(19) 대한민국특허청(KR)
(12) 공개특허공보(A)
(11) 공개번호 10-2015-0095649
(43) 공개일자 2015년08월21일
(51) 국제특허분류(Int. Cl.)
B23K 26/26 (2014.01) B23K 26/32 (2014.01)
(52) CPC특허분류(Coo. Cl.)
B23K 26/26 (2013.01)
B23K 26/3206 (2013.01)
(21) 출원번호 10-2015-7014934
(22) 출원일자(국제) 2013년08월02일
심사청구일자 없음
(85) 번역문제출일자 2015년06월04일
(86) 국제출원번호 PCT/EP2013/066274
(87) 국제공개번호 WO 2014/075824
국제공개일자 2014년05월22일
(30) 우선권주장
10 2012 111 118.9 2012년11월19일 독일(DE)
(71) 출원인
위스코 테일러드 블랑크스 게엠베하
독일 47259 뒤스부르크 마네스만슈트라쎄 101
(72) 발명자
브로이어 아른트
독일 47249 뒤스부르크 라흐머 슈트라쎄 13
브란트 막스
독일 47051 뒤스부르크 프리드리히-빌헬름-슈트라
쎄 22
사프팅거 디트마르
독일 47495 라인베르크 울메날레 23
(74) 대리인
박장원
전체 청구항 수 : 총 10 항
(54) 발명의 명칭 경화가능한 강의 하나 이상의 피용접재를 필러 와이어를 사용하는 맞대기 이음으로 레이저 용
접하기 위한 방법
(57) 요 약
본 발명은 프레스 경화가능한 강, 특히 망간-붕소 강의 하나 이상의 피용접재(1, 2)를 맞대기 이음으로 레이저
용접하기 위한 방법에 관한 것으로, 피용접재(1) 또는 피용접재(1, 2)들은 두께가 적어도 1.8 mm 및/또는 맞대기
이음부(3)에서 적어도 0.4 mm의 두께 차이(d)가 있고, 레이저 용접은 레이저 빔(6)에 의해 만들어지는 용융조(8)
(뒷면에 계속)
대 표 도 - 도1
공개특허 10-2015-0095649
- 1 -
내로 필러 와이어(10)를 공급하면서 이루어진다. 용접 이음매가 열간 성형(프레스 경화) 중에 마르텐사이트 조직
으로 확실하게 경화되는 것을 보장하기 위하여, 본 발명에 따른 방법은 필러 와이어가 망간, 크롬, 몰리브덴, 실
리콘 및/또는 니켈을 포함하는 그룹으로부터 적어도 하나의 합금 원소를 함유하는데, 이 합금 원소는 레이저 빔
에 의해 만들어지는 용융조(8)에서 오스테나이트의 형성을 촉진하며, 여기에서 적어도 하나의 합금 원소는 피용
접재 또는 피용접재(1, 2)들의 프레스 경화가능한 강에 함유된 것보다 중량 기준으로 적어도 0.1% 높은 질량 비
율로 필러 와이어에 존재한다.
(52) CPC특허분류(Coo. Cl.)
B23K 26/3293 (2013.01)
B23K 2201/18 (2013.01)
B23K 2201/34 (2013.01)
B23K 2203/04 (2013.01)
공개특허 10-2015-0095649
- 2 -
특허청구의 범위
청구항 1
프레스 경화가능한 강, 특히 망간-붕소 강으로 만들어진 하나 이상의 피용접재를 맞대기 이음으로 레이저 용접
하는 방법으로서, 피용접재 또는 피용접재(1, 2; 1, 2')들은 두께가 적어도 1.8 mm 및/또는 맞대기 이음부(3)에
서 적어도 0.4 mm의 두께 차이(d)가 있고, 레이저 용접은 레이저 빔(6)을 사용하여 만들어지는 용융조(8) 내로
필러 와이어(10)의 공급과 함께 이루어지는, 상기 레이저 용접 방법에 있어서,
필러 와이어(10)가 망간, 크롬, 몰리브덴, 실리콘 및/또는 니켈을 포함하는 그룹으로부터 적어도 하나의 합금
원소를 함유하고, 합금 원소는 레이저 빔(6)을 사용하여 만들어지는 용융조(8)에서 오스테나이트의 형성을 촉진
하며, 적어도 하나의 합금 원소는 피용접재 또는 피용접재(1,2; 1,2')들의 프레스 경화가능한 강에 함유된 것보
다 중량 기준으로 0.1% 더 높은 질량 비율로 필러 와이어(10)에 함유되어 있는 것을 특징으로 하는 레이저 용접
방법.
