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알루미늄과 티타늄의 용융접합 공정

전문가 제언: ○ 본 발명에서는 알루미늄합금과 티타늄합금의 용융접합에 관한 제조기술을 확립하고자 하였다. 티타늄합금은 강도와 내식성이 뛰어나지만 재료의 가격이 매우 높아 제조원가를 낮추기 위하여 고강도 알루미늄과의 접합이 필요하다. 향후 경량 고강도 재료를 요구하는 항공우주산업에 필수적인 기반기술이 될 수 있을 것이다.

○ 알루미늄합금과 티타늄합금의 이종금속 접합시 용융점 차이로 인한 접합계면의 불균일한 반응으로 새로운 산화피막의 형성과 금속간화합물의 생성은 용접결함의 주요 원인이 되고 있다. 그러나 진공 분위기가 아닌 불활성가스 분위기에서 이종금속의 브레이징 접합기술의 확보는 향후 공업적으로 대량생산에 적극 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

○ 본 발명에서 알루미늄합금과 티타늄합금의 맞대기 접합부의 최고인장강도를 260MPa 이상까지 달성할 수 있는 접합공정기술을 확보하였으므로 종래의 100~200MPa에 비해 상당한 성과를 거두었다고 볼 수 있다.

○ 본 발명은 소모성 전극을 갖춘 아크용접 공정기술의 개발로 인하여 입열량을 감소시킬 수 있으므로 열영향부의 폭을 줄일 수 있는 장점이 있다. 또한 용접속도를 증가시킬 수 있어 자동화공정의 속도를 더욱 향상시킬 수 있으므로 대량 생산에 도움이 될 수 있는 기술이다. 특히 용가재의 사용으로 접합부의 고온균열(hot crack)을 방지할 수 있으므로, 향후 사용재료에 맞는 다양한 용가재의 개발이 필요하다.

○ 우리나라에서도 이미 알루미늄을 이용한 이종금속의 압연접합에 대한 특허 및 연구실적이 한국과학기술원 등을 비롯하여 여러 건수 공개되고 있다. 그러나 실제 생산은 찾아보기 어려운 실정이다. 향후 국내의 항공우주, 자동차 및 조선 산업에 기반기술 확립을 위해서는 국내 관련 산업체에서 알루미늄합금에 대하여 티타늄을 비롯한 철강, 마그네슘 등과의 이종금속 접합기술에 대한 자료의 확보와 실제적인 제조기술의 정착이 시급히 요구된다.

저자: ALCAN TECHNOLOGY and MANAGEMENT
자료유형: 특허정보