KR20200065868A - 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법 및 이에 의하여 제조되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 - Google Patents

알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법 및 이에 의하여 제조되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 Download PDF

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Abstract

본 발명은 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법 및 이에 의하여 제조되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 의한 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법의 일 양태는, 마그네슘 재질의 중심 선재이 형성되는, 제1 인발 성형 단계; 알루미늄 재질인 외각층이 상기 중심 선재의 외주면을 둘러싸도록 배치된 상태에서 인발 가공되어 기설정된 단면적의 상기 중심 선재 및 기설정된 단면적의 상기 외각층을 포함하는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어가 제조되는 제2 인발 성형 단계; 를 포함한다.

Description

알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법 및 이에 의하여 제조되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어{MANUFACTURING OF ALUMINIUM-MAGNESIUM WELDING WIRE AND ALUMINIUM-MAGNESIUM WELDING WIRE USING THEREOF}
본 발명은 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법 및 이에 의하여 제조되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어에 관한 것이다.
알루미늄-마그네슘 용접 와이어는, 용접 강도가 우수하고, 밀도가 낮기 때문에, 레져, 스포츠, 복지기기, 자동차, 철도, 항공기 등에 널리 사용된다. 이러한 알루미늄-마그네슘 용접 와이어는, 통상적으로 알루미늄(Al)-마그네슘(Mg)의 합금이 인발 가공되어 제조되는데, 이러한 알루미늄-마그네슘 용접 와이어의 경우, 알루미늄-마그네슘 합금의 제조 시 수반되는 가공 경화에 의하여 가공성이 저하되어, 인발 가공 시 와이어가 끊어질 우려가 있다. 따라서, 알루미늄-마그네슘 합금을 인발 가공하여 알루미늄-마그네슘 용접 와이어를 제조하기 위해서는, 알루미늄-마그네슘 합금의 가공성을 향상시키기 위한 추가적인 어닐링 및 열처리가 수행되어야 하기 때문에, 제조 공정이 복잡해지고, 제조 비용이 증가하는 단점이 있다.
한편, 대한민국 등록특허공보 제10-1150366호(명칭: 마그네슘 용접 와이어 및 그 제조 방법, 이하 '선행기술문헌'라 칭함)에는 종래 기술에 의한 마그네슘 용접 와이어가 개시되어 있다. 선행기술문헌을 참조하면, 종래에는, 용접 시 마그네슘의 발화/산화를 방지하면서, 용접 강도를 우수하게 유지하기 위하여, 마그네슘 용접 와이어의 표면에 무기물 또는 유기물을 코팅하였다. 그러나, 선행기술문헌에 개시된 종래 기술은, 알루미늄이 단순히 마그네슘 중심 와이어의 표면을 코팅하기 위하여 극소량 사용되므로, 용접 시 상대적으로 연질 금속인 알루미늄이 용접 대상물의 접합에 기여하지 못하게 되므로, 용접성이 저하될 우려가 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1150366호(명칭: 마그네슘 용접 와이어 및 그 제조 방법) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0106981호(명칭: 다이캐스팅으로 제조된 경량합금 부품의 표면처리방법)
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술에 의한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은, 보다 간단한 공정으로 알루미늄-마그네슘 용접 와이어를 제조할 수 있도록 구성되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법 및 이에 의하여 제조되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 알루미늄 및 마그네슘의 함량 제어가 용이하도록 구성되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어의 제조 방법 및 이에 의하여 제조되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어를 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 의한 알루미늄-마그네슘 용접 와이어의 제조 방법의 일 양태는, 마그네슘 재질의 중심 선재가, 성형되는 제1 인발 성형 단계; 및 알루미늄 재질의 외각층이 상기 코어를 둘러싸는 용접 와이어가 성형되는 제2 인발 성형 단계; 를 포함하고, 상기 중심 선재 및 외각층은, 기설정된 단면비를 갖는다.
또한, 상기 중심 선재는, 마그네슘 순수 금속 또는 마그네슘 합금인 AM60으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 외각층은, 알루미늄 순수 금속 또는 알루미늄 합금일 수 있다.
또한, 상기 제2 인발 성형 단계에서, 상기 중심 선재 및 외각층은, 상기 중심 선재의 단면적 및 상기 외각층의 단면적의 비율이 일정하게 유지되거나, 기설정된 비율로 성형되도록 적어도 1회 이상 인발 가공될 수 있다.
그리고, 상기 중심 선재의 단면적 및 상기 외각층의 단면적의 비는, 5.5~10:90~94.5일 수 있다.
또한, 상기 알루미늄-마그네슘 용접 와이어의 외경은, 1.6mm 내지 9.5mm일 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 알루미늄-마그네슘 용접 와이어의 일 양태는, 기설정된 단면적을 갖는 마그네슘 재질로 형성되는 중심 선재; 및 상기 중심 선재의 외주면을 둘러싸고, 기설정된 단면적을 갖는 알루미늄 재질로 형성되는 외각층; 을 포함하고, 기 성형된 상기 중심 선재의 외주면을 둘러싸도록 상기 외각층이 배치된 상태에서 상기 중심 선재 및 외각층이 인발 가공되어 성형된다.
