KR20230036721A

KR20230036721A - Spot welding metohd

Info

Publication number: KR20230036721A
Application number: KR1020210119568A
Authority: KR
Inventors: 손성국; 박완우; 권혁민
Original assignee: 현대자동차주식회사; 기아 주식회사
Priority date: 2021-09-08
Filing date: 2021-09-08
Publication date: 2023-03-15

Abstract

Provided is a spot welding method including the steps of: preparing a base material to be spot welded; pressurizing the prepared base material with an electrode and maintaining the pressure; securing a passage through which a current is applied to the base material by applying a first current to the base material through the electrode; spot-welding the base material by applying a second current to the base material through the electrode; cooling the spot-welded base material; and releasing the pressure applied to the base material.

Description

Spot welding method {SPOT WELDING METOHD}

본 발명은 점 용접 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 인장강도가 140kg/㎟ 이상인 초고장력강판 및 갭이 존재하는 점용접부를 점 용접 하기 위한 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a spot welding method, and more particularly, to a method for spot welding an ultra-high-strength steel sheet having a tensile strength of 140 kg/mm or more and a spot welded part having a gap.

최근 차량의 경량화 및 충돌성능 향상에 대한 요구가 증가함에 따라 알루미늄(Al) 또는 마그네슘(Mg)과 같은 경량 합금 뿐만 아니라, 탄소강에 비하여 강도가 우수한 고장력 강판의 사용이 점차 증가되고 있다.Recently, as the demand for light weight and improved crash performance of vehicles increases, the use of not only lightweight alloys such as aluminum (Al) or magnesium (Mg), but also high-strength steel sheets having excellent strength compared to carbon steel is gradually increasing.

상기와 같은 고장력 강판은 일반 탄소강에 비하여 전기 전도도 및 열 전도도가 높기 때문에, 상기와 같은 피가공재들은 저항 점 용접 방식으로 상호 접합시키는 것이 일반적이다.Since the high-strength steel sheet as described above has higher electrical conductivity and thermal conductivity than general carbon steel, it is common to bond the workpieces to each other using a resistance spot welding method.

점 용접이란, 전기저항을 이용한 용접 방식으로, 상부 및 하부 전극을 이용하여 판재를 고정시킨 후, 전류를 흐르게 하여 판재 내부에서 발생한 접촉 저항열에 의해 판재의 접합면을 용융시킴과 동시에 압력을 가해 접합부를 형성하는 용접방법의 하나이다.Spot welding is a welding method using electrical resistance. After fixing the plate materials using the upper and lower electrodes, current flows to melt the joint surfaces of the plate materials by the contact resistance heat generated inside the plate materials and simultaneously apply pressure to form the joint. It is one of the welding methods to form.

도 1은 종래 일반적인 저항 점 용접 방법으로 초고장력 강판 용접시 용접부 미생성 불량(a) 및 용접부 크기 불량(b)을 보여주는 사진이고, 도 2는 종래 일반적인 저항 점 용접 방식으로 초고장력 강판 용접시 기공 불량을 보여주는 사진이다.1 is a photograph showing non-creation defects (a) and defects in weld size (b) when welding ultra-high-strength steel sheets by a conventional resistance spot welding method, and FIG. This is a picture showing the defect.

도 1에서 알 수 있듯, 고장력강판의 경우 고강도화를 위해 첨가되는 고합금계의 영향으로 고유저항이 높아 소재 계면간 저항 차이가 발생함에 따라, 용접부(너겟)가 과도하게 작게 형성되거나 미생성되는 등과 같은 용접불량을 유발하거나, 용접부의 강건성이 저하되는 문제점을 가지고 있었다.As can be seen in FIG. 1, in the case of high tensile steel sheet, the resistance difference between the material interfaces is high due to the influence of the high alloy system added for high strength, so that the weld (nuggets) is formed excessively small or not created. It has a problem of causing welding defects or deteriorating the robustness of the welded part.

