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[국내논문] 하이브리드(CW Nd : YAG Laser + MIG) 용접을 이용한 A5052-H32 맞대기 용접부의 역학적 특성에 관한 연구
Study on Weldability of A5052-H32 Sheet using Nd : YAG Laser-MIG Hybrid Welding 원문보기

韓國海洋工學會誌 = Journal of ocean engineering and technology, v.24 no.6 = no.97, 2010년, pp.92 - 96  

김준형 (조선대학교 선박해양공학과 대학원) ,  방한서 (조선대학교 선박해양공학과) ,  비죠이 엠.에스. (조선대학교 선박해양공학과 대학원) ,  전근홍 (조선대학교 선박해양공학과 대학원) ,  유재선 (삼성광주전자 청소기 개발부) ,  방희선 (조선대학교 선박해양공학과)

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recently, the application of aluminum alloys has been increasing for lightweight and high quality transport vehicles. Therefore, the proposal has been made to apply high speed hybrid welding methods to the marine grade aluminum alloy (A5052) used for shipbuilding by combining a 3-KW CW Nd : YAG lase...

Keyword

#하이브리드 용접   #레이저   #유한요소해석  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 이에 본 연구에서는 3KW 연속파 Nd : YAG Laser와 MIG 용접기법을 복합한 하이브리드 용접법을 이용하여 알루미늄 합금 A5052-H32에 대한 실험을 실시하여 최적용접 조건 선정 후 선정된 용접 공정 변수를 적용한 맞대기 용접을 수행하였으며 하이브리드 용접법에 따른 용접 특성에 의해 선정된 용접 열원모델을 이용하여 유한요소법에 의한 열전도 해석과 열탄소성 해석을 실시하여 용접부의 용접 열 분포 및 용접 잔류응력을 비교 분석하였으며, 기계적 특성(경도, 인장) 평가를 통하여 하이브리드 용접부의 최적 용접조건을 제시하고 용접성 및 적용 가능성을 평가하고자 하였다.
  • 본 연구를 통하여 A5052-H32 알루미늄 합금의 맞대기 용접부에 대한 하이브리드 용접의 용접성을 검토하기 위해 유한요소 수치해석 및 실험을 수행하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다.

가설 설정

  • 수치해석에 있어서 4절점 Isoparametric 요소를 사용하여 용접열원을 순간열원으로 가정하여 수치 해석하였다. 이 때 사용된 용접조건은 실제 시험편을 제작하기 위해 사용되었던 조건을 고려하였으며 용융지의 유동, 키홀 내부의 증발현상, 잠열 및 금속 상변태는 고려하지 않았으며 해석시 고려된 재료의 실제 온도 의존성 물리정수 및 기계적 물성치를 Fig.
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참고문헌 (9)

  1. 방한서, 김유철 (1991). “유한요소법에 의한 후판용접시의 3차원 비정상열전도 해석”, 대한용접학회지, 제9권, 제2호, pp 37-43. 

    원문보기 상세보기

  2. 방한서 (1992). “후판 용접부의 역학적 특성-유한요소법에 의한 3차원 열탄소성 해석”, 대한용접학회지, 제10권, 제4호, pp 250-258. 

  3. 방한서, 김종명 (1995). “후판 감구조물 용접이음부의 열분포 특성에 관한 연구”, 대한용접학회지, 제13권, 제1호, pp 138-144. 

  4. 방한서, 김영표 (2003). “유한요소해석을 위한 하이브리드 용접 입열모델 선정에 관한 기초적 연구”, 대한용접학회 추계학술대회 개요집, 제2권, pp 36-38. 

  5. 이경돈 (2004). “레이저빔을 이용한 하이브리드 용접기술”, 대한용접학회지, 제22권, 제2호, pp 23-27. 

  6. 오종인, 김영표, 박호경, 방한서 (2007). “선체구조용 A급 강재의 하이브리드 용접에 대한 열 및 역학적 특성에 관한 연구”, 한국해양공학회지, 제21권, 제1호, pp 64-68. 

    원문보기 상세보기

  7. Dilthey, U. and Keller, H. (2001). ”Laser Arc Hybrid Welding”, Proc. of the 7th Int. Symp. JWS, pp 397-40 

  8. Goldak, J., Chakravarti, A. and Bibby, M. (1984). ”A New Finite Element Model for Welding Heat Sources”, Metallurgical Transactions B, 15-2 pp 299-305. 

  9. Kaplan, A.F.H., Zimmerma, J., Schuocker, D. and Spruzina, W. (1997). ”Laser Beam Welding of Aluminium Alloys”, International Conference Welding Technology, Materials and Materials Testing, Fracture Mechanics and Quality Management, Vienna University of Technology, pp 147-156. 

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