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제안 방법
- 5(a)과 같이 용접계면 중심에서 1/2R 지점을 수평(축)방향으로 1mm의 등 간격으로 용접부를 14개소를 경도측정 하였고 Fig. 5(b)와 같이 용접계면 중심에서 수직(원주)방향으로 1mm의 등 간격으로 15개소를 경도측정 하였다.
- 3과 같이 용접면을 축에 직각단면으로 가공하였다. Table 3과 같은 용접조건으로 마찰용접하여 1차 인장강도시험 결과로 인장강도에 크게 영향을 주는 적정의 주축 회전수(1,950rpm)을 구하여 표준조건으로 하고, 마찰용접부의 최적 기계적특성을 얻기위해 Table 4와 같이 주축 회전수를 1,950rpm으로 고정하고, 마찰압력을 변화시켜 2차 인장 강도 시험을 실시하였다.
- 본 연구에서는 SM45C 강 중실축의 마찰용접에서 용접조건 회전수(rpm), 마찰압력(MPa), 업셋압력(MPa)의 용접조건 변화를 주고 마찰용접하여 용접부의 인장강도 시험, 파면 육안검사, 경도시험 및 현미경 조직검사 등을 관찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 실제 적용분야의 예로 자동차 부품의 엔진밸브, 캠샤프트, 토크컨버터, 터보임펠러샤프트, 프로펠러샤프트, 사이드기어, 리어엑슬하우징, 스티어링 랙샤프트등의 접합에 사용되는데 이들은 모두 충격력, 진동, 압축력과 인장력등에 견디는 우수한 기계적 성질이 요구된다(6). 본 연구에서는 기계적성질이 우수하고 값이 저렴한 기계구조용탄소강(SM45C)를 사용하여 용접부의 접합특성 및 기계적특성을 고찰하기위해 Fig. 1, 2에 마찰용접공정 변수 및 용접공정이 나타있는 바와 같이 마찰용접기의 회전축의 회전수, 마찰압력, 단조압력(Up-set 압력), Up-set 량의 용접조건을 변화시켜(7) 용접부의 인장강도시험, 경도시험 및 현미경조직분석, 파면 육안검사 등을 시행하여 최적 용접조건을 고찰하여 보았다.
- 일반적으로 기계부품 축류의 마찰용접 시 접합방법은 피 용접단면 형상에 따라 용접이음 효율에 차이가 있으나 본 실험에서는 용접조건의 주요 변수인 마찰용접기 주축의 회전수, 마찰 압력, 단조압력 변화에 따른 용접부의 기계적특성을 고찰하고자 하여 시험모재 2개를 Fig. 3과 같이 용접면을 축에 직각단면으로 가공하였다. Table 3과 같은 용접조건으로 마찰용접하여 1차 인장강도시험 결과로 인장강도에 크게 영향을 주는 적정의 주축 회전수(1,950rpm)을 구하여 표준조건으로 하고, 마찰용접부의 최적 기계적특성을 얻기위해 Table 4와 같이 주축 회전수를 1,950rpm으로 고정하고, 마찰압력을 변화시켜 2차 인장 강도 시험을 실시하였다.
대상 데이터
- 본 실험에 사용된 재료는 기계구조용 탄소강인 SM45C를 사용하였으며, 화학조성과 기계적 성질은 Table 1과 Table 2와 같다. 마찰용접의 시험편 형상은 Fig. 3과 같고 중실축 직경은 20mm이다.
- 본 실험에 사용된 마찰용접기는 15DF(유진테크 주)(Nominal forge pressure 150KN)이고, 인장강도 시험은 한국화학융합시험연구원(KTR) (Test Standard : KSB 0802: 2003-Etc), 경도 시험은 KTR(Test Standard : KSB 0811: 2003, 하중: 1Kgf), 금속조직 시험은 KTR(ASTM E407-07, 광학현미경:Olympus BX51M), 부식방법은 Nital1∼5mL HNO3+100mL ethanol)을 사용하였다.
- 본 실험에 사용된 재료는 기계구조용 탄소강인 SM45C를 사용하였으며, 화학조성과 기계적 성질은 Table 1과 Table 2와 같다. 마찰용접의 시험편 형상은 Fig.
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