• Title/Summary/Keyword: 알루미늄 합금판재

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The Principle and Application of the Explosive Welding (폭발용접의 원리와 응용)

  • 성상철;심상한;이병일
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.15 no.6
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    • pp.13-23
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    • 1997
  • 폭발용접은 화약의 폭발에 의한 충격 에너지를 이용하여 금속을 접합시키는 방법으로서 화약의 폭발에 의해 생기는 순간적인 높은 에너지를 이용하는 접합법이다. 1944년에 처음으로 폭발용접의 기술적, 상업적인 이점으로 인해 수요가 증가하고 있는 실정이다. 적용 예는 거대한 판재의 cladding을 포함하여 cladding nozzle, tube 와 tubeplate의 접합, pipe와 pipe의 접합등에 사용되고 있다. 종래의 용접법으로는 용접이 곤란하거나 불가능한 것으로 생각되었던 이종금속에 대해서는 적용이 가능하 고, 용접에 의한 열영향을 받지 않으며 용접 속도가 대단히 빠르다는 잇점이 있다. 또한 용접의 차이가 커서 접합이 곤란한 금속을 폭발용접하면 이음부는 충분한 강도를 가지면서 용이하게 접합할 수 있는 것이 큰 특징이다. 대부분의 금속은 폭발용접이 가능하지만 폭발의 충격에 의해서 균열이 발생되기 쉽고 주철과 같이 취약한 금속 및 Mg을 함유한 알루미늄 합금(순 알루미늄과는 접합 가능함)등은 이 용접법을 사용하기 는 곤란하다. 시공상의 특징으로는 특별한 기계 장치가 필요하지 않고 모재가 판재 혹은 파이프상이면 모재 두께에 제한 받지 않고, 어떠한 형태와도 가능하기 때문에 다품종, 소량생산이 가능하다. 한편 접합시에 화약을 사용하기 때문에 취급에 있어서 주의를 요하고 큰 폭발음 때문에 용접장소의 제한을 받는다는 것이다.

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A Study on the Effect of Metal Plate Position Design on Mechanical Strength during Lap Joint Dissimilar Friction Stir Welding Process of Aluminum Alloys (알루미늄 합금의 이종겹치기 마찰교반용접시 판재의 위치설계가 기계적 강도에 미치는 영향에 관한 연구)

  • Park, Hee-Sang;Ko, Jun-Bin;Choi, Won-Doo;Choi, Man-Young
    • Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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    • v.27 no.3
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    • pp.66-72
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    • 2010
  • Recently, the use of means of transportation of the lightweight aluminum to temper the trend is increasing. More efficient use of lightweight aluminum material to Friction stir welding has been widely attempted. Types of welding tools at the right screw to rotate anti-clockwise direction, when the tensile stress exerted on the location of the top plate to the left in the direction of the welding process to the installation was able to obtain high tensile strength. A5052 to the top of the left in the direction of the welding process to install and, when you installed the right under the A6061 was not easily come up to the top of the A5052. Conversely, at the bottom left to install on top of the A6061 and A5052 have been installed at the bottom of the upper area of the A6061 and A5052 intrude easily form the shape of the hill you can see that it was formed.

A Feasibility Study on the Use of Autogeneous GTAW for Correction of Distortions in Welded Aluminum Alloy Structures (알루미늄 熔接構造物의 變形橋正을 위한 Autogeneous GTAW의 適用 可能性 硏究)

  • 하용훈;강춘식;유순영
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.10 no.1
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    • pp.20-34
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    • 1992
  • Characteristics of two correcting methods, a new Autogeneous GTAW heating (TIG) method and the conventional GMAW bead-on plate welding(MIG) method, for distorted aluminum fabrication structures were studied. As a result of microscopic study of Autogeneous GTAW heating and GMAW bead-on plate welding areas, porosities in weld metal and surface cracks in local heating zone were found. Through the mechanical tests, it was verified that porosities decrease tensile strength and surface of distortion, angular displacement and transeverse shrinkage were measures and compared. In order to investigate changes of material properties in heating area and cause of defects such thermal stresses were calculated by ADINA. Through the computations of transient thermal stresses and microscopic observation of fracture surface, thermal stress was found to be the cause of crack during Autogeneous GTAW heating.

