최근 자동차 업계에서는 장기적인 품질 향상과 경량화를 목적으로 박판화를 추진하고 있으며, 아연도금강판의 아연 도금율도 지속적으로 높아지고 있습니다. 그러나 일반강판에 비해 용접성은아연 도금 강판매우 불량하다: 첫째, 용접 중 아연 증발로 인한 기공 결함(용접 비드 표면에 나타나는 피트 및 용접 비드에 남아 있는 내부 기공 포함); 둘째, 아연 증기가 용융된 물방울과 용융 풀을 날려 과도한 스패터를 발생시킵니다(그림 1). 이러한 문제에 대응하여 과거 용접재료나 전원에 대한 많은 개선이 이루어졌으나 내다공성 및 스패터 문제를 동시에 해결하기에는 역부족이다. 특히, 기공결함은 강판의 중첩부분의 전기도금층에서 생성된 아연증기가 용탕풀 내부로 침입함으로써 발생하는 것으로 추측되고 있으나, 그 발생 메커니즘은 아직까지 명확하지 않다.
기공결함 발생 메커니즘
1.1 실험방법
모재는 두께 2.3mm(아연도금량 45g/m2)의 합금용융아연도금강판입니다. 스폿 용접은 강판의 겹친 부분 사이의 밀착을 보장하여 강판 사이의 틈새로 아연 증기가 배출되는 것을 방지하는 데 사용됩니다. Table 1의 사양을 이용하여 MAG 용접을 수행하였고, 용접 위치가 피트와 기공에 미치는 영향을 분석하였다. 용융지 표면을 관찰하기 위해 프레임 레이트 6000fps의 고속 카메라를 사용했고, 프레임 레이트 500fps의 고휘도 X선 이미저(오사카대학 공동과학연구소 장비)를 사용했다. 용융 풀 내부의 기공 형성을 동적으로 관찰하는 데 사용됩니다.
1.2 기공 결함 관찰
용접 위치에 따라 기공 결함이 크게 영향을 받는 것은 경험을 통해 알려져 있습니다. 평면용접과 활강용접 시 피트 및 내부 기공의 수가 활강용접에서 크게 증가하였다. 고속 카메라는 용융 풀의 표면 상태를 관찰합니다. 내리막 용접의 경우 아연 도금층의 증발로 생성된 아연 증기가 아크 뒤의 용융 풀 내부를 통해 빠져나가면 많은 수의 구덩이와 내부 기공이 생깁니다. 평면 용접의 경우 아연 증기가 아크 바로 아래로 빠져나가면 오목한 부분이 생기기 어려울 뿐만 아니라 Pit가 생기고 내부 기공수도 감소하며 이러한 경향은 용접 전류 및 전압의 변화에 영향을 받지 않습니다. 내리막 용접의 특징은 용융 풀이 아크와 만나는 위치입니다. 본 실험의 결과는 아크 바로 아래의 침강 현상이 기공결함의 형성과 큰 관계가 있음을 보여준다.
