용접 풀 중심 둘레로 더 큰 반경으로 회전한다.
다른 가능한 구현예에서, 하나의 레이저 빔은 용접 풀 중심을 따라 이동하는 반면, 제2 용접 빔 또는 레이저 빔은 제1 용접 빔 둘레로 궤도를 따라 진동하거나 회전한다. 본 발명은 진행 속도와 교반 효과가 특히 서로 일치되어야 한다는 점을 발견하였다. 진행 속도와 교반 효과가 잘못 조합되는 경우, 험핑, 강력한 스패터 형성, 및 심지어 용접 이음매의 천공과 같은 부정적인 영향이 발생한다. 진행 속도가 매우 느리면, 공정의 경제적 타당성에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 이 경우의 교반 효과는 회전 수를 진행 거리로 나눈 값으로서 정의된다.
용접 풀을 균질화하기 위한 본 발명에 따른 물리적 수단의 사용에 추가하여, 각각의 알루미늄-실리콘 층을 완전히 또는 부분적으로 제거하지 않고 본 발명에 따라 야금학적 수단을 또한 사용하여 코팅된 강을 서로 용접하지만, 용접된 연결부의 기계적 특성에 대한 알루미늄의 부정적인 영향이 보충 재료의 사용을 통해 중화된다. 또한, 본 발명에 따르면, 용접 이음매의 탈탄소화 및 스케일 형성이 방지되고, 용접 이음매의 고온 강도가 증가되며, 용접 이음매에 널리 퍼져 있는 열등한 공구-유도 냉각 조건을 보상하는 방식으로 후속 열간 성형 공정을 위해 용접 이음매가 또한 강화된다.
알루미늄의 또는 더 정확하게는 알루미늄의 부정적인 영향의 본 발명에 따른 야금학적 중화의 경우, 알루미늄의 영향을 상쇄하기 위해 화학적 상태 또는 보다 정확하게는 합금 상태가 보정된 특수 보충 재료로 용접이 수행된다. 이 경우의 보충 재료는 분말, 와이어 또는 이들의 조합 중에서 선택될 수 있다. 바람직하게, 용접 와이어는, 취급 및 공급과 관련하여 공정 관련 이점을 가질 수 있으므로, 보충 재료로서 선택될 수 있다.
특히, 용접 와이어는, 정의된 크롬 함량을 가져서, 스케일 형성 및 주변 탈탄소화를 강력하게 억제한다.
결과적으로, 종래 기술과는 달리, 감마 안정화가 수행되지 않고 대신 소량의 니켈 및 망간으로 용접이 수행된다. 그럼에도 불구하고 놀랍게도 고강도 용접 이음매가 생성된다는 사실이 밝혀졌다.
따라서, 무절삭 용접을 성공적으로 수행하고 용접 연결부의 기계적 특성에 대한 알루미늄의 부정적인 영향을 억제할 수 있으며, 이에 더하여, 용접 이음매의 탈탄소화 및 스케일 형성이 실질적으로 방지되고 용접 이음매의 열간 강도가 증가된다. 이는 특히 용접이 상승된 크롬 함량으로 수행되어 경화성을 증가시킨다는 사실 때문에 성공한다. 이는 본 발명이 열간 성형 공정에서 열등한 공구-유도-냉각 상태가 용접 이음매에서 널리 퍼져 있으며, 이는 프레스 경화 절차 후의 용접 이음매의 경도 감소에 반영된다는 점을 발견하였기 때문에 중요하다.
따라서, 전체적으로, 재료에 특별히 맞는 필러 와이어를 사용함으로써, 알루미늄을 크게 중화하고, 용접 이음매의 크롬 함량에 의해 스케일 형성 및 주변 탈탄소화를 강력하게 억제한다. 적합한 필러 와이어는, 모재의 탄소 함량의 0.80배 내지 2.28배, 바람직하게는 모재의 탄소 함량의 0.88배 내지 1.51배, 특히 바람직하게는 모재의 탄소 함량의 0.90배 내지 1.26배, 더욱 바람직하게는 모재의 탄소 함량의 0.90배 내지 1.17배에 대응하는 탄소 함량, 8% 내지 20%의 크롬 함량, 5% 미만의, 바람직하게는 1% 미만의 니켈 함량, 0.2% 내지 3%의 실리콘 함량, 0.2% 내지 1%의 망간 함량, 및 선택적으로 최대 2%, 바람직하게는 0.5% 내지 2%의 몰리브덴 함량을 갖는다.
이러한 종류의 필러 와이어로 용접할 때, 설명에 요약된 바와 같이 후속 경화 공정에서 스케일 형성 및 탈탄소를 강력하게 억제하고 알루미늄의 영향을 "중화"시키는 데 성공할 수 있다.
