KR102733736B1 - 저항 용접 부재의 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

도금 강판을 포함한 3매 이상의 판조를 스폿 용접할 때, 너깃내 크랙 및 코로나 본드내 크랙을 억제할 수 있는 저항 용접 부재의 제조 방법을 제공한다. 강판을 제 1 가압력(P1)으로 가압하면서 제 1 전류값(I1)으로 통전하는 것에 의해 너깃을 형성하는 본 통전 공정과, 본 통전 공정후에, 제 1 가압력(P1)보다 높은 제 2 가압력(P2)으로 가압하면서 전류값이 제 1 전류값(I1)으로부터 점감하도록 통전하는 후 통전 공정과, 후 통전후에, 제 2 가압력(P2)을 유지한 채로 전극을 보지하는 전극 보지 공정을 구비하며, 제 2 가압력(P2)과 총 판두께(t), 가압 상승 지연 시간(Tdl), 및 다운 슬로프 시간(Tds)과 전극 보지 시간(Tht)이 각각 소정의 조건을 만족한다.

Description

저항 용접 부재의 제조 방법
본 발명은 저항 용접 부재의 제조 방법에 관한 것이며, 특히 적어도 1매의 도금 강판을 포함한 3매 이상의 판조의 양면을 한쌍의 전극 사이에 끼워넣어 통전하는 것에 의해 스폿 용접하는 저항 용접 부재의 제조 방법에 관한 것이다.
도금 고장력 강판에서는, 강중 성분에 기인해서, 용접부에서 용융 금속 취성 크랙(이하, LME 크랙이라고도 말한다)이 발생한다. 특히, 3매 이상의 판조로 되면, 너깃내 크랙이나 코로나 본드 내부를 기점으로 한 크랙(이하, 코로나 본드내 크랙이라고도 말한다)이 발생하기 쉬워진다. 특허문헌 1에는, 아연계 도금 강판을 포함한 판조의 스폿 용접에 있어서, 전극간의 용접 통전 종료시부터, 전극과 피용접 부재를 비접촉으로 할 때까지의 용접후 보지 시간을, 강판의 총 판두께에 따라서 설정하는 것에 의해, 외란 인자가 존재하는 경우라도, 코로나 본드 바로 외부 및 코로나 본드의 너깃시의 크랙을 억제할 수 있어, 고품질의 스폿 용접 조인트를 얻을 수 있다고 하는 스폿 용접 방법이 기재되어 있다.
일본 특허 공개 제 2017-47475 호 공보
그러나, 3매 이상의 판조의 스폿 용접에서는, 특허문헌 1에 기재된 용접후 보지 시간을 제어하는 것만으로는 LME 크랙을 방지하는 것이 곤란했다. 또한, 특허문헌 1에는, 가압 제어의 유무나 후 통전과 보지 시간의 관계에 관해서도 전혀 규정되어 있지 않고, 개선의 여지가 있었다.
본 발명은 전술한 과제를 감안하여 이뤄진 것이며, 그 목적은 적어도 1매의 도금 강판을 포함한 3매 이상의 판조의 스폿 용접에 있어서, 너깃내 크랙 및 코로나 본드내 크랙을 억제할 수 있는 저항 용접 부재의 제조 방법을 제공하는 것에 있다.
따라서, 본 발명의 상기 목적은 저항 용접 부재의 제조 방법에 따른 하기 (1)의 구성에 의해 달성된다.
(1) 모재 강도가 980㎫ 이상의 도금 고장력 강판을 적어도 1매 포함한 3매 이상의 강판으로 이뤄지는 저항 용접 부재의 제조 방법에 있어서,
상기 강판을 제 1 가압력(P1)으로 가압하면서 제 1 전류값(I1)으로 통전하는 것에 의해 너깃을 형성하는 본 통전 공정과,
상기 본 통전 공정후에, 상기 제 1 가압력(P1)보다 높은 제 2 가압력(P2)으로 가압하면서 전류값이 상기 제 1 전류값(I1)으로부터 점감하도록 통전하는 후 통전 공정과,
상기 후 통전후에, 상기 제 2 가압력(P2)을 유지한 채로 전극을 보지하는 전극 보지 공정을 구비하며,
하기 식 (1) 내지 (3)을 만족하는 조건에서, 상기 강판을 접합하는 것을 특징으로 하는 저항 용접 부재의 제조 방법.