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A Quantitative Analysis of ΔK Conversion Method for the Retardation Behavior of Fatigue Crack Growth in Varying Thickness of Al 2024-T3 Sheet Alloy (판재 Al 2024-T3 합금재료에서 나타나는 두께별 피로균열진전지연거동에 관한 ΔK환산법의 정량적분)

  • Kim, Seung-Gwon;Lee, Ouk-Sub
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.35 no.11
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    • pp.1415-1422
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    • 2011
  • Sheet aluminum alloys used in manufacturing of machine structures for transportation show the difference of crack growth speed depending on thickness under the constant fatigue stress condition. The referred thickness effect is a major fatigue failure property of sheet aluminum alloys. In this work, we identified the thickness effect in fatigue test of thick plate and thin plate of Al 2024-T3 alloy under the constant fatigue stress condition, and presented the thickness effect to a correlative equation, $U_{i}^{equ}=f(R_t)$ which is determined by the shape factor, thickness ratio, $R_t$ and the loading factor, equivalent effective stress intensity ratio depending on thickness, $U_{i}^{equ}$. And we analyzed quantitatively the crack growth retardation behavior in thin plate compared to thick plate by the thickness effect using ${\Delta}K$ conversion method. We obtained such values as decrement of thickness(DoT), decrement of stress intensity factor range, ${\Delta}K$ (DoS) and identified the relation between them to present the nature of thickness effect in this work.

Spring-back Evaluation of Automotive Sheets Based on Combined Isotropic-Kinematic Hardening Rule (혼합 등방-이동 경화규칙에 기초한 자동차용 알루미늄합금 및 Dual-Phase 강 판재의 스프링백 예측)

  • ;;;Chongmin kim;Michael L. Wenner
    • Transactions of Materials Processing
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    • v.13 no.1
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    • pp.15-20
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    • 2004
  • In order to evaluate spring-back behavior in automotive sheet forming processes, a panel shape idealized as a double S-rail has been investigated. After spring-back has been predicted for double S-rails using the finite element analysis, results has been compared with experimental measurements for three automotive sheets. To account for hardening behavior such as the Bauschinger and transient effects in addition to anisotropic behavior, the combined isotropic-kinematic hardening law based on the Chaboche type model and a recently developed non-quadratic anisotropic yield function have been utilized, respectively.

Recent Research & Development Trend on Friction Stir Welding and Friction Stir Processing (마찰교반용접(FSW) 및 마찰교반처리(FSP)의 최신 연구개발 동향)

  • Lee, Kwang-Jin
    • Journal of Welding and Joining
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    • v.31 no.2
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    • pp.26-29
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    • 2013
  • The latest research & development trend on friction stir welding and friction stir processing technologies presented in the international symposium, 'Friction Stir Welding & Processing VII'. Papers and presentations about high temperature materials such as advanced high strength steel, stainless steel and titanum alloy shoot up this year. Papers on modeling of metal flow and control of process parameters also increased. The FSP technologies for manufacturing of carbon materials reinforced metal matrix composites were reported, too.

Advanced Aluminum Welding Technologies for Productivity Improvement (생산성 향상을 위한 신개념 알루미늄 용접 방법)

  • Cho, Yong-Joon;Lee, So-Young;Chang, In-Sung;Do, Sung-Sup
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.19-19
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    • 2009
  • 최근, 유한한 에너지 자원의 한계와 지구 온난화 등으로 세계의 제조 산업은 새로운 국면을 맞이하고 있으며, 특히, 자동차 산업은 화석연료를 주 에너지원으로 사용한다는 점과 이 연료를 연소시킬 때 발생하는 이산화탄소가 지구 온난화의 주된 원인이 될 수 있다는 점에서 상기 문제들을 해결하기 위한 다양한 방법에 주목하고 있다. 그 중에서 자동차의 생산기술 측면에서 볼 때, 가장 중요한 이슈는 차체 경량화다. 자동차 차체는 자동차를 구성하고 있는 여러 가지 부품 중에서 약 40% 정도의 무게 비율을 차지하고 있기 때문에, 차체 경량화는 연비향상과 이산화탄소 배출가스 감소와 직접적인 관계를 가지고 있다. 다양한 차체 경량화 방법 중에서 가장 쉽게 접근할 수 있는 방법이 경량소재 적용에 의한 경량화 방법이다. 현재, 탄소섬유 강화 플라스틱과 같이 무게 절감 비율을 최대화 할 수 있는 소재들도 개발되어 일부 적용되고 있지만, 일반적으로 차체 경량화 소재로 가장 널리 사용되고 있는 소재는 알루미늄 합금이며, 이에 대한 차체 적용 비율이 점차로 높아지는 추세에 있다. 이에, 본 연구에서는 알루미늄 합금이 차체에 적용되었을 때의 장단점을 살펴보고, 알루미늄 합금을 적용한 차체 생산과정에서 유의해야 될 사항들과 이를 바탕으로 하는 생산성 극대화 방안에 대하여 고찰하였다. 먼저, 기존의 알루미늄 저항 점 용접공법의 단점을 최소화하고 대량생산 체계에 적합하도록 개발된 새로운 개념의 저항 점 용접 시스템에 대해 그 성능과 양산성을 검증하였다. 구리 전극과 알루미늄 피용접물 사이에 프로세스 테이프를 삽입하여 용접하는 이 시스템은 열전도성이 큰 알루미늄 용접부에서 저전류의 조건에서도 효과적으로 균일한 발열현상이 발생하게 하였으며, 전극 팁 드레싱 없이 모든 용접점이 항상 동일한 조건에서 용접이 이루어질 수 있도록 하였다. 용접 조건 설정에 있어서도 용접전류가 통전되는 순간에 전극 가압력을 자유로이 변형시켜 용접부 크랙 발생을 최소화할 수 있음을 확인하였다. 알루미늄의 또 다른 대표적인 접합방법인 아크용접에 있어서는 용접 입열량을 조절하여 용접변형을 최소화 할 수 있는 아크용접 시스템에 대해 양산성과 적용 타당성을 검토하였다. 와이어 송급 방향을 자유자재로 바꿀 수 있는 이 시스템의 특성에 의해 스패터를 최소화하면서 용융금속이 효과적으로 모재에 금속이행 될 수 있음을 확인하였으며, 판재, 압출재, 및 다이캐스팅재 등 다양한 차체 소재에 대한 용접 가능성 및 미그-레이저 하이브리드 용접과의 비교분석을 통하여 차체 박판 용접에서도 최소의 열변형으로 효과적으로 사용될 수 있음을 보였다.