따라서, 본 발명은 코팅된 강판, 특히, 알루미늄-실리콘 금속 코팅층으로 코팅된 강판의 용접 방법에 관한 것으로서, 두 개의 레이저 빔의 구성이 제공되고, 레이저 빔은 형성될 용접 풀에 작용하고, 적어도 하나의 레이저 빔은 회전 축을 중심으로 회전하여, 레이저 빔들이 서로에 대한 이동을 실행하고, 레이저 빔은 용접 축을 따라 안내되고, 용접 풀의 혼합을 달성하기 위해, 서로에 대해 정의된 교반 효과 및 정의된 용접 속도가 준수되고, 다음에 따르는 조건이 교반 효과에 적용된다.
Figure pct00001
여기서 frot은 회전 주파수이고, vw는 용접 속도이며, 다음에 따르는 조건이 적용된다.
Figure pct00002
Figure pct00003
강판을 용접할 때, 용접 필러 와이어를 사용하며, 용접 필러 와이어는 다음과 같은 조성을 갖는다.
탄소(C) = 모재의 탄소의 %×0.80 - 2.28
크롬(Cr) = 8% - 20%
니켈(Ni) < 5%
실리콘(Si) = 0.2% - 3%
망간(Mn) = 0.2% - 1%
선택적으로 몰리브덴(Mo) < 2%
선택적으로 V 및/또는 W의 전체 < 1%
잔류 철 및 불가피한 제련 관련 불순물, 모든 양은 질량%로 표시됨
본 발명의 일 구현예에서, 레이저 빔들은 회전 축 둘레로 대칭적으로 위치하고 정반대 위치에서 회전 축 둘레로 회전하거나, 하나의 레이저 빔은 용접 축을 따라 안내되고 다른 용접 빔은 제1 레이저 빔 둘레로 회전하거나, 제1 레이저 빔은 회전 축 둘레로 더 작은 제1 반경으로 회전하는 반면 제2 레이저 빔은 회전 축(5) 둘레로 더 큰 반경으로 회전하거나, 이들 이동의 혼합 형태로 회전한다.
일 구현예에서, 레이저 빔들의 대칭적 회전 또는 더 정확하게는 이들의 투영된 영역 또는 스폿의 대칭적 회전의 경우, 레이저 빔은 각각 스폿 간격(xdf)만큼 중심으로부터 서로 이격되고, 스폿 직경 또는 레이저 빔의 직경(df)은 0.1 mm 내지 1 mm이고, 레이저 빔들의 총 커버리지 폭은 서로로부터의 스폿 중심들의 간격과 한 개의 스폿 직경을 더한 합이고, 총 합은 0.5 mm 내지 2.5 mm이다.
본 구현예에서는, 스폿 간격(xdf)에 대해, 다음에 따르는 조건이 적용되는 것이 특히 유리하다.
Figure pct00004
후속 구현예에서, 레이저 빔 구성에 있어서, 두 개의 레이저 빔이 궤도에 위치하고, 제1 레이저 빔은 용접 풀의 중심 축, 즉, 용접 축 상에서 용접 진행 방향을 따라 유지되는 반면, 제2 레이저 빔 또는 제2 스폿은 회전 축(5) 둘레로 회전하며, 여기서 회전 축(5)은, 용접 축(4) 상에 놓이거나 용접 축(4) 둘레로 진동하고 제1 스폿의 중심점(2)을 구성한다.
본 구현예에서는, 스폿 직경이 0.1 mm 내지 1 mm인 경우에 특히 유리하며, 다음에 따르는 조건이 적용된다.
Figure pct00005
및
Figure pct00006
다음 구현예에서, 레이저 빔 구성에 있어서, 두 개의 레이저 빔 또는 두 개의 레이저 스폿이 회전 축 둘레로 회전하고, 제1 레이저 빔 또는 제1 레이저 스폿은 회전 축 둘레로 제1 반경으로 회전하고, 제2 레이저 빔 또는 제2 레이저 스폿은 회전 축 둘레로 제2 반경으로 회전하고, 반경들 중 하나는 나머지 하나보다 크며, 다음에 따르는 조건이 적용된다.
Figure pct00007
여기서 xoff는, 회전 축으로부터 제1 레이저 빔의 거리에 해당하므로, 서로에 대한 레이저 빔의 편심을 정의한다.
