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하이브리드 용접의 발전을 위한 개발(What is Next for Hybrid Welding)

전문가 제언: ○ 21세기형 레이저 빔/아크 용접의 하이브리드 용접기술은 기존 아크 용접법의 용접 생산성을 높이고 용접부의 품질이 향상되며 레이저 빔 용접의 단점을 아크 용접으로 보완해 줌으로서 자동차, 조선, 강관, 및 부품제조와 같은 고도의 기능을 갖춘 부품소재 산업을 육성하는데 필요한 핵심적인 용접 생산기술로 평가되고 있으며 가까운 장래에 관련 산업계로 급속히 보급되고 폭넓게 사용될 것으로 전망된다.

○ 레이저 빔의 지원을 받는 마찰교반용접기술의 경우 레이저 빔의 가열 조건과 마찰교반용접의 조건 사이에서 최적의 레이저 빔/마찰교반 용접 작업 조건을 도출해야 하며 레이저 빔/마찰교반 용접의 용접 생산성과 용접부의 기계적 성질에 관한 검토가 뒤따라야 한다.

○ 레이저 빔/TIG 용접에서 TIG 용접전류가 바뀌면 용융지의 크기도 변화하여 레이저 빔의 조사 위치를 다시 조정해야 하므로 하이브리드 용접 중에 TIG 용접 전류 변동에 따른 백 비드(back bead)의 안정적인 형성을 위해 레이저 빔의 조사 위치를 정밀하게 제어하는 것이 필요하다.

○ 레이저 빔/플라스마 아크 용접에서는 레이저 빔을 둘러싸고 있는 플라스마 아크가 레이저 빔 용접부에 입열을 추가로 공급하여 용접능률을 높이는 기능과 용접부에 대한 열처리 효과를 주어서 용접부의 냉각속도를 감소시키고 용접부의 경화능을 감소시키며 잔류응력을 완화시키는 기능을 최대로 발휘할 수 있도록 하는 것이 중요하다. 한편 표면개질 용접에 사용되는 레이저 빔/플라스마 육성용접의 효율성을 높일 수 있도록 하이브리드 아크 육성용접 장치와 분말, 그리고 용접조건의 개발도 필요하다.

○ LAGMAW을 사용한 HY-80 강재의 용접 시 용융금속의 희석이 많이 발생하여 용착금속의 미세조직이 침상의 페라이트(acicular ferrite) 대신에 마르텐사이트로 되는 문제점이 있다. 따라서 용접 중의 높은 희석에도 문제가 되지 않는 화학적 조성을 갖춘 용가재 와이어의 개발을 병행하는 것이 필요하다.

○ 미국, 독일, 일본 등은 하이브리드 용접에 대한 연구개발을 활발하게 진행하여 레이저 빔/아크 용접 공정기술, 용접장치 및 헤드 등과 같은 선진 기술제품들이 국내의 하이브리드 용접 시장을 선점할 가능성이 높다. 따라서 국내의 하이브리드 용접 시장을 확보하고 기술개발의 자립 기반을 강화할 수 있도록 국내의 용접장비 제조업계를 포함한 공공연구기관, 대학, 중화학산업체 등 관련 연구 기관의 연구개발에 대한 지원과 육성이 요망된다.

저자: Robert W. Messler
자료유형: 학술정보