7000계열 알루미늄합금의 용접성

전문가 제언

○ 최근 자동차 분야에서 호일, 서브프레임, 범퍼 등에 용접용 고장력 알루미늄합금 판재의 적용이 확대되고 있다. 알루미늄합금 용접구조물의 사용 성능을 확보하기 위해서는 내식성과 프레스 성형성 뿐만 아니라 용접성의 관점에서 용접이음부의 기계적 강도를 확보하는 것이 중요하다.

○ 알루미늄합금 용접부를 구성하고 있는 용접금속(weld metal)과 용접열 영향부(HAZ)는 모재와 항복강도가 달라서 복합적으로 변형을 하며 고온균열, 기공, 융합불량 등과 같이 응력집중을 초래하는 결함을 지니고 있다. 따라서 용접구조물의 강도 특성을 평가할 때는 이와 같은 사항을 고려할 필요가 있다.

○ 알루미늄합금의 결정립계에는 무석출지대(PFZ)가 생성되는데 무석출지대를 형성하고 입계에는 조대한 입자가 석출하기 때문에 입계파괴가 용이하다. Welpmann은 입계 근방의 무석출물대에서의 파괴를 시효경화형 합금의 변형 모델로 제시하였다. 따라서 알루미늄합금의 파괴거동을 분석할 때에는 결정립계의 무석출지대를 포함하여 전위의 집적/슬립 등과 같은 미시적인 거동, 응력?변형/완화?집중과 같은 거시적인 거동 등을 복합적으로 분석해야 한다.

○ 알루미늄합금의 용접열 영향부에 발생하는 균열이 수개의 결정립에 해당되는 크기를 갖게 되면 용접부의 인장강도와 연신율을 현저하게 떨어뜨리며 취성을 갖는다. 이러한 균열은 알루미늄합금 맞대기 용접부의 경우 방사선 투과시험이나 초음파 탐상시험에서는 검출이 쉽지 않으며 용접단면부를 광학현미경으로 관찰하고 검사해야 한다.

○ Cu를 함유하고 있는 열처리형 7000계열 알루미늄합금으로 제작된 관련 제품의 품질을 높이기 위해서는 알루미늄 합금의 용접기술에 관한 기술 자료의 구축이 중요하다. 특히 용접균열방지를 위해서는 소재 면에서 성분 조정에 의한 입계용융?응고시의 완전 고상온도의 고온화, 결정립의 미세화, 용가재면에서는 모재와의 희석을 고려한 완전 고상선온도의 저온화가 필요하다. 현재 선진기술국들은 고강도 알루미늄 합금의 용융용접기술을 개발하기 위해 활발한 연구를 수행하고 있다.

저자

Toshihiko Fukuda

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2010

권(호)

48(1)

잡지명

輕金屬溶接

과학기술
표준분류

재료

페이지

2~14

분석자

김*태

분석물

• 7000계열 알루미늄합금의 용접성.pdf [210,953 byte]

이미지변환중입니다.