전술한 구현예에서, 2 kW 내지 10 kW, 특히, 3 kW 내지 8 kW, 바람직하게는 4 kW 내지 7 kW의 레이저 출력으로 용접을 수행하는 것이 유리하다.
mm-1 단위의 교반 효과(η)가 4 mm-1 내지 30 mm-1인 경우에도 유리하다.
다른 구현예에서, 용접 속도(vw)는 5 m/min 내지 12 m/min, 특히, 6 m/min 내지 10 m/min이다.
교반 효과를 위한 최적의 공정 창은 용접 속도(vw)에도 의존한다.
니켈 함량이 1질량% 미만인 용접 와이어를 사용하면 유리하다.
또한, 0.5질량% 내지 2질량%의 몰리브덴 함량이 용접 와이어에 존재하면 유리하다.
유리하게는, 0 mm 내지 0.3 mm, 특히 0 mm 내지 0.2 mm의 갭 폭이 설정된다. "기술적 제로 갭"이 설정되어 있으면 특히 유리한데, 즉, 강판에는, 공정 관련 이점을 가질 수 있으므로, 의도적인 갭이 없다. 다른 구현예에서, 갭을 0.2 mm로 설정하는 것은 용접 이음매 내의 알루미늄 함량을 감소시키는 데 유리할 수 있다.
필러 와이어의 탄소 함량이 다음으로 설정되는 경우에도 유리하다.
C = 모재의 C × 0.88 내지 1.51
바람직하게는,
C = 모재의 C × 0.90 내지 1.26
특히 바람직하게는,
C = 모재의 C × 0.90 내지 1.17
유리하게는, 붕소-망간 강인 강이 모재로서 사용되고, 이는 오스테나이트화 및 담금질 공정에 의해 특히 바람직하게는 900 MPa 초과의 인장 강도로 경화될 수 있으며, 특히, 예를 들어, 22MnB5 또는 20MnB8 강과 같은 CMnB 강 그룹에 속하는 강이 사용된다.
이와 관련하여, 다음에 따르는 일반적인 합금 조성(질량%)의 강을 모재로서 사용하는 것이 유리하다.
탄소(C) 0.03-0.6
망간(Mn) 0.3-3.0
알루미늄(Al) 0.01-0.07
실리콘(Si) 0.01-0.8
크롬(Cr) 0.02-0.6
니켈(Ni) <0.5
티타늄(Ti) 0.01-0.08
니오븀(Nb) <0.1
질소(N) <0.02
보론(B) <0.02
인(P) <0.01
황(S) <0.01
몰리브덴(Mo) <1
잔류 철 및 제련 관련 불순물
보다 유리하게는, 다음에 따르는 일반적인 합금 조성(질량%)의 강을 모재로서 사용할 수 있다.
탄소(C) 0.03-0.36
망간(Mn) 0.3-2.00
알루미늄(Al) 0.03-0.06
실리콘(Si) 0.01-0.20
크롬(Cr) 0.02-0.4
니켈(Ni) <0.5
티타늄(Ti) 0.03-0.04
니오븀(Nb) <0.1
질소(N) <0.007
보론(B) <0.006
인(P) <0.01
황(S) <0.01
몰리브덴(Mo) <1
잔류 철 및 제련 관련 불순물
또한, 필러 와이어가 0.024질량% 내지 1.086질량%, 특히 바람직하게는 0.186질량% 내지 0.5082질량%, 훨씬 더 특히 바람직하게는 0.20질량% 내지 0.257질량% 범위의 탄소 함량을 갖는 것이 유리하다.
본 발명은, 또한, 전술한 방법에 따라 서로 용접되는 제1 강판과 제2 강판을 포함하는 시트 바에 관한 것이다.
일 구현예에서는, 강판들이 상이한 합금 조성을 갖는 것이 유리하다.
이와 관련하여, 전술한 시트 바가 열간 성형 또는 냉간 성형 및 후속 프레스 경화를 거치는 것이 특히 유리하다.
본 발명을 도면에 기초하여 설명한다. 도면에서,
도 1은 용접 레이저 빔의 대칭, 비대칭 및 궤도 회전을 개략적으로 도시한다.
도 2는 교반 효과에 관한 본 발명에 따른 공정 창을 도시한다.
도 3은 제공된 영역의 외측의 의미와 함께 도 2를 도시한다.
도 4는 본 발명에 따른 구현예와 본 발명에 따르지 않은 구현예의 비교에 있어서 16개의 상이한 테스트를 보여주는 표이다.
도 5는 서로에 대한 스폿 간격 및 스폿 직경의 기능을 갖는 대칭 교반 장치를 도시한다.
도 6은 대칭 교반 장치를 이용하는 공정 창을 도시한다.
도 7은 스폿 간격 및 스폿 직경의 기능을 갖는 궤도 교반 장치의 개략도이다.
