유동 해석을 통한 마그네슘 합금의 마찰교반용접 분석 연구

김무선; 선승주; 김정석

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김무선 (한국철도기술연구원) 선승주 (한국철도기술연구원) 김정석 (한국철도기술연구원)

저널정보: 한국산학기술학회 한국산학기술학회 논문지 한국산학기술학회논문지 제18권 제12호

발행연도: 2017.12

수록면: 679 - 684 (6page)

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마찰 교반 용접(Friction Stir Welding)은 금속 소재 대상으로 용접 툴과 용접 재료의 마찰열을 이용하여 재료 융점이하의 온도에서 접합하는 용접 기법이다. 이번 연구에서는 금속 접합시 쓰이는 마찰 교반 용접 기법을 활용하여 마그네슘 합금(AZ31)을 용접할 때, 용접시 발생하는 용접 대상인 마그네슘 합금의 온도 및 속도 변화에 대해 유동 해석 기법을 활용하여 분석하였다. 분석을 위해 유동 해석 툴인 플루언트를 활용하여 모델링 및 해석을 진행하였다. 먼저 용접 소재는 온도에 따라 변하는 고점도 뉴턴 유체로 가정하였으며, 나선형 홈이 있는 용접 툴의 회전에 의한 회전 유동 발생을 모사하기 위해 회전 영역과 정지 영역으로 구분하여 모사하였다. 용접 툴과 용접 재료 사이의 인터페이스는 마찰 및 미끄러짐 경계조건을 부여하여 용접 툴로의 열전달 효과를 고려하였다. 위의 유동 해석 모델링을 통한 과도 해석 결과로부터 시간의 변화에 따른 용접 소재의 속도와 온도 특성을 파악할 수 있었다.

#AZ31 #Boundary Condition #Computational Fluid Dynamics #Friction Stir Welding #Transient analysis

참고문헌 (10)

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[학술지(정기간행물)] - H. I. Dawood / 2014 / Advantages of the green solid state FSW over the conventional GMAW process / Advances in Materials Science and Engineering 2014 : 1 ~ 10

[학술지(정기간행물)] - 선승주 / 2016 / 시험 및 유한요소법을 이용한마그네슘 합금 마찰교반용접부 온도 특성 평가 / 한국산학기술학회논문지 17 (7) : 434 ~ 441

[학술지(정기간행물)] - 선승주 / 2016 / 마찰교반용접 툴 변화에 따른 마그네슘 합금 압출 판재 마찰교반용접부 기계적 물성 평가 / 한국산학기술학회논문지 17 (10) : 280 ~ 288

[학술지(정기간행물)] - 이우근 / 2016 / 철도차량 적용을 위한 Al alloy(A6005)-Mg alloy(AZ61) 이종소재 마찰교반용접 특성 연구 / 한국산학기술학회논문지 17 (8) : 706 ~ 713

[학술지(정기간행물)] - Kadir Gök / 2013 / Investigations of friction stir welding process using finite element method / The International Journal of Advanced Manufacturing Technology 68 (1-4) : 775 ~ 780

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