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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 박영도
- 발행연도
- 2023
- 저작권
- 동의대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수4
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최근 자동차 산업에서 연비 규제와 함께 자동차 충돌 안전에 대한 법규가 강화됨에 따라 자동차 중량도 증가하고 있는 실정이다. 이에 따라 가볍지만 강도가 높은 고강도 강판재를 사용하여 경량화 및 충돌안전성능을 확보하고 또한 용접품질 및 내구성을 향상시키고자 한다. 자동차에 적용되는 용접은 저항 점 용접, Arc 용접, 레이저 용접 등이 적용되고 있다. 그 중 저항 점 용접, Arc 용접은 충돌 강성 및 안전이 요구되어지는 차체용접에서 용접부 주변부의 열변형 문제가 대두되면서 레이저 용접 적용시 이러한 문제를 개선할 뿐만 아니라 시간 단축 및 외관 품질 또한 향상시킬 수 있는 장점의 레이저 용접의 더욱 확대지고 있는 실정이다. 3 겹의 판재 조합에서 레이저 용접 품질을 확인할 수 있는 인자인 하판까지의 적정 용입 및 단면 계면에서 접합부 폭(Interfacial width)이 만족되기 어렵다는 점에서 착안하여 레이저의 기존 라인용접에 Oscillation Frequenc 를 적용하여 Weaving 용접을 적용하였다. 용접 품질을 좌우하는 인자인 용접부 계면폭과 용입깊이의 영향에서 Weaving 을 적용함에 따라 3 겹의 판재 적용시에 용입은 감소하였으나 용접부 계면 폭(길이) 또한 증가하게 되며 전단인장강도가 약 9 kN 상승하였으며, 용융부의 평균 경도 또한 약 15 Hv 높은 값을 확인하였다. 이에 따라 용입이 기준인 3.1 – 4.6 mm 이내라면 계면의 접합부 폭이 더 우위인자임을 확인하였다. 이에 따라 Defocusing distance 도 증가함에 따라 에너지 밀도를 감소시켜 keyhole 모드에서 conduction mode 로 천이되는 용입깊이가 감소되고 계면 접합부 폭을 증가시킬 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같이 최적화된 레이저 용접의 공정 변수를 사용하여 Edge distance 에 따른 영향을 비교하였으며, Off-position 의 구간을 짧은 Edge distance 를 가지는 것으로 보았을 때, Edge distance 가 짧을수록 용접시의 열영향부가 가까워지고 용융풀의 냉각속도가 빨라져 더 미세한 구조의 용융부를 형성하게 됨을 확인하여 전단인장강도 및 경도를 비교해보았을 때 각각 약 9.7 kN, 28 Hv 의 더 향상된 값을 얻을 수 있었다.
목차
Chapter 1: 서 론 111 서론 112 연구 현황 213 연구 목적 3Chapter 2: 이론적 배경 421 레이저의 원리 422 레이저 용접의 모드 523 Oscillation Frequency(Weaving) 적용 824 Defocusing Distance 영향 925 용융 용접법 (RSW, Arc welding) 11251 저항 점용접 (RSW) 11252 아크 용접 (Arc welding) 12Chapter 3: 실험 방법 1331 소재조합 정보 및 용접 공정 변수 1332 용접부 Cross-section (Mounting, Polishing, Etching) 1733 용접성 평가 방법 20331 단면에서의 용접부 평가 20332 비커스 경도 측정 (Vickers hardness test) 21333 전단인장시험 23334 EBSD (Electron BackScatter Diffraction) 24Chapter 4: 실험 결과 및 고찰 2641 레이저 용접 품질 평가 26411 Defocusing Distance 에 따른 용접 품질 평가 27412 Oscillation Frequency 에 따른 용접 품질 평가 3142 최적화 조건에서 Edge Distance 에 따른 영향 37421 Edge distance 에 따른 용접부 및 BM, HAZ 경도 측정 4043 레이저 빔 포인트 에너지 계산 (Specific point energy) 41Chapter 5: 결론 44참고 문헌: 46감사의 글 49
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