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이성진 (부경대학교) 김경민 (부경대학교) 강희신 (한국기계연구원) 서성문 (한국재료연구원) 박원아 (경성대학교) 천은준 (부경대학교)
저널정보
대한용접·접합학회 대한용접·접합학회지 大韓熔接·接合學會誌 第41卷 第4號
발행연도
2023.8
수록면
254 - 264 (11page)

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In this study, possibility of solidification crack-free welding of directionally solidified CM247LC and single crystal CMSX-4 superalloys was metallurgically investigated using single-mode fiber laser scanning. The key metallurgical factors of solidification cracking have been identified as the formation of highly misoriented solidification grain boundaries (low level of epitaxial growth behavior) at the fusion zone that affects the repulsive force between two adjacent dendrites and dendrite coalescence undercooling at the terminal stage of weld solidification. In particular, under extremely low heat input and ultra-high-speed laser beam scan conditions (welding speed: 1,000 mm/s, heat input: 2 J/mm, and energy density: 65 J/mm²), an effective fusion zone could be achieved within a single directionally solidified grain of CM247LC alloy owing to the characteristics of single-mode fiber laser. The fusion zone successfully showed a 99.9% of epitaxial growth achievement ratio (that is, low fraction of highly misoriented solidification grain boundaries at the fusion zone) without solidification cracking. Based on these results on CM247LC alloy, solidification crack-free welds could be successfully achieved using quadruple-pass and square-type weld geometries.
#CM247LC superalloy #CMSX-4 superalloy #Single-mode fiber laser welding #Epitaxial growth #Solidification grain boundary #Solidification crack

목차

Abstract
1. 서론
2. 사용재료 및 실험방법
3. 실험결과 및 고찰
4. 결론
References

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