도 8은 궤도 교반 장치의 공정 창을 도시한다.
도 9는 스폿 간격, 스폿 직경 및 편심도의 기능을 갖는 비대칭 교반 장치를 도시한다.
도 10은 표의 시험 T1에 따른 연마된 현미경 사진의 경화된 용접 이음매를 도시한다.
도 11은 표의 시험 T2에 따른 연마된 현미경 사진을 도시한다.
도 12는 표의 시험 T4에 따른 용접 이음매의 연마된 현미경 사진을 도시한다.
도 13은 표의 테스트 T16에 따른 연마된 현미경 사진의 용접 이음매를 통한 단면을 도시한다.
도 1은 기본적으로 가능하고 상호 결합가능한 3개의 상이한 레이저 빔 구성을 도시하며, 도시된 레이저 빔 구성에 있어서, 대칭 구성(도 1a)의 경우, 레이저 빔은, 회전 축에 대해 대칭으로 위치하며, 이 경우, 회전 축 둘레로 정반대 위치에서 회전한다.
대칭 구성은 유리하게 최대 교반 효과를 달성할 수 있다.
비대칭 장치(도 1b)를 사용하는 경우, 하나의 레이저 빔이 나머지 레이저 빔보다 회전 축에 더 가깝게 위치하여, 편심이 생성된다. 비대칭 장치는 유리하게는 원하는 용접 이음매의 기하학적 형상에 영향을 줄 수 있다.
궤도 장치(도 1c)를 사용하는 경우, 용접 진행 방향을 따라 이동하는 중심 레이저 빔이 제공되는 반면, 이러한 중심 레이저 빔으로부터 이격되어 있는 제2 레이저 빔은 중심 레이저 빔과 회전 축 모두의 둘레로 회전한다.
궤도 장치는 유리하게는 시트 두께의 가능한 차에 대한 보상 효과를 가질 수 있다.
도 5는 대칭 교반 장치를 보다 상세하게 도시한다.
이 레이저 빔 구성(1)에서는, 이상적인 용접 풀 센터(4)로부터 거의 같은 거리만큼 각각 이격되는 두 개의 레이저 빔(2, 3)이 있다. 바람직하게, 이상적인 용접 풀 중심(4)은, 또한, 회전 방향(6, 7)에 따라 두 개의 레이저 빔(2, 3)이 회전하는 회전 축(5)과 일치한다.
이에 따라, 90°만큼 오프셋된 샘플 순차 위치(2', 3,)가 도시된다. 레이저 빔(2, 3) 또는 더 정확하게는 이들의 투영 영역(스폿)은 확장 화살표(8, 9)에 대응하는 주어진 직경(df)을 갖는다.
두 개의 레이저 빔(2, 3) 또는 보다 정확하게는 중심에서 본 이들의 투영 영역(스폿)은 각각 스폿 간격(xdf)만큼 이격되어 있다. 따라서, 이론적인 용접 풀 폭은 스폿 간격에 각 스폿 직경의 1/2을 더한 것과 같다.
용접 진행 이동은, 용접 진행 속도(vw)에서 이상적인 용접 풀 중심(4)을 따른 화살표(10)를 따라 발생한다.
대칭적으로 회전하는 장치의 이러한 구성에 의하면, 스폿 직경(df)은 바람직하게 0.1 mm 내지 1 mm의 범위에 있다.
서로로부터 스폿 중심의 간격 더하기 스폿 직경은, 바람직하게 0.5 mm 내지 3 mm, 특히 0.9 mm 내지 2.5 mm이고, 스폿 간격(xdf)에 대해서는, 바람직하게
Figure pct00008
라는 조건이 적용된다.
도 6은 스폿 간격과 직경 사이의 관계와 관련하여 대칭 교반 장치에 적합한 공정 창을 도시한다. 전술한 바와 같이, 스폿 직경(df)은 일반적으로 0.1 mm 내지 1 mm이다.
또 다른 유리한 레이저 빔 구성(11)(도 7)에서, 두 개의 레이저 빔(2, 3)은 궤도에 위치하는데, 이는 용접 진행 방향(10)에 따라 제1 스폿(2)이 용접축(4) 상에 남아 있는 반면 제2 스폿(3)은 용접축(4) 상에 놓여 있고 제1 스폿(2)의 중심점을 구성하는 회전 축(5) 둘레로 회전한다는 것을 의미한다.