A≥1.9 … 식 (1)
단, A=P2/t이며, P2: 상기 제 2 가압력[kN], t: 상기 강판의 총 판두께[㎜]를 각각 나타낸다.
0≤Tdl≤200 … 식 (2)
단, Tdl: 상기 제 1 전류값(I1)에서의 통전 종료시와, 상기 제 2 가압력(P2)에서의 가압 개시시와의 시간차인 가압 상승 지연 시간[㎳]을 나타낸다.
B≤Tds≤C … 식 (3)
단, B=0.0011Tht2-2.64Tht＋1284.8이며, C=0.0015Tht2-2.52Tht＋1268.6이며, Tds: 상기 후 통전 공정에 있어서의 다운 슬로프 시간[㎳], Tht: 상기 전극 보지 공정에 있어서의 전극 보지 시간[㎳]을 각각 나타낸다.
또한, 저항 용접 부재의 제조 방법에 따른 본 발명의 바람직한 실시형태는 이하의 (2) 내지 (4)에 관한 것이다.
(2) 상기 Tht가 하기 식 (4)를 만족하는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재의 저항 용접 부재의 제조 방법.
Tht<700 … 식 (4)
(3) 상기 전극의 선단 직경이 4㎜ 내지 10㎜인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재의 저항 용접 부재의 제조 방법.
(4) 용접기로서 서보 가압식 용접기를 사용하고,
상기 전극에 의한 상기 강판의 압흔 깊이가 0.15㎜ 이상이 되었을 때, 상기 통전만 또는 상기 통전 및 상기 가압을 강제적으로 종료시키는 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재의 저항 용접 부재의 제조 방법.
본 발명의 저항 용접 부재의 제조 방법에 의하면, 강판을 제 1 가압력(P1)으로 가압하면서 제 1 전류값(I1)으로 통전하는 본 통전 공정과, 본 통전 공정후에, 제 1 가압력(P1)보다 높은 제 2 가압력(P2)으로 가압하면서 전류값이 제 1 전류값(I1)으로부터 점감하도록 통전하는 후 통전 공정과, 후 통전후에, 상기 제 2 가압력(P2)을 유지한 채로 전극을 보지하는 전극 보지 공정을 마련하고 있고, 본 통전후에 다운 슬로프에 의한 후 통전을 행하는 동시에, 다운 슬로프 중에 가압력을 상승시키므로, 모재 강도가 980㎫ 이상의 도금 고장력 강판을 3매 이상 스폿 용접해도, 너깃의 수축을 억제해서 용접부에 작용하는 인장 응력을 저감할 수 있다.
또한, 제 2 가압력(P2)과 강판의 총 판두께(t), 제 1 전류값(I1)과 제 2 전류값(I2), 및 후 통전의 다운 슬로프 시간(Tw2)과 후 통전 종료후의 전극 보지 시간(Tht)의 각각이, 소정의 관계를 만족하도록 제어하는 것에 의해, 전극 개방시의 용접부 온도와 인장 응력을 적정화해서 너깃내 크랙 및 코로나 본드내 크랙을 억제할 수 있다.
도 1은 본 통전 공정, 후 통전 공정 및 전극 보지 공정에 있어서의, 전류값과 가압력과의 관계를 나타내는 통전 패턴의 그래프이다.
도 2는 전극 보지 시간(Tht) 및 다운 슬로프 시간(Tds)과 LME 크랙의 유무와의 관계를 나타내는 실험 결과의 그래프이다.
도 3은 실시예 1의 용접부를 나타내는 단면 사진(도면 대용 사진)이다.
도 4는 실시예 5의 용접부를 나타내는 단면 사진(도면 대용 사진)이다.
도 5는 실시예 7의 용접부를 나타내는 단면 사진(도면 대용 사진)이다.
도 6은 비교예 1의 용접부를 나타내는 단면 사진(도면 대용 사진)이다.
