고출력 디스크 레이저를 이용한 수송기기용 알루미늄 합금의 레이저 용접성에 관한 연구

이수진; 최광덕; 박병학; 김종도; 서정

doi:10.5916/jkosme.2017.41.7.638

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저자정보: 이수진 (Korea Institute of Machinery & Materials) 최광덕 (Korea Institute of Machinery & Materials) 박병학 (Sungwoo Hitech) 김종도 (Korea Maritime and Ocean University) 서정 (Korea Institute of Machinery & Materials)

저널정보: 한국마린엔지니어링학회 Journal of Advanced Marine Engineering and Technology (JAMET) 한국마린엔지니어링학회지 제41권 제7호

발행연도: 2017.9

수록면: 638 - 645 (8page)

DOI: 10.5916/jkosme.2017.41.7.638

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최근 환경보호와 에너지 절감이 요구됨에 따라 수송기기의 경량화 관련 기술이 주목받고 있다. 경량금속 중 하나인 알루미늄 합금의 용접기술은 자동화 공정에 있어서 주요한 기술 중 하나이다. 이를 개발하기 위한 기초 연구로써 고출력 레이저 시스템을 활용한 Al6014 및 Al5052 소재의 용접성에 대한 기초연구를 수행했다. 8 kW 디스크 레이저를 사용하여 다양한 용접 조건에서 알루미늄의 관통 겹치기용접을 진행하였다. 그리고 용접된 영역의 기계적 성질 및 용접특성을 확인하기 위하여 용접부의 마크로 분석, 비커스 경도시험 및 인장전단 시험이 진행되었다.
Al6014 재료의 겹치기 용접시험 결과 빔 직경 300 ㎛, 정초점 위치, 용접 상하부 Ar 실드가스 공급 조건에서 용접속도를 7 m/min으로 고정 하였을 때 3 ~ 8 kW 의 레이저 출력 조건에서 비교적 건전한 용접 결과가 얻어졌다. 최종적으로 Al6014는 모재대비 75 %이상 Al5052의 경우 80 % 이상의 인장전단 강도가 얻어져 수송기기 산업을 위한 디스크 레이저를 이용한 알루미늄 합금의 관통 용접 가능성이 확인되었다.

#레이저 겹치기 용접 #디스크 레이저 #용접성 #알루미늄 합금 #Al6014 #Al5052 #Laser lap Welding #Disk laser #Weldability #Aluminium alloy

참고문헌 (10)

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M. Olabode, P. Kah, and A. Salminen, “Overview of lalser systems and optics applicable to hybrid laser welding of Aluminium alloys”, Reviews on Advanced Materials Science Journal, vol. 42, pp. 6-19, 2015. G. Kopp and E. Beeh, Materials Science Forum, 638, 2010. F. Ostermann, Anwendungstechnologie Aluminium, Springer Verlag, 2007.

L. Quintino, R. Miranda, U. Dilthey, D. Iordachescu, M. Banasik, and S. Stano, “Laser welding of structural aluminium,” Advanced Structural Materials, vol. 8, pp. 33-57, 2012. T. Cock, Aluminium - A Light Metal, European Aluminium Association, 1999.

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