철강 및 티탄합금의 마찰교반접합(FSW) 적용 현황

전문가 제언

○ 마찰교반 접합은 영국의 TWI에서 개발된 이래 25년이 경과하여 조선, 철도차량, 자동차, 건축 토목분야에서 Al합금의 고능률 접합수단으로 그 실용화가 빠르게 진척되어 왔다. 특히 2015년에는 TWI가 갖고 있는 기본특허가 만료되어 금후 더욱 폭넓은 응용분야가 전개될 것으로 예상된다.

○ 철강이나 Ti합금에 대한 마찰교반접합은 실용화가 이루어지지 못하고 있다. 그 원인은 철강이나 Ti 합금의 경우에는 마찰교반 접합 시 접합 툴이 700～1200℃의 고온까지 가열되고, 대단히 큰 하중을 견딜 수 있어야하나 이를 감내할 수 있는 성능과, 공업적으로 널리 사용할 수 있는 저렴한 가격을 갖춘 툴이 개발되어 있지 않기 때문이다.

○ 본문에서는 철강의 FSW 툴 재료로 다결정의 입방정 질화붕소(PCBN), W-25%Re합금, cBN과 W-25Re합금의 복합재료가 유럽에서개발 사용되고 있으며, 일본에서는 최근 Si3N4제 툴이나 초초내열합금제 툴이 개발되어 있음을 소개하고 있다. 또한 철강의 FSW 적용은 스테인리스강의 접합, 이종 강종의 접합, API 파이프라인강의 접합에서 성공적인 접합부가 얻어졌고, Ti합금의 FSW 적용을 위한 새로운 형상을 갖는 툴이 개발되어 있음을 소개한 내용으로 국내의 철강이나 TI합금의 FSW적용 연구에 유익한 자료이다.

○ 국내에서는 대한 용접 접합학회 내에 마찰교반 접합 위원회가 결성되어 매년 FSW 적용 시의 접합조건에 관한 다수의 연구가 발표되고 있다. 그러나 FSW기술의 실용화 실적이나, 철강 및 Ti 합금의 실용화에 장애 요인인 툴 재료개발 연구는 미진한 현상에 있어 FSW의 실용화를 위한 노력이 좀 더 적극적으로 전개되기를 기대한다.

○ 국내의 조선해양기자재 산업 활성화를 위해서는 용접기술 혁신을 통한 기술경쟁력 강화가 필수적이다. FSW기술은 크루즈선, 쾌속선과 같은 고부가 가치선박의 개발에 유용한 기술로, 국내 조선기자재산업 활성화에 크게 기여할 수 있으리라 생각된다.

저자

SATO Utaka

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

64(7)

잡지명

溶接技術

과학기술
표준분류

재료

페이지

42~47

분석자

김*식

분석물

• 철강 및 Ti합금의 마찰교반접합(FSW) 적용 현황.pdf [337,641 byte]

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