또한, 초고장력강판의 높은 탄성으로 초고장력강판의 용접시 초고장력강판에 스프링백 현상이 발생하여 초고장력강판 사이에 갭이 빈번하게 발생하여, 차량의 조립시 점용접 중 기공의 발생이 빈번하게 발생해 차량의 충돌시 확보되어야 하는 강건성이 충분하게 확보되지 못하는 문제가 있었다.In addition, due to the high elasticity of the advanced high-strength steel, a spring-back phenomenon occurs in the advanced high-strength steel when welding the advanced high-strength steel, resulting in frequent gaps between the advanced high-strength steel, resulting in frequent occurrence of pores during spot welding during vehicle assembly. There was a problem in that the robustness to be secured in the event of a vehicle collision was not sufficiently secured.

또한, 도 2에 도시된 기공이 발생하는 경우, 기공율이 증가할수록 접합하중(전단인장하중)이 감소하며, 기공율이 15%를 초과할 경우 초고장력강판의 계면분리가 발생하는 문제점을 가지고 있었다.In addition, when the pores shown in FIG. 2 occur, the bonding load (shear tensile load) decreases as the porosity increases, and when the porosity exceeds 15%, the interface separation of the ultra-high tensile strength steel sheet occurs.

종래 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 전극의 직경을 증가시키는 기술, 서브 전극을 사용하여 용접하는 기술 및 다단 통전을 통한 기술 등을 통해 용접불량을 감소시키는 기술이 개발되었다.Conventionally, in order to solve the above problems, a technology for reducing welding defects has been developed through a technology of increasing the diameter of an electrode, a technology of welding using a sub-electrode, and a technology of multi-stage energization.

그러나 전극의 직경을 증가시키는 기술은 근본적인 문제 해결방법이 아닐뿐만 아니라 가압력 설비를 추가해야하는 문제점이 있고, 서브 전극을 이용한 저항 점 용접은 별도의 서브 전극을 필요로하여 설비 비용이 증가되는 문제점이 있으며, 다단 통전을 이용한 저항 점 용접은 추가적인 설비를 요구하지 않으나 용접시간이 증가함에 따라 생산성이 저하되고 용접변수가 증가함에 따라 조건 설정이 어려운 문제점을 해결하지 못하였다.However, the technology of increasing the diameter of the electrode is not a fundamental solution to the problem, but also has the problem of adding pressurizing equipment, and resistance spot welding using a sub-electrode requires a separate sub-electrode, which increases equipment cost. However, resistance spot welding using multi-stage energization does not require additional equipment, but as the welding time increases, productivity decreases and welding parameters increase, so the problem of difficult condition setting has not been solved.

초고장력강판의 사용이 증가함에 따라, 발생할 수 있는 위와 같은 문제점을 해결하기 위한 점 용접 방법이 필요한 실정이다.As the use of advanced high-strength steel sheets increases, a spot welding method is required to solve the above problems that may occur.

상기의 배경기술로서 설명된 사항들은 본 발명의 배경에 대한 이해 증진을 위한 것일 뿐, 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 이미 알려진 종래기술에 해당함을 인정하는 것으로 받아들여져서는 안 될 것이다.The matters described as the background art above are only for improving understanding of the background of the present invention, and should not be taken as an admission that they correspond to prior art already known to those skilled in the art.