도 7은 비교예 6의 용접부를 나타내는 단면 사진(도면 대용 사진)이다.
도 8은 비교예 7의 용접부를 나타내는 단면 사진(도면 대용 사진)이다.
도 9는 비교예 11의 용접부를 나타내는 단면 사진(도면 대용 사진)이다.
도 10은 비교예 18의 용접부를 나타내는 단면 사진(도면 대용 사진)이다.
도 11은 비교예 20의 용접부를 나타내는 단면 사진(도면 대용 사진)이다.
도 12는 비교예 22의 용접부를 나타내는 단면 사진(도면 대용 사진)이다.
이하, 본 발명에 따른 저항 용접 부재의 제조 방법을 도면에 기초해서 상세하게 설명한다. 도 1은 본 발명의 저항 용접 부재의 제조 방법에 있어서의 본 통전 공정, 후 통전 공정 및 전극 보지 공정에 있어서의, 전류값과 가압력과의 관계를 도시하는 그래프이다.
본 발명에 따른 저항 용접 부재의 제조 방법은 모재 강도가 980㎫ 이상의 도금 고장력 강판을 적어도 1매 포함하며, 3매 이상의 도금 고장력 강판으로 이뤄지는 저항 용접 부재(피용접 부재)에 대해, 본 통전 공정, 후 통전 공정 및 전극 보지 공정을 거쳐, 상기 저항 용접 부재를 용접하는 제조 방법이다.
구체적으로는, 3매 이상의 도금 고장력 강판을 중첩시켜서 한쌍의 용접 전극으로 협지하고, 제 1 가압력(P1)으로 가압하면서, 제 1 전류값(I1)으로 통전 시간(Tw1) 동안 통전해서, 본 통전을 실시한다. 다음에, 제 1 가압력(P1)보다 높은 제 2 가압력(P2)으로 가압하면서, 다운 슬로프 시간(Tds) 동안에 전류값이 제 1 전류값(I1)으로부터 점감하는 다운 슬로프에 의한 후 통전을 실시한다. 그리고, 제 2 가압력(P2)을 유지한 채로, 후 통전 종료시부터 전극 보지 시간(Tht) 경과후에, 용접 전극과 도금 고장력 강판을 비접촉 상태(즉, 전극 개방 상태)로 해서, 도금 고장력 강판을 저항 용접한다.
본 발명에 따른 저항 용접 부재의 제조 방법에서는, 상기의 저항 용접시, 하기 식 (1) 내지 (3)을 만족하도록 각 파라미터가 제어된다.
A≥1.9 … 식 (1)
단, A=P2/t이며, P2: 상기 제 2 가압력[kN], t: 상기 강판의 총 판두께[㎜]를 각각 나타낸다.
0≤Tdl≤200 … 식 (2)
단, Tdl: 상기 제 1 전류값(I1)에서의 통전 종료시와, 상기 제 2 가압력(P2)에서의 가압 개시시와의 시간차인 가압 상승 지연 시간[㎳]을 나타낸다.
B≤Tds≤C … 식 (3)
단, B=0.0011Tht2-2.64Tht＋1284.8이며, C=0.0015Tht2-2.52Tht＋1268.6이며, Tds: 상기 후 통전 공정에 있어서의 통전 시간[㎳], Tht: 상기 전극 보지 공정에 있어서의 전극 보지 시간[㎳]을 각각 나타낸다.
또한, 본 발명에 따른 저항 용접 부재의 제조 방법에서는, 상기의 저항 용접시, 바람직한 조건으로서 하기 식 (4)를 만족하도록 각 파라미터가 제어된다.
Tht<700 … 식 (4)
<식 (1)에 대해>
상기의 저항 용접시, 식 (1)을 만족하는 조건으로 용접을 실시하는 것으로, 3매 이상의 도금 고장력 강판의 저항 용접에 있어서도, 너깃의 수축을 충분히 억제할 수 있고, 결과로서 너깃이나 코로나 본드 내부에 생기는 인장 응력이 저감한다. 또한, 제 2 가압력(P2)의 상한은 특별히 정하지 않지만, 제 2 가압력(P2)이 15kN 이상으로 되면 용접 전극이 과도하게 변형할 가능성이 있기 때문에, P2<15kN으로 하는 것이 바람직하다.
