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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 이호성
- 발행연도
- 2015
- 저작권
- 과학기술연합대학원대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
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알루미늄 합금은 일반 용융용접으로는 접합이 어려운 금속이다. 용융용접의 대안으로 마찰교반용접법이 개발되었고 현재 다양한 산업분야에 사용되고 있다. 본 논문에서는 Al-Cu-Li 합금인 Al2195에 마찰 교반 용접법을 적용하여 용접변수인 회전속도와 진행속도가 용접부의 미세조직 및 기계적 특성에 미치는 영향에 대해 연구하였다.
실험에는 수직형 머시닝 기구를 개조하여 만든 마찰 교반 용접용 설비를 사용하여 Al-Cu-Li 합금 Al2195를 맞대기 접합하였다. 재료는 T0와 T8로 열처리 유무에 따라 두 종류로 나누어 시편을 제작했다.
용접시편 제작에 앞서 재료의 미세조직 관찰과 기계적 특성을 파악하였고 Al-Cu-Li 합금의 석출특성을 DSC와 TEM으로 관찰하였다. 분석결과 각 열처리 조건에 따른 석출상의 특성을 알 수 있었다.
마찰 교반 용접 접합변수는 비소모성 공구의 회전속도를 문헌과 자료를 바탕으로 300rpm과 600rpm으로 설정하였다. 낮은 회전속도 조건인 300rpm에서는 120mm/min과 180mm/min의 진행속도에서 접합을 하였고 600rpm에서는 120-300mm/min까지 60mm/min단위로 변화시켜가며 실험을 하였다.
공구의 회전 속도가 증가함에 따라 접합부의 결정립 크기는 증가하는 경향을 보였으며 그에 따라 강도가 줄어드는 경향을 보였지만 열처리 전 시료인 T0의 경우 용접부의 열처리 효과로 인하여 모재에 비해 강도가 증가하였다. 전체적으로 진행속도가 증가함에 따라 큰 차이는 없지만 결정립이 줄어드는 현상을 보였다. 대체로 접합부의 인장강도는 모재의 70% 이상의 기계적 특성을 나타냈다.
실험결과를 바탕으로 Al-Cu-Li 합금 Al2195에 있어서 최적변수로 예상되는 조건은 T0의 경우 300rpm, 120mm/min 그리고 T8의 경우는 적정회전 속도는 600rpm에서 300mm/min 조건이지만 300rpm에 비해 600rpm의 강도가 낮아 진 것으로 보아 300rpm에 최적변수가 존재 할 것으로 판단된다.
실험에는 수직형 머시닝 기구를 개조하여 만든 마찰 교반 용접용 설비를 사용하여 Al-Cu-Li 합금 Al2195를 맞대기 접합하였다. 재료는 T0와 T8로 열처리 유무에 따라 두 종류로 나누어 시편을 제작했다.
용접시편 제작에 앞서 재료의 미세조직 관찰과 기계적 특성을 파악하였고 Al-Cu-Li 합금의 석출특성을 DSC와 TEM으로 관찰하였다. 분석결과 각 열처리 조건에 따른 석출상의 특성을 알 수 있었다.
마찰 교반 용접 접합변수는 비소모성 공구의 회전속도를 문헌과 자료를 바탕으로 300rpm과 600rpm으로 설정하였다. 낮은 회전속도 조건인 300rpm에서는 120mm/min과 180mm/min의 진행속도에서 접합을 하였고 600rpm에서는 120-300mm/min까지 60mm/min단위로 변화시켜가며 실험을 하였다.
공구의 회전 속도가 증가함에 따라 접합부의 결정립 크기는 증가하는 경향을 보였으며 그에 따라 강도가 줄어드는 경향을 보였지만 열처리 전 시료인 T0의 경우 용접부의 열처리 효과로 인하여 모재에 비해 강도가 증가하였다. 전체적으로 진행속도가 증가함에 따라 큰 차이는 없지만 결정립이 줄어드는 현상을 보였다. 대체로 접합부의 인장강도는 모재의 70% 이상의 기계적 특성을 나타냈다.
실험결과를 바탕으로 Al-Cu-Li 합금 Al2195에 있어서 최적변수로 예상되는 조건은 T0의 경우 300rpm, 120mm/min 그리고 T8의 경우는 적정회전 속도는 600rpm에서 300mm/min 조건이지만 300rpm에 비해 600rpm의 강도가 낮아 진 것으로 보아 300rpm에 최적변수가 존재 할 것으로 판단된다.
목차
1.서 론1.1 연구배경 및 목적1.2 기술적 배경1.2.1 AL-Cu-Li 합금가. Al-Li계 합금 개발 현황나. Al-Cu-Li 합금 특성1.2.2 마찰 교반 용접의 원리 및 특징1.3 국내·외 마찰교반용접 적용사례1.3.1 국외 적용사례가. 조선해양 산업나. 항공우주 산업1.3.2 국내 적용사례2.실험 방법2.1 사용재료2.2 재료 특성분석2.2.1 Al-Cu-Li 합금 석출상 열분석2.2.2 미세조직관찰 및 TEM 분석2.3 마찰 교반 용접공정2.4 마찰 교반 용접부 미세조직 관찰2.5 기계적 특성 분석 : 상온인장시험 및 경도측정3. 실험 결과 및 고찰3.1 재료 미세조직 및 기계적 특성3.1.1 Al-Cu-Li 합금 석출상 열분석3.1.2 미세조직 및 TEM 분석가. 미세조직나. TEM 분석3.1.3 상온 인장강도 및 경도3.2 마찰 교반 용접부 미세조직 및 기계적 특성3.2.1 용접부 미세조직가. 회전속도의 영향나. 진행속도의 영향다. 용접 결함3.2.2 용접부 기계적 특성가. 회전속도의 영향나. 진행속도의 영향4.결 론참고문헌
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