KRKR 10-0421424 10-0421424 B1B1

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 초고장력강판의 용접시 가압력을 높이고, 두 번의 전류를 인가하며, 인가되는 전류의 세기 및 사이클을 다르게 조절하고, 냉각하는 시간을 충분히 하여 용접부의 크기 및 조직 치밀성을 확보해 용접품질을 향상시킬 수 있는 초고장력강판 점 용접 방법을 제공하고자 함이다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and when welding ultra-high-strength steel sheets, the pressing force is increased, two currents are applied, the strength and cycle of the applied current are differently adjusted, and the cooling time is sufficient. It is intended to provide an advanced high-strength steel spot welding method that can improve the welding quality by securing the size and structure of the welded part.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 본 발명의 기재로부터 당해 분야에서 통상의 지식을 가진자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description of the present invention.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 점 용접 방법은, 점 용접할 모재를 준비하는 단계; 준비한 모재를 전극으로 가압하며 압력을 유지하는 단계; 전극을 통해 모재에 제1전류를 인가하여 모재에 전류가 인가되는 통로를 확보하는 단계; 전극을 통해 모재에 제2전류를 인가하여 모재를 점 용접하는 단계; 점 용접된 모재를 냉각하는 단계; 및 모재에 가해지는 압력을 해제하는 단계;를 포함한다.A spot welding method according to the present invention for achieving the above object includes preparing a base material to be spot welded; Pressurizing the prepared base material with an electrode and maintaining the pressure; securing a passage through which the current is applied to the base material by applying a first current to the base material through the electrode; spot welding the base material by applying a second current to the base material through an electrode; Cooling the spot-welded base material; and releasing the pressure applied to the base material.

모재는 인장강도가 140kg/㎟ 이상일 수 있다.The parent material may have a tensile strength of 140 kg/mm2 or more.

모재를 가압하는 단계에서는, 모재를 340 내지 480kgf로 가압할 수 있다.In the step of pressurizing the base material, the base material may be pressed at 340 to 480 kgf.

모재에 제1전류를 인가하는 단계에서는, 2kA 초과 3kA 이하의 전류를 0.016sec 초과 0.032sec 이하 동안 인가할 수 있다.In the step of applying the first current to the base material, a current of more than 2 kA and less than 3 kA may be applied for more than 0.016 sec and less than 0.032 sec.

모재에 제1전류를 인가하는 단계에서는, 2kA 이상 5kA 미만의 전류를 0.032sec 초과 0.064sec 미만 동안 인가할 수 있다.In the step of applying the first current to the base material, a current of 2 kA or more and less than 5 kA may be applied for more than 0.032 sec and less than 0.064 sec.

모재에 제2전류를 인가하는 단계에서는, 2kA 이상 8kA 이하의 전류를 0.144sec 이상 0.320sec 이하 동안 인가할 수 있다. In the step of applying the second current to the base material, a current of 2 kA or more and 8 kA or less may be applied for 0.144 sec or more and 0.320 sec or less.

모재를 냉각하는 단계에서는, 0.15sec 이상 냉각을 수행할 수 있다.In the step of cooling the base material, cooling may be performed for 0.15 sec or more.

본 발명에 따르면, 점 용접시 전극의 가압력을 증가시키며, 모재에 전류를 두 번으로 나누어 인가하고, 냉각시간을 충분히 확보함으로써, 용접부의 크기 및 조직 치밀성을 확보하여 용접품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, the effect of improving the welding quality by increasing the pressing force of the electrode during spot welding, applying the current to the base material in two parts, and securing a sufficient cooling time to secure the size and tissue density of the welded part there is

도 1은 종래 일반적인 저항 점 용접 방법으로 초고장력 강판 용접시 용접부 미생성 불량(a) 및 용접부 크기 불량(b)을 보여주는 사진.
도 2는 종래 일반적인 저항 점 용접 방식으로 초고장력 강판 용접시 기공 불량을 보여주는 사진.
도 3의 (a)는 SORPAS를 이용한 용접부의 해석 결과이며, (b)는 이에 따라 산정된 적정 가압력 그래프.
도 4는 제1전류, 제2전류를 인가하는 단계에 대해 설명하기 위한 그래프.
도 5는 모재에 시간과 전류를 다르게하여 제1전류를 인가한 결과를 나타낸 것.
도 6은 모재에 제1전류를 인가한 후, 시간과 전류를 다르게하여 제2전류를 인가한 결과를 나타낸 그래프.
도 7은 모재 냉각시간에 따른 기공부피에 대해 측정한 결과를 그래프.1 is a photograph showing defects in non-creation of welds (a) and defects in size of welds (b) when welding ultra-high-strength steel sheets by conventional conventional resistance spot welding methods.
2 is a photograph showing porosity defects when welding an ultra-high-strength steel sheet by a conventional common resistance spot welding method.
Figure 3 (a) is the analysis result of the weld using SORPAS, (b) is a graph of the appropriate pressing force calculated accordingly.
4 is a graph for explaining a step of applying a first current and a second current;
Figure 5 shows the result of applying a first current by varying the time and current to the base material.
6 is a graph showing the results of applying a second current by varying the time and current after applying the first current to the base material.
Figure 7 is a graph of the results measured for the pore volume according to the base material cooling time.