그리고, 상기 중심 선재는, 마그네슘 순수 금속 또는 마그네슘 합금인 AM60으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 외각층은, 알루미늄 순수 금속 또는 알루미늄 합금일 수 있다.
그리고, 상기 중심 선재의 단면적 및 상기 외각층의 단면적의 비는, 5.5~10:90~94.5일 수 있다.
또한, 상기 알루미늄-마그네슘 용접 와이어(1)의 외경(D)은, 1.6mm, 4.8mm 및 9.5mm 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 실시예에 의한 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법에 의하면 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
먼저, 본 발명의 실시예에서는, 외각층인 알루미늄이 중심 선재인 마그네슘을 둘러싸도록 배치된 후 중심 선재 및 외각층이 인발 가공되어 알루미늄-마그네슘 용접 와이어가 성형된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 알루미늄-마그네슘의 합금이 인발 가공되어 알루미늄-마그네슘 용접 와이어가 제조되는 종래 기술에서 필요한 합금의 연화를 위한 추가적인 어닐링 및 열처리가 필요하지 않기 때문에, 보다 간단한 공정으로 알루미늄-마그네슘 용접 와이어를 제조할 수 있다.
그리고, 본 발명의 실시예에서는, 중심 선재인 마그네슘의 외주면에 알루미늄 외각층이 둘러싸여진 상태로 인발 가공되어 알루미늄-마그네슘 용접 와이어가 성형된다. 따라서, 본 발명의 실시예에 의하면, 인발 가공 시의 중심 선재 및 외각층의 단면적 비가 곧 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 상의 알루미늄 및 마그네슘의 함량비이기 때문에, 알루미늄 및 마그네슘의 함량을 보다 용이하게 제어할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의하여 제조되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어를 개략적으로 보인 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법을 보인 플로우 차트.
도 3은 발명의 실시예에 의한 인발 성형 단계에서의 알루미늄-마그네슘 용접 와이어를 보인 단면도.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의하여 제조되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어(1)를 개략적으로 보인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 의하여 제조된 알루미늄-마그네슘 용접 와이어(1)는, 중심 선재(10) 및 외각층(20)을 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 중심 선재(10)는, 마그네슘 재질로 기설정된 단면적(A1)을 갖도록 형성된다. 예를 들어, 상기 중심 선재(10)는, 마그네슘 순수 금속 또는 마그네슘 합금인 AM60으로 형성될 수 있다.
그리고, 상기 외각층(20)은, 상기 중심 선재(10)의 외주면을 둘러싸고, 알루미늄 재질로 기설정된 단면적(A2)을 갖도록 형성된다. 예를 들어, 상기 외각층(20)은, 알루미늄 순수 금속 또는 알루미늄 합금일 수 있다.
본 실시예에서는, 상기 중심 선재(10)가, 상기 용접 와이어(1)의 성형을 위한 인발 가공 전에 미리 인발 가공된 후, 예를 들면, 잉곳 상태의 상기 외각층(20)이 상기 중심 선재(10)를 둘러싸도록 인발 가공됨으로써, 실질적으로 알루미늄-마그네슘 용접 와이어(1)가 제조된다. 이 때, 상기 중심 선재(10) 및 외각층(20)은, 상기 중심 선재(10)의 단면적(A1) 및 상기 외각층(20)의 단면적(A2)의 비율이 일정하게 유지되도록 적어도 1회 이상 인발 가공되거나, 상기 중심 선재(10)의 단면적(A1) 및 상기 외각층(20)의 단면적(A2)의 비율이 기설정된 비율을 갖도록 적어도 1회 이상 인발 가공 될 수 있다. 예를 들어, 상기 중심 선재(10)의 단면적(A1) 및 상기 외각층(20)의 단면적(A2)의 비는, 5.5~10:90~94.5의 범위에서, 가변될 수 있다. 또한, 상기 알루미늄-마그네슘 용접 와이어(1)의 외경(D)은, 1.6mm 내지 9.5mm, 바람직하게는, 1.6mm, 4.8mm 및 9.5mm 중 어느 하나일 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 알루미늄-마그네슘 용접 와이어의 제조 방법을 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법을 보인 플로우 차트이고, 도 3은 발명의 실시예에 의한 인발 성형 단계에서의 알루미늄-마그네슘 용접 와이어(1)를 보인 단면도이다.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 의한 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법은, 제1 인발 성형 단계(S100) 및 제2 인발 성형 단계(S200)를 포함한다.
보다 상세하게는, 상기 제1 인발 성형 단계(S100)에서는, 마그네슘 재질의 중심 선재(10)가 인발 가공에 의하여 성형된다. 예를 들면, 상기 중심 선재(10)는, 마그네슘 순수 금속 또는 마그네슘 합금인 AM60으로 형성될 수 있다.
또한, 상기 제2 인발 성형 단계(S200)에서는, 알루미늄 재질의 외각층(20)이 상기 중심 선재(10)를 둘러싸도록 배치된 상태에서 상기 중심 선재(10) 및 외각층(20)이 인발 가공되어 알루미늄-마그네슘 용접 와이어(1)가 제조된다. 예를 들면, 상기 외각층(20)은, 알루미늄 순수 금속 또는 알루미늄 합금일 수 있다. 특히, 상기 제2 인발 성형 단계(S200)에서는, 상기 중심 선재(10)의 단면적(A1) 및 상기 외각층(20)의 단면적(A2)이 기설정된 비, 예를 들면, 5.5~10:90~94.5가 되도록 상기 중심 선재(10) 및 외각층(20)이 배치되어 인발 성형 될 수 있다. 그리고, 상기 제2 인발 성형 단계(S200)에서 성형된 상기 알루미늄-마그네슘 용접 와이어(1)의 외경(D)은, 1.6mm 내지 9.5mm일 수 있다.
이하에서는 본 발명을 실시예에 의하여 보다 상세하게 설명한다. 이들 실시예 및 실험예는 단지 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 국한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.

