레이저 클래딩에서 용융지의 응고거동

전문가 제언

○ 고밀도의 레이저 열원을 이용하여 재료의 표면특성을 개량하는 레이저 표면개질(laser surface modification) 기술의 한 종류인 레이저 클래딩(laser cladding) 기술은 아크오버레이에 비해 입열량이 적고 열변형을 최소화할 수 있어서 자동차산업, 발전설비 분야, 해양설비, 방산, 항공우주산업 등에 폭넓게 적용할 수 있다.

 

○ 레이저 클래딩 용융지의 응고금속은 일반적인 주물공정의 응고금속에 비해 냉각속도가 빠르다. 따라서 레이저 클래딩 용착금속의 응고조직을 예측하는 모델링을 설정하고 시뮬레이션을 실시하는 경우에는 레이저 클래딩 용착금속의 미세조직과 깊은 연관성을 갖고 있는 고­액 계면에서의 용융금속내의 온도구배(G)와 응고속도(R)를 정밀하게 분석하여 적용하는 것이 중요하다.

 

○ 현장에서 수동식 피복아크 오버레이 공정을 대신하여 자동식 레이저 클래딩 공정을 채택하는 경우에는 자동화에 적합하도록 클래딩 대상 제품의 디자인을 수정하고, 연속적인 클래딩을 실시할 수 있도록 특수한 수냉 장치를 장착하며 효율적이고 생산적인 단층 비드용 HPDD 레이저 클래딩 절차를 개발하는 것이 필요하다. 또한 용착금속에 대한 야금학적 연구를 통하여 클래딩 층의 높은 용접품질을 확보해야 한다.

 

○ 레이저 클래딩에 사용하는 용가재의 선정할 때는 클래딩을 실행하는 과정에 용융지에서 발생하는 야금학적 결함을 상쇄해야 하는 상황을 고려하여 특수한 화학조성을 갖춘 용가재 분말을 선정하는 것이 필요하다.

 

○ 우리나라의 자동차산업, 에너지설비, 항공우주 산업용 기계류 부품의 품질향상과 대외 경쟁력의 확보를 위해서는 국내의 레이저 클래딩 기술을 선진국 수준으로 끌어올리는 것이 필요하다. 레이저 클래딩의 공정변수에 따른 클래딩층의 특성을 규명한 이 자료는 초기단계에 머물러 있는 국내의 레이저클래딩 기술수준을 높이는데 매우 유익한 자료로 활용할 수 있다.

저자

Y. S. Lee, M. Nordin

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

93(8)

잡지명

Welding Journal

과학기술
표준분류

재료

페이지

292~300

분석자

김*태

분석물

• 레이저 클래딩에서 용융지의 응고거동.pdf [289,559 byte]

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