이하, 상술한 목적, 문제점을 해결하기 위한 구체적인 내용을 첨부된 도면을 참조해 상세하게 설명한다. 한편, 본 발명을 이해하는 데 있어 동일 분야의 공지된 기술에 대한 상세한 설명이 발명의 핵심 내용을 이해하는데 도움이 되지 않는 경우, 그 설명을 생략하기로 하며, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 않으며 통상의 기술자에 의해 변경되어 다양하게 실시될 수 있다.Hereinafter, specific contents for solving the above-described objects and problems will be described in detail with reference to the accompanying drawings. On the other hand, in understanding the present invention, if the detailed description of the known technology in the same field is not helpful in understanding the core content of the invention, the description will be omitted, and the technical spirit of the present invention is not limited thereto. and may be modified and implemented in various ways by those skilled in the art.

본 발명은 점 용접 방법으로서, 초고장력강판과 같은 금속 재질의 모재에 전류를 인가하여 용접시, 모재를 전극으로 가압하며, 모재에 전류를 두번에 걸쳐 인가하고, 냉각함으로써, 용접부의 크기 및 조직 치밀성을 확보하여 용접품질을 향상시키는 것을 특징으로 한다.The present invention is a spot welding method, in which a current is applied to a base material made of metal such as an ultra-high-strength steel sheet, and during welding, the base material is pressed with an electrode, current is applied to the base material twice, and the size and organization of the welded part are cooled. It is characterized by improving the welding quality by securing the compactness.

본 명세서에서 모재는 인장강도가 140kg/㎟ 이상인 초고장력강판을 전제로 하여 설명하지만, 모재는 이에 한정되는 것은 아니다.In this specification, the base material is described on the premise of an ultra-high-strength steel sheet having a tensile strength of 140 kg/mm2 or more, but the base material is not limited thereto.

본 발명은 도 1 및 2에 나타난 용접부의 크기 미달 혹은 미생성, 기공의 발생에 대한 원인을 찾고 이를 개선하는 과정에서 도출된 것이다. 즉, 용접부가 미생성되는 문제는 모재의 비저항값 차이에 의해 계면에서의 발열량 차이로 용접부가 생성되지 않는 것으로 파악되었으며, 용접부의 크기가 미달하는 문제 또한 발열량의 부족으로 파악되었다.The present invention was derived in the process of finding and improving the cause of the undersized or non-created welding part shown in FIGS. 1 and 2 and the occurrence of pores. That is, the problem of non-creation of a weld was found to be that the weld was not created due to the difference in calorific value at the interface due to the difference in the resistivity of the base material, and the problem of the size of the weld being insufficient was also identified as a lack of calorific value.

