이종 재료 간의 전자빔 용접성 > 기술 및 AS상담

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이종 재료 간의 전자빔 용접은 금속 간 물리적·화학적 특성 차이로 인해 매우 까다롭습니다. 특히 열팽창률, 용융점, 금속간 화합물 형성 가능성 등이 품질에 큰 영향을 줍니다.

전자빔 용접 시 이종 금속의 주요 문제점
- 용융점 차이: 한쪽은 과용융되고, 다른 쪽은 용융되지 않음 → 불균일 비드 → 빔 위치 편향, 에너지 분포 조절
- 열팽창계수 차이: 냉각 중 수축률 차이 → 열응력, 균열 → 적절한 조인트 형상 설계
- 금속간 화합물 형성: Cu-Al, Ti-Ni 등은 취성 화합물 형성 위험 → 빠른 응고 유도, 중간층 삽입 (interlayer)
- 기공, 박리: 응고 중 혼합 불량 또는 휘발 → 계면 결함 발생 → 전처리 철저 + beam dwell time 최소화

대표 이종 금속 조합별 전자빔 용접 용접성
- 철–스테인리스강: ★★★★☆ 계면 산화 제거, Cr 확산 주의
- 철–구리: ★★☆☆☆ 금속간 화합물(Cu₃Fe) → 취성, 균열 가능
- 구리–알루미늄: ★☆☆☆☆ CuAl₂ 등 취성 화합물 형성 심각
- 니켈–티타늄: ★★★☆☆ NiTi 상 형성 가능성 → 열 제어 필요
- 티타늄–스테인리스: ★☆☆☆☆ Ti-Fe 금속간 화합물 → 중간층 (예: Ni) 필수
- 알루미늄–마그네슘: ★★☆☆☆ 산화막과 휘발 원소 존재, 정확한 빔 제어 필수
- 스테인리스–인코넬: ★★★★☆ 합금 조성 유사 → 양호한 접합 가능