초록 ▼

전자빔 용접은 깊은 용접이 가능하고 용접시 수반되는 재질 변화 및 변형량을 극소화 시킬 수 있어 정밀용접이 가능하며 고융점의 재료를 용접할 수 있는 특성을 갖고 있다. 현재 전자빔 용접은 항공기, 원자력 발전 설비, 자동차 등 고부가가치 제품의 제조에 적용되고 있으나 국내기술이 미흡하여 용접 장치 및 용접기술을 전적으로 외국에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 우크라이나 Paton 연구소와의 공동 협력을 통해 국내실정에 맞는 즉 부품 조달이 가능한 전자빔 용접기를 제작하고 이에 대한 성능평가 기술과 응용기술을 개발하고자 하였다

전자빔 용접은 깊은 용접이 가능하고 용접시 수반되는 재질 변화 및 변형량을 극소화 시킬 수 있어 정밀용접이 가능하며 고융점의 재료를 용접할 수 있는 특성을 갖고 있다. 현재 전자빔 용접은 항공기, 원자력 발전 설비, 자동차 등 고부가가치 제품의 제조에 적용되고 있으나 국내기술이 미흡하여 용접 장치 및 용접기술을 전적으로 외국에 의존하고 있는 실정이다. 본 연구에서는 우크라이나 Paton 연구소와의 공동 협력을 통해 국내실정에 맞는 즉 부품 조달이 가능한 전자빔 용접기를 제작하고 이에 대한 성능평가 기술과 응용기술을 개발하고자 하였다. 총 3년중 1차인 금년도의 연구를 통해 \\ 1. 해외 개발사례에 대한 자료를 수집하고 실제 산업 현장에서의 응용사례를 조사하고, \\ 2. 우크라이나 Paton 연구소 전문 인력의 활용, 자문을 통해 국내 실정에 적합한 전자빔 용접기의 전자총과 전원장치를 설계하였으며 \\ 3. 성능시험을 위한 소형의 진공작업실과 구동장치를 설계 제작하고, 일정을 앞당겨 1차년도에 시작품을 제작하였으며, 1993년 10월의 국제 용접 전시회에 출품하였으며 \\ 4. 전자빔 Oscillation 응용 기술을 축적하고 강재 및 이종금속의 전자빔 용접기술을 축적하였다. 동 전자빔 용접기의 국산화 개발로 관련 설계, 제작, 조립 기술을 축적하고 있으며 2차 년도의 성능평가 보완을 거쳐 신뢰성 있는 제품을 생산시 시장에서의 경쟁력을 확보할 것으로 기대된다.

목차 Contents

• 제 1 장 서론...13
• 제 2 장 State of the Art...14
• 제 1 절 역사적 배경...14
• 제 2 절 전자빔 용접의 특성...14
• 제 3 절 전자빔 용접기 원리...15
• 1. 자유 전자의 발생...15
• 2. 음극...19
• 3. 빔의 형상화...22
• 4. 전자빔의 제어...23
• 5. 전자총의 종류...23
• 6. 전자빔의 접속 및 편향...27
• 제 4 절 수치 해석을 이용한 전자총 설계...32
• 제 3 장 전자빔 용접기 설계 및 제작...36
• 제 1 절 기존 전자빔 용접기 시스템 검토...36
• 1. Wentgate E.B.W. 전원 공급 및 제어 시스템...36
• 2. 스위칭 모드방식의 EBW 전원 공급 및 제어 시스템...39
• 제 2 절 산업용 용접기의 개발...43
• 1. 전자빔 용접기 전자총의 전극 제작...44
• 2. 전원 장치 및 제어 시스템 설계...45
• 3. 전자빔 접속 및 편향 시스템...50
• 4. 진공작업실 설계...51
• 5. 구동 시스템...52
• 6. 제작된 전자빔 용접기...52
• 제 4 장 전자빔 용접기술 연구...57
• 제 1 절 전자빔 Oscillation...57
• 제 2 절 전자빔 용접 기술...58
• 1. 강재 및 Al-alloy의 용접 조건 규명...58
• 2. Joint에 따른 용접 조건 규명...58
• 3. 이종금속간의 용접 조건 규명...58
• 제 5 장 결론 및 향후 연구방향...63
• 참고문헌...64
• 부록 : 우크라이나 E.O.Paton Welding Institute와 공동 협력 사항...66