제2 스폿(3)의 회전은 이에 따라 회전축(5) 둘레로 특정 반경에 위치하는 회전 방향(7)을 따라 발생한다. 도 7의 실시예로서, 제2 레이저 스폿(3)의 상이한 위치는 여기서 위치(3')에 있는 180°만큼 회전한 것으로 도시되어 있다. 그러나, 전체 회전은, 용접 진행 방향(10)을 따라 용접하는 동안 실행된다.
용접 축(4)은, 또한, 동시에 이상적인 용접 풀 센터(4)를 구성한다.
유리한 본 구현예에서, 스폿 직경은 마찬가지로 0.1 mm 내지 1 mm이고, 여기서 다음에 따르는 조건이 적용된다.
Figure pct00009
조건
Figure pct00010
도 여기에 적용된다. 도 8은 상술한 기본 조건에 따라 궤도 교반 장치에 적용되는 공정 창을 도시하며, 스폿 직경에 대한 스폿 간격의 함수는 공정 창에 표시되고, 본 발명에 따른 대응 영역은 밀폐된 공간 내에 위치한다.
레이저 빔 구성(1)(도 9에 도시됨)의 다른 유리한 구현예에서, 두 개의 레이저 스폿(2, 3)은 다시 한 번 회전 축(5) 둘레로 회전하지만, 제1 레이저 빔(2) 또는 제1 레이저 스폿(2)의 제1 회전 방향(6)은 제2 레이저 빔(3)의 제2 회전 방향(7)보다 회전 축에 더 가깝게 위치한다. 따라서, 스폿 간격 중심은 용접 풀 중심(4)으로부터 이격되거나 더 정확하게는 용접 풀 중심으로부터 오프셋되어 위치한다.
유리한 본 실시예에서, 스폿 직경(df)은 다시 한번 0.1 mm 내지 1mm이고, 이를 위해, 다음 조건이 추가로 충족된다.
Figure pct00011
도 2는 교반 효과에 관한 본 발명에 따른 공정 창을 도시한다. 이와 관련하여, 도 3은 공정이 부적절한 매개변수, 즉, 공정 창의 외부에 있는 매개변수로 수행될 때의 각각의 효과를 도시한다.
빠른 용접 속도와 함께 지나치게 강력한 교반 효과를 선택하면, 험핑(불안정한 용접 공정)，스패터 발생 증가, 심지어 레이저 용접 이음매의 천공이 발생할 수 있다.
놀랍게도, 매우 약한 교반 효과로도, 스패터 경향이 급격히 증가할 수 있다.
4 m/min 미만의 레이저 용접 속도(vw)는 실제로 기술적으로 가능하지만 더 이상 경제적으로 가치가 없다.
도 4의 표는 16개의 용접 테스트를 나타내는데, 용접 테스트를 상이한 용접 진행 속도, 상이한 교반 효과 및 상이한 출력 수준으로 수행하였다. 경화 후, 용접 이음매를 검사하고 용접 이음매의 균질성과 공정 안정성에 따라 분류하였다. 약어 "n.a."는, 이들 테스트에서 안정적인 용접 이음매를 생성할 수 없으므로 "평가할 수 없음"을 의미한다.
도 10은 본 발명에 따른 매개변수가 준수되지 않은 경화 후의 용접 이음매 구조(도 4의 표의 실시예 T1)를 도시한다. 육안 검사만으로는, 용접 이음매 구조의 경화 후 균질성이 확실히 부족하며, 여기서 용접 진행 속도는 분당 6 m이었다. 스폿 직경은 0.3 mm이었지만, 스폿 간격이 0이었으며, 이는 단일 레이저만을 사용하였음을 의미한다. 이러한 종래의 방법으로는, 질적으로 만족스러운 결과를 얻을 수 없음이 명백하다.
도 11은 본 발명에 따른 구현예의 결과를 도시하며(도 4의 표로부터의 예시적인 T2), 경화 후 연마된 현미경 사진은 균질하다. 여기서 스폿 직경은 0.3 mm이었고, 스폿 간격 0.9 mm인 대칭 교반 장치를 사용하였다.
레이저 출력은 4.3 kW이었고, 용접 진행 속도는 분당 6 m이었다. 교반 효과(η)는 4.125 mm-1이었고, 교반 효과는 회전 주파수와 용접 속도의 몫 또는 보다 정확하게는 용접 진행 거리이다.
회전 축으로부터 스폿 중심까지의 거리는 0.45 mm이었으며, 이는 스폿이 회전 축을 반경으로 하여 도는 것을 의미한다.
