건설용 철근의 spot용접 조건 및 냉각속도에 따른 계면조직에 대한 연구

국문 초록 (Abstract)

저항 점 용접은 1877년 Elihu Thomson에 의해 발명된 용접 공정으로 두 개의 금속판을 맞대어 놓고 압력을 가하면서 짧은 시간 동안 고전류를 흘려 소재 사이의 접촉면에서 접촉 저항(contact resistance)에 의한 줄열(joule heating)을 발생시켜 두 소재를 접합하는 전기 저항 용접공정이다. 점용접은 작업이 간단하고 짧은 시간에 이루어지므로 자동화, 대량생산 등이 쉽게 때문에 자동차 차체, 철도 차량 등의 구조물에 널리 사용되고 있다. 그러나 피용접물의 두께 증가와 더불어 용접기의 전기 용량이 증가되므로, 가격이 고가이며, 적당한 비파괴 검사법이 없고, 전원 공급설비가 만이 소비된다. 특히 용접물의 재질이나 판두께 등 각각의 용접조건을 선정하는데 어려움이 있다.
철근(鐵筋) 콘크리트 구조(RC)란 Reinforced concrete construction의 약자이며, 보강된 콘크리트라는 의미를 갖는다. 보강의 역할을 하고 있는 것이 철근이다. 한편, 이 철근을 보호하는 것이 콘크리트이다. 철근의 좌굴을 방지함과 동시에, 콘크리트가 강한 알카리성이므로 철근의 녹을 방지하고, 압축·인장·전단에 강한 철근을 매입하여 서로의 약점을 보완한다. 철근과 콘크리트는 부착력에 의해 일체로 되고, 또 선 팽창계수가 같기 때문에 RC로서의 강도를 발휘한다. 건설용 철근으로 사용되는 SD35와 SD30A의 경우 철선 감기를 이용하여 접합이 이루어지고 있다.
현재 지진이나 재해를 비롯한 엄격해지는 건축규정과 환경, 경제적인 요소가 중요시되면서 기존의 철선 감기와는 다른 구조로의 전환이 요구 시 되고 있는 실정이며, 점용접을 통한 철근의 접합이 연구되어지고 있다. 하지만 기존의 점용접은 대부분 판재를 이용한 용접이 주를 이루고 있어 봉강 재에 대한 용접성 및 특성에 대한 데이터는 수집하기 어려운 실정이다.
따라서 본 연구에서는 건설용 이형철근으로 사용되는 SD35와 SD30A의 전류변화 및 예열/후열 처리에 따른 점용접의 기계적 특성 및 미세 조직을 분석하여 최적의 용접 조건을 찾고자 진행되었다.