또한, 기공이 발생하는 것은, 고전압 전류의 인가로 인한 스패터의 발생 및 모재의 응고 후 수축공으로 인해 발생하는 것으로 파악되었다. 여기서, 스패터란 점 용접 중 용융된 모재가 외부로 비산되는 현상을 뜻한다. 추가적으로, 모재의 조합(강판의 종류와 두께)로 인하여, 필수적으로 발생할 수 밖에 없는 기공 이외에도, 모재가 점 용접될 때 나타나는 스프링 백 현상(물체가 외력을 받아 변형된 후, 원래의 현상으로 돌아가는 현상)에 의해 모재 사이에 빈 공간이 생기고, 인장강도가 높은 초고장력강판을 사용하는 경우에는 스프링 백 현상이 더욱 심화되어 모재 사이의 빈 공간이 생기는 빈도가 크며, 이로 인해 대형 기공이 발생하는 빈도가 높아지는 것으로 파악하였다. In addition, it was found that the occurrence of pores is caused by the occurrence of spatter due to the application of high voltage current and shrinkage after solidification of the base material. Here, spatter refers to a phenomenon in which the molten base material is scattered to the outside during spot welding. In addition, in addition to pores that inevitably occur due to the combination of base materials (type and thickness of steel plate), the spring back phenomenon (a phenomenon in which an object is deformed by an external force and then returns to its original state) occurs when the base metal is spot-welded. ) creates an empty space between the parent materials, and in the case of using advanced high-strength steel sheet with high tensile strength, the spring back phenomenon is further intensified, resulting in a high frequency of empty spaces between the parent materials, which reduces the frequency of occurrence of large pores. found to be increasing.

발명자는 전극을 이용한 높은 가압력을 통하여, 모재 사이의 빈 공간을 감소시키고, 전극이 모재에 접촉하는 부분을 최대화하여, 전극의 냉각 효과를 극대화할 수 있음을 발견하였으며, 이를 통해 스패터의 발생을 최소화할 수 있다고 판단하였다.The inventors have found that the cooling effect of the electrode can be maximized by reducing the empty space between the base materials and maximizing the contact area between the base materials through high pressing force using the electrodes, thereby preventing the occurrence of spatter. It was determined that it could be minimized.

즉, 도 3을 참조하면(도 3의 (a)는 SORPAS를 이용한 용접부의 해석 결과이며, (b)는 이에 따라 산정된 적정 가압력 그래프이다), 스패터의 궁극적인 발생 원인은 유효 가압력의 부족으로 파악되었다. 도 3의 시험은, SAFC590 0.9t, 4겹 용접, 모재 사이의 최대 빈 공간의 길이는 5mm인 모재로 시험한 것이다.That is, referring to FIG. 3 (FIG. 3 (a) is the analysis result of the welding part using SORPAS, and (b) is a graph of the appropriate pressing force calculated accordingly), the ultimate cause of spatter is the lack of effective pressing force. was identified as In the test of FIG. 3, SAFC590 0.9t, 4-ply welding, the length of the maximum empty space between the base materials was tested with a base material of 5 mm.

이를 해석하면, 가압력을 320kgf로 한 경우, 모재가 접촉하는 면적이 작아지며, 이에 따라 전류밀도가 상대적으로 커지며, 온도가 증가하는 속도가 높아지고, 이로 인해 스패터가 과다 발생하는 것이다. 반면, 가압력을 480kgf로 하여, 모재 사이의 접촉 면적을 넓게하고, 전류를 좀 더 분산시켜 낮은 전류밀도를 형성하여, 온도가 증가하는 속도를 늦추면, 스패터가 발생하지 않는 것으로 확인되었다.Interpreting this, when the pressing force is 320 kgf, the area in contact with the base material is reduced, and accordingly, the current density is relatively increased, and the rate of temperature increase is increased, resulting in excessive spatter. On the other hand, it was confirmed that spatter did not occur when the pressing force was 480 kgf, the contact area between the base materials was widened, and the current was dispersed to form a low current density to slow the temperature increase.

따라서, 모재를 가압하는 단계에서는, 340 내지 480kgf로 가압하는 것이 바람직하다.Therefore, in the step of pressurizing the base material, it is preferable to press at 340 to 480 kgf.

한편, 모재 사이, 특히 용접되는 부위에 1mm 이상의 공간(GAP)이 존재하는 경우에는 다량의 스패터의 발생을 억제하는 것이 어려운 것을 고려하여, 두 번에 걸쳐 모재에 전류를 인가하여 안정적으로 용접을 할 수 있다고 판단하였다.On the other hand, considering that it is difficult to suppress the generation of a large amount of spatter when there is a gap of 1 mm or more between the base metals, especially in the welded area, stable welding is performed by applying current to the base metal twice. judged it could be done.

