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Al/Fe 이종금속 접합부의 부식특성 강민정김철희김준기김동철김종훈 大韓熔接 接合學會誌 第324號 別冊 2014. 4

Al/Fe 이종금속 접합부의 부식특성Al/Fe 이종금속 접합부의 부식특성 大韓熔接․接合學會誌 第32卷 第4號, 2014年 8月 395 57 Steel Al Fig. 3 Arrangement

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Al/Fe 이종 속 합부의 부식특성

강민정․김철희․김 기․김동철․김종훈

大韓熔接․接合學 誌 第32卷 4號 別冊

2014. 4

This is an Open-Access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution Non-Commercial License(http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0) which permits unrestricted non-commercial use, distribution, and reproduction in any medium, provided the original work is properly cited.

Journal of Welding and Joining, Vol.32 No.4(2014) pp55-62

http://dx.doi.org/10.5781/JWJ.2014.32.4.55

55

Al/Fe 이종금속 접합부의 부식특성

강민정*․김철희*,†․김 기*․김동철*․김종훈*

*한국생산기술연구원 용 합연구실용화그룹

Corrosion Assessment of Al/Fe Dissimilar Metal Joint

Minjung Kang*, Cheolhee Kim*,†, Junki Kim*, Dongcheol Kim* and Jonghoon Kim*

*Welding & Joining Research Group, Korea Institute of Industrial Technology, Incheon 406-840, Korea

†Corresponding author : [email protected] (Received June 30, 2014 ; Revised August 8, 2014 ; Accepted August 12, 2014)

Abstract The use of light-weight Al alloys in the automotive industry is increasing to meet requirements for fuel efficiency and emission reduction. Joining Al alloy to the conventional steel sheet is also very important issuewith the increased use of Al alloy, and several joining processes have been introduced to enhance joining strength between dissimilar metals. This paper deals with a galvanic corrosion in the dissimilar metal joining. Salt spray tests up to 2000 hours were conducted on a self-piercing rivet, spot welded, adhesive bonded and weld-bonded joints, and cross-sections and tensile shear strength according the salt spray durationwere analyzed at every 500-hour. Self-piercing rivet joint had relative low initial strength but the joint strength did not change regardless of the salt spray duration. The strength of other joints (spot welded, adhesivebonded and weld-bonded joints) decreased with the increase of salt spray duration and the corrosion behaviour of each joint was discussed.

Key Words : Aluminum, Steel, Dissimilar metal joint, Salt spray test, Corrosion assessment

ISSN 1225-6153

Online ISSN 2287-8955

1. 서 론

자동차산업에서는 차량 경량화를 해 고강도강

알루미늄합 의 용이 차 증가하고 있다. 이 알루

미늄 합 은 도어, 후드 등 무빙계 차체부품 용사례가

많았으나 차 구조용으로 사용되는 BIW(Body-In-

White)부품이나 시부품에 한 용사례가 증가하

고 있다. 알루미늄 부품의 증가에 따라 기 용 인

탄소강 부품과의 합특성에 한 심도 함께 커지고

있다.

알루미늄과 탄소강의 경우 녹는 , 열 도도, 기

항 등이 서로 달라 용 이 용이하지 않은 소재의 조

합으로 합을 해 용융용 , 고온 압연, 온 압연,

압출, 폭발용 등이 제안되었다1). 알루미늄과 탄소

강의 이종 속 합에 용융용 을 이용할 경우 알루미

늄을 용융시키면서 탄소강에 이징되는 형태인 용

- 이징방식을 이용하는데 취성이 강한 속간 화

합물이 생성되므로 입열이 최소화되는 이 를 이용하

거나2), 입열이 은 특수한 형태의 아크용 3-5)을 이용

하여 속간 화합물의 두께를 10μm 이내로 제어하여

합강도를 확보하고 있다. 한 고상용 인 마찰교반

용 을 용하여 속간 화합물의 제어와 합강도 확

보가 가능하다는 연구결과가 제안되었으며6,7), 이종

속 합에 최 화된 착제 개발을 통해 합강도 확보

하고자 하는 연구도 진행되고 있다8).

이 기 으로 되는 용 혹은 이징 기법

에서는 두 속의 차에 의해 양극의 속이 선택

으로 부식되는 갈바닉 부식이 발생한다. 아크와 이

를 이용한 이종 속의 용융 합에서의 갈바닉 부식에

해 정성 인 보고가 있었으며9,10), 자동차 부품에

용되는 착도장을 합부에 용할 경우 부식시험 후

에도 합강도의 하가 거의 없다고 보고하 다11,12).

