TIG용접 적용 금속AM에서 이방성 개선에 관한 연구
- Alternative Title
- A Study on Anisotropy Improvement in Metal Additive Manufacturing by TIG Welding
- Abstract
- With the appearance of Additive Manufacturing (AM), manufacturers are able to produce goods in various shapes. In the field of metal processing, AM is divided into powder method and wire method. At the initial stage of AM, study on powder based AM was actively conducted because of its high precision but, at present, its application is limited to the mock-up of new products or the sample experiment due to the high cost of powder material and the complex device structure used in the powder method.
On the other hand, wire-feed AM of metal is widely used for manufacturing metal products in aerospace and aviation industry and other various fields contributed by its high rate of deposition. But, in the event wire-feed AM is layered or deposed, it gives a rise to epitaxial grain growth in the layered or deposition direction, which causes the formation of strong columnar structure that leads to anisotropy in mechanical property. This anisotropy is observed in various forms depending on patterns of columnar structure and deteriorates the product quality. Accordingly, there is an arising necessity to develop the method of improving anisotropy in mechanical property caused by wire-feed AM of metal in order to address above mentioned issues.
This study has defined additive mechanism from the perspective of AM of metal, made an observation of the mechanical property and micro-structure from deposition of stainless steel and Ti-6Al-4V by varying their deposition paths, and, through interpass peening, improved anisotropy in mechanical property caused by deposition.
- Author(s)
- 변재규
- Issued Date
- 2017
- Awarded Date
- 2017. 8
- Type
- Dissertation
- Keyword
- Additive Manufacturing Metal 3D Printing Welding
- Publisher
- 부경대학교
- URI
- https://repository.pknu.ac.kr:8443/handle/2021.oak/14343
http://pknu.dcollection.net/common/orgView/000002381770
- Alternative Author(s)
- Jae-Gyu Byun
- Affiliation
- 부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 신소재시스템공학과
- Advisor
- 조상명
- Table Of Contents
- 목 차
List of Tables ⅳ
List of Figures ⅵ
Abstract ⅺ
제 1 장 서 론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 동향 2
1.3 연구의 필요성 4
1.4 연구의 목적 5
1.5 연구 개요 6
1.6 요약 7
제 2 장 이론적 배경 9
2.1 Metal additive manufacturing 9
2.1.1 Selective laser sintering 10
2.1.2 Selective laser melting 11
2.1.3 Laser powder deposition 12
2.1.4 Electron beam melting 13
2.1.5 Laser-wire feed process 14
2.1.6 Electron beam additive manufacturing 15
2.1.7 Arc wire-feed process 16
2.2 TIG 용접 공정 17
2.3 퍼짐비(SR)의 정의 18
2.4 전류비(CR)의 정의 19
2.5 와이어 기반 AM에서의 주상조직 20
2.5.1 Epitaxial grain growth로 인한 주상조직의 형성 20
2.5.2 주상조직이 기계적 성질에 미치는 영향 22
2.6 Ti-6Al-4V 미세조직 23
2.7 Interpass rolling 25
2.8 Hammer peening 26
제 3 장 금속 AM의 적층 메커니즘 27
3.1 서언 27
3.2 실험 재료 및 방법 28
3.2.1 실험 재료 28
3.2.2 실험 방법 29
3.3 실험 결과 및 고찰 32
3.3.1 전류비에 따른 비드 형상 검토 32
3.3.2 전류비에 따른 적층 형상 검토 33
3.3.3 오실레이션 폭 증가를 통한 생산성 향상 검토 36
3.3.4 열전도에 따른 적층부 비드폭 변화 38
3.3.5 금속 AM에서 비드 흘러내림 모델링 39
3.4 결언 40
제 4 장 스테인리스강의 적층 및 기계적 성질 검토 실험 41
4.1 서언 41
4.2 실험 재료 및 방법 42
4.2.1 실험 재료 42
4.2.2 실험 방법 43
4.3 실험 결과 및 고찰 47
4.3.1 Super-TIG 적용 금속 AM에서 스테인리스강의 적층외관 47
4.3.2 금속 AM에서 스테인리스강의 기계적 성질 검토 49
4.3.3 금속 AM에서 스테인리스강의 미세조직 검토 51
4.3.4 미세조직에 미치는 적층방법의 영향 검토 55
4.3.5 미세조직에 미치는 interpass peening의 영향 검토 57
4.3.6 기계적 성질에 미치는 ferrite 분율의 영향 검토 59
4.3.7 Peening에 따른 미세조직 응고 모델링 63
4.4 결언 65
제 5 장 Ti-6Al-4V 적층 및 기계적 성질 검토 실험 66
5.1 서언 66
5.2 실험 재료 및 방법 67
5.2.1 실험 재료 67
5.2.2 실험 장비 68
5.2.3 실험 방법 70
5.3 실험 결과 및 고찰 77
5.3.1 Ti-6Al-4V 적층 시험편의 외관 및 단면 77
5.3.2 Ti-6Al-4V 적층물의 기계적 성질 검토 83
5.3.3 Ti-6Al-4V 적층물의 미세조직 검토 89
5.3.4 1layer 2pass에서 발생한 연신율의 저하원인 검토 96
5.4 결언 101
제 6 장 결론 102
참고문헌 104
- Degree
- Doctor
-
Appears in Collections:
- 대학원 > 신소재시스템공학과
- Authorize & License
-
- Files in This Item:
-
Items in Repository are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.