청구항 2
제1항에 있어서,
피용접재 또는 피용접재(1, 2; 1, 2')들의 강은,
중량 기준으로 0.10 내지 0.50%의 C,
중량 기준으로 최대 0.40%의 Si,
중량 기준으로 0.50 내지 2.00%의 Mn,
중량 기준으로 최대 0.025%의 P,
중량 기준으로 최대 0.010%의 S,
중량 기준으로 최대 0.60%의 Cr,
중량 기준으로 최대 0.50%의 Mo,
중량 기준으로 최대 0.050%의 Ti,
중량 기준으로 0.0008 내지 0.0070%의 B,
중량 기준으로 최소 0.010%의 Al,
잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
청구항 3
제1항 또는 제2항에 있어서,
필러 와이어(10)가,
중량 기준으로 0.05 내지 0.15%의 C,
중량 기준으로 0.5 내지 2.0%의 Si,
중량 기준으로 1.0 내지 2.5%의 Mn,
중량 기준으로 0.5 내지 2.0%의 Cr Mo,
중량 기준으로 1.0 내지 4.0%의 Ni,
잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 조성을 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
청구항 4
제1항 내지 제3항 중의 한 항에 있어서,
공개특허 10-2015-0095649
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필러 와이어(10)는 피용접재 또는 피용접재(1, 2; 1, 2')들의 프레스 경화가능한 강보다 중량 기준으로 적어도
0.1% 낮은 탄소 질량 비율을 갖는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
청구항 5
제1항 내지 제4항 중의 한 항에 있어서,
필러 와이어(10)는 가열된 상태에서 용융조(8)에 공급되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
청구항 6
제5항에 있어서,
필러 와이어(10)는 용융조(8) 내로 공급되기 전에 적어도 길이 부분에서 적어도 50℃의 온도로 가열되는 것을
특징으로 하는 레이저 용접 방법.
청구항 7
제1항 내지 제6항 중의 한 항에 있어서,
보호 가스가 레이저 용접 중에 용융조(8)에 공급되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
청구항 8
제7항에 있어서,
순수한 아르곤 또는 아르곤과 이산화탄소의 혼합물이 보호 가스로서 사용되는 것을 특징으로 하는 레이저 용접
방법.
청구항 9
제1항 내지 제8항 중의 한 항에 있어서,
사용되는 피용접재 또는 피용접재(1, 2; 1, 2')들은 알루미늄 또는 알루미늄/실리콘 기반의 표면층을 갖는 것을
특징으로 하는 레이저 용접 방법.
청구항 10
제1항 내지 제8항 중의 한 항에 있어서,
사용되는 피용접재 또는 피용접재(1, 2; 1, 2')들은 피복되어 있지 않거나 부분적으로 탈막(de-layered) 처리된
것을 특징으로 하는 레이저 용접 방법.
명 세 서
기 술 분 야
본 발명은 프레스 경화가능한 강, 특히 망간-붕소 강으로 만들어진 하나 이상의 피용접재(workpiece)를 맞대기[0001]
이음으로 레이저 용접하기 위한 방법에 관한 것이며, 이 방법에서 피용접재 또는 피용접재들은 두께가 적어도
1.8 mm 이고/이거나 맞대기 이음부에서 적어도 0.4 mm의 두께 차이가 있고, 레이저 용접은 레이저 빔에 의해 만
들어지는 용융조(molten bath) 내로 필러 와이어를 공급하면서 실행된다.
