ADC12 알루미늄합금 다이캐스팅 판재의 겹치기 마찰교반접합
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발행연도
2021
작성언어
Korean
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자료형태
학술저널
수록면
180-180(1쪽)
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최근, 다양한 산업분야에서 환경규제 강화 및 에너지 절감 등에 관련된 기술개발에 대한 요구가 점점 높아지고 있는 상황이며, 이는 앞으로도 지속적으로 증대될 것으로 전망된다. 자동차산업에 있어서도 이러한 요구가 증가됨에 따라, 다양한 기술이 개발되고 있다. 특히, 차량 경량화를 위한 방안으로서, 알루미늄합금 등과 같은 경량금속소재의 사용량 증가 및 적용 범위의 확대가 예기된다. 그러나, 알루미늄합금의 경우, 차량용 소재로서 많이 사용되고 있는 철계 금속재료에 비해 가격이 높다는 등의 문제를 가지고 있다. 이에 대응하기 위한 한 방안으로서, 비교적 고가의 전신재를 사용하기 보다는 가격 경쟁력이 있는 주조재의 적용이 활발히 진행되고 있다. 또한, 알루미늄합금 자동차부품의 적용에 있어서, 단품 자체의 생산기술 개발도 중요하지만, 관련 용접 및 접합기술의 개발도 필수불가결하다. 알루민늄합금에 용융용접법을 적용하는 경우에 있어서는, 일반적으로 알루미늄합금의 표면자연산화막, 높은 열전도도 및 전기전도도 등에 기인하는 어려움이 많다. 특히, 주조재의 경우에는, 기공 및 편석 등과 같은 주조결함을 내포하고 있는 경우가 많기 때문에, 용융용접법의 적용에 제한이 있는 경우가 많다. 이러한 알루미늄합금의 용융용접에 대한 한계를 극복하기 위하여, 고상접합기술 중의 하나인 마찰교반접합(Friction Stir Welding; FSW)에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 알루미늄합금의 마찰교반접합에 관한 연구는 주로 전신재 및 맞대기접합에 관한 연구가 이루어져 왔다. 그러나, 자동차부품의 조립에 있어서는, 겹치기이음부에 대한 접합이 많이 사용되고 있으며, 전술한 바와 같이 주조재의 적용을 위해서는 주조재의 겹치기이음부에 대한 연구가 필요하다.
본 연구에서는, 두께 2.0 mm의 ADC12 알루미늄합금 다이캐스팅 판재의 겹치기이음부에 마찰교반접합을 적용하였다. 또한, 접합변수가 접합부특성에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. 그 결과, 접합부영역은 크게 3영역, 즉 모재부, 열-기계적 영향부, 교반부으로 구성되어 있었다. 교반부에 있어서는, 제2상입자가 마찰교반접합공정 중에 미세화되고 비교적 균일하게 기지금속 내에 분산되어 있었다. 또한, 재결정에 의해 결정립 또한 미세화되었다. 그럼에도 불구하고, 평균 경도에 있어서는 모재와 유사한 값을 나타내었다. 또한, 마찰교반접합 중에 형성된 접합부 내의 결함은 최대인장전단하중의 감소를 수반하였다.
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