도 12는 본 발명에 따르지 않는 테스트 4를 도시한다. 스폿 직경과 스폿 간격은 분당 6 m에서 테스트 2의 속도에 해당하는 용접 진행 속도와 마찬가지로 본 발명에 따른 범위 내에 있으며, 회전 축으로부터 스폿 중심의 거리도 실제로 동일하지만, 회전 주파수와 용접 진행 속도의 몫인 교반 효과가 매우 약하여 경화 후의 연마된 현미경 사진이 균질성이 명확하게 부족함을 나타낸다.
도 13은 본 발명에 따른 테스트 16의 결과를 도시한다. 균질한 용접 이음매 구조가 존재하는 것이 명백하다. 이 경우의 스폿 간격은 0.4 mm이고 스폿 직경은 0.3 mm이며, 진행 속도는 다른 테스트의 진행 속도에 해당한다. 4.125 mm-1에서의 교반 효과(η)는 본 발명에 따른 범위 내에 있으며, 회전 축으로부터 스폿 중심의 거리는 0.2 mm이었다.
본 발명에 따르면, 특정 매개변수의 선택 및 대응하는 공정 제어를 통해, 알루미늄-실리콘 코팅 판을 용접할 때 균질한 용접 이음매를 안정적으로 달성할 수 있다는 점이 유리하다.
본 발명에 따르면, 상이한 두께의 두 개의 시트(바람직하게는 CMn 강, 특히 경화성 CMnB 강, 특히 22MnB5 강 재료)의 용접은 용접 필러 와이어의 사용을 통해 달성된다. 특히, 경화 후 인장 강도가 900 MPa 초과인 알루미늄-실리콘 코팅 강판은 절삭 없이 용접에 의해 접합된다.
필러 와이어 또는 플럭스 코어드 와이어의 바람직한 화학 합금은 다음 원소들로 이루어진다.
탄소(C) = 모재의 C × 0.80 내지 2.28
크롬(Cr) = 8질량% 내지 20질량%
니켈(Ni) ≤ 5질량%, 바람직하게는 ≤ 1질량%
실리콘(Si) = 0.2질량% 내지 3질량%
망간(Mn) = 0.2질량% 내지 1질량%
선택적으로, 몰리브덴(Mo) ≤ 2, 바람직하게는 0.5질량% 내지 2.5질량%
선택적으로, V 및/또는 W의 총 합 < 1질량%
잔류 철 및 불가피한 제련 관련 불순물
바람직하게, 필러 와이어 또는 플럭스 코어드 와이어의 탄소는 다음의 양으로 설정되고, 필러 와이어는 다음에 따르는 조성을 갖는다.
탄소(C) = 모재의 C × 0.88 내지 1.51
크롬(Cr) = 10질량% 내지 18질량%
니켈(Ni) ≤ 1질량%
실리콘(Si) = 0.3질량% 내지 1질량%
망간(Mn) = 0.4질량% 내지 1질량%
몰리브덴(Mo) = 0.5질량% 내지 1.3질량%
V = 0.1질량% 내지 0.5질량%
W = 0.1질량% 내지 0.5질량%
잔류 철 및 불가피한 제련 관련 불순물
특히 바람직하게는,
탄소(C) = 모재의 C × 0.90 내지 1.26
더욱 더 바람직하게는,
탄소(C) = 모재의 C × 0.90 내지 1.17
전술한 바와 같이, 재료로서, 각 면에 22MnB5로 이루어진 60 g/m²코팅의 알루미늄-실리콘 코팅 판을 접합하고, 인장 시험을 위해 1.5mm 두께의 시트를 접합하였다. 이러한 종류의 시트에 용접 모서리를 제공하였으며, 초점 직경이 0.6 mm인 Trumpf 4006 용접 레이저(4.4 kW)를 사용하여 용접하였다.
모재는 다음에 따르는 일반적인 합금 조성(질량%)을 갖는 강이다.
탄소(C) 0.03-0.6
망간(Mn) 0.3-3.0
알루미늄(Al) 0.01-0.07
실리콘(Si) 0.01-0.8
크롬(Cr) 0.02-0.6
니켈(Ni) <0.5
티타늄(Ti) 0.01-0.08
니오븀(Nb) <0.1
질소(N) <0.02
보론(B) 0.002-0.02
인(P) <0.01
황(S) <0.01
몰리브덴(Mo) <1
잔류 철 및 제련 관련 불순물
이는 필러 와이어의 탄소 함량이 0.024질량% 내지 1.086질량% 범위에 있을 수 있음을 의미한다.
생산시, 필러 와이어의 탄소 함량은 특히 해당 모재의 탄소 함량에 기초하여 자연스럽게 선택된다.
바람직하게, 모재는 다음에 따르는 합금 조성을 가질 수 있다.
