알루미늄 및 알루미늄 합금의 전자빔 용접성 > 기술 및 AS상담

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알루미늄(Al) 및 알루미늄 합금의 전자빔 용접성은 기본적으로 가능하지만 주의할 점이 많은 재료입니다.

알루미늄의 전자빔 용접이 가능한 이유
- 전자빔의 고에너지 밀도: 반사율이 높고 열전도율이 큰 알루미늄도 집중 용융 가능
- 진공 환경: 알루미늄 산화물(Al₂O₃) 생성을 억제하여 청정한 용접 가능
- 좁은 열영향부: 연질 소재인 알루미늄에서 조직 변화 최소화

알루미늄 전자빔 용접 시 주요 문제점과 대책
- 높은 반사율: 전자빔 에너지 반사가 심함 → 용융 개시가 어려움. 초기 가열 조건 설정, 스캐닝 모드 활용
- 높은 열전도율: 열이 퍼져서 용융지 형성이 어려움. 높은 빔 전류, 저속 이동
- 기공(porosity): 수소 흡수 + 응고 중 기체 방출 → 기공 발생. 진공 상태 철저 유지, 탈지·탈수 필수
- 산화막(Al₂O₃): 고융점 산화막이 용융 방해. 표면 청소 필수 (기계적/화학적)
- 박리/균열 위험: 특정 합금 (특히 주조합금)은 열팽창률 차이로 인한 결함 우려. EBW 적합 합금 선택, 빔 조건 정밀 조정

알루미늄 합금별 용접성 요약
- 1xxx (순알루미늄), 1050, 1100 → ★★★★☆ 용접성 우수, 기공 주의
- 3xxx (Mn계), 3003 등 → ★★★★☆ 무열처리성, 비교적 양호
- 5xxx (Mg계), 5052, 5083 → ★★★★☆ 용접성 우수, 내식성 좋음
- 6xxx (Al-Mg-Si), 6061 등 → ★★★☆☆ 열영향부 연화, 기공 주의
- 2xxx (Cu계), 2024 등 → ★★☆☆☆ 용접성 불량, 균열·기공 위험
- 7xxx (Zn계), 7075 등 → ★☆☆☆☆ 용접성 매우 나쁨, 고온 균열 많음