배 경 기 술
강판으로 만들어진 테일러드 블랭크들이 가능한 가장 적은 차체 무게와 더불어 충돌 안정성에 대한 높은 요구를[0002]
충족하기 위하여 자동차 산업에서 사용된다. 이를 위해, 상이한 재료 품질 및/또는 시트 두께의 개별적인 블랭
크 또는 스트립이 맞대기 이음으로 레이저 용접에 의해 함께 연결된다. 이러한 방식에서, 완성된 차제 부품의
여러 지점들은 상이한 하중에 맞추어질 수 있다. 따라서, 높은 하중을 받는 위치에는 두꺼운 또는 높은 강도의
강판이 사용되고, 상대적으로 약한 딥 드로잉 등급으로 만들어진 강판 또는 얇은 강판이 나머지 다른 위치에 사
용될 수 있다. 차체에 대한 추가적인 보강 부품들은 이러한 테일러드 시트 블랭크로 인해 더이상 필요하지 않게
된다. 이것은 재료를 절감하고 차체의 전체 무게의 감소를 가능하게 한다.
공개특허 10-2015-0095649
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최근에, 열간 성형하고 신속 냉각한 경우에 높은 강도 예컨대 1500 내지 2000 MPa 범위의 인장 강도를 달성하는[0003]
붕소 합금 강 특히 망간-붕소 강들이 개발되었다. 초기 상태에서, 일반적으로 망간-붕소 강은 페라이트/펄라이
트 조직을 가지며 대략 600 MPa의 강도를 나타낸다. 그러나 프레스 경화에 의해, 즉 오스테나이트화 온도로 가
열하고 압축 성형 몰드에서의 후속 냉각에 의해, 마르텐사이트 조직이 설정될 수 있고, 따라서 이렇게 처리된
강은 1500 내지 2000 MPa 범위의 인장 강도를 달성할 수 있다.
이러한 테일러드 강 블랭크로 생산된 차체 부품, 예컨대 B 기둥(B pillar)은 소정의 시트 두께까지 또는 소정의[0004]
두께 차이까지 결함 없는 강도 프로파일을 나타낸다. 그러나, 대략 1.8 mm 이상 특히 대략 2.0 mm 이상의 시트
두께에서, 또는 대략 0.4 mm 이상의 두께 차이에서 레이저 용접 이음매가 열간 성형(프레스 경화) 동안에 충분
히 경화되지 않는 문제가 발생한다는 것이 측정되었다. 그 다음에, 마르텐사이트 조직은 용접 이음매에서 단지
소정의 정도로 나타나므로 완성된 부품에 하중이 가해지는 동안 용접 이음매에서 파괴가 일어날 수 있다. 짐작
건대 이러한 문제는 특히 두께 차이가 있는 경우에, 차가운 성형 공구 또는 냉각 공구와 충분한 접촉이 일반적
으로 보장될 수 없으며 결과적으로 용접 이음매가 마르텐사이트로 완전히 변환될 수 없다는 사실과 관련된 것이
다.
레이저-아크 하이브리드 용접 방법이 US 2008/0011720 A1호에 설명되어 있는데, 이 방법에서 알루미늄 함유 표[0005]
면층을 가진 망간-붕소 강으로 만들어진 블랭크들은 맞대기 이음부에서 서로 연결되고, 레이저 빔은 맞대기 이
음부에서 금속을 용융하고 블랭크들을 서로 용접하기 위하여 적어도 하나의 전기 아크와 결합된다. MIG 용접 토
치가 사용된다면 이 경우에 전기 아크는 텅스텐 용접 전극에 의해 출력되고 필러 와이어의 선단에서 형성된다.
필러 와이어는 원소(예컨대, Mn, Ni, Cu)을 함유할 수 있으며, 이들 원소들은 오스테나이트 조직으로 강의 변태
를 유도하고 용융조에서 오스테나이트 변태의 유지에 유익하다.
공지된 이러한 레이저 아크 하이브리드 용접 방법을 사용하면, 알루미늄/실리콘 기반의 코팅을 구비한 망간 붕[0006]
소 강으로 만들어진 열간 성형가능한 블랭크는 용접 이음매가 만들어지는 구역에서 코팅 물질을 선행하여 제거
하지 않고 용접될 수 있는 것이 달성된다. 그러나, 블랭크들의 인접한 가장자리(edge)에 배치된 알루미늄이 용
접 이음매에서 부품의 인장 강도의 저하로 이어지지 않는다는 것이 보장되어야 한다. 레이저 빔의 뒤에 전기 아
크를 제공하는 것에 의해서, 용융조는 균질화 되어야하며, 결과적으로 페라이트 조직을 생성하는 중량 기준으로
1.2%를 초과하는 국소적인 알루미늄 농도가 제거된다.
