따라서 레이저 용접은 판형 열교환기의 전열판 용접에 매우 적합한 용접 기술이라고 할 수 있다. 본 연구에서는 반용접 판형 열교환기의 내구성과 신뢰성을 확보하기 위해 레이저 용접을 적용하였다.
연구내용
정도에 따라 달라집니다. β상5)이 존재합니다. 첫 번째 용접 영역은 용융 및 응고되고 부피가 팽창하며 두께가 증가합니다.
이론적인 배경
티타늄의 특성
플레이트의 성형 가공 방법에는 딥 드로잉, 연신, 굽힘 및 플랜지 확장이 포함됩니다. 이처럼 순수 티타늄 판재는 일반적으로 r-값이 크기 때문에 심가공 등의 플랜지 확장 성형에 유리한 소재라고 할 수 있다14).
티타늄의 분류
판형 열교환기
- 판형 열교환기의 제조방법
- 판형 열교환기의 종류
이 형식은 과거에 사용하던 쉘 앤 튜브 열교환기와 용접형 열교환기를 대체하여 사용됩니다. 응용 분야에는 해양 플랫폼의 가스 냉각 및 고압 가스 응축 시스템이 포함됩니다. 11) 판형 열교환기.
파이버 레이저의 원리와 특성
- 레이저의 발진원리
- 파이버 레이저의 특성
이러한 경향은 출력이 높을수록, 용접속도가 낮을수록 더욱 두드러졌다. 그러나 하향 경사를 적용하여 용접 끝 부분에서 레이저 출력을 감소시킨 후 빔 조사를 중단하면 냉각 속도가 느려지므로 열린 영역을 용융 액체로 채워 크레이터 및 비드 비드를 억제할 수 있습니다.
실험 방법
실험재료
순수 티타늄의 기계적 성질을 보면 항복강도는 표 3.2와 같습니다. 순수 티타늄은 연신율이 최소 24%, 일반적으로 30% 이상으로 우수한 성형성을 가지며 STS316보다 열전도율이 더 높습니다.
레이저 용접장치
- 실험방법
- 분석방법
경도는 수집된 단면 및 종단면에서 측정되었습니다. 시험편의 인장전단특성을 비교하였고, 파단면의 SEM 관찰을 통해 파단형태 및 형상을 확인하였다.
비초점거리 및 틸팅각도에 따른 용입특성
- 비초점거리에 따른 용입특성
- 틸팅각도에 따른 용입특성
레이저 광학계의 헤드와 시험편이 이루는 각도인 틸트각은 용접방향에 대해 광학계의 헤드가 기울어지는 각도에 따라 전진각과 후진각으로 구분된다. 경사각에 따른 초점 거리의 변화를 피하기 위해 레이저 빔을 조심스럽게 조사했습니다.
실드가스 제어변수의 영향
- 실드가스 종류 및 유량변화
- 사이드 실드 노즐각도 변화
- 사이드 실드 노즐거리 변화
- 동축 실드 노즐거리 변화
- 비드색에 따른 용접부의 기계적인 특성과 미세조직
침투 특성 대 차폐 가스 유량의 그래프와 앞쪽 가장자리, 뒤쪽 가장자리 및 단면 사진이 그림 1에 나와 있습니다. 산화열로 인해 노즐거리가 증가할수록 전면구의 폭과 침투깊이가 증가하였다. 각 노즐의 거리에 따른 침투 특성 그래프와 앞 가장자리와 뒷 가장자리 및 단면 사진.
선두비드 폭과 침투깊이는 노즐거리(ℓ)에 따라 다소 증가하는 경향을 보였다. 동축노즐거리(d) 변화에 따른 관통특성 그래프와 전면비드, 후면비드 및 단면 사진을 Fig.
용접 형상인자가 용입에 미치는 영향
- 비드 용접
- 겹치기 용접
각 레이저 출력에 대한 앞쪽/뒤쪽 가장자리와 단면 대 용접 속도의 이미지가 그림 1에 나와 있습니다. 500W에서는 전면 비드 색상이 은백색이었는데 출력이 높아졌다. 각 레이저 출력에 대해 이미지는 용접 속도에 따른 비드의 전면 및 후면 폭과 침투 깊이를 보여줍니다.
각 출구에 대해 용접 속도가 증가함에 따라 전면 비드 폭이 점차 감소합니다. 모든 속도 조건에서 불안정한 전방 및 후방 비드가 나타납니다. 레이저 출력별 용접 속도에 따른 앞/뒤 비드 및 단면 이미지입니다.
각 레이저 출력에 대해: 접합 길이, 용접 속도에 따라 앞뒤 용접 비드 너비.
비드중첩부의 파형제어 변수가 용접특성에 미치는 영향
- 슬롭 업 & 다운 시간변화
- 테일링 파워의 제어
- 중첩부 길이의 변화
티타임에 따른 앞비드와 뒷비드의 사진은 Fig. 티타임에 따른 앞비드와 뒷비드의 사진은 Fig. 형태가 나타났으며, 기울기 시간이 50ms일 때 등쪽 비드의 돌출부가 억제되었습니다.
테일포스에 따른 앞비드와 뒷비드의 이미지는 Fig. 테일포스에 따른 앞비드와 뒷비드의 이미지는 Fig.
용접부의 기계적 특성 평가
- 경도 특성
- 인장전단 특성
용접 팁에는 경사 다운이 적용되지 않았으므로 크레이터 및 범프 비드가 발생한 것을 알 수 있습니다. 시험체는 파형제어를 적용하지 않은 중첩부와 중첩되지 않고 한번만 용접한 용접부 2개를 사용하였다. 또한, 비교 시험체로는 파형 제어를 적용하지 않은 중첩 부분과 중첩 없이 1회 용접한 용접 부분 2개를 비교 시험편으로 사용하였다.
단위값을 관찰한 결과 모든 시험편은 용접부에서 파단되었다. 하부 취성파괴 면적은 비중첩 1회 용접영역에서 가장 작고, 파형제어를 사용하지 않은 중첩영역에서 가장 넓었다.
실물 판형 열교환기로의 적용
- 내부결함 검사
- 용접성 평가
용접부의 특성은 용접 색상을 통해 간접적으로 확인되었으며, 경도 측정을 통해 재확인되었습니다. 곡선부(위치 2)와 중첩부(위치 3)의 종단면을 관찰한 결과, 일정한 관절 길이를 갖는 것을 확인하였다. 또한, 굴곡부 4번 위치의 종단면을 관찰한 결과, 접합 길이가 일정하게 유지되는 것을 확인하였다.
각 부품별 용접부위의 비드 외관, 단면, 종단면을 전체적으로 관찰한 결과 Fig. 1과 같이 부분적으로 보라색 불량 비드가 나타났다. 또한, 종단면 관찰을 통해 굴곡 및 중첩 부분에서 접합 길이가 일정하게 유지되고, 용접 부분에서는 기공 등의 내부 결함이 관찰되지 않음을 확인하였다.