두 번에 걸쳐 모재에 전류를 인가하는 것은, 용접부를 안정적으로 형성하여, 기공의 형성을 억제하는 효과가 있는 것이다. 특히, 첫 번째로 제1전류를 인가함으로써 점 용접 초기 전류의 통로(Current Path)를 형성하고, 두 번째로 제2전류를 인가함으로써 점 용접을 수행하여 안정적으로 용접부를 형성할 수 있다.Applying the current to the base material twice has the effect of stably forming a welded part and suppressing the formation of pores. In particular, a current path for spot welding initial current is formed by first applying a first current, and spot welding is performed by applying a second current to stably form a welded part.

부연하자면, 제1전류와 제2전류를 인가하는 단계는 도 4에 도시된 그래프의 B 부분이며, 제1전류는 B1 부분에서 인가되며, 제2전류는 B2 부분에서 인가된다. 모재의 가압이 완료되면, 제1전류를 인가하기 시작하며, 제1전류의 최대 전류는 제2전류의 최대 전류보다 낮은 값을 가진다. 이는, 제1전류는 직접적으로 용접에 필요한 전류가 아니기 때문이며, 제1전류는 제2전류를 인가하기 이전, 제2전류가 흐를 전류의 통로를 형성하기 위한 것이기 때문이다. 제2전류는 초기 형성된 전류 통로 및 가해지고 있는 340kgf 이상의 압력을 기반으로 안정적인 접촉면적의 확보를 통해 용접부가 안정적으로 성장할 수 있도록 한다.To elaborate, the step of applying the first current and the second current is part B of the graph shown in FIG. 4 , the first current is applied in part B1 and the second current is applied in part B2. When the pressurization of the base material is completed, the first current starts to be applied, and the maximum current of the first current has a lower value than the maximum current of the second current. This is because the first current is not a current required for welding directly, and the first current is for forming a current path through which the second current flows before applying the second current. The second current allows the welded part to grow stably by securing a stable contact area based on the initially formed current passage and the applied pressure of 340 kgf or more.

한편, 도 4에 도시된 것과 같이, 제1전류와 제2전류는 서서히 전류를 높이는 형식으로 인가되는 것이 바람직하다. 급격하게 전류가 인가되면 전류의 통로 형성이 제대로 이루어지지 않을 수 있으며, 이에 따라 용접부에 결함이 발생할 수 있기 때문이다.On the other hand, as shown in FIG. 4, it is preferable that the first current and the second current are applied in a form of gradually increasing the current. This is because when a current is rapidly applied, the passage of the current may not be properly formed, and thus defects may occur in the welded portion.

하기의 사진은 SGAFC590, 0.9t, 4겹 용접, 모재 사이 최대 빈 공간의 길이는 5mm인 모재로, 2번에 걸쳐 전류를 인가한 모재와 1번의 전류를 인가한 모재를 나타낸 것으로, 이를 참조하면, 2번에 걸쳐 전류를 인가한 경우에는 기공이 발생하지 않지만, 1번의 전류를 인가한 모재에서는 기공이 발생하는 것을 알 수 있고, 이는 초기 전류의 통로의 생성 여부에 따른 결과임을 알 수 있다.The photo below shows a base material with SGAFC590, 0.9t, 4-ply welding, and a maximum empty space length of 5 mm between base materials, to which current is applied twice and to which current is applied once. , it can be seen that pores do not occur when current is applied twice, but pores are generated in the parent material to which current is applied once, and this is a result of whether or not an initial current passage is generated.