탄소(C) 0.03-0.36
망간(Mn) 0.3-2.00
알루미늄(Al) 0.03-0.06
실리콘(Si) 0.01-0.20
크롬(Cr) 0.02-0.4
니켈(Ni) <0.5
티타늄(Ti) 0.03-0.04
니오븀(Nb) <0.1
질소(N) <0.007
보론(B) 0.002-0.006
인(P) <0.01
황(S) <0.01
몰리브덴(Mo) <1
잔류 철 및 제련 관련 불순물
예를 들어, 22MnB5는 구체적으로 다음과 같은 조성을 가질 수 있다.
C = 0.22
Si = 0.19
Mn = 1.22
P = 0.0066
S = 0.001
Al = 0.053
Cr = 0.26
Ti = 0.031
B = 0.0025
N = 0.0042
잔류 철 및 불가피한 제련 관련 불순물, 모든 양은 질량%로 표시됨
이러한 모재의 특정 조성에 의해, 필러 와이어의 탄소 함량은, 0.186질량% 내지 0.5082질량% 범위에 있을 수 있고, 특히 바람직하게는 0.216질량% 내지 0.257질량%일 수 있다.

Claims (21)

  1. 코팅된 강판, 특히, 알루미늄-실리콘계 금속 코팅층으로 코팅된 강판을 용접하는 방법으로서,
    두 개의 레이저 빔(2, 3)의 구성(1,11,12)이 제공되고, 레이저 빔은 형성될 용접 풀에 작용하고, 적어도 하나의 레이저 빔(3)이 회전축(5) 둘레로 회전하여, 레이저 빔(2, 3)이 서로에 대한 이동을 실행하고, 레이저 빔(2, 3)은 용접축(4)을 따라 안내되고, 용접 풀의 혼합을 달성하기 위해, 서로에 관하여 정의된 교반 효과와 정의된 용접 속도가 준수되고, 다음에 따르는 조건이 교반 효과에 적용되며,
    Figure pct00012

    여기서 frot는 회전 주파수이고, vw는 용접 속도이고, 다음에 따르는 조건인
    Figure pct00013
    이 적용되고,
    시트의 용접시, 보충 재료, 특히 용접 필러 와이어가 사용되며, 보충 재료, 특히 용접 필러 와이어는 다음에 따르는
    C = 모재의 C × 0.80 내지 2.28
    Cr = 8% 내지 20%
    Ni < 5%
    Si = 0.2% 내지 3%
    Mn = 0.2% 내지 1%
    선택적으로, Mo < 2%
    선택적으로, V 및/또는 W의 총 합 < 1%
    잔류 철 및 불가피한 제련 관련 불순물의 조성을 갖고, 모든 양은 질량%로 표시되는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 레이저 빔(2, 3)은, 회전축(5) 둘레로 대칭적으로 위치하며 정반대 위치에서 회전축 둘레로 회전하거나, 하나의 레이저 빔(2)은 용접축(4)을 따라 안내되고 나머지 하나의 레이저 빔(3)은 제1 레이저 빔(2) 둘레로 회전하거나 제1 레이저 빔(2)이 회전축(5) 둘레로 더 작은 제1 반경으로 회전하는 한편 제2 용접 빔(3)은 회전축(5) 둘레로 더 큰 반경으로 회전하거나, 이들 이동의 혼합 형태로 회전하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 선행하는 청구항들 중 한 항에 있어서, 레이저 빔(2, 3)의 대칭 회전 또는 더 구체적으로 레이저 빔의 투영된 영역 또는 스폿의 대칭 회전을 이용하는 경우, 레이저 빔(2, 3)은 스폿 간격(xdf)만큼 중심으로부터 각각 이격되고, 스폿 직경 또는 레이저 빔의 직경(df)은 0.1 mm 내지 1 mm이고, 레이저 빔(2, 3)의 전체 커버리지 폭은 서로로부터의 스폿 중심의 간격과 한 개의 스폿 직경을 더한 합이고, 전체는 0.5 mm 내지 2.5 mm인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 스폿 간격(xdf)에 대하여, 다음에 따르는 조건인
    Figure pct00014
    이 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제2항에 있어서, 레이저 빔 구성(11)에서, 두 개의 레이저 빔(2, 3)이 궤도에 위치하고, 제1 레이저 빔(3)은 용접 풀의 중심축, 즉, 용접축(4) 상에서 용접 진행 방향(10)을 따라 남아 있는 한편, 제2 레이저 빔(3) 또는 제2 스폿(3)은 회전축(5) 둘레로 회전하고, 회전축(5)은, 용접축(4) 상에 있거나 용접축(4) 둘레로 진동하고, 제1 스폿(2)의 중심점을 구성하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 스폿 직경은 0.1 mm 내지 1 mm이고, 다음에 따르는 조건인
    Figure pct00015
    및
    Figure pct00016
    가 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제2항에 있어서, 레이저 빔 구성(12)에서, 두 개의 레이저 빔(2, 3) 또는 두 개의 레이저 스폿(2, 3)이 회전축(5) 둘레로 회전하고, 제1 레이저 빔(2) 또는 제1 레이저 스폿(2)은 회전축(5) 둘레로 제1 반경으로 회전하고, 제2 레이저 빔(3) 또는 제2 레이저 스폿(3)은 회전축(5) 둘레로 제2 반경으로 회전하고, 반경들 중 하나는 나머지 하나보다 크고, 다음에 따르는 조건인,
