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마그네슘 합금의 마찰교반용접

전문가 제언: ○ 마그네슘은 알루미늄보다도 가볍고 리사이클성이 우수하나 낮은 온도에서 산화되기 쉬워 용융용접이 쉽지 않은 재료이다. 그러나 마그네슘 합금의 용접성을 향상시키면 알루미늄 합금에 비해 성능이 높은 전자정보기기 부품, 자동차 부품 등으로 많이 활용될 것으로 예상된다.

○ AZ61 합금은 AZ31 합금에 비해 마찰교반접합 중에 소성유동이 일어나기 어렵다. 이에 따라 높은 회전속도와 빠른 접합속도로 마찰교반접합을 하게 되면 소성유동이 불연속적으로 일어나 공동과 같은 용접결함이 발생하므로 주의가 요구된다.

○ AZ61 합금 마찰교반접합 이음부의 인장강도를 개선하기 위해서는 소성유동하는 영역을 확대시키도록 핀의 직경이 큰 툴을 이용하여 마찰교반접합을 실시하는 것이 필요하다.

○ 난연성 마그네슘 합금은 AZ31 합금에 비해 경도가 높고 고온에서 소성유동이 일어나기 어렵기 때문에 AZ31 합금의 마찰교반접합에 사용하는 접합조건(고속회전?고접합속도)에서는 접합 불량이 발생하기 쉽다. 따라서 난연성 마그네슘 합금의 마찰교반접합에 사용되는 접합 조건은 AZ61 합금, AZ91 합금과 같이 저속회전?저접합속도의 범위에서 최적의 조건을 선정하는 것이 중요하다.

○ 알루미늄 합금과 마그네슘 합금의 이종금속을 마찰교반접합하면 접합이음부에 금속간화합물(Mg17Al12)이 형성되어 양호한 이음부 강도를 얻을 수 없다. 이를 해결하기 위해서는 두꺼운 삽입재를 사용하여 강도를 개선시키는 시공 조건을 선정하는 것이 중요하다.

저자: Kazuhiro Nakata
자료유형: 학술정보