조선대학교  2010 년도 학위논문

하이브리드(CW Nd:YAG Laser+MIG) 용접을 이용한 Al5052-H32 맞대기 용접부의 역학적 특성에 관한 연구
A Study on the Mechanical Behavior of Butt Joints in Al(5052-H32) by Hybrid(CW Nd:YAG Laser+MIG) Welding

김준형

조선대학교 조선대학교 일반대학원 선박해양공학과

2010 석사 학위논문

   최근 산업 발달에 따른 생산 및 소비율의 증가는 화물 수송량을 증가 시켰으며 이에 따라 운송수단 역시 경량화를 통한 적재량의 증가 및 연료소비율의 절감을 목적으로 대표적인 경량화 금속인 알루미늄 합금의 사용량이 증가하고 있는 추세이다. 특히 선박의 경우 용접성, 성형성, 강도 등을 고려하여 5XXX, 6XXX 계열의 알루미늄합금에 대한 적절한 소재 선택 및 용접법에 선정에 대한 연구가 이루어지고 있다. 그러나 고강도 알루미늄 합금은 일반 철에 비해 융점이 낮을 뿐만 아니라 열 팽창과 높은 반사율로 인해 현장적용에 대한 어려움이 있다. 이에 본 연구에서는 알루미늄 5052 합금에 대한 3KW 연속파 Nd:YAG Laser와 MIG 용접기법을 복합한 하이브리드 맞대기용접의 현장적용 가능성에 대해 연구하였다. 하이브리드용접의 적용 가능성을 검토하기 위해 본 논문은 용접 시 용접공정변수(용접속도, 레이저 조사위치)별 특성과 용접부 역학적 거동을 이해하기 위해 각 용접에 대한 시험편을 제작하여 실험을 실시하였으며 실험에 의해 선정된 용접조건에 대하여 유한요소법에 의한 열전도 해석과 열탄소성 해석을 실시하여 각 용접부의 용접 열 분포 및 용접 잔류응력을 비교 분석하였다. 또한 용접부의 기계적 실험을 통하여 용접부에 대한 신뢰성 확인 및 하이브리드 용접법에 대한 장점 및 현장 적용 가능성을 확인 할 수 있었다.