알루미늄 이종재의 MIG용접에서 접합조건 및 실드가스 종류에 따른 용입특성 변화에 관한 연구 Study on Penetration Characteristics Change According to Joining Conditions and Shield Gas Change in MIG Welding of Dissimilar Aluminium Parts원문보기
알루미늄 합금은 경량화를 목적으로 하는 항공기, 자동차, 수송기계, 화학플랜트, 군수용 기계, LNG선박, LPG선박 등의 분야에서 널리 이용되어지고 있으며, 고강도, 열전도성, 내식성, 내부식성 등에서 다양한 특성을 지닌다. 특히 낮은 비중과 내부식성이 가지는 이점에 의해 경제성이 높으며, 환경보호의 관점에서 재활용성 또한 높다. A1100은 순금속계로 순도 99%이상인 소재를 말하며, 다른 알루미늄 합금에 비해 강도는 비교적 낮으나 성형 및 내식성, 용접성은 양호하다. 첨가하는 원소의 종류 또는 재질에 의해 ...
알루미늄 합금은 경량화를 목적으로 하는 항공기, 자동차, 수송기계, 화학플랜트, 군수용 기계, LNG선박, LPG선박 등의 분야에서 널리 이용되어지고 있으며, 고강도, 열전도성, 내식성, 내부식성 등에서 다양한 특성을 지닌다. 특히 낮은 비중과 내부식성이 가지는 이점에 의해 경제성이 높으며, 환경보호의 관점에서 재활용성 또한 높다. A1100은 순금속계로 순도 99%이상인 소재를 말하며, 다른 알루미늄 합금에 비해 강도는 비교적 낮으나 성형 및 내식성, 용접성은 양호하다. 첨가하는 원소의 종류 또는 재질에 의해 인장강도를 600MPa까지 높일 수 있으며, 저온에서도 보통의 강(steel)과 달리 연성-취성 천이현상이 없는 재료로 저온 플랜트 분야에 이용되어지며 성형품, 건축용재, 전기기구, 각종 용기제작, 반사판, 화학공업용 탱크 등에 이용되어진다. A6061-T6은 Al-Si-Mg계가 주성분으로 T6의 의미는 열처리 세분류에서 고용화 처리를 하고 인공시효 한 것을 의미한다. 주로 차량, 건축 등의 구조용재로 이용되어지고 있으며, A5083은 Al-Mg계가 주성분이며 비열처리 합금으로 Mg의 함유량이 높으면 강도가 증가하고 변형에 대한 저항도 증가해 가공하기 곤란해지는 특성이 있다. 5%이상의 Mg이 함유되면 응력부식이 발생하기 쉬우므로, Mn, Cr 등의 성분을 첨가하여 응력부식을 방지한다. 주로 선박, 교량, 가드레일, 저온 액화가스설비 등에 이용되어진다. 알루미늄 합금은 열전도율과 전기전전도가 높아 용접을 진행할 경우 높은 에너지를 필요하며, 단시간에 대전류에 의한 용접을 진행해야 한다. 알루미늄은 용접에 의한 변형 및 기계적 성질의 저하가 심하며, 대기 중에서 쉽게 결정수(Al2O3, 3H2O)를 함유하여 산화피막을 생성하므로 용접부에 용합불량이나 기공을 발생시키기 쉬워 제품의 품질 저하를 초래한다. 따라서 용접 전에 모재표면을 아세톤, 벤젠 등의 유기 용제를 이용하여 오염물질을 깨끗하게 처리 후 용접을 진행하여야 한다. 알루미늄 합금을 용접하고자 하는 경우 알루미늄 합금에 대한 전처리, 시공방법, 용접방법, 용접 후 처리 등에 대한 사전지식을 습득 후 작업을 진행하여야 한다. 일반적으로 알루미늄 합금의 경우 동일성분의 소재에 대한 용접 및 연구는 많이 진행되어졌으나, 성분이 다른 A1100, A6061-T6, A5083 소재에 대한 연구 및 검토는 찾아보기 힘들다. 본 연구에서는 미그용접(MIG welding)을 이용하여 겹치기용접 및 맞대기 I형 용접을 진행하였으며, A1100, A6061-T6, A5083 소재를 홈 각도 및 실드가스에 변화를 주어 용접 후 용입부의 변화값을 측정하여 비교 분석하였다. 그 결과 홈 각도에 따른 용입부의 인장강도, 경도, 용입부의 내부결함 및 용입부의 형상 변화 등을 알 수 있었으며, 현장에서 겹치기용접 및 맞대기 I형 용접을 진행할 경우 준비단계에서 소재별로 참고하여 용접을 진행할 수 있어 많은 도움이 될 것으로 판단되어진다.