    Figure pct00017
    가 적용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 선행하는 청구항들 중 한 항에 있어서, 용접은, 2 kW 내지 10 kW, 구체적으로는 3 kw 내지 8 kW, 바람직하게는 4 kw 내지 7 kW의 레이저 출력으로 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 선행하는 청구항들 중 한 항에 있어서, mm-1 단위의 교반 효과(η)는 4 mm-1 내지 30 mm-1인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 선행하는 청구항들 중 한 항에 있어서, 용접 속도(vw)는 5 m/min 내지 12 m/min, 구체적으로는 6 m/min 내지 10 m/min인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제1항에 있어서, 니켈 함량이 1질량% 미만인 용접 와이어가 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제1항에 있어서, 용접 와이어에는 0.5질량% 내지 2질량%의 몰리브덴 함량이 존재하는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 선행하는 청구항들 중 한 항에 있어서, 0 mm 내지 0.3 mm, 특히 0 mm 내지 0.1 mm의 갭 폭이 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 선행하는 청구항들 중 한 항에 있어서, 필러 와이어의 탄소 함량은,
    C = 모재의 C × 0.88 내지 1.51,
    바람직하게는, C = 모재의 C × 0.90 내지 1.26,
    특히 바람직하게는, C = 모재의 C × 0.90 내지 1.17
    로 설정되는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 선행하는 청구항들 중 한 항에 있어서, 보론-망간 강인 강이 오스테나이트화 및 담금질 공정에 의해 경화될 수 있고, 특히 바람직하게는 900 MPa 초과의 인장 강도로 경화될 수 있는 모재로서 사용되고, 구체적으로, CMnB 강의 그룹, 예를 들어, 22MnB5 또는 20MnB8 강에 속하는 강이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 선행하는 청구항들 중 한 항에 있어서, 다음에 따르는 일반적인 합금 조성(질량%)인
    탄소(C) 0.03-0.6
    망간(Mn) 0.3-3.0
    알루미늄(Al) 0.01-0.07
    실리콘(Si) 0.01-0.8
    크롬(Cr) 0.02-0.6
    니켈(Ni) <0.5
    티타늄(Ti) 0.01-0.08
    니오븀(Nb) <0.1
    질소(N) <0.02
    보론(B) <0.02
    인(P) <0.01
    황(S) <0.01
    몰리브덴(Mo) <1
    잔류 철 및 제련 관련 불순물
    의 강이 모재로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 선행하는 청구항들 중 한 항에 있어서, 다음에 따르는 일반적인 합금 조성(질량%)인
    탄소(C) 0.03-0.36
    망간(Mn) 0.3-2.00
    알루미늄(Al) 0.03-0.06
    실리콘(Si) 0.01-0.20
    크롬(Cr) 0.02-0.4
    니켈(Ni) <0.5
    티타늄(Ti) 0.03-0.04
    니오븀(Nb) <0.1
    질소(N) <0.007
    보론(B) <0.006
    인(P) <0.01
    황(S) <0.01
    몰리브덴(Mo) <1
    잔류 철 및 제련 관련 불순물
    의 강이 모재로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 선행하는 청구항들 중 한 항에 있어서, 필러 와이어가 0.024질량% 내지 1.086질량%, 특히 바람직하게는 0.186질량% 내지 0.5082질량%, 더욱 더 바람직하게는 0.20질량% 내지 0.257질량% 범위의 탄소 함량을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 선행하는 청구항들 중 한 항에 따른 방법에 의해 서로 용접된 제1 강판과 제2 강판을 포함하는 시트 바.
  20. 제19항에 있어서, 강판은 상이한 합금 조성을 갖는, 시트 바.
  21. 제19항 또는 제20항에 따른 시트 바가 열간 성형 또는 냉간 성형 및 후속 프레스 경화를 겪는 것을 특징으로 하는 프레스 경화 부품.
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