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The Behavior of Crack Growth Rate for APAL and CPAL Patched with FRP Laminate in Aluminum Alloy Plate (알루미늄 합금판재에 FRP 라미네이터를 보강한 APAL 및 CPAL 재의 균열전파속도 거동)

  • 윤한기;정해용;허정원
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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    • v.19 no.4
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    • pp.1013-1022
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    • 1995
  • A hybrid composite (APAL;Aramid Patched ALuminum alloy, CPAL;Carbon Patched ALluminum alloy), consisting of a Al 2024-T3 aluminum alloy plate sandwiched between two aramid/epoxy and carbon/epoxy laminate, was developed. Fatigue crack growth behavior was examined at stress ratios of R=0.2, 0.5. The APAL and CPAL showed superior fatigue crack growth resistance, which may be attributed to the crack bridging effect imposed by the intact fibers in the crack wake.

Texture Control in Aluminum Alloy Sheets (알루미늄 합금판재의 집합조직 제어)

  • 김근환;강형구;최창희;이동녕
    • Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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    • 1997.10a
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    • pp.198-201
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    • 1997
  • Aluminum alloy sheets are considered as one of the high potential substitutes for steel sheets considering weight reduction of automobiles. However, aluminum alloy sheets have drawbacks in higher prices and inferior formability compared to steel sheets. In order to achieve good deep drawability, it is imperative to obtain well developed {111} texture which gives rise to higher plastic strain ratio. It is difficult to obtain this texture from conventional rolling and annealing processes. Therefore, an unconventional rolling process which enhances shear deformation has been experimentally studied to obtain the well developed {111} texture, which in turn gives rise to a substantial increase in plastic strain ratio.

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Serration Behavior of AA5l82/Polypropylene/AA5182 Sandwich Sheets (알루미늄5182/폴리프로필렌/알루미늄5182 샌드위치 판재의 톱니모양 거동)

  • 김기주;신광선
    • Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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    • v.12 no.3
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    • pp.192-203
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    • 2004
  • The AA5182/polypropylene/AA5182 (AA/PP/AA) sandwich sheets have been developed for the application for automotive body panels in the future light weight vehicles with significant weight reduction. It has been reported that the 5182 aluminum sheet shows Luders band because of dissolved Mg atoms that causes fabrication process problem, especially surface roughness. The examination of serration behavior has been made after the tensile deformation of the AA/PP/AA sandwich sheets as well as that of the 5182 aluminum skin at room and elevated temperatures. All sandwich sheets and the 5182 aluminum skin showed serration phenomena on their flow curves. However, the magnitude of the serration was significantly diminished in the sandwich sheet with the high volume fraction of the polypropylene core. According to the results of the surface roughness analysis after the tensile test, the sandwich sheet evidently showed lower Luders band depth than the 5182 aluminum skin. Strain rate sensitivity, m-value, of the 5182 aluminum skin was -0.006. By attaching this skin with polypropylene core which has relatively large positive value, 0.050, m-value of the sandwich sheets was changed to the positive value. The serration reduction of the sandwich sheets was quantitatively investigated in the point of the effect on the polypropylene core thickness variation, that on the strain rate sensitivity. It was found that the serration reduction degree from the experimental results of the sandwich sheet was higher than that from the calculated values by the rule of mixture based on volume fraction of the skins and the core.