• 대한기계학회논문집A
• /
• 제41권4호
• /
• pp.307-312
• /
• 2017

레이저 클래딩은 아크 용접 및 용사와 같은 기존 클래딩 기술보다 우수한 장점을 가진다. 레이저 클래딩으로 형성한 클래드 층의 희석률은 낮으며 모재와의 결합력이 우수하고 결함이 거의 존재하지 않는다. 이러한 특징을 가진 레이저 클래딩을 실제 선박용 배기밸브에 적용하기에 위해 지난 제1보의 논문에서 조사한 공정변수에 따른 1 패스 클래드 층의 특성을 통해 넓은 면적에 클래딩 시 1 패스 클래드 층의 중첩이 필수적이라는 것을 알 수 있었다. 따라서 본 논문에서는 중첩률에 따른 멀티패스 클래드 층의 형상 차이를 비교하고 일정 중첩률 조건에서 EDS 및 EPMA를 통해 합금 성분 분포를 파악하였다. 실험결과, 중첩률이 증가할수록 클래드 층의 길이가 감소하고 높이가 증가하였으며 동일한 조건의 1 패스 클래드 층보다 높이가 상승하였다. 성분 분석을 통해 모재 희석이 많이 발생한 첫 번째 클래드 층에서 Fe이 높게 측정되었으나 나머지 영역에서는 희석이 감소하여 Co가 증가하고 Fe이 감소하였으며 균일한 성분 분포가 관찰되었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제40권9호
• /
• pp.768-773
• /
• 2016

엔진 밸브 시트와 페이스는 엔진 성능에 영향을 미치므로 내마모성, 내열성 및 내식성이 요구된다. 이러한 특성을 갖는 표면층을 형성하기 위해 일반적으로 PTA 프로세스를 사용하고 있지만 넓은 열 영향부와 높은 모재 희석 등과 같은 문제가 발생한다. 이러한 단점을 개선한 레이저 클래딩은 희석률이 낮고 열 영향 및 열 변형을 최소화하므로 더욱 우수한 클래드 층을 형성할 수 있다. 하지만 레이저 빔의 특성상 넓은 면적을 클래딩 할 경우, 1 패스 클래드 층의 중첩이 불가피하다. 중첩률 기준을 빔 사이즈와 클래드 층 폭으로 나누어 멀티패스 클래드 층을 형성한 결과, 기준에 관계없이 중첩률이 증가할수록 클래드 층의 폭이 감소하고 높이가 증가하였다. 하지만 빔 사이즈 기준 중첩률 조건으로 형성된 멀티패스 클래드 층이 다른 기준보다 모재 희석이 감소하여 더욱 높은 경도 값을 나타내었다. 결론적으로, 중첩률 기준을 클래드 층 폭으로 할 경우, 클래드 층 형상에 영향을 주는 공정변수가 변할 때 마다 폭의 길이가 달라지기 때문에 빔 사이즈를 중심으로 중첩률을 정의하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제29권6호
• /
• pp.392-397
• /
• 2019

A cold roll-bonding process is applied to fabricate an AA6061/AA5052/AA6061 three-layer clad sheet. Two AA6061 and one AA5052 sheets of 2 mm thickness, 40 mm width, and 300 mm length are stacked, with the AA5052 sheet located in the center. After surface treatment such as degreasing and wire brushing, sample is reduced to a thickness of 1.5 mm by multi-pass cold rolling. The rolling is performed at ambient temperature without lubricant using a 2-high mill with a roll diameter of 400 mm at rolling speed of 6.0 m/sec. The roll bonded AA6061/AA5052/AA6061 complex sheet is then hardened by natural aging(T4) and artificial aging(T6) treatments. The microstructures of the as-roll bonded and age-hardened Al complex sheets are revealed by optical microscopy; the mechanical properties are investigated by tensile testing and hardness testing. After rolling, the roll-bonded AA6061/AA5052/AA6061 sheets show a typical deformation structure in which grains are elongated in the rolling direction. However, after T4 and T6 aging treatment, there is a recrystallization structure consisting of coarse equiaxed grains in both AA5052 and AA6061 sheets. The as roll-bonded specimen shows a sandwich structure in which an AA5052 sheet is inserted into two AA6061 sheets with higher hardness. However, after T4 and T6 aging treatment, there is a different sandwich structure in which the hardness of the upper and lower layers of the AA6061 sheets is higher than that of the center of the AA5052 sheet. The strength values of the T4 and T6 age-treated specimens are found to increase by 1.3 and 1.4 times, respectively, compared to that value of the starting material.

• 한국재료학회지
• /
• 제32권3호
• /
• pp.161-167
• /
• 2022

A cold roll-bonding process is applied to fabricate an AA6061/AA5052/AA6061/AA5052 layered sheet. Two AA6061 and one AA5052 sheets of 2mm thickness, 40mm width and 300mm length are alternately stacked, then reduced to a thickness of 2.0 mm by multi-pass cold rolling after surface treatment such as degreasing and wire brushing. The rolling is performed at ambient temperature without lubricant using a 2-high mill with a roll diameter of 400 mm at a rolling speed of 6.0 m/sec. The roll-bonded AA6061/AA5052/AA6061/AA5052 layered sheet is then hardened by natural aging (T4) and artificial aging (T6) treatments. The microstructure of the as-roll bonded and the age-hardened Al sheets was revealed by SEM observation; the mechanical properties were investigated by tensile testing and hardness testing. After T4 and T6 aging treatment, the specimens had a recrystallization structure consisting of coarse equiaxed grains in both AA5052 and AA6061 regions. The as-roll-bonded specimen showed a clad structure in which the hardness of AA5052 regions was higher than that of AA6061 regions. However, after T4 and T6 aging treatment, specimens exhibited different structures, with hardness of AA6061 regions higher than that of AA5052 regions. Strengths of T6 and T4 age-treated specimens were found to increase by 1.55 and 1.36 times, respectively, compared to the value of the starting material.