주조 및 용접 2차 과제물 울산대학교 공과대학 첨단소재공학부.

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1 주조 및 용접 2차 과제물 울산대학교 공과대학 첨단소재공학부

2 Index FSW 의 역사 FSW 의 원리 FSW 의 특징 FSW 의 융점용접과의 비교 FSW 의 용접부 FSW 의 장점

3 FSW 의 역사 알루미늄 합금 구조물의 접합 시에는 MIG나 TIG와 같은 불활성가스(Ar) 용접이 주로 이용되어 왔으나, 기공과 고온균열과 같은 결함과 과도한 용접 변형 등의 결합이 있다. 마찰 교반 용접(FSW)은 1991년 영국 TWI에 의해 개발되어 특허가 출원 1990년 중반부터 산업 적용이 시작되었다는 점에서 가장 짧은 기간에 새로운 용접공정의 실용화가 이루어짐 FSW는 MIG나 TIG의 문제점 보완

4 FSW 의 원리 마찰 교반 용접은 그림과 같이 비 소모식 회전 툴이 접합 모재에 삽입 되어 회전하면서 마찰열을 발생시켜 모재의 변형 저항을 낮추어 연화 시키기에 충분한 온도로 가열함 기계적인 힘에 따라 툴이 이동하면서 가열 부분을 앞부분에서 뒤쪽으로 압출되게 하여 마찰열과 기계적 가공의 조합으로 고상접합부가 만들어지게 하는 접합 방법임 그림 클릭하면 원리를 볼수있습니다

5 FSW 의 특징 첫째로 고상접합이므로, 용융접합에서 생길 수 있는 균열(응고 균열)을 방지 할 수 있고, 변형이 거의 없어 기계적 성질이 우수하다. 둘째, 용가재가 필요 없는 접합법으로서 시편과의 마찰에 의해서 접합이 이루어진다. 셋째, 환경 친화적 공법으로서, 접합 중 Fume 발생이 없고, 적외선, 자외선들의 유해광선이 발생하지 않는다. 따라서 Al합금과 같이 용융용접이 어려운 재료에의 적용이 용이하고 향후 이들 재료를 접합할 수 있는 효과적인 방법으로 기대되어 진다. FSW 접합 의 경우 기존 용융 용접에서 문제시되는 응고 균열, 기공, 산화 등의 결함을 최소화 할 수 있으며, 기존의 마찰용접법과 상이한 메커니즘으로 인해 용접 체 설계의 다양성을 확보할 수 있으며, 기존의 용접 방법보다 우수한 품질 과 경제성을 확보 할 수 있는 장점을 가지고 있다.

6 FSW 과 융점용접과의 비교

7 FSW 의 용접부 UZ : 모재부 HAZ : 열변형부 TMAZ : 열·기계적 변형부(소성유동 현상이 일어남)
Weld Nugget HAZ TMAZ TMAZ HAZ UZ UZ : 모재부 HAZ : 열변형부 TMAZ : 열·기계적 변형부(소성유동 현상이 일어남) Onion ring : 동적 재결정이 일어난다. FSW는 에너지 투입이 적어 HAZ부분이 상대적으로 좁아 MIG용접부 보다 경도값이 큼 - 7 -

8 FSW 의 장점 장점 우수한 기계적 성질 자연 친화적 공정 에너지 효율이 좋음 Low cost 공정 전처리, 후 처리가 간단
No spatter - 8 -

9 FSW 의 적용분야