공지된 이러한 하이브리드 용접 방법은 전기 아크의 발생 때문에 에너지 소비와 관련하여 상대적으로 고비용이[0007]
다.
발명의 내용
해결하려는 과제
본 발명은 두께가 적어도 1.8 mm 및/또는 맞대기 이음부에서 두께의 차이가 적어도 0.4 mm인 프레스 경화가능한[0008]
강 특히 망간-붕소 강으로 만들어진 피용접재가 맞대기 이음으로 테일러드 피용접재 특히 테일러드 블랭크와 접
합될 수 있고, 용접 이음매는 열간 성형 중에 마르텐사이트 조직으로 확실히 경화될 수 있는 레이저 용접 방법
을 명시하는 목적에 기초한 것이다. 또한, 이 방법은 높은 생산성 및 상대적으로 낮은 에너지 소비로 인해 두드
러진다.
과제의 해결 수단
이러한 목적을 달성하기 위하여, 청구항 1의 특징들을 갖는 방법이 제안된다. 본 발명에 따른 방법의 바람직하[0009]
고 유리한 실시예들은 종속항들에 명시되어 있다.
본 발명에 따른 방법은 프레스 경화가능한 강, 특히 망간-붕소 강의 하나 또는 복수의 피용접재를 맞대기 이음[0010]
으로 레이저 용접하기 위해 사용되며, 피용접재 또는 피용접재들은 두께가 적어도 1.8 mm 특히 적어도 2.0 mm
및/또는 맞대기 이음부에서 적어도 0.4 mm의 두께 차이가 있다. 이 경우에 레이저 용접은 레이저 빔을 사용하여
만들어지는 용융조 내로 필러 와이어의 공급하면서 이루어진다. 또한 본 발명에 따른 방법은 필러 와이어가 망
간, 크롬, 몰리브덴, 실리콘 및/또는 니켈을 포함하는 그룹으로부터 적어도 하나의 합금 원소를 함유하는데, 이
원소는 레이저 빔을 사용하여 만들어지는 용융조에서 오스테나이트의 형성을 촉진하며, 여기에서 적어도 하나의
합금 원소는 프레스 경화가능한 강의 피용접재 또는 피용접재들에 있는 것보다 중량 기준으로 0.1% 더 높은 질
량 비율로 필러 와이어에 존재한다.
공개특허 10-2015-0095649
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본 발명에 따라 생산되는 피용접재 또는 테일러드 블랭크는 열간 성형과 관련하여 더욱더 넓은 공정 영역을 제[0011]
공하며, 이 공정 영역에서는 부품의 만족스러운 경화가 달성되고 특히 용접 이음매에서도 만족스러운 경화가 달
성된다.
본 발명에 따른 방법은 맞대기 이음부에서 재료 품질 및/또는 시트 두께가 다른 복수의 강 블랭크를 함께 접합[0012]
할 때에 사용될 수 있을 뿐만 아니라, 개별적인 판 형상 또는 스트립 형상의 강판을 레이저 용접하는 경우에도
사용될 수 있고, 후자의 경우에 서로 용접할 피용접재의 가장자리들이 재성형 예컨대 벤딩 또는 롤 성형에 의해
서로를 향해 이동되므로 가장자리들은 맞대기 이음부에서 최종적으로 서로 마주하여 배열된다.
본 발명에 따른 방법의 바람직한 실시예에서, 피용접재의 강이 중량 기준으로 0.10 내지 0.50%의 C, 중량 기준[0013]
으로 최대 0.40%의 Si, 중량 기준으로 0.50 내지 2.00%의 Mn, 중량 기준으로 최대 0.025%의 P, 중량 기준으로
최대 0.010%의 S, 중량 기준으로 최대 0.60%의 Cr, 중량 기준으로 최대 0.50%의 Mo, 중량 기준으로 최대
0.050%의 Ti, 중량 기준으로 0.0008 내지 0.0070%의 B, 중량 기준으로 최소 0.010%의 Al, 잔부 Fe 및 불가피한
불순물로 이루어진 조성을 갖도록 피용접재 또는 피용접재들이 선택된다. 이러한 강으로 제조된 부품들은 프레
스 경화 후에 상대적으로 높은 인장 강도를 갖는다.