<식 (2)에 대해>
제 1 전류값(I1)에서의 통전 종료시와, 제 2 가압력(P2)에서의 가압 개시시와의 시간차인 가압 상승 지연 시간(Tdl)은 식 (2)를 만족하는 조건 범위로 제어될 필요가 있다. 또한, 가압 상승 지연 시간(Tdl)에 대해, 제 1 전류값(I1)에서의 통전 종료보다 전에 제 2 가압력(P2)이 상승하는 경우(즉, 다운 슬로프 개시전에 가압 상승하는 경우)는 부(負)의 값, 제 1 전류값(I1)에서의 통전 종료보다 후에 제 2 가압력(P2)이 상승하는 경우(즉, 다운 슬로프 개시후에 가압 상승하는 경우)는 정(正)의 값으로 한다.
상기 Tdl가 0㎳미만이면, 너깃의 수축이 시작되기 전에 가압력 상승이 일어나기 때문에, 열영향부에 생기는 인장 응력을 저감하는 효과를 얻을 수 없을 우려가 있다. 또한, 상기 Tdl가 200㎳를 넘으면, 너깃의 응고 부분이 많아져, 강성이 높아지기 때문에, 수축을 억제할 수 없게 되어, 목적의 효과를 얻을 수 없을 우려가 있다.
<식 (3) 및 식 (4)에 대해>
후 통전 공정에 있어서의 다운 슬로프에는 용접부를 서냉하는 효과가 있고, 조인트내의 온도 구배가 낮아지기 때문에, 전극 개방시의 너깃이나 코로나 본드 내부에 생기는 인장 응력을 저감할 수 있다. 다운 슬로프 시간(Tds)이 너무 짧으면, 서냉의 효과를 얻을 수 없다. 한편, 다운 슬로프 시간(Tds)이 너무 길면, 전극 개방시의 온도가 높아져, 용접부의 파괴 응력이 낮아진다.
또한, 전극 보지 시간(Tht)이 장시간화하면, 전극 개방시의 용접부 온도가 저하한다. 그 결과, 크랙의 원인이 되는 용융 아연량이 저감하는 동시에, 용접부의 파괴 응력이 높아진다. 그 한편, 조인트내의 온도 구배는 커지기 때문에, 전극 개방시의 너깃이나 코로나 본드 내부에 생기는 인장 응력이 높아진다.
상기한 이유로부터, 후술하는 실시예의 결과(도 2를 참조)로 나타내도록, 다운 슬로프 시간(Tds)과 전극 보지 시간(Tht)에는 적정한 조건 범위가 존재한다. 이 적정 조건은 식 (3)을 만족하는 조건이다. 또한, 마찬가지의 이유에 의해 전극 보지 시간(Tht)은 식 (4)를 만족하는 것이 바람직하다.
<전극의 선단 직경에 대해>
본 발명에 따른 저항 용접 부재의 제조 방법에서 이용하는 전극의 선단 직경은 4㎜ 내지 10㎜인 것이 바람직하고, 6㎜ 내지 8㎜인 것이 더욱 바람직하다. 전극의 선단 직경은 4㎜ 내지 10㎜인 것에 의해, 판과 접하는 면적이 작고, 전극 접촉부에서의 면압이 높아지는 것으로, 가압에 의한 너깃 수축의 억제하기 쉽기 때문에, LME 크랙을 효과적으로 방지할 수 있다. 전극 직경이 이 범위보다 작아지면, 너깃이 커지기 전에 날림이 발생하고, 충분한 조인트 강도를 얻을 수 없다. 반대로, 전극 직경이 이 범위보다 커지면, 너깃 생성에 필요한 전류값이 커져, 통상의 저항 용접기에서의 제조가 곤란하게 된다.
