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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 김재도
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 인하대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2016
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본 연구는 레이저를 이용한 고강도강 겹치기 용접의 전단 인장 파단 특성에 대한 연구이다. 레이저 용접은 적은 입열과 좋은 용접성을 갖고 있는 용접 방법으로써 조선, 자동차 및 항공 산업 등 다양한 분야에 적용 되고 있다. 특히 자동차 산업에서는 자동차의 경량화를 위해 초고강도강의 사용이 증가하고 있으며 소재 강도를 향상 시키면서도 성형성과 용접성을 확보하기 위해 다양한 소재가 개발되어 적용되고 있다.
겹치기 용접부의 접합 강도는 접합계면의 면적과 용접부의 경도에 의해 결정이 된다. 과거에는 연강에 대한 용접을 수행하게 될 경우 용접부와 열영향부에 모재보다 큰 경도의 조직이 형성되어 접합 계면의 비드길이가 상대적으로 좁을지라도 용접 금속의 접합부 파단이 아닌 모재 파단이 가능하였다. 하지만 금속 제련의 발달에 의하여 개발되고 있는 고강도 강재의 경우 용접부와 모재의 경도차가 크지 않거나 유사하기 때문에 계면부 비드폭 선정이 공정 설계에 있어 중요한 부분이다. 한편, 열처리를 통해 만들어지는 고강도강의 경우 용접시 입열에 의해 조직의 풀림이 발생하여 열연화부를 갖는 특성을 가지고 있으며 이러한 특성 또한 공정 설계에 있어 중요한 부분이라 할 수 있다.
본 연구에서는 590 MPa ~ 1500 MPa 급 인장 강도를 가진 강재를 사용하여 완전 용입 조건에서 동종 및 이종 강재 간 레이저 겹치기 용접을 수행하였다. 실험을 통해 용접부의 계면 길이와 전단 인장 강도와의 상관성을 분석하여 소재 강도 및 조합별 계면 길이에 따른 파단 위치의 예측 모델에 대한 연구를 수행하였다.
겹치기 용접부의 접합 강도는 접합계면의 면적과 용접부의 경도에 의해 결정이 된다. 과거에는 연강에 대한 용접을 수행하게 될 경우 용접부와 열영향부에 모재보다 큰 경도의 조직이 형성되어 접합 계면의 비드길이가 상대적으로 좁을지라도 용접 금속의 접합부 파단이 아닌 모재 파단이 가능하였다. 하지만 금속 제련의 발달에 의하여 개발되고 있는 고강도 강재의 경우 용접부와 모재의 경도차가 크지 않거나 유사하기 때문에 계면부 비드폭 선정이 공정 설계에 있어 중요한 부분이다. 한편, 열처리를 통해 만들어지는 고강도강의 경우 용접시 입열에 의해 조직의 풀림이 발생하여 열연화부를 갖는 특성을 가지고 있으며 이러한 특성 또한 공정 설계에 있어 중요한 부분이라 할 수 있다.
본 연구에서는 590 MPa ~ 1500 MPa 급 인장 강도를 가진 강재를 사용하여 완전 용입 조건에서 동종 및 이종 강재 간 레이저 겹치기 용접을 수행하였다. 실험을 통해 용접부의 계면 길이와 전단 인장 강도와의 상관성을 분석하여 소재 강도 및 조합별 계면 길이에 따른 파단 위치의 예측 모델에 대한 연구를 수행하였다.
목차
요 약 ⅰAbstract ⅱ목 차 ⅲ그 림 목 차 ⅴ표 목 차 ⅵ제 1 장 서 론 11-1 연구 배경 및 동향 11-2 연구 목적 및 연구 내용 2제 2 장 레이저 용접의 기초 42-1 디스크 레이저 42-2 레이저 빔의 특성 42-3 레이저 빔의 초점 위치 7제 3 장 레이저 용접의 경도 예측 모델 93-1 탄소 당량 93-2 레이저 용접의 탄소 당량 103-3 보론 원소를 포함한 강재의 탄소 당량 103-4 탄소 당량식을 통한 용접부 경도 예측 113-5 철강 이종 강도 용접부의 경도 예측 12제 4 장 레이저 겹치기 용접의 인장 파단 예측 모델 134-1 겹치기 용접의 인장 파단 모드 134-2 겹치기 용접의 인장 파단 모델 134-3 고강도강의 겹치기 용접 인장 파단 모델 144-4 용접부와 HAZ부의 항복 강도 예측 15제 5 장 실험 175-1 사용 강재 175-2 레이저 겹치기 용접 175-3 인장 시험 185-4 용접부 단면 분석 185-5 경도 시험 18제 6 장 실험 결과 및 고찰 296-1 실험 결과 296-1-1 인장 시험 296-1-2 용접부 단면 분석 296-1-3 경도 시험 306-2 실험 고찰 316-2-1 인장 파단 모델에 대한 실험적 검증 316-2-2 계면부 길이 예측 32제 7 장 결 론 47참고문헌 48
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