이종금속의 마찰교반용접

전문가 제언

○ 마찰교반용접은 알루미늄합금과 구리합금, 알루미늄합금과 철강재료와 같이 용융용접이 곤란한 이종금속재료 이음부를 용접할 수 있는 장점을 갖고 있으며 향후 다양한 이종금속재료에 대한 마찰교반용접의 적용화가 진행될 것이다. 그러나 마찰교반용접부를 포함한 이종금속재료 용접부는 갈바닉계열에서 두 금속의 부식전위 Ecorr가 서로 달라 부식환경에서 갈바닉부식이 발생하므로 이에 대한 주의가 요망된다.

○ 마찰교반용접법을 이용한 이종금속재료를 용접부의 품질에 많은 영향을 미치는 마찰교반시 금속소성유동거동을 규명하기 위해서는 툴의 형상(숄더와 핀의 설계, 숄더와 핀의 상대적인 크기 등), 용접변수(툴의 회전속도와 회전방향, 툴의 이동속도, 플런지의 깊이, 스핀들의 각도 등), 용접모재의 종류와 용접시 온도 등의 요소들을 충분히 고려하는 것이 필요하다. 또한 Frigaad 등이 개발한 마찰교반용접의 3차원 열유동 모델, Stewart 등의 혼합지역 모델과 단일 슬립표면 모델, 연속기구와 열역학의 시간종속 함수를 풀 수 있는 Askari 등의 3차원 CTH 코드 등을 활용하는 것이 유익하다.

○ 마찰교반용접법을 적용하는데 있어서 핵심기술 중의 하나는 용접모재에 부합되는 최적의 툴을 사용하는 것이다. 툴의 형상으로는 나사 원기둥형 핀과 오목형 숄더가 많이 사용되고 있으며, 영국의 TWI는 마찰교반용접시 이동되는 물질의 부피를 각각 약 60%, 70% 정도 경감시켜주고 용접압력의 감소, 소성화된 물질의 유동성 증가, 핀과 소성화된 물질사이의 계면을 넓혀주는 특성을 갖는 WhorlTM 툴, MX TrifuteTM 툴, Flared-TrifuteTM 등 다양한 형상과 재질의 툴을 개발하고 있다.

○ 마찰교반용접 기술분야에서 후발주자에 속하는 우리나라는 21세기에 조선?해양, 자동차, 철도차량과 같이 부가가치가 높은 산업분야에서 선두를 유지하기 위하여 포항산업과학연구원, 한국기계연구원 등의 연구소를 중심으로 마찰교반용접기술의 국산화개발에 노력을 기울여야 할 것이다.

저자

Masahiro Fukumoto

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2011

권(호)

49(10)

잡지명

輕金屬溶接

과학기술
표준분류

재료

페이지

383~389

분석자

김*태

분석물

• 이종금속의 마찰교반용접.pdf [233,286 byte]

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