<전극의 변위량의 제어에 대해>
통전 중에 가압하면, 용융하고 있는 너깃의 강성이 낮기 때문에, 필요 이상으로 너깃이 눌려져, 용융 금속이 외부로 배출되는, 소위 날림이 발생할 우려가 있다. 동시에, 전극에 의한 강판의 압흔 깊이(즉, 전극에 의한 강판에의 압입량)가 커져, 전극 압흔부 및 그 주위에 LME 크랙이 발생하기 쉬워진다. 이것을 효과적으로 방지하기 위해서는, 전극의 최대 변위량을 소정의 수치로 미리 설정해 두고, 구체적으로는, 전극에 의한 강판의 압흔 깊이가 0.15㎜ 이상이 되었을 때, 통전만 또는 통전 및 가압을 강제적으로 종료시키기 위한, 예를 들면 용접기로서 서보 가압식 용접기를 사용한 전기적에 의한 변위 제어를 실시하고, 필요 이상의 너깃의 변형, 나아가서는 거기에 따르는 압흔부의 변형을 억제해서, 날림의 발생을 억제하는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 상기 제 2 가압력으로 가압했을 때에 있어서도 효과적으로 날림 발생을 방지할 수 있다.
실시예
본 발명의 효과를 확인하기 위해, 본 발명의 저항 용접 부재의 제조 방법에 따른 실시예와, 상기 실시예와 비교하는 비교예에 대해 설명한다.
[공시재]
용접에 이용되는 공시재로서, 하기에 나타내는 2종의 도금 강판을 이용했다.
약호 S1: 980㎫급 GA도금 강판(Ceq=0.38), 판두께 1.0㎜
약호 S2: 980㎫급 GA도금 강판(Ceq=0.38), 판두께 1.4㎜
단, 탄소등량 Ceq=C＋Si/30＋Mn/20＋2P＋4S로 한다. 또한, 상기 식 중의 원소기호는 각 원소의 함유량(질량%)을 나타내고, 함유하지 않는 경우는 0으로 한다.
[용접 조건]
이하 조건은 모든 실시예 및 비교예에서 공통으로 했다.
판조 : 동종재 3매 중첩
용접기 : 서보 가압식 단상 교류 용접기
타각 : 5°
판극 : 각 판 사이에 1㎜
전극 : 상하 전극과도 크롬동제의 DR(돔 래디어스형) 전극(선단 직경: 6㎜ 또는 8㎜이며, 각 실시예 및 비교예마다 표 1 및 표 2에 기재, 선단 곡률 반경 40㎜)
또한, 공시재로서의 강판의 종류, 중첩된 강판의 총 판두께(t), 제 1 가압력(P1)[kN], 제 2 가압력(P2)[kN], 제 1 전류값(I1)[kA], 본 통전 시간(Tw1)[㎳], 다운 슬로프 시간(Tds)[㎳], 가압 상승 지연 시간(Tdl)[㎳] 및 전극 보지 시간(Tht)[㎳]에 대해서는, 각 실시예 및 비교예에 대해 표 1 및 표 2에 기재된 바와 같다.
또한, 전극 보지 시간(Tht)에 대해서는 실측값이며, 용접기에 내장된 로드 셀에서 측정한 가압력 및 웰드 체커에 의해 측정한 전류값을, 데이터 로거에 판독하고, 얻어진 전압값을 변환해 계측했다. 또한, 전류값의 절대값이 0.1kA 이하가 되는 시점을 전극 보지 시간의 개시 시각으로 하고, 가압력이 1kN 이하가 된 시점을 전극 보지 시간의 종료 시각으로 했다.
얻어진 저항 용접 조인트에 대해서, 피크린산 포화 수용액을 이용한 에칭에 의해 단면 매크로 관찰을 실시하고, 너깃내 크랙 및 코로나 본드내 크랙의 유무를 조사했다. 또한, 관찰 배율은 10배로 했다. 또한, 너깃내 크랙 및 코로나 본드내 크랙의 평가에 대해, 크랙이 발생하지 않았던 것을 "○"(양호), 발생한 것을 "×"(불량)로 했다.
