박판 스테인레스강의 신뢰성 향상을 위한 용접기술의 개발

Abstract

용접기술의 발달로 정밀한 입열제어가 가능해진 PAW 및 LBW의 개발로 용접공정은 1mm이하의 박판에 사용되는 정밀접합에도 널리 사용되고 있다. 그러나 경제적이고 신뢰성 있는 접합법의 하나인 용접공정은 입열에 의한 국부 열변형, 외부환경에 의해 변경되는 용접결과물의 신뢰성 부족 등 개선되어야 할 문제점을 지니고 있다. 특히 접합부위에 겹침이 없는 맞대기 용접에서는 용접도중 입열에 의한 접합선 정렬의 변형으로 인하여 많은 불량이 나타나며 이를 해결하기 위하여 더욱 신뢰성 높은 용접공정의 적용이 필요하다. 본 연구에서는 가전업체에서 꾸준히 사용하고 있는 STS430 강종을 대상으로 하여 기존의 용접공정을 개선하기 위한 연구를 수행하였다. 용접부를 열원의 전달 모드에 따라 중간부 및 양 끝단부, 두가지로 나누어 용접 공정의 신뢰성을 향상 시키기 위한 연구를 수행하였다. 중간부는 대표적 고에너지 용접인 레이저 용접 및 플라즈마 용접을 이용한 파라메트릭 스터디를 통하여 적정 용접조건을 도출하여 각기 다른 용접 열원 및 입열량에 따른 용접품질을 검토하였다. 기존의 논문이 한가지 방법의 최적화를 수행하였던 것 달리 본 논문은 두가지 이상의 용접법의 결과물을 비교하였다. 비교 결과를 통하여 실제 생산하고 있는 제품의 공정속도를 고려하여 적정 용접방법을 고려하였다. 또한 고에너지 용접에 공통적으로 발생하는 양 끝단부 미용접부의 발생을 미연에 방지하고자 탭을 추가는 공정을 적용하여 반복 실험의 횟수와 무관하게 일정한 품질의 용접 결과물을 제작 가능하게 하였다.