마찰교반용접의 수치해석에 관한 기술동향

전문가 제언

○ 마찰교반용접의 수치해석 기술을 분석하기 위해서는 본문에 의하면 크게 3가지 항목으로 나누어지는데, ① 마찰교반용접 공정으로 공정 모델링 기술, 툴 설계, 용접인자, 툴의 마모, 재료의 유동성, 온도 분포, ② 접합부의 미세조직으로 입도가 기본이 되는 입자와 석출물의 미세조직을 기준으로 하여, 교반(너깃) 지역, 가공열처리 영향을 받는 지역, 열영향부로 분류되며, ③ 접합 계면부의 특성으로 잔류응력, 손상(damage) 모델링, 경도, 정적(static) 거동, 피로 거동, 동적(dynamic) 거동 등으로 검토되어야 한다.

 

○ 마찰교반용접은 비교적 접합하기 쉬운 알루미늄합금뿐만 아니라 마그네슘합금, 티타늄합금, 금속기지 복합재료 등과 같은 용접하기 어려운 재료에도 유망한 접합기술이다. 이러한 기술들은 현재 해양, 항공, 철도, 육상수송 등에 광범위하게 확산되어 나가고 있지만, 여전히 초기단계이다. 새로운 적용분야에 대한 마찰교반용접 공정기술의 개발은 많은 부분에서 경험이 있어야 하겠지만, 과학적인 지식과 기술정보를 기초로 하는 수치연구에 대한 과제는 마찰교반용접 공정기술을 정착해 나가는데 상당한 도움을 줄 수 있을 것이다.

 

○ 향후 마찰교반용접 접합부를 더욱 신뢰성 있고 실제적으로 만들기 위해서는 구조물을 작업하는 동안에 부품이 손상되어 대규모 파괴를 일으키기 전에 손상부위를 수시로 측정할 수 있는 비파괴기술(NDT)을 개발하는 것이 중요하다. 또한 효과적이고 신뢰성 있는 최적의 수치방법을 개발하기 위해서는 향후 유한 차이법, 입자법, 용융메커닉법 등과 같은 다른 수치방법이 필요하다.

 

○ 국내 마찰교반용접 관련 기업체에서는 실제적으로 상당한 잔류응력과 변형(distortion)이 발생되고 있는 실정에 있다. 여기에서 생성되는 변형의 예측을 정확하게 할 수 있는 능력이 전세계적으로 아직 개발되어 있지 않은 상태에 있다. 향후 국내 기술진에 의해 시뮬레이션에 대한 모델링 정확도를 이상화시켜 나가야 할 것으로 기대된다.

저자

Xiaocong He, Fengshou Gu, Andrew Ball

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

65()

잡지명

Progress in Materials Science

과학기술
표준분류

재료

페이지

1~66

분석자

유*천

분석물

• 마찰교반용접의 수치해석에 관한 기술동향.pdf [322,690 byte]

이미지변환중입니다.