특히 바람직하게는, 본 발명에 따른 방법에서, 프레스 경화 후에 1500 내지 2000 MPa 범위의 인장 강도를 나타[0014]
내는 프레스 경화가능한 강으로 만들어진 블랭크 또는 스트립 형상 피용접재들이 사용된다.
본 발명에 따른 방법의 더 바람직한 실시예는, 이 방법에서 사용되는 필러 와이어가 중량 기준으로 0.05 내지[0015]
0.15%의 C, 중량 기준으로 0.5 내지 2.0%의 Si, 중량 기준으로 1.0 내지 2.5%의 Mn, 중량 기준으로 0.5 내지
2.0%의 Cr Mo, 중량 기준으로 1.0 내지 4.0%의 Ni, 잔부 Fe 및 불가피한 불순물로 이루어진 조성을 갖는 것을
특징으로 한다. 이러한 필러 와이어와 함께 본 발명에 따른 방법을 사용하면, 후속 프레스 경화 중에 특히 신뢰
할 수 있는 방식으로 용접 이음매가 마르텐사이트 조직으로 완전히 변환하는 것이 보장될 수 있다는 것이 실험
에서 확인되었다.
본 발명에 따른 방법의 더 바람직한 실시예에 따라, 사용되는 필러 와이어는 피용접재 또는 피용접재들의 프레[0016]
스 경화가능한 강보다 중량 기준으로 적어도 0.1% 낮은 탄소 질량 비율을 갖는다. 필러 와이어의 상대적으로 낮
은 탄소 함량에 의해 용접 이음매의 취성이 방지될 수 있다. 특히, 필러 와이어의 상대적으로 낮은 탄소 함량으
로 인해 용접 이음매에서 양호한 탄성이 달성될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 더 바람직한 실시예에 따라 필러 와이어는 가열된 상태에서 용융조에 공급될 수 있다.[0017]
결과적으로, 더 빠른 공정 속도 또는 더 높은 생산성이 달성될 수 있다. 이러한 결과는 이 실시예에서, 필러 와
이어를 용융시키기 위하여 지나치게 많은 에너지를 소모하지 않아도 되기 때문이다. 바람직하게, 필러 와이어는
용융조 내로 공급되기 전에 적어도 길이 부분에서 적어도 50℃의 온도로 가열된다.
용접 이음매의 취성을 방지하기 위하여, 본 발명에 따른 더 바람직한 실시예는 레이저 용접 중에 보호 가스(불[0018]
활성 가스)가 용융조에 제공되게 한다. 이 경우에, 특히 바람직하게는 순수한 아르곤, 헬륨, 질소 또는 그 혼합
물, 또는 아르곤, 헬륨, 질소 및/또는 이산화탄소 및/또는 산소로 조성된 혼합물이 사용된다.
강 스트립 또는 강 시트에 스케일 층의 형성을 방지하기 위하여, 통상적으로 알루미늄 또는 알루미늄/실리콘 기[0019]
반의 코팅이 제공된다. 본 발명에 따른 방법은 이와 같은 코팅된 강 블랭크 또는 강 스트립을 사용할 경우에도
적용될 수 있다. 마찬가지로, 코팅되지 않은 강 블랭크 또는 강 스트립이 본 발명에 따라 서로 용접될 수 있다.
본 발명에 따른 방법의 더 바람직한 실시예에 따라, 알루미늄 또는 알루미늄/실리콘 기반의 코팅은 레이저 용접
전에 서로 용접할 인접하는 가장자리를 따라 가장자리 구역에서 제거될 수 있다. 이것은 에너지 빔, 바람직하게
는 레이저 빔을 사용하여 실행될 수 있다. 또한, 기계적 또는 고주파(HF) 탈막(de-layering) 처리도 고려할 수
있다. 이 방식에서, 열간 성형(프레스 경화) 중에 강도 프로파일의 저하를 일으킬 수 있는 바람직하지 않는 방
식으로 도입될 수 있는 코팅 물질에 의한 용접 이음매의 손상이 확실하게 방지될 수 있다.
