분야
hwp목 차
1. 제목
1.1 주제
1.2 부제
2. 목표
2.1 설계 목표
2.2 목표선정 이유
3. 설계 프로젝트의 진행방법
3.1 진행체계(Flow Chart of Work)
3.2 연구방법
3.2.1 실험의 준비
3.2.1.1. 시편의 준비
3.2.1.2. 레이저의 종류
3.2.1.3. 실험 평가 방법
4. 결과
4.1 초고강도강의 레이저 맞대기 용접 실험 결과
4.1.1 용접속도와 단면 현상
4.1.2 용접부의 기계적 특성
4.1.3 파단면 관찰 및 EDS 분석
4.2 초고강도강의 레이저 겹치기 용접 실험 결과
4.2.1 용접속도와 단면 현상
4.2.2 용접부의 기계적 특성
4.2.3 파단면 관찰 및 EDS 분석
5. 결론
5.1 Al-Si 코팅
5.2 최적 Modeling
5.3 기술의 적용 및 응용방안
5.4 결론에 따른 고찰
6. 진행일정
7. 참고문헌
레이저 용접 후 각 시편의 용접 단면의 형상과 용접 금속부 그리고 열영향부(Heat affected zone)의 폭을 관찰하기 위해 용접 시편을 절단하고 시료를 채취해 폴리싱(Polishing) 후 3%-나이탈(Nital) 용액을 사용하여 에칭(Ecthing) 하였다. 용접 단면에서 균열, 기공과 같은 결함을 살펴보고 인장 시험 후 파단면을 관찰하기 위해 주사전자현미경(Scanning electron micro scope)를 이용하였다. 용접부의 기계적 특성을 알아보기 위해 경도 측정과 인장강도 시험을 실시하였다. 경도 측정을 위해 마이크로 비커스 경도계(Micro vickers hardness test)를 이용하였으며 측정하중은 200g, 하중 지속시간은 10s, 측정간격은 200μm 로 설정하고 측정하였다. 인장시험은 KS B 0801 규격에 의한 시험편을 가공하였으며 인장속도는 15mm/min 으로 하였다.
4. 결과
4.1 초고강도강의 레이저 맞대기 용접 실험 결과
4.1.1 용접속도와 단면 현상
내마모성 실험을 통해 Cr코팅의 내마모성 값과의 차이를 알고, 각 세라믹 재료들의 내마모성을 비교하여 수치화된 내마모성을 비교하여 재료선택의 척도로 사용한다.
본 연구에서는 focus monitor 를 이용해서 측정된 레이저 빔 특성에 따라 소재별 맞대기 실험을 실시하여 완전 용입 시 최대 용접속도를 측정하였고 그에 따른 용입 현상을 단면을 통해 관찰하였다. 표 2 는 레이저 빔 직경에 따라 측정 된 최대 용접 속도를 나타낸다. 레이저 빔의 직경이 커질수록 단위면적의 에너지밀도는 작아지므로 용접속도는 감소하게 된다. 그에 따라 단위길이당 입열량은 증가하여 그림 3 에서 보는 것과 같이 용접금속부와 열 영향부의 폭이 넓어진다.
No
Laser
Beam diameter
Material
Welding speed
1-1
Fiber
0.17mm
Al-Si coated
13.5m/min
1-2
CR
2-1
Disk
0.25mm
Al-Si coated
12m/min
2-2
CR
3-1
Fiber
0.36mm
Al-Si coated
11m/min
3-2
CR
4-1
Disk
0.54mm
Al-Si coated
6.5m/min
4-2
CR
표 레이저 빔 직경에 따른 최대 용접 속도
1) 이목영, 레이저-아크 하이브리드 용접 기술, 2003년, pp. 479∼481
2) 장인화, 박판레이저 용접 기술, 1993년, pp. 85∼96
3) 정세희, 자동차 부품의 용접 자동화 및 용접성 평가, 1993년
4) 최진강, 자동차용 1500Mpa급 초고강도강의 레이저 용접 특성에 관한 연구, 2010년
5) 박황호, 자동차 분야에서의 용접기술 응용현황, 1992년, pp107∼116
6) 성우하이텍, 원격 다점 레이저 용접을 이용한 차체부품 제조기술, 2006년
7) 송문종, 고강성 경량화 차체부품 개발을 위한 원거리 CO2 레이저 용접에 관한 연구, 2010년
8) 용접, 접합편람-Ⅰ철강 및 비철재료, 대한용접 접합 학회,2008, pp 287∼300
9) 용접, 접합편람-Ⅲ 공정 및 열가공, 대한용접 접합 학회,2007, pp109∼167
10) 김일수, 용접가공 일반, 2007년, pp87∼104