한편, 도 5는 모재에 시간과 전류를 다르게하여 제1전류를 인가한 결과를 나타낸 것이다. 1 cy의 의미는 1 cycle을 뜻하며, 이는 1/60초를 의미한다. 즉, 1 cy는 0.016초, 2 cy는 0.032초를 의미한다. 제1전류의 세기가 너무 낮거나 제1전류가 인가되는 시간이 너무 짧은 경우에는 전류 통로가 생성되지 않으며, 제1전류의 세기가 너무 과도한 경우에는(4kA 이상) 스패터가 발생하는 것을 확인하였다. 제1전류의 세기가 너무 과도하거나 제1전류가 인가되는 시간이 너무 긴 경우에는 제1전류의 인가에 따른 효과가 미비한 것으로 파악되었다.On the other hand, Figure 5 shows the result of applying the first current by varying the time and current to the base material. 1 cy means 1 cycle, which means 1/60 second. That is, 1 cy means 0.016 seconds and 2 cy means 0.032 seconds. If the intensity of the first current is too low or the time for which the first current is applied is too short, a current path is not created, and if the intensity of the first current is too excessive (more than 4 kA), it has been confirmed that spatter occurs. . When the intensity of the first current was too excessive or the time for which the first current was applied was too long, it was found that the effect of the application of the first current was insignificant.

따라서, 모재에 제1전류를 인가하는 단계에서는, 2kA 초과 3kA 이하의 전류를 0.016sec 초과 0.032sec 이하 동안 인가하거나, 2kA 이상 5kA 미만의 전류를 0.032sec 초과 0.064sec 미만 동안 인가하는 것이 바람직하다.Therefore, in the step of applying the first current to the base material, it is preferable to apply a current of more than 2kA and less than 3kA for more than 0.016sec and less than 0.032sec, or apply a current of more than 2kA and less than 5kA for more than 0.032sec and less than 0.064sec.

도 6은 모재에 제1전류를 인가한 후, 시간과 전류를 다르게하여 제2전류를 인가한 결과를 나타낸 그래프이다. 시험은 마찬가지로, SGAFC590, 0.9t, 4겹 용접, 모재 사이 최대 빈 공간의 길이는 5mm인 모재를 통해 이루어졌다.6 is a graph showing the results of applying a second current by varying the time and current after applying the first current to the base material. Similarly, the test was conducted through a base material of SGAFC590, 0.9t, 4-ply welding, and the maximum empty space length between base materials is 5 mm.

그래프 상, ①의 영역과 ②의 영역은 스패터가 발생한 영역이다.On the graph, areas of ① and ② are areas where spatters occurred.

①의 영역에서는 낮은 전류, 짧은 통전 시간에도 불구하고 스패터가 발생하였다. 이는 열 공급이 부족하기 때문에 충분한 변형이 일어나지 못하고, 이에 따라 용접 초기에 형성되는 코로나가 작게 형성되어, 용융부(Melting)가 확장되어 스패터가 발생하는 것으로 파악되었다. 하기는 이를 모식한 그림이다.In the area ①, spatter occurred despite the low current and short energization time. This is because sufficient deformation does not occur due to insufficient heat supply, and accordingly, the corona formed at the initial stage of welding is formed small, and it is understood that the melting part is expanded and spatter occurs. Below is a picture of this model.

②의 영역에서는 높은 전류의 밀도에 따라 용융부의 확장 속도가 급격하게 커짐에 따라 스패터가 발생하는 것으로 파악되었다. 하기는 이를 모식한 그림이다.In the region ②, it was found that spatter occurred as the expansion speed of the molten zone rapidly increased according to the high current density. Below is a picture of this model.

따라서, 모재에 제2전류를 인가하는 단계에서는, 2kA 이상 8kA 이하의 전류를 0.144sec 이상 0.320sec 이하 동안 인가하는 것이 바람직하다.Therefore, in the step of applying the second current to the base material, it is preferable to apply a current of 2 kA or more and 8 kA or less for 0.144 sec or more and 0.320 sec or less.

