수치해석에 의한 이종재 알루미늄 합금과 용융아연도금강의 AC 펄스 MIG 용접부의 금속간화합물 예측

Abstract

자동차 산업의 환경 변화로 인해 CO2 배출가스 규제가 엄격해짐에 따라서 연비 효율 향상이 필요한데, 연비 효율 향상을 위한 방안으로 경량 소재 사용이 있다. Al만으로 접합을 하게 되면 경제성이나 여러 가지 문제로 인해 Al과 Steel간의 용접이 불가피하게 필요하다. 이종재 Al 합금과 Steel 접합 시 문제점은 취성적인 금속간화합물(FeAl₂, Fe₂Al₅, FeAl₃) 생성으로 이는 강도를 저하시키기 때문에 최소화 시켜야한다. 따라서 최소화 시키기 위해 저입열 공정이 필요한데, 이를 위한 공정인 AC 펄스 MIG를 적용하여 이종소재 알루미늄 합금과 용융아연도금강의 용접기술 개발을 연구하고자 하였다.| This study, intended to investigate the weldability and intermetallic compound production in Al6061-T6 and Gavanized steel welded joint by AC pulse MIG welding according to welding process parameters such as wire position, current and EN ratio. The results showed that as EN ratio increased, the amount of metal deposition increased as well, and a stable bead was formed. Moreover the wetting length of 6.6 ~ 8.4 mm, and the size of the wetting angle increased 31.2° ~ 67.6°. In addition, it was found that the highest tensile-shear load of 8.8kN with current 70A and 20% EN ratio. From the results of numerical analysis, the thickness of IMC was approximately 1.4 ~ 3.39 μm at current 50 ~ 70A. And the thickness measured to approximately 0.8 ~ 2.6 μm.