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하이브리드 용접기술의 발전(OVERVIEW OF HYBRID TECHNOLOGY)

전문가 제언: □ 레이저 빔과 아크 또는 용사를 복합적으로 사용하는 레이저 하이브리드 용접/용사 기술은 레이저 빔을 단독으로 사용하는 것에 비해 용접/용사의 작업효율과 생산성이 높으며 품질이 우수하여 향후 조선, 자동차, 에너지 분야 등에서 폭넓게 활용될 것으로 예측된다.

□ 레이저 빔 용접은 급열/급랭에 따라 용접부의 용접금속의 조직이 경화되고 취화되어서 경도가 높고 충격치가 낮다. 레이저 하이브리드 용접 은 레이저 빔 용접에 비해 냉각속도가 느리며 용접 와이어를 사용하여 용착금속의 화학성분을 조절할 수 있어서 용접부의 기계적 성질을 개선할 수 있으며 용접품질이 좋고 인장강도와 피로강도도 높다.

□ 레이저 빔을 육성과 용사와 같은 표면개질에 적용하여 레이저 빔으로 아크를 요동시키는 경우 고속에서 희석률이 낮은 육성용접을 할 수 있다. 플라스마 용사와 레이저 빔을 함께 사용하면 가공 성능과 용사피막의 접착강도가 향상되는 현저한 효과를 얻을 수 있다.

□ 레이저 하이브리드 용접/용사 기술은 아크 용접/용사조건과 레이저 빔의 작업조건을 설정하고 제어해야 하므로 자동화가 필요하다. 그리고 용접 헤드의 위치 제어 등을 자유롭게 조절하면 3차원의 복잡한 형상까지 레이저 하이브리드 용접/용사의 이용범위를 넓힐 수 있다.

□ 레이저 하이브리드 용접기술은 탄소당량이 거의 1에 가깝고 경화능이 높은 철강재료 뿐만 아니라 아크 용접시 용접균열이 많이 발생하여 용접성이 떨어지는 비용접용 알루미늄 합금도 균열가능성이 적은 용접 시공을 가능케 해준다.

□ 레이저 하이브리드 용접부의 품질을 높이고 용접 효율성을 향상시키기 위해서는 핵심 용접공정 변수의 분석, 열변형 해석 및 제어, 용접부의 야금학적 특성 분석, 용접부의 신뢰성 평가 등을 연구해야 한다. 본고에서 기술한 ‘하이브리드 용접기술의 발전’의 내용은 레이저 하이브리드 기술의 연구개발에 매우 유익한 자료로 활용할 수 있다.

저자: Eckhard Beyer
자료유형: 학술정보