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구조용 알루미늄합금의 MIG 용접이음부 인장특성

전문가 제언: ○ 알루미늄합금 용접부를 구성하고 있는 용접금속(weld metal)과 용접열영향부(HAZ)는 모재와 항복강도가 달라서 용접이음부는 복합적으로 변형을 한다. 또한 알루미늄합금 용접부는 고온균열, 기공, 융합불량 등과 같이 응력집중을 초래하는 결함을 지니고 있다. 따라서 실구조물의 강도 특성을 평가할 때는 이와 같은 사항을 고려할 필요가 있다.

○ 6000계열 용접구조용 알루미늄합금의 아크용접 이음효율은 60～70% 수준으로 5000계열 용접구조용 알루미늄합금 또는 7000계열 용접구조용 알루미늄합금보다 낮은데, 이는 6000계열 알루미늄합금의 강도를 높여주는 미세한 침상석출물인 GP2 또는 과잉 Si계의 β가 용접열사이클에 의해 연화되어 경도가 회복되지 않는 부분이 용접열영향부에 존재하기 때문이다.

○ 6000계열 용접구조용 알루미늄합금의 경우, 과잉 Si계 합금과 Mn의 첨가를 활용하여 소재성분을 개선하고 아시효 템퍼처리와 후열처리방법을 활용하여 소재재질을 개선하며 고에너지밀도 용접법의 활용과 입열량을 낮추어 용접방법과 용접조건을 개선하면 용접부의 이음강도를 높일 수 있다.

○ 알루미늄 합금의 결정립계에는 무석출지대(PFZ)가 생성되며, 이는 알루미늄 합금의 파괴거동에 많은 영향을 미친다. 따라서 알루미늄 합금의 파괴거동을 분석할 때에는 결정립계의 무석출지대를 포함하여 전위의 집적/슬립 등과 같은 미시적인 거동, 응력·변형/완화·집중과 같은 거시적인 거동 등을 복합적으로 고려할 필요가 있다.

저자: Mitsuhiro Ema
자료유형: 학술정보