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Effects of Shielding Gases on the Weldability of Laser Welded Austenitic Stainless Steel
곽연호,이승환,강민정 대한용접접합학회 2022 대한용접·접합학회지 Vol.40 No.6
In laser welding of austenitic stainless steels, shielding gases have great potential for improving the mechanical properties of the welds, suppressing plasma plumes, and stabilizing the keyhole. Previous studies have shown that shielding gases can alter the weld geometry and microstructural constituents of the welds. Disturbances of laser beam absorption by laser-induced plasma can be controlled through shielding gas parameters such as the shielding gas composition, flow rate, and supplying direction. In addition, surface-active elements added to the shielding gas can alter the behavior of the molten pool. In this paper, previous studies are reviewed to assess the shielding gas ef- fects on the characteristics of laser-welded austenitic stainless steel. The activated mechanism of molten pool flow by additional surface tension active elements is also discussed.
링-코어 레이저와 파이버 레이저를 적용한 A365/Almag6 맞대기 레이저 용접부의 기공 형성 비교 평가
곽연호,강상훈,강민정 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.11
다이캐스팅은 용융금속을 대기압 이상의 압력으로 금형에 주입하는 주조법의 일종으로 정밀도가 높아 복잡한 형상의 정밀주조가 가능하며, 금형 한개로 수만개의 부품을 고속으로 생산할 수 있어 대량 생산에 매우 유리하다. 이러한 이유로 파워트레인 중심으로 추진되어 왔던 자동차 부품에 대한 다이캐스팅 적용이 쇼타워 등 일부의 차체 부품까지도 검토되고 있는 추세이다. 그러나 다이캐스팅을 용접하는 경우, 다이캐스팅 내부의 잔류 공기나 가스가 공정 중 배출되지 못하고 포집되어 용접 기공으로 잔류하는 문제가 존재한다. 본 연구에서는 내부 기공이 다수 존재하는 다이캐스팅 소재에 대해 링코어 레이저와 파이버 레이저를 적용하고 용접부 내부의 기공형성률을 비교 분석하였다. 소재는 시편두께 3 mm의 A365 다이캐스팅재와 Almag6 알루미늄 판재를 사용하였으며, 맞대기 용접으로 실험을 진행하였다. 레이저 출력, 용접속도, 보호가스 적용유무를 변화시키며 실험을 진행하였고, 제작된 시험편을 대상으로 기계적 물성(경도, 파단강도)을 비교 평가하고, X-ray를 활용하여 내부 기공 분포를 측정하였다. 완전용입 조건에서는 공정 빔의 형상과 무관하게 인장강도가 유사하게 측정되었으며, 파단은 주로 용접부에서 발생하였다. 용접부의 경도가 가장 낮음에도 모재에서 파단이 발생한 경우가 존재했는데, 이것은 다이캐스팅재 자체의 결함에서 기인한 것으로 판단된다. X-ray 측정결과 링코어 레이저를 적용하는 경우, 파이버 레이저를 적용하는 경우에 비하여 내부 기공이 적게 형성되었음을 확인하였다. 기공의 총비율도 적었지만 최대 기공의 크기 또한 링코어 레이저를 적용한 경우에서 작게 형성되었음을 관찰할 수 있었다.