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NTIS 바로가기한국산학기술학회논문지 = Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, v.18 no.12, 2017년, pp.679 - 684
김무선 (한국철도기술연구원 광역도시철도융합연구실) , 선승주 (한국철도기술연구원 첨단소재연구팀) , 김정석 (한국철도기술연구원 첨단소재연구팀)
Friction Stir Welding is a metal welding technique, in which friction heat between a welding tool and a welding material is used to weld parts at temperatures below the melting point of a material. In this study, the temperature and velocity changes in a magnesium alloy (AZ31) during the welding pro...
핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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FSW 기법의 강점은? | FSW 기법은 1991년 영국의 TWI(The Welding Institute)에서 개발된 기술로서, 용접툴과 용접소재의 마찰로부터 발생하는 열을 이용하여, 고상의 소재를 용융점 이하에서 접합하는 기술이다. 마찰에 의한 용접 온도는 융점 이하이기 때문에 용접부의 기계적 성질이 상대적으로 우수한 장점이 있으며, 기존 융융방식 용접과 달리 용접봉과 같은 별도의 용접재가 필요하지 않다. 그 외 장점으로, 용접시 유해가스 및 유해 광선을 발생하지 않기 때문에 친환경적인 특성을 가지고 있으며, 자동화 설비를 기반으로 공정이 이루어지기 때문에 일관된 물성을 얻을 수 있다[1]. | |
마찰 교반 용접이란? | 마찰 교반 용접(Friction Stir Welding)은 금속 소재 대상으로 용접 툴과 용접 재료의 마찰열을 이용하여 재료 융점 이하의 온도에서 접합하는 용접 기법이다. 이번 연구에서는 금속 접합시 쓰이는 마찰 교반 용접 기법을 활용하여 마그네슘 합금(AZ31)을 용접할 때, 용접시 발생하는 용접 대상인 마그네슘 합금의 온도 및 속도 변화에 대해 유동 해석 기법을 활용하여 분석하였다. | |
마그네슘 합금을 철도 차량에 적용하여 차체 구조물을 제작할 때 어떤 방법을 사용하는가? | 또한 마그네슘 합금을 철도차량에 적용하기 위해 난연 특성이 우수한 마그네슘 제작에 관한 연구도 활발히 진행중이다. 일반적으로 마그네슘 합금을 철도 차량에 적용시 압출 등의 공정과 용접을 통하여 차체 구조물을 제작하게 된다. 이 때 경량소재의 용접을 위한 대표적인 기술로 마찰교반용접(Friction Stir Welding; FSW) 기법을 들 수 있다. |
H. I. Dawood, K. S. Mohammed, M. Y. Rajab, "Advantages of the green solid state FSW over the conventional GMAW process", Advances in Materials Science and Engineering, vol. 2014, pp. 1-10, 2014. DOI: https://doi.org/10.1155/2014/105713
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W. Lee, J. Kim, S. Sun, J. Lim, "Characteristics of Dissimilar Materials Al alloy(A6005)-Mg alloy(AZ61) Under Friction Stir Welding for Railway Vehicle", Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society, vol. 17, no. 8, pp. 706-713, 2016. DOI: http://dx.doi.org/10.5762/KAIS.2016.17.8.706
K. Gok, M. Aydin, "Investigations of friction stir welding process using finite element method", Int J Adv Manuf Technol, vol. 68, pp. 775-780. DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-013-4798-z
P.A. Colegrove, H.R.Shercliff, "3-Dimensional CFD modelling of flow round a threaded friction stir welding tool profile", Journal of Materials Processing Technology, vol. 169, pp. 320-327, 2005. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2005.03.015
S.D. Ji, Q.Y. Shi, L.G. Zhang, A.L. Zou, S.S. Gao, L.V.Zan, "Numerical simulation of material flow behavior of friction stir welding influenced by rotational tool geometry", Computational Materials Science, vol. 63. pp. 218-226, 2012. DOI: https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2012.06.001
A.N. Albakri, B. Mansoor, H. Nassar, M. K. Khraisheh, "Thermo-mechanical and metallurgical aspects in friction stir processing of AZ31 Mg alloy-A numerical and experimental investigation", Journal of Materials Processing Technology, vol. 213, pp. 279-290, 2013. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2012.09.015
W. Gale, T. Totemeier, Smithells Metals Reference Book (8th Edition), Elsvier, 2004.
N. Nguyen, O.S. Seo, C.A. Lee, M. Lee, J. Kim, H.Y. Kim, "Mechanical Behavior of AZ31B Mg Alloy Sheets under Monotonic and Cyclic Loadings at Room and Moderately Elevated Temperatures", Materials, vol. 7, pp. 1271-1295, 2014. DOI: https://doi.org/10.3390/ma7021271
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