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수치해석에 의한 이종재 (AA6061-T6/GI steel) AC Pulse MIG 브레이징부의 금속간화합물 예측
윤혜슬,권순일,방희선 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.5
오늘날 전 세계적으로 자동차 산업은 연비향상 및 CO2 배출가스 저감에 대한 문제 해결을 위해 차체 경량화가 불가피한 실정이다. 이에 따라 경량 소재인 알루미늄 합금과 용융아연도금강의 적용을 위한 용접공정기술 개발에 대한 다양한 연구가 진행되고 있는데, 그중 AC Pulse MIG는 레이저 용접, 마찰교반용접(FSW), 저항용접 등에 비해 생산성도 높고, 저가라는 장점을 가지고 있다. 특히, DC pulse MIG에 비해 저입열 공정이며, EP(역극성) 구간과 EN(정극성) 구간을 주기적으로 반복을 하며, EN 극성비가 증가할수록 실효 전류가 작아져 입열량은 줄어들고, 용착금속량은 증가하므로 두 가지 극성의 효과를 얻을 수 있는 용접방법이다. 따라서 본 연구에서는 2mm 두께의 알루미늄 합금(AA6061-T6)과 용융아연도금강에 대하여 AC Pulse MIG를 채용하여 공정변수 전류 50A~70A에서의 EN ratio 0%~20% 변화에 따른 용접성을 평가하고자 하였다. 특히 용접부 계면에서 생성되는 Intermetallic compounds 층은 매우 취성적이며, 용접부의 강도를 저하시키는 주요 요인이므로, 용접부의 Intermetallic compounds 층의 두께를 수치해석에 의하여 예측하였다. 수치해석 결과 Intermetallic compounds 두께는 약 1.04㎛~3.39㎛ 정도로, SEM-EDS를 통해 실측한 0.8㎛~2.6㎛값 보다 약간 크지만 정량적으로 거의 일치함을 확인할 수 있었다.