도면의 간단한 설명
도 1은 2개의 기본적으로 같은 두께의 프레스 경화가능한 강 블랭크들이 맞대기 이음으로 서로 용접되는, 본 발[0020]
명에 따른 레이저 용접 방법을 실행하기 위한 장치의 부분 사시도이다.
도 2는 2개의 상이한 두께의 프레스 경화가능한 강 블랭크들이 맞대기 이음으로 서로 용접되는, 본 발명에 따른
레이저 용접 방법을 실행하기 위한 장치의 부분 사시도이다.
공개특허 10-2015-0095649
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발명을 실시하기 위한 구체적인 내용
본 발명은 예시적인 실시예들을 도시한 도면에 근거하여 이하에서 더욱 상세하게 설명된다.[0021]
도 1에는 장치가 개략적으로 도시되어 있고, 이 장치를 사용하여 본 발명에 따른 레이저 용접 방법이 실행될 수[0022]
있다. 장치는 이음부(3)를 따라 직접 인접한 다른 재료 품질의 강으로 만들어진 2개의 스트립 또는 블랭크(1,
2)가 놓이는 지지대(도시하지 않음)를 포함한다. 예컨대, 하나의 피용접재(1 또는 2)는 비교적 약한 딥 드로잉
등급인 것인 반면에, 다른 하나의 피용접재(2 또는 1)는 고강도 강판으로 구성된다. 피용접재(1, 2) 중의 적어
도 하나는 프레스 경화가능한 강, 예컨대 망간-붕소 강으로 만들어진다.
피용접재(1, 2)는 기본적으로 두께가 같다. 피용접재의 두께는 적어도 1.8 mm, 예컨대 적어도 2.0 mm이다.[0023]
피용접재(1, 2) 위에 도시되어 있는 것은 레이저 용접 헤드(4)의 일부이며, 레이저 빔을 공급하기 위한 광학 시[0024]
스템(도시하지 않음)과 레이저 빔(6)을 위한 집속 렌즈(5)가 또한 구비되어 있다. 또한, 보호 가스를 공급하기
위한 관(7)이 레이저 용접 헤드 상에 배열된다. 보호 가스 관(7)의 개구는 기본적으로 레이저 빔(6)의 초점 구
역 또는 레이저 빔(6)으로 생성된 용융조(8)를 향하고 있다. 바람직하게는 순수한 아르곤 또는 예컨대 아르곤,
헬륨 및/또는 이산화탄소의 혼합물이 보호 가스로서 사용된다. 추가로, 와이어 공급 장치(9)가 레이저 용접 헤
드(4)에 할당되는데, 와이어 공급 장치를 이용하여 마찬가지로 레이저 빔(6)에 의해 용융되는 와이어(10) 형태
의 특수한 추가의 재료가 용융조(8)로 공급된다. 추가적인 와이어(필러 와이어)(10)가 가열 상태에서 용융조
(8)에 공급된다. 이를 위해, 와이어 공급 장치(9)는 적어도 하나의 가열 요소(도시하지 않음), 예컨대 와이어
(10) 둘레의 가열 코일을 구비한다. 가열 요소를 사용하여, 필러 와이어(10)가 바람직하게는 적어도 50℃, 특히
바람직하게는 적어도 90℃로 가열된다.
피용접재(1, 2')들은 상이한 두께이며 따라서 맞대기 이음부(3)에는 적어도 0.4 mm의 두께 차이(d)가 있다는 점[0025]
에서, 도 2에 도시된 예시적인 실시예는 도 1에 따른 예시적인 실시예와 상이하다. 예컨대, 하나의 피용접재
(2')는 시트 두께가 0.5 mm 내지 1.2 mm인 반면에, 다른 하나의 피용접재(1)는 시트 두께가 1.6 mm 내지 2.5
mm 이다. 더욱이, 맞대기 이음부(3)에서 서로 연결될 피용접재(1, 2')는 재료 품질이 서로 다른 것일 수도
있다. 예컨대, 두께가 상대적으로 두꺼운 블랭크(1)는 강도가 높은 강판으로 제조되는 반면에, 상대적으로 두께
가 얇은 강 블랭크(2')는 비교적 약한 딥 드로잉 품질을 갖는다.
