김윤수님의 글
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안녕하세요..
전 대학원에서 용접공학을 전공하고있는 학생입니다.
그중에서도 알루미늄합금의 저항용접에 대해서 관심이 많습니다.
다름이 아니고 Al합금의 저항용접시에는 2단가압인 단조가압을 행하면 용접부의 품질이 향상된다는걸로 들었습니다. 그러나 실제로 실험을 진행하면서 많은 의문점이 생겨서 이렇게 여러분들의 의견들을 듣고싶어 글을 띄우게 되었습니다.
자료나 정보가 있으시면 제메일로 부탁드릴께요..
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알루미늄합금 스폿용접을 테마로 논문을 준비중이신가 보군요.
스폿용접의 1사이클을 보면 용접전구간(squeeze time,preheat time),용접구구간(upslope time,유지시간,downslope time),용접후구간(Q/T time,hold time)으로 크게 구분할 수 있는데 사용 모재의 특성에 따라 위의 시간들중에서 필요한 것들만 Timer 상에서 통전전류와 함께 설정하게 됩니다.
김윤수님께서 언급하신 2단가압은 용접전구간과 용접구간의 가압력을 구분해서 제어하시겠다는얘기인지,용접구간내에서 가압력을 2단계로 제어하시겠다는건지 알수없습니다만 만일 후자라면 공압실린더에 의해 전극 가압력을 제어할 경우 압축성인 공압의 특성상 10사이클내외의 통전으로 1타점의 용접이 완료되는 스폿용접의 특성상 정확한 2단 가압력의 제어응답성이 나올지 의문이 됩니다. 만일 전자라면 가능하겠지요.
알루미늄 스폿용접의 메카니즘은 낮은 고온강도,높은 전기전도도와 열전도도로 인해 일반 탄소간판과 많이 다릅니다.
고온강도가 낮은 관계로 전극형상이 부적합하거나 통전전류/시간이 과대할 경우 함몰(indentation)결함이 발생하기 쉽고 높은 전기전도도와 열전도도로 인해 너겟 사이즈불량이나 융합불량(lack of fusion)이 발생할 우려가 높습니다.
스폿용접의 발열 메카니즘도 모재 자체의 bulk resistance에 의한 발열량은 적고 모재간 접촉부(faying interface)에서의 접촉저항에 의한 발열이 주가 됩니다.
아뭏든 알루미늄 스폿용접의 개념을 먼저 정확히 이해하심이 무엇보다 중요하고, 2단가압 아닌 일정가압에 의한 알루미늄 스폿용접의 lobe curve(용접성을 판단하는 실험데이타 그래프)를 구하셔서 분석하신후 실험계획을 세우시길 바랍니다.(이미 다 아는 얘긴가?)
제기억에 알루미늄 스포용접과 관련된 이론/실험 논문들이 80~90년도에 미국 welding journal에 몇편 있었던 것 같습니다. 남들은 어떡게 했는지를 조사하는 것도 시행착오를 줄이는데 많은 도움이됩니다.
또한 미국 RWMA(Resistance Welding Manufacturer`s Association) Manual이 주변에 있으시면 장비,전극,파라메타 등을 이해하시는데 도움이 될겁니다.
계속 시험하시다가 의문이 생기시면 재질문해주세요.
도움이 되시길..

먼저 답장 고맙게 잘 받아보았습니다. ^ ^
현재 전 A5052에 대한 1단 가압에 의한 용접데이타는 이미 실험을 통하여 확보한 상태입니다. 그러나 알루미늄합금은 언급한 바와 같이 소재의 특성상 저항용접에 의한 용접품질이 일반 강재에 비해서 매우 나쁘고 따라서 저항용접을 실시하기에는 상당한 제약이 있는 것으로 알고있습니다.
일반적인 2단가압은 표면의 산화피막 제거를 위한 용접전 초기2단가압과 통전 후 열처ㄹ리및 단조 효과를 위해 실시하는 2단가압이 있다고 알고있습니다. 그래서 통전 후 2단가압인 단조가압(단조효과)을 실시(물론 그때의 시작시간도 달리하였습니다)하여 용접시 발생될 수 있는 균열이나 기공 등을 방지하기 위해서 현재 시도하고 있는중입니다.
물론 용접 후 너깃의 20% 이내의 기공이나 균열 등은 TS강도에는 전혀 미치지 않습니다. 혹시 Al합금의 2단가압에 대해서 좀더 아시는것이 있으시면 저에게 좀더 알려주시면 고맙겠습니다.