하이브리드(CW Nd:YAG Laser+MIG) 용접을 이용한 Al5052-H32 맞대기 용접부의 역학적 특성에 관한 연구
- Issued Date
- 2009
- Abstract
- 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.
- Alternative Title
- A Study on the Mechanical Behavior of Butt Joints in Al(5052-H32) by Hybrid(CW Nd:YAG Laser+MIG) Welding
- Alternative Author(s)
- Kim, Jun Hyung
- Affiliation
- 조선대학교 선박해양공학과
- Department
- 일반대학원 선박해양공학과
- Advisor
- 방희선
- Awarded Date
- 2010-02
- Table Of Contents
- Chapter 1. Introduction .........................1
1.1 Background and Purpose ..........................1
1.2 Characteristics of Object Materials .............2
1.3 Basic Theory for Analysis .......................4
1.3.1 Heat conduction analysis .....................4
1.3.2 Thermal elasto-plastic analysis ..............8
Chapter 2. Hybrid Weldability of Al 5052 Alloy .10
2.1 Experimental Set-up ............................10
2.2 Experiment of MIG Welding Process ..............12
2.3 Experiment of CW Nd:YAG Laser Welding Process ..15
2.4 Experiment of Hybrid Welding Process ...........19
2.5 Observation of Weldment for Welding Parameters using
Thermal Video Camera ...........................24
Chapter 3. Numerical Simulation of Hybrid Welds 28
3.1 Simulation Condition ...........................28
3.2 Finite Element Model for Hybrid Welding ........32
3.3 Calculation of Heat Input ......................33
3.4 Heat Distribution in Weldment ..................35
3.5 Residual Stress Distribution in Weldment .......37
Chapter 4. Mechanical Characteristics of Hybrid Welds
........................................38
4.1 Tension Test in Hybrid welds ...................38
4.2 Hardness Test in Hybrid welds ..................40
Chapter 5. Conclusion ..........................42
Reference ......................................44
- Degree
- Master
- Publisher
- 조선대학교
- Citation
- 김준형. (2009). 하이브리드(CW Nd:YAG Laser+MIG) 용접을 이용한 Al5052-H32 맞대기 용접부의 역학적 특성에 관한 연구.
- Type
- Dissertation
- URI
- https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/8632
http://chosun.dcollection.net/common/orgView/200000239644
- Appears in Collections:
- General Graduate School > 3. Theses(Master)
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