Friction Sitr Welding (마찰 교반 접합)

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Friction Sitr Welding (마찰 교반 접합)
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Friction Sitr Welding (마찰 교반 접합)

FSW는 고상상태의 접합공정이다. 그림.1은 FSW 접합을 간략히 그린 개략도이다. 접합 모재를 고정한 후 경한 재질을 지닌 비소모성 회전 Tool 과 접합 모재의 상대적 운동에 의해 마찰열을 발생시켜 Tool에 삽입된 Pin 주위로 기계적 열영향부(이하TMAZ)가 생기게 된다.
또한, Pin이 접합 선을 따라 가열된 부위가 Pin의 앞부분에서 뒤쪽으로 압출되게 되고 마찰열과 기계적 조합에 의해 고상 접합부가 생기게 된다.
< 그림.Microstructual regions in FSW joint >
그림.2는 접합부의 미세조직영역을 나타낸 그림으로서, 열영향부(B), 열-기계적 영향부(C), 너깃부(D)를 보여주고 있다. 그리고 기계적 가압에 의해서 Pin의 앞부분(Advancing Side)에서 뒷부분(Reheating Side)으로 압출되어 접합이 이루는 것을 보여주고 있다. 접합 이음부의 너깃부(D)에서는 심한 소성변형에 의한 동적재결정(Onion ring형)을 이루고 있으며, 사용재료와 공정조건에 따라 가변적이다. 그리고 너깃부(D) 직경은 Pin의 직경보다 약간 큰 것이 일반적이며, shoulder부의 직경보다 작다. 너깃부(D)의 형상 예측은 아직까지 불가능하며, tool의 설계, 접합조건, 접합모재의 고온강도 인자들이 지배적으로 작용한다. 일반적인 용융용접과 구별되는 점이 열-기계적 영향부(C)가 생성된다는 점이다.
이 영역 또한 tool shoulder와 모재 사이의 접촉면에서 마찰에 의한 소성변형에 의해 부분적인 재결정을 보이는 곳으로, 마찰에 의한 열변형과 tool shoulder에 의한 기계적 변형이 동시에 일어나는 영역이다. 이외에도 열영향부(B)는 변형이 발생하진 않지만 접합부의 열이 이 영역의 성질에 영향을 미친다.

참고 자료

없음