각 실시예 및 비교예에 있어서의 너깃내 크랙 및 코로나 본드내 크랙의 평가 결과를, 상기 용접 조건과 함께 표 1 및 표 2에 나타낸다. 또한, 각 실시예 및 비교예의 일부에 있어서의, 전극 보지 시간(Tht) 및 다운 슬로프 시간(Tds)과 크랙의 유무와의 관계를 도 2에 나타낸다. 또한, 도 2에 있어서의 "○"은 너깃내 크랙 및 코로나 본드내 크랙의 모두 발생하지 않았던 것을 나타내고, "×"는 너깃내 크랙 및 코로나 본드내 크랙 중 적어도 한쪽이 발생한 것을 나타내고 있다. 또한, 표 1에 있어서의 "A" 내지 "C"는 상술의 식 (1) 및 식 (3)에서 설명한 바와 같이, 각각 아래와 같은 것을 나타내고 있다.
A=P2/t
B=0.0011Tht2-2.64Tht＋1284.8
C=0.0015Tht2-2.52Tht＋1268.6
표 1에 나타내는 바와 같이, 실시예 1 내지 실시예 13에서는, 제 2 가압력(P2)이 상기 식 (1)의 조건을 만족하고, 가압 상승 지연 시간(Tdl)이 상기 식 (2)의 조건을 만족하고, 또한 다운 슬로프 시간(Tds)과 전극 보지 시간(Tht)의 관계가 상기 식 (3)의 조건을 만족하기 때문에, 너깃내 크랙 및 코로나 본드내의 크랙도 모두 발생하지 않았다.
대표예로서, 도 3에는, 약호 S1의 강재(공시재)를 이용한 저항 용접 조인트의 일 예로서 실시예 1의 용접부의 단면 사진을 나타낸다. 또한, 도 4 및 도 5는 모두 약호 S2의 강재(공시재)를 이용한 실시예이며, 도 4는 전극의 선단 직경이 6㎜의 경우(실시예 5), 도 5는 전극의 선단 직경이 8㎜의 경우(실시예 7)의 전극을 이용한 용접부의 단면 사진이다.
여기서, 강종 및 전극의 선단 직경이 상이했다고 해도, 어느 경우도 식 (1), 식 (2) 및 식 (3)의 모든 조건을 만족하는 것으로, 너깃내 크랙 및 코로나 본드내의 크랙도 모두 발생하지 않는 것이 밝혀진다.
한편, 본 통전 공정후에 있어서 후 통전 공정으로서, 제 1 가압력(P1)보다 높은 제 2 가압력(P2)으로 가압하지 않았던 비교예 1 내지 6에 있어서는, 너깃내 크랙 및 코로나 본드내 크랙 중 적어도 한쪽이 발생했다. 또한, 비교예 1에 있어서는, 다운 슬로프에 의한 후 통전도 실시하지 않았다.
대표예로서, 전극 보지 시간(Tht)이 300㎳인 비교예 1의 용접부의 단면 사진을 도 6에 나타내고, 전극 보지 시간(Tht)이 600㎳인 비교예 6의 용접부의 단면 사진을 도 7에 나타낸다. 도 6 및 도 7에 대해 화살표로 나타내는 바와 같이, 어느 용접부에 있어서도, 너깃내 크랙이나 코로나 본드내 크랙이 발생하고 있는 것을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 7 내지 비교예 18에서는, 다운 슬로프 시간(Tds)과 전극 보지 시간(Tht)의 관계가 식 (3)의 조건을 만족하지 않기 때문에, 너깃내 크랙 및 코로나 본드내 크랙 중 적어도 한쪽이 발생했다.
대표예로서, Tds<B인 비교예 7의 용접부의 단면 사진을 도 8에 나타내고, Tds=0인 비교예 11의 용접부의 단면 사진을 도 9에 나타내고, Tds>C인 비교예 18의 용접부의 단면 사진을 도 10에 각각 나타낸다. 도 8 내지 도 10에 있어서 화살표로 나타내는 바와 같이, 어느 용접부에서도, 너깃내 크랙이나 코로나 본드내 크랙이 발생하고 있는 것을 확인할 수 있다.
또한, 비교예 19 및 비교예 20에서는, 가압 상승 지연 시간(Tdl)이 식 (2)의 조건을 만족하지 않고, 비교예 21 내지 비교예 24에서는, 제 2 가압력(P2)이 식 (1)의 조건을 만족하지 않기 때문에, 너깃내 크랙 및 코로나 본드내 크랙 중 적어도 한쪽이 발생했다.