알루미늄 합금은 경량화를 목적으로 하는 항공기, 자동차, 수송기계, 화학플랜트, 군수용 기계, LNG선박, LPG선박 등의 분야에서 널리 이용되어지고 있으며, 고강도, 열전도성, 내식성, 내부식성 등에서 다양한 특성을 지닌다. 특히 낮은 비중과 내부식성이 가지는 이점에 의해 경제성이 높으며, 환경보호의 관점에서 재활용성 또한 높다. A1100은 순금속계로 순도 99%이상인 소재를 말하며, 다른 알루미늄 합금에 비해 강도는 비교적 낮으나 성형 및 내식성, 용접성은 양호하다. 첨가하는 원소의 종류 또는 재질에 의해 인장강도를 600MPa까지 높일 수 있으며, 저온에서도 보통의 강(steel)과 달리 연성-취성 천이현상이 없는 재료로 저온 플랜트 분야에 이용되어지며 성형품, 건축용재, 전기기구, 각종 용기제작, 반사판, 화학공업용 탱크 등에 이용되어진다. A6061-T6은 Al-Si-Mg계가 주성분으로 T6의 의미는 열처리 세분류에서 고용화 처리를 하고 인공시효 한 것을 의미한다. 주로 차량, 건축 등의 구조용재로 이용되어지고 있으며, A5083은 Al-Mg계가 주성분이며 비열처리 합금으로 Mg의 함유량이 높으면 강도가 증가하고 변형에 대한 저항도 증가해 가공하기 곤란해지는 특성이 있다. 5%이상의 Mg이 함유되면 응력부식이 발생하기 쉬우므로, Mn, Cr 등의 성분을 첨가하여 응력부식을 방지한다. 주로 선박, 교량, 가드레일, 저온 액화가스설비 등에 이용되어진다. 알루미늄 합금은 열전도율과 전기전전도가 높아 용접을 진행할 경우 높은 에너지를 필요하며, 단시간에 대전류에 의한 용접을 진행해야 한다. 알루미늄은 용접에 의한 변형 및 기계적 성질의 저하가 심하며, 대기 중에서 쉽게 결정수(Al2O3, 3H2O)를 함유하여 산화피막을 생성하므로 용접부에 용합불량이나 기공을 발생시키기 쉬워 제품의 품질 저하를 초래한다. 따라서 용접 전에 모재표면을 아세톤, 벤젠 등의 유기 용제를 이용하여 오염물질을 깨끗하게 처리 후 용접을 진행하여야 한다. 알루미늄 합금을 용접하고자 하는 경우 알루미늄 합금에 대한 전처리, 시공방법, 용접방법, 용접 후 처리 등에 대한 사전지식을 습득 후 작업을 진행하여야 한다. 일반적으로 알루미늄 합금의 경우 동일성분의 소재에 대한 용접 및 연구는 많이 진행되어졌으나, 성분이 다른 A1100, A6061-T6, A5083 소재에 대한 연구 및 검토는 찾아보기 힘들다. 본 연구에서는 미그용접(MIG welding)을 이용하여 겹치기용접 및 맞대기 I형 용접을 진행하였으며, A1100, A6061-T6, A5083 소재를 홈 각도 및 실드가스에 변화를 주어 용접 후 용입부의 변화값을 측정하여 비교 분석하였다. 그 결과 홈 각도에 따른 용입부의 인장강도, 경도, 용입부의 내부결함 및 용입부의 형상 변화 등을 알 수 있었으며, 현장에서 겹치기용접 및 맞대기 I형 용접을 진행할 경우 준비단계에서 소재별로 참고하여 용접을 진행할 수 있어 많은 도움이 될 것으로 판단되어진다.
Aluminium alloy is widely used in the fields that targets on lightweight such as aircraft, automotive, transportation machineries, chemical plants, military machines, LNG vessels, LPG vessels etc. Aluminium alloy has the characteristics of high strength, thermal conductivity, corrosion resistance, e...
