레이저 국부연화를 적용한 2.0 GPa HPF 강과 Al 합금의 SPR 접합에 관한 연구

Abstract

연비 향상을 위해 자동차 산업에서는 차체 경량화에 대한 다양한 소재를 적용하는 연구가 진행되고 있다. 또한 자동차 사고가 발생했을 경우, 승객의 안전성 확보를 위해 초고강도강 소재의 개발과 적용은 증가하고 있다. 초고강도강과 알루미늄의 이종소재 접합은 기존의 용융용접을 적용 할 경우, 접합부의 결함이 생기므로 적용이 제한된다. 따라서 접착 및 기계적 체결 등과 같은 비용융 접합이 주목받고 있다. 1.5 GPa 급 steel 이상의 경우 SPR 단독 접합이 불가하므로, 초고강도강 소재에 대한 가공이 필요하다. 본 연구에서는 2.0 GPa HPF steel/Al5052-H32 이종소재 접합에서 레이저 국부연화 후 SPR 접합을 진행하였다. 레이저 출력과 스캔 횟수가 미치는 영향을 확인하고자 단면분석을 통해 접합성을 관찰하였다. 시편의 연화 정도를 확인하기 위하여 경도 시험 및 SEM을 통해 조직 분석을 진행하였고, 또한 다른 기계적 체결과의 인장강도 비교평가를 하였다. |In order to improve fuel efficiency, research is underway in the automobile industry to apply various materials for body weight reduction. In addition, the development and application of ultra-high-strength steel materials is increasing to ensure the safety of passengers in the event of an automobile accident. The application of ultra-high strength steel and dissimilar joining of aluminum is limited in caser of applying heat input welding. This is because defects may occur in the joint, resulting in deterioration of quality. Therefore, bonding and mechanical fastening are attracting attention. In the case of 1.5 GPa HPF steel grade or higher, only SPR joining is not possible, so processing of ultra-high strength steel is required. In this study, SPR joining was performed after laser scanning by setting the laser output and scan frequency as variables in 2.0 GPa HPF steel/Al5052-H32 dissimilar joining. Cross-sectional analysis was performed to confirm the effect of laser power and number of scans, and hardness and SEM were performed to confirm softening of the specimen. In addition, tensile shear test was performed for comparative evaluation with other mechanical joining.