초록 ▼

CO? 레이저 용접에 있어서 용입 깊이와 비이드 폭을 예측할 수 있는 열전달 모델을 해석하였다. 3 차원 열전달 방정식에 레이저 빔 에너지를 heat source 함수로서 가정하여 해석하였다. 이론 결과를 실험 결과와 비교하기 위해서 빔 반경이 250㎛인 2㎾ CO? laser와 빔 반경이 150㎛인 3 ㎾ CO? laser를 사용하여 실험하였다. 탄소강, 스테인레스강, 니켈 등에 bead-on-plate용접하여 단면을 절단하여 금속 현미경으로 용입 깊이와 비이드 폭을 측정하였다. 실험 결과와 컴퓨터 계산에 의한 예측

CO? 레이저 용접에 있어서 용입 깊이와 비이드 폭을 예측할 수 있는 열전달 모델을 해석하였다. 3 차원 열전달 방정식에 레이저 빔 에너지를 heat source 함수로서 가정하여 해석하였다. 이론 결과를 실험 결과와 비교하기 위해서 빔 반경이 250㎛인 2㎾ CO? laser와 빔 반경이 150㎛인 3 ㎾ CO? laser를 사용하여 실험하였다. 탄소강, 스테인레스강, 니켈 등에 bead-on-plate용접하여 단면을 절단하여 금속 현미경으로 용입 깊이와 비이드 폭을 측정하였다. 실험 결과와 컴퓨터 계산에 의한 예측 결과는 비교적 잘 일치하였다. 레이저 출력, 용접 속도, 초점 크기, 용접 재료에 따라서 본 모델을 사용하여 레이저 용접에 있어서 용입 깊이와 비이드 폭을 예측할 수 있음을 확인할 수 있었다.

Abstract ▼

A theoretical heat-flow model incoporating a moving CO? laser beam has been analyzing to predict the penetration depth and bead width in laser beam welding. The laser beam is exponentially attenuated with an absorption coefficient in the material. The solution can be expressed in terms of normal

A theoretical heat-flow model incoporating a moving CO? laser beam has been analyzing to predict the penetration depth and bead width in laser beam welding. The laser beam is exponentially attenuated with an absorption coefficient in the material. The solution can be expressed in terms of normalized variables. The experimental data were generated by using CW 2㎾ CO? laser with multi beam mode and CW 3㎾ CO? laser with Gaussian mode. The spcimens were made by bead-on-plate welds in SM 10C, STS 316, STS 304, STS 420 and pure Nickel. The calculated and experimentally obtained penetration depths are in a very good agreement. The maximum possible penetration depth and bead section for given sources of laser power, travel speed and beam spot size can be predicted with this model in given material.

목차 Contents

• 1. 서 론...10
• 2. 레이저 용접에 대한 기초 이론...15
• 3. 열전달 해석...29
• 4. 실험...42
• 5. 결과 및 검토...48
• 6. 결 론...63
• 7. 참고문헌...64
• 8. 논문발표실적 또는 계획...67
• 9. 학위배출실적...68
• 10. 연구비 항목별 집행내역...69