Aluminium alloy is widely used in the fields that targets on lightweight such as aircraft, automotive, transportation machineries, chemical plants, military machines, LNG vessels, LPG vessels etc. Aluminium alloy has the characteristics of high strength, thermal conductivity, corrosion resistance, etc.. Especially it has high economical benefits by having a low density and corrosion resistance, also recycling opportunities are high from the point of view of environmental protection. A1100 is the material which is net metallic and its purity is more than 99%. It has relatively low strength compared to other aluminum alloys but its molding, corrosion resistance, and welding is favorable. Tensile strength can be increased up to 600 MPa by the types of elements or qualities, even at low temperatures, there's no ductile-shortness transition phenomenon unlike common steel. Therefore it has been used in the fields of the low-temperature plants such as molded parts, building materials, electrical appliances, various container production, reflector, chemical industry tanks, etc. A6061-T6 has Al-Si-Mg for its major components and T6 means to have high melting process and artificial aging in heat treatment subclassification. A5083 which has mainly been used for frame materials for vehicles, buildings etc.. is non-heat-treated alloy and has Al-Mg for its major components. Therefore the rate of Mg increases its strength, but it also increases the resistance to deformation. The characteristic makes its processing difficult. If A5038 contains more than 5% Mg, stress corrosion occurs easily. To prevent it, some elements such as Mn, Cr, etc. are added. A5038 is mainly used for ships, bridges, guard rails, low temperature liquefied gas facility, and so on. Aluminium alloy which is high in thermal and electrical conductivity needs lots of energy to weld, so welding has to be proceeded in high currents for a short time. Aluminium is extremely easy to have deformation by welding, also has serious degradation of the mechanical properties. It easily absorbs water of crystallization(Al2O3, 3H2O) from the atmosphere and anodizes as well. This causes degradation of the quality of the product by making junction defects or pores on welds. Prior to welding, therefore, cleaning contaminants of the surface of the material with acetone, benzene, organic solvents etc. has to be done first. Welding on aluminium alloy has to be proceeded after acquiring prior knowledge of the pre-processing, construction, welding method, treatment after welding, etc. Researches about welding of aluminium ally that has the same components were common and plentiful, but researches or studies about A1100, A6061-T6, and A5083 materials that have different components are hard to find. In this study, lap welding and butt welding type I using MIG welding were carried out. On materials A1100, A6061-T6, and A5083, welding that has changes of groove angles and shielding gas was performed and the changed values of penetration parts were measured then they were compared and analyzed. As a result, tensile strength, hardness, internal defects, shape change of the penetration parts etc. according to groove angles were measured. This study would be a big help on the site, in case lap welding and but type I are proceeded, welders can refer this data according to materials during preparation.
Aluminium alloy is widely used in the fields that targets on lightweight such as aircraft, automotive, transportation machineries, chemical plants, military machines, LNG vessels, LPG vessels etc. Aluminium alloy has the characteristics of high strength, thermal conductivity, corrosion resistance, etc.. Especially it has high economical benefits by having a low density and corrosion resistance, also recycling opportunities are high from the point of view of environmental protection. A1100 is the material which is net metallic and its purity is more than 99%. It has relatively low strength compared to other aluminum alloys but its molding, corrosion resistance, and welding is favorable. Tensile strength can be increased up to 600 MPa by the types of elements or qualities, even at low temperatures, there's no ductile-shortness transition phenomenon unlike common steel. Therefore it has been used in the fields of the low-temperature plants such as molded parts, building materials, electrical appliances, various container production, reflector, chemical industry tanks, etc. A6061-T6 has Al-Si-Mg for its major components and T6 means to have high melting process and artificial aging in heat treatment subclassification. A5083 which has mainly been used for frame materials for vehicles, buildings etc.. is non-heat-treated alloy and has Al-Mg for its major components. Therefore the rate of Mg increases its strength, but it also increases the resistance to deformation. The characteristic makes its processing difficult. If A5038 contains more than 5% Mg, stress corrosion occurs easily. To prevent it, some elements such as Mn, Cr, etc. are added. A5038 is mainly used for ships, bridges, guard rails, low temperature liquefied gas facility, and so on. Aluminium alloy which is high in thermal and electrical conductivity needs lots of energy to weld, so welding has to be proceeded in high currents for a short time. Aluminium is extremely easy to have deformation by welding, also has serious degradation of the mechanical properties. It easily absorbs water of crystallization(Al2O3, 3H2O) from the atmosphere and anodizes as well. This causes degradation of the quality of the product by making junction defects or pores on welds. Prior to welding, therefore, cleaning contaminants of the surface of the material with acetone, benzene, organic solvents etc. has to be done first. Welding on aluminium alloy has to be proceeded after acquiring prior knowledge of the pre-processing, construction, welding method, treatment after welding, etc. Researches about welding of aluminium ally that has the same components were common and plentiful, but researches or studies about A1100, A6061-T6, and A5083 materials that have different components are hard to find. In this study, lap welding and butt welding type I using MIG welding were carried out. On materials A1100, A6061-T6, and A5083, welding that has changes of groove angles and shielding gas was performed and the changed values of penetration parts were measured then they were compared and analyzed. As a result, tensile strength, hardness, internal defects, shape change of the penetration parts etc. according to groove angles were measured. This study would be a big help on the site, in case lap welding and but type I are proceeded, welders can refer this data according to materials during preparation.
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