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      • 고강도 알루미늄합금 7075-T6 판재의 마찰교반용접

        진광혁,Wahid Muhamad Furkon,이광진 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.5

        마찰교반용접(Friction Stir Welding)은 1991년 영국의 TWI(The Welding Institute)에 의해 개발된 이래 다양한 소재에 적용되어 왔으며, 항공기, 자동차 및 철도차량에의 적용을 목적으로 알루미늄합금과 같은 저융점 경량소재에 대한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 최근, 국내에서는 전기구동 차량의 컨트롤러, 인버터, 배터리 및 공조 시스템 부품에 적용하고자 인장강도 300MPa 급의 중강도 알루미늄합금인 6xxx계열의 압연 판재, 압출 및 다이캐스팅 형재의 박판재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 향후, 우주항공 분야에의 적용 및 자동차 부품의 경량화, 고강도화를 위하여 인장강도 500MPa 급의 고강도 알루미늄합금에 대한 마찰교반용접 공정기술이 요구될 것이 확실하다. 이미 유럽과 북미의 기술선진국을 중심으로 이러한 기술이 축적되고 있으나, 안타깝게도 국내에서는 7xxx계열 알루미늄합금에 대한 마찰교반용접 공정기술 확보를 위한 연구와 개발이 눈에 띄지 않는다. 이에 본 연구에서는 가장 대표적인 7xxx계열 알루미늄합금 중 하나인 7075-T6 판재에 대하여 마찰교반용접을 실시하여 시험편을 제작하였다. 주요 공정인자인 툴의 회전속도는 800~1,200RPM, 이송속도는 500~250mm/min., 틸팅각은 2도의 조건에서 시험편을 제작하였다. 인장시험, 충격시험 및 경도시험을 통하여 용접부의 기계적 특성을 평가하였으며, 광학현미경과 주사전자현미경을 이용하여 미세조직을 관찰하였다. 이 결과들을 토대로, 500MPa급 고강도 알루미늄합금 7075-T6 판재에 대한 마찰교반용접 공정범위를 제안하고, 각 공정조건, 기계적 특성 및 미세조직의 상관관계 및 전주기적 거동을 확인하였다.

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