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저탄소강과 중탄소강의 마찰교반접합에 미치는 재료유동 거동

전문가 제언:    ○ 최근 전세계적으로 환경오염 문제와 고유가에 따른 에너지절감이 절실히 요구되는 시점에, 선박, 항공기, 자동차 등 수송기기의 분야에 경량화를 위한 마찰교반용접(FSW) 기술개발이 활발하게 진행되고 있다. 이에 부응하여 일반 강재의 용접에까지 확대사용이 가능하게 되었다. 저에너지의 사용과 용접전후의 발생하는 오염이 적은 청정한 환경을 동시에 제공함으로써 특히 조선ㆍ선박제조에도 미래기술로 각광을 받을 것으로 예상된다. 향후 저탄소강과 중탄소강에서도 마찰교반용접기술에 대한 보다 다양한 연구와 적용분야가 확대 발전되기를 기대한다.

   ○ 마찰교반접합은 종래의 아크용접 후에 반드시 수행했던 용접변형 교정작업을 생략할 수 있어, 선박 또는 철도차량의 제작공정을 대폭 감소시킬 수 있게 되었다. 또한 용접결함을 없애기 위하여 채용되었던 리벳이음방식은 자동화하기 어려운 결점이 있었으나, 최근 FSW기술로 대체함으로써 자동화를 통한 획기적 비용절감과 용접결함방지를 동시에 이루 수 있게 되었다.

   ○ 지금까지 국내외적으로 소성변형저항이 작은 알루미늄 등의 경금속을 피접합재로서 마찰교반접합에 대한 연구개발이 추진되어 오고 있지만, 툴의 고성능화 및 프로세스조건의 최적화 등에 의한 연구개발이 활성화됨에 따라서, 최근 강의 적용이 확대되고 있는 실정에 있다. 본고에서 연구된 저탄소강 및 중탄소강의 마찰교반접합 기술은 국내 기업체에서 강의 적용확대 및 용접기술개발에 큰 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.

   ○ 본고에서는 강의 변형저항이 FSW 중의 재료유동 거동에 미치는 영향 등에 대해서 규명하기 위하여 탄소량이 다른 2종류의 강(0.152wt.%C, 0.57wt.%C)을 피접합재로 하여 FSW 중의 재료유동 거동을 3차원 가시화하여, 교반부의 단면관찰 결과와 부합시켜 상세하게 비교검토하였다. 향후 본고의 기술을 발판삼아 국내관련 기업체에서 X선투과기술을 이용한 자동 로봇용접기술 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다.

저자: Yoshiaki Morisada, Zhe Lei, Hidetoshi Fujii, Muneo Matsushita and Rinsei Ikeda
자료유형: 니즈학술정보