한 부식환경에서 이종 속 용융 합부의 부식거동을

연구논문

강민정․김철희․김 기․김동철․김종훈

394 Journal of Welding and Joining, Vol. 32, No. 4, 2014

56

Si Fe Cu Mn Mg Cr Zn Ti Al

Al6K32 1.08 0.13 0.68 0.05 0.51 0.04 0.01 0.02 Bal.

C Si Mn P S Al Fe

SGARC440 0.0719 0.01 1.334 0.024 0.004 0.044 Bal.

SPRC440 0.0671 0.016 1.426 0.026 0.005 0.033 Bal.

Table 1 Chemical compositions of materials (wt.%)

1mm

Al100mm

30mm 70mm

Steel

1mm

Fig. 1 spot welding specimen

1mm

Fig. 2 Self-piercing rivet joint used

Operating temperature (℃) 35

Relative humidity (%) 95

Average collection rate for a horizontal

collecting area of 80 cm2 (ml/h)2.0

Concentration of sodium chloride (g/l) 50

pH 7.0

Table 2 Salt spray test conditions

정량 으로 평가하기 하여 이종 속의 이 합부

의 갈바닉 부식 압을 마이크로 기화학방법으로 측정

하여 비교한 바 있다13,14). 그러나 이종 속 용 부의

부식거동 기계 합강도에 해 정량 으로 평가

한 연구는 많지 않다. N. LeBozec 등은 이종 속의

아크 용 - 이징, 클린칭, 클린칭- 착 하이 리드

합부에 해 부식시험을 실시하고 합강도를 평가하

다15). 이종 속의 아크 용 - 이징부의 경우 일정

시간까지 기강도를 유지하나 이후 합부 탈락이 발

생하고, 클린칭 합부의 합강도가 낮으나 부식시험

시간과 무 하게 일정한 강도를 유지하 다. 클린칭-

착 하이 리드 합부의 경우 기강도에 비해 부식시

험후 합강도가 하되나 클린칭 합부에 비해 높은

강도의 확보가 가능하 다. S. Takehisa 등은 이종

속의 이 테일러용 블랭크를 90도 온도의 염수에

침지하여 부식시험을 수행하 고, 알루미늄 재쪽에서

의 부식 피트, 표면산화막의 감소, 속간 화화물층의

두께증가를 찰하 다16).

본 연구에서는 자동차용 알루미늄합 과 강 의 이종

속 조합을 착, 항 용 , 웰드본드를 통해 합

한 후 염수분무시험을 수행하 고 부식시험시간에 따른

부식의 거동 단인장강도의 변화를 찰하고자 하

다.

2. 용소재 부식시험조건

본 연구에 사용한 알루미늄소재는 고베제강의 자동차용

알루미늄합 인 Al 6K32-T4합 이고 탄소강은 440

MPa 냉연강 으로 합 화용융아연도 SGARC440

강 (이하 GA강 )과 무도 SPRC440강 (이하 CR

강 )을 이용하 다. 도 강 인 GA강 의 도 량은 양

면에 각각 80 g/m2이며, 용된 소재의 화학 성분은

Table 1과 같다.

이종 속의 항 용 은 인버터 DC 항 용 기를

이용하여 수행하 으며, Fig. 1과 같이 두께 1.0 mm,

길이 100 mm, 폭 30 mm의 Al 재 강 을 30 mm

겹친 후 용 을 실시하 다. 이때 가압력은 200 kgf,

통 시간은 14 cycle로 고정하 으며, 용 류는 정조

건으로 선정한 11 kA와 날림이 발생하는 조건인 13 kA

를 이용하 다.

착의 경우 항 용 과 동일한 시편형상에서 두께

0.2 mm로 착제를 도포하 다. 착제의 조성은 합

성 에폭시 진, 디시안디아미드 경화제, 이미다졸

매제이며, 착제의 사양 세부조성은 자들의 다른

논문에 자세히 소개되어 있다8). 착제는 도포한 후

160℃의 온도에서 30분 동안 경화하 다. 웰드본드의

경우 항 용 착에서 사용한 조건을 동일하게

용하 으며, 상기 합부와 기계 합부의 특성비

교를 하여 Fig. 2와 같이 셀 피어싱리벳(SPR)을 이

용하여 합을 실시하여 