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The Resistance Spot Weldability of a Stainless Steel/Aluminium/Low Carbon Steel 3-Ply Clad Sheet
Siva Prasad Murugan,Muralimohan Cheepu,Vijeesh Vijayan,Changwook Ji,Yeong-Do Park 대한용접·접합학회 2018 대한용접·접합학회지 Vol.36 No.1
The present paper is aimed at investigating the resistance spot weldability of a 3-ply clad sheet comprised of stainless steel (SS), aluminium (Al) and low carbon steel (LCS). The weldability was assessed with the help of the weldable current range (WCR), the current range between the minimum current required to produce 4√t nugget diameter and a maximum current at which expulsion occurs. However, electrode-sheet sticking was found as the limiting factor instead of expulsion. It was observed that the introduction of aluminium to the SS/LCS clad increased the weld current range by shifting the expulsion to higher current, but resulted in melting of the electrode and subsequent electrode-sheet sticking.
저항 점 용접 Current Profiling에 따른 Heat Balance 및 인장응력 변화와 LME 균열과의 상관성 연구
김지웅,Siva prasad Murugan,Arun lalachan,김준수,육완,이창용,박영도 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.5
아연 도금된 강판을 저항 점용접 시, 용접부 표면에서 시작되는 liquid metal embrittlement (LME) 현상이 관찰되고 있다. LME 균열은 높은 용접 입열에 의해 형성된 용융 아연과 인장 응력이 동시에 만족되는 경우 발생한다. 액상 아연은 강(steel)의 결정립계로 침투하여 결정립계의 결합력을 약화시키므로, 용접부 표면에 균열을 형성한다. 아연에 의한 LME 균열은 인장응력, 액상 아연, LME에 민감한 강(steel)의 미세조직과 같은 3가지 주요 인자에 의해 발생된다. 최근 까지도 LME crack을 저감 하기 위해 도금층 제어 및 전극 형상 설계 등 다양한 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 특히, 저항 점용접 전류 파형 설계(down slope)를 통해 판재 표면에 액상 아연이 노출되는 시간과 인장 응력의 급격한 상승을 제어하여 LME 균열의 크기가 감소한 연구 결과가 보고되었으나, 인장 응력이 제어된 원인과 LME 균열과 인장 응력간 상관 관계 등에 대한 설명이 부족하였다. 따라서, 본 연구에서는 3가지의 다른 전류 파형을 적용하여 전류 파형 별 인장 응력 거동 차이와 원인 분석, 그리고 저항 점 용접시 전극과 판재가 접촉한 영역과 접촉하지 않은 영역 사이의 열적 비평형상태가 인장 응력에 미치는 영향 등을 분석하였다. 본 연구의 목표를 달성하고자 SORPAS® 시뮬레이션 프로그램을 사용하였으며, 이를 통해 전류 통전 시, 전극과 판재간 접촉은 판재 표면을 냉각시키며, 접촉 면적 증가는 판재 표면에 급격한 냉각효과를 발생시키므로, 판재 표면의 열적 불균형 상태를 야기시킨다. 이 열적 불균형 상태가 판재 표면부의 인장 응력을 유발시키는 것으로 사료되며, 전류 파형에 따른 열적 불균형 상태와 인장 응력 거동에 대한 차이가 관찰되었다.