대표예로서, 가압 상승 지연 시간(Tdl)이 식 (2)의 조건을 만족하지 않는 비교예 20의 용접부의 단면 사진을 도 11에 나타내고, 제 2 가압력(P2)이 식 (1)의 조건을 만족하지 않는 비교예 22의 용접부의 단면 사진을 도 12에 각각 나타낸다. 도 11 및 도 12에 대해 화살표로 나타내는 바와 같이, 어느 용접부에서도, 너깃내 크랙이나 코로나 본드내 크랙이 발생하고 있는 것을 확인할 수 있다.
또한, 도 2에 있어서의 곡선(B)은 "Tds=0.0011Tht2-2.64Tht＋1284.8"을 나타내고 있고, 곡선(C)은 "Tds=0.0015Tht2-2.52Tht＋1268.6"을 나타내고 있다. 도 2의 결과를 참조하면, 상술한 식 (3)의 조건을 만족하는 것의 기술적 의의가 이해된다.
본 발명은 전술한 실시형태 및 실시예로 한정되는 것은 아니고, 적당, 변형, 개량 등이 가능하다.
이상과 같이, 본 명세서에는 다음의 사항이 개시되어 있다.
(1) 모재 강도가 980㎫ 이상의 도금 고장력 강판을 적어도 1매 포함한 3매 이상의 강판으로 이뤄지는 저항 용접 부재의 제조 방법에 있어서,
상기 강판을 제 1 가압력(P1)으로 가압하면서 제 1 전류값(I1)으로 통전하는 것에 의해 너깃을 형성하는 본 통전 공정과,
상기 본 통전 공정후에, 상기 제 1 가압력(P1)보다 높은 제 2 가압력(P2)으로 가압하면서 전류값이 상기 제 1 전류값(I1)으로부터 점감하도록 통전하는 후 통전 공정과,
상기 후 통전후에, 상기 제 2 가압력(P2)을 유지한 채로 전극을 보지하는 전극 보지 공정을 구비하며,
하기 식 (1) 내지 (3)을 만족하는 조건으로, 상기 강판을 접합하는 것을 특징으로 하는 저항 용접 부재의 제조 방법.
A≥1.9 … 식 (1)
단, A=P2/t이며, P2: 상기 제 2 가압력[kN], t: 상기 강판의 총 판두께[㎜]를 각각 나타낸다.
0≤Tdl≤200　 … 식 (2)
단, Tdl: 상기 제 1 전류값(I1)에서의 통전 종료시와, 상기 제 2 가압력(P2)에서의 가압 개시시와의 시간차인 가압 상승 지연 시간[㎳]을 나타낸다.
B≤Tds≤C … 식 (3)
단, B=0.0011Tht2-2.64Tht＋1284.8이며, C=0.0015Tht2-2.52Tht＋1268.6이며, Tds: 상기 후 통전 공정에 있어서의 다운 슬로프 시간[㎳], Tht: 상기 전극 보지 공정에 있어서의 전극 보지 시간[㎳]을 각각 나타낸다.
이 구성에 의하면, 도금 강판을 포함한 3매 이상의 판조의 스폿 용접에 있어서, 너깃내 크랙 및 코로나 본드내 크랙을 억제할 수 있다.
(2) 상기 Tht가 하기 식 (4)를 만족하는 것을 특징으로 하는 (1)에 기재의 저항 용접 부재의 제조 방법.
Tht<700 … 식 (4)
이 구성에 의하면, 전극 보지 시간(Tht)을 적정한 범위로 제어하는 것으로, LME 크랙을 방지할 수 있다.
(3) 상기 전극의 선단 직경이 4㎜ 내지 10㎜인 것을 특징으로 하는 (1) 또는 (2)에 기재의 저항 용접 부재의 제조 방법.
이 구성에 의하면, LME 크랙을 효과적으로 방지할 수 있다.