Claims (12)

  1. 마그네슘 재질의 중심 선재(10)가, 성형되는 제1 인발 성형 단계(S100); 및
    알루미늄 재질의 외각층(20)이 상기 코어(10)를 둘러싸는 용접 와이어(1)가 성형되는 제2 인발 성형 단계(S200); 를 포함하고,
    상기 중심 선재(10) 및 외각층(20)은, 기설정된 단면비를 갖는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심 선재(10)는, 마그네슘 순수 금속 또는 마그네슘 합금인 AM60으로 형성되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 외각층(20)은, 알루미늄 순수 금속 또는 알루미늄 합금인 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 인발 성형 단계(S200)에서,
    상기 중심 선재(10) 및 외각층(20)은, 상기 중심 선재(10)의 단면적(A1) 및 상기 외각층(20)의 단면적(A2)의 비율이 일정하게 유지되거나, 기설정된 비율로 성형되도록 적어도 1회 이상 인발 가공되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 중심 선재(10)의 단면적(A1) 및 상기 외각층(20)의 단면적(A2)의 비는, 5.5~10:90~94.5인 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 알루미늄-마그네슘 용접 와이어(1)의 외경(D)은, 1.6mm 내지 9.5mm인 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항의 알루미늄-마그네슘 용접 와이어 제조 방법에 의하여 제조되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어.
  8. 기설정된 단면적(A1)을 갖는 마그네슘 재질로 형성되는 중심 선재(10); 및
    상기 중심 선재(10)의 외주면을 둘러싸고, 기설정된 단면적(A2)을 갖는 알루미늄 재질로 형성되는 외각층(20); 을 포함하고,
    기 성형된 상기 중심 선재(10)의 외주면을 둘러싸도록 상기 외각층(20)이 배치된 상태에서 상기 중심 선재(10) 및 외각층(20)이 인발 가공되어 성형되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 중심 선재(10)는, 마그네슘 순수 금속 또는 마그네슘 합금인 AM60으로 형성되는 알루미늄-마그네슘 용접 와이어.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 외각층(20)은, 알루미늄 순수 금속 또는 알루미늄 합금인 알루미늄-마그네슘 용접 와이어.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 중심 선재(10)의 단면적(A1) 및 상기 외각층(20)의 단면적(A2)의 비는, 5.5~10:90~94.5인 알루미늄-마그네슘 용접 와이어.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 알루미늄-마그네슘 용접 와이어(1)의 외경(D)은, 1.6mm, 4.8mm 및 9.5mm 중 어느 하나인 알루미늄-마그네슘 용접 와이어.
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