제1전류 및 제2전류 값과 인가되는 시간은 예시적인 것에 불과하며, 이는 사용되는 모재의 소재(두께 및 합금의 함량 등)에 따라 가변되는 값으로, 반복적인 실험을 통하여 최적의 값을 산출할 수 있을 것이다.The values of the first current and the second current and the applied time are only exemplary, and are values that vary depending on the material (thickness and alloy content, etc.) of the base material used, and the optimal value is calculated through repeated experiments. You will be able to.

한편, 발명자는 점 용접시, 냉각을 수행하는 시간과 기공의 부피가 연관이 있다는 것을 실험을 통해 발견하였으며, 이에 대한 그래프를 도 7에 나타내었다. 구체적으로, SABC 1470 1.2t, 1160 DP 1.2t, 980 DP 1.2t, 780 DP 1.2t를 모재(4겹)로 하고 냉각 유지시간에 따라 기공의 부피를 측정한 결과를 나타낸 것이다. 도 7을 참조하면, 모재의 냉각 유지시간이 짧을수록 기공의 부피는 증가하는 관계에 있음을 알 수 있다. 모재를 냉각하는 시간은 소재별로 다를 수 있지만, 기공의 부피가 2.0mm³ 이하로 생성되는 9cy, 즉, 0.15sec 이상 수행하는 것이 바람직하다.On the other hand, during spot welding, the inventors found through experiments that the cooling time and the pore volume are related, and a graph thereof is shown in FIG. 7 . Specifically, SABC 1470 1.2t, 1160 DP 1.2t, 980 DP 1.2t, 780 DP 1.2t are used as base materials (4 layers) and the results of measuring the volume of pores according to the cooling holding time are shown. Referring to FIG. 7 , it can be seen that the volume of pores increases as the cooling holding time of the base material decreases. The cooling time of the base material may vary depending on the material, but it is preferable to perform 9cy, that is, 0.15 sec or more, in which the volume of pores is created to be 2.0 mm ³ or less.

하기 그림은 SABC1470, 1.6t에 대하여 냉각시간을 각 3cy, 15cy로 달리하였을 때 생성되는 기공을 나타낸 것으로, 이를 통해 냉각시간을 충분하게 가지는 것으로 기공의 크기를 줄일 수 있는 것을 확인하였다.The figure below shows the pores generated when the cooling time is changed to 3cy and 15cy respectively for SABC1470 and 1.6t, and it was confirmed that the size of the pores can be reduced by having sufficient cooling time.

본 발명의 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.Although shown and described in relation to specific embodiments of the present invention, it is known in the art that the present invention can be variously improved and changed without departing from the technical spirit of the present invention provided by the claims below. It will be self-evident to those skilled in the art.

Claims

Preparing a base material to be spot welded;
Pressurizing the prepared base material with an electrode and maintaining the pressure;
securing a passage through which the current is applied to the base material by applying a first current to the base material through the electrode;
spot welding the base material by applying a second current to the base material through an electrode;
Cooling the spot-welded base material; and
Releasing the pressure applied to the base material; including, spot welding method.

The method of claim 1,
The base material is a spot welding method, characterized in that the tensile strength is 140kg / ㎟ or more.

The method of claim 1,
In the step of pressing the base material,
A spot welding method characterized in that the base material is pressed at 340 to 480 kgf.

The method of claim 1,
In the step of applying the first current to the base material,
Characterized in that a current of more than 2 kA and less than 3 kA is applied for more than 0.016 sec and less than 0.032 sec, a spot welding method.

The method of claim 1,
In the step of applying the first current to the base material,
Characterized in that a current of 2 kA or more and less than 5 kA is applied for more than 0.032 sec and less than 0.064 sec, a spot welding method.

The method of claim 1,
In the step of applying the second current to the base material,
A spot welding method characterized in that a current of 2 kA or more and 8 kA or less is applied for 0.144 sec or more and 0.320 sec or less.

The method of claim 1,
In the step of cooling the base material,
A spot welding method characterized by performing cooling for 0.15 sec or more.