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용융지 자기제어 용접법에서 자장이 용융지의 유동과 온도장에 미치는 영향

전문가 제언: ○ 조선？해양을 포함한 산업현장에서 많이 활용하고 있는 아크용접에서 용융금속의 유동과 제어는 용융지의 형태와 응고거동에 영향을 미치며, 용접금속(weld metal)의 미세조직과 기계적 성질 및 품질에 많은 영향을 주는 중요한 요소이다. 따라서 아크용접에서 용접부의 형태와 기계적 성질 및 결함들을 포함하는 용접의 결과들을 효과적으로 제어할 수 있도록 용융금속의 유동을 효율적으로 활용하는 것이 중요하다.

○ 전류와 자장의 상호작용에 의해 용융지에서 반중력 방향의 전자력을 발생시켜 용융지의 유동성을 높여 주는 용융지 제어용접(ECMP)은 용접금속의 수지상정 간격을 미세화하여 기계적 성질을 향상시켜 주며, 부분용융역(PMZ)의 폭을 좁혀서 결정립계 편석에 의한 용접금속의 고온균열을 방지하고 용접열영향부의 결정립의 성장이나 과시효를 막아 줄 수 있다. 이와 같은 용융지 제어기술의 연구개발에서 용융지의 물리적 현상들의 결과를 정확하게 예측할 수 있는 경과적 3D 이동모델(transient 3D transport model)을 적용하면 아크용접에서 용융지의 형성, 용융금속의 대류, 응고거동의 규명에 큰 도움을 받을 것이다.

○ 와이어에 전류가 흐르면서 발생하는 저항열로 용가재를 예열하는 고온와이어 공급식 GTAW(hot？wire GTAW)는 일반적인 GTAW에 비해 의 용착속도를 높여주고 능률을 향상시켜 주며 GMAW와 동등한 생산성을 가지면서 GTAW의 탁월한 아크 제어성을 유지할 수 있다. 국내 조선？해양 용접분야에서는 고온 와이어 공급식 GTAW를 많이 이용하고 용융지의 유동성과 용접비드의 형상을 제어하는 용융지 제어 용접법을 효과적으로 적용하기 위한 기술개발에 주력해야 할 것이다.

○ 우리나라의 조선？해양, 자동차, 에너지설비, 항공우주 산업 등 고부가가치 중화학 설비의 수출을 촉진하고 기계류 부품의 품질향상과 해외 선진국과의 경쟁력의 확보를 위해서는 국내의 용접기술을 선진국 수준으로 끌어올리는 것이 필요하다. 용융지 제어용접의 변수에 따른 아크용접부의 특성을 규명한 이 자료는 초기단계에 머물러 있는 국내의 용접제어 기술수준을 선진기술국 수준으로 높이는데 매우 유익하게 활용할 수 있다.

저자: Matsuda Shoichi
자료유형: 니즈학술정보