맞대기 이음부(3)에서 서로 연결될 피용접재(1, 2 또는 2') 중의 적어도 하나인 프레스 경화가능한 강은 예컨대[0026]
아래와 같은 화학 조성을 가질 수 있다.
중량 기준으로 최대 0.45%의 C,[0027]
중량 기준으로 최대 0.40%의 Si,[0028]
중량 기준으로 최대 2.0%의 Mn,[0029]
중량 기준으로 최대 0.025%의 P,[0030]
중량 기준으로 최대 0.010%의 S,[0031]
중량 기준으로 최대 0.8%의 Cr Mo,[0032]
중량 기준으로 최대 0.05%의 Ti,[0033]
중량 기준으로 최대 0.0050%의 B,[0034]
중량 기준으로 최소 0.010%의 Al,[0035]
잔부 Fe 및 불가피한 불순물.[0036]
피용접재 또는 강 블랭크(1, 2 또는 2')는 코팅되지 않은 것, 또는 코팅 특히 Al-Si 층으로 코팅된 것일 수 있[0037]
다. 인도된 상태, 즉 열처리 및 급속 냉각 전의 상태에서, 프레스 경화가능한 강 블랭크(1, 2 및/또는 2')의 항
복점 Re는 바람직하게는 적어도 300 MPa, 인장 강도 Rm은 적어도 480 MPa, 파단 연신율 A80은 적어도 10%이다.
열간 성형(프레스 경화) 후에, 즉 대략 900 내지 920℃에서 오스테나이트화 및 후속 급속 냉각 처리한 후에, 강
블랭크의 항복점 Re는 대략 1100 MPa, 인장 강도 Rm은 대략 1500 내지 2000 MPa, 파단 연신율 A80은 대략 5.0%
공개특허 10-2015-0095649
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이다.
피용접재 또는 강 블랭크(1, 2 또는 2')가 알루미늄 코팅 특히 Al-Si 코팅을 구비한 것인 경우, 코팅은 레이저[0038]
용접하기 전에 서로 용접될 인접한 가장자리를 따라 가장자리 구역에서 제거되거나 또는 부분적으로 제거될 수
있다. 적절하다면, 인접하거나 교차하는 가장자리(3)에서 부착된 알루미늄 코팅 재료가 또한 제거된다. 알루미
늄 코팅 재료의 제거(분리)는 바람직하게는 적어도 하나의 레이저 빔을 사용하여 실행될 수 있다.
사용되는 필러 와이어는 대표적으로 아래와 같은 화학 조성을 갖는다.[0039]
중량 기준으로 0.1%의 C,[0040]
중량 기준으로 0.8%의 Si,[0041]
중량 기준으로 1.8%의 Mn,[0042]
중량 기준으로 0.35%의 Cr,[0043]
중량 기준으로 0.6%의 Mo,[0044]
중량 기준으로 2.25%의 Ni,[0045]
잔부 Fe 및 불가피한 불순물.[0046]
이 경우에 필러 와이어(10)의 망간 함량은 프레스 경화가능한 피용접재(1, 2 또는 2')의 망간 함량보다 일정하[0047]
게 더 높다. 바람직하게는, 이 경우에 필러 와이어(10)의 망간 함량은 프레스 경화가능한 피용접재(1, 2 또는
2')의 망간 함량보다 중량 기준으로 대략 0.2% 더 높다. 더욱이, 필러 와이어(10)의 크롬 및 몰리브텐 함량이
프레스 경화가능한 피용접재((1, 2 또는 2')보다 더 높은 것이 또한 유리하다. 바람직하게, 이 경우에 필러 와
이어(10)의 크롬-몰리브덴 합계 함량은 프레스 경화가능한 피용접재(1, 2 또는 2')의 크롬-몰리브덴 합계 함량
보다 중량 기준으로 대략 0.2% 더 높다. 필러 와이어(10)의 니켈 함량은 바람직하게는 중량 기준으로 1 내지 4%
범위이다. 추가로, 바람직하게 필러 와이어(10)는 프레스 경화가능한 피용접재(1, 2 또는 2')보다 낮은 탄소 함
량을 갖는다.
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