초록 ▼

타 용접법에 비해 경제적으로나 성능상 우수한 마찰용접에 의한 접합부에 대한 접합성을 비파괴적으로 조사함은 매우 어렵다. 즉, 확산되지 않고 치밀하게 밀착 접합된 마찰 용접면은 초음파로 탐지할 수 있을 정도의 불연속 결함이 없기 때문에, 마찰 용접부에 대한 초음파 탐상법은 부적합한 것으로 알려져 있다. 그러나 마찰 용접부의 탐상이 불가능한 대신에 마찰 용접부의 품질 (기계적 성질 즉, 인장 강도, 비틀림 강도, 충격 강도 등)을 비파괴적으로 마찰 용접면에서의 초음파 펄스파를 이용하여 초음파 반사계수를 측정 계산함으로써 구할 수 있다면

타 용접법에 비해 경제적으로나 성능상 우수한 마찰용접에 의한 접합부에 대한 접합성을 비파괴적으로 조사함은 매우 어렵다. 즉, 확산되지 않고 치밀하게 밀착 접합된 마찰 용접면은 초음파로 탐지할 수 있을 정도의 불연속 결함이 없기 때문에, 마찰 용접부에 대한 초음파 탐상법은 부적합한 것으로 알려져 있다. 그러나 마찰 용접부의 탐상이 불가능한 대신에 마찰 용접부의 품질 (기계적 성질 즉, 인장 강도, 비틀림 강도, 충격 강도 등)을 비파괴적으로 마찰 용접면에서의 초음파 펄스파를 이용하여 초음파 반사계수를 측정 계산함으로써 구할 수 있다면 이는 학술적으로나 경제적 면에서 공업계에 매우 유익하고 크게 기여될 것이다.
따라서, 본 연구는 마찰용접 이음강도를 비파괴적으로 예지 평가할 수 있는 시스템 개발을 목적으로 하는 기초 연구로서, 초음파를 이용하여 마찰용접 이음면의 균열이나 결함을 찾는 대신 각종 이종재료의 마찰용접 단면에서 반사 또는 통과되는 초음파량을 정량적으로 측정하여 각 경우의 반사계수를 계산하고 이 반사계수와 용접품질과의 상관성을 정량적으로 도출하여 전산화하고, 이러한 초음파 반사계수 측정 계산만으로 즉시 그 용접재의 품질이 예지 평가되도록 하였다.

Abstract ▼

Friction welding has been shown to have significant economic and technical advantages. However, one of the major concerns in using friction welding is the reliability of the weld quality. No reliable nondestructive test method is availble at present for detecting weld quality, particularly in a prod

Friction welding has been shown to have significant economic and technical advantages. However, one of the major concerns in using friction welding is the reliability of the weld quality. No reliable nondestructive test method is availble at present for detecting weld quality, particularly in a production enviroment. Friction welds are formed by the mechnaisms of diffusion as well as mechanical interlocking. The severe plastic flow at the interface by forge action of the process brings the subsurfaces so close together that detection of any unbonded area becomes very difficult.
This paper presents an attempt to determine the friction weld strength quantitatively using the ultrasonic pulse-echo method. Instead of detecting flaws or cracks at the interface, the new approach calculates the coefficient of reflection based on measured amplitudes of the echoes.
It has been finally confirmed that this coefficient could provide the quantitative relationship to the weld quality such as tensile strength, torsional strength, impact value, hardness, etc. So a new nondestructive analysis system of friction weld strength of dissimilar metals using an ultrasonic technique has been well developed.

목차 Contents

• 1. 서 론...12
• 2. 초음파 펄스와 반사계수에 관한 이론적 고찰...15
• 2.1 초음파 펄스파의 발원기구...15
• 2.2 초음파 반사계수...16
• 3. 마찰용접 원리와 이론적 고찰...18
• 3.1 마찰용접의 원리...18
• 3.2 마찰용접의 이론...19
• 4. 시험편 및 실험방법...21
• 4.1 시험편의 선택...21
• 4.2 시험기기...21
• 4.3 실험방법...22