(4) 상기 전극에 의한 상기 강판의 가압 개시시부터 상기 강판의 판두께 방향의 변위량이 0.2㎜를 넘었을 때, 상기 통전을 강제적으로 종료하는 것을 특징으로 하는 (1) 내지 (3) 중 어느 하나에 기재의 저항 용접 부재의 제조 방법.
이 구성에 의하면, 필요 이상의 너깃의 변형, 나아가서는 거기에 따르는 압흔부의 변형을 억제하고, 날림의 발생을 억제할 수 있다.
이상, 도면을 참조하면서 각종의 실시의 형태에 대해 설명했지만, 본 발명은 이러한 예로 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없다. 당업자라면, 특허청구의 범위에 기재된 범주 내에 있어서, 각종의 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하고, 그것들에 대해서도 당연하게 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다. 또한, 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 상기 실시형태에 있어서의 각 구성요소를 임의로 조합해도 좋다.
또한, 본 출원은 2020년 4월 15일 출원의 일본 특허 출원(특원 2020-073130)에 근거하는 것이며, 그 내용은 본 출원 중에 참조로서 원용된다.
P1: 제 1 가압력
P2: 제 2 가압력
I1: 제 1 전류값
Tds: 다운 슬로프 시간
Tht: 전극 보지 시간
Tdl: 가압 상승 지연 시간

Claims (5)

  1. 모재 강도가 980㎫ 이상의 도금 고장력 강판을 적어도 1매 포함한 3매 이상의 강판으로 이뤄지는 저항 용접 부재의 제조 방법에 있어서,
    상기 강판을 제 1 가압력(P1)으로 가압하면서 제 1 전류값(I1)으로 통전하는 것에 의해 너깃을 형성하는 본 통전 공정과,
    상기 본 통전 공정후에, 상기 제 1 가압력(P1)보다 높은 제 2 가압력(P2)으로 가압하면서 전류값이 상기 제 1 전류값(I1)으로부터 점감하도록 통전하는 후 통전 공정과,
    상기 후 통전후에, 미리 결정된 시간(Tht) 동안, 상기 제 2 가압력(P2)을 유지한 채로 전극을 보지하는 전극 보지 공정을 구비하며,
    하기 식 (1) 내지 (3)을 만족하는 조건으로, 상기 강판을 접합하는 것을 특징으로 하는
    저항 용접 부재의 제조 방법.
    A≥1.9 … 식 (1)
    단, A=P2/t이며, P2: 상기 제 2 가압력[kN], t: 상기 강판의 총 판두께[㎜]를 각각 나타낸다.
    0≤Tdl≤200 … 식 (2)
    단, Tdl: 상기 제 1 전류값(I1)에서의 통전 종료시와, 상기 제 2 가압력(P2)에서의 가압 개시시와의 시간차인 가압 상승 지연 시간[㎳]을 나타낸다.
    B≤Tds≤C … 식 (3)
    단, B=0.0011Tht2-2.64Tht＋1284.8이며, C=0.0015Tht2-2.52Tht＋1268.6이며, Tds: 상기 후 통전 공정에 있어서의 다운 슬로프 시간[㎳], Tht: 상기 전극 보지 공정에 있어서의 전극 보지 시간[㎳]을 각각 나타낸다.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 Tht가 하기 식 (4)를 만족하는 것을 특징으로 하는
    저항 용접 부재의 제조 방법.
    Tht<700 … 식 (4)
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 전극의 선단 직경이 4㎜ 내지 10㎜인 것을 특징으로 하는
    저항 용접 부재의 제조 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    용접기로서 서보 가압식 용접기를 사용하고,
    상기 전극에 의한 상기 강판의 압흔 깊이가 0.15㎜ 이상이 되었을 때, 상기 통전만 또는 상기 통전 및 상기 가압을 강제적으로 종료시키는 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는
    저항 용접 부재의 제조 방법.
  5. 제 3 항에 있어서,
    용접기로서 서보 가압식 용접기를 사용하고,
    상기 전극에 의한 상기 강판의 압흔 깊이가 0.15㎜ 이상이 되었을 때, 상기 통전만 또는 상기 통전 및 상기 가압을 강제적으로 종료시키는 제어를 실시하는 것을 특징으로 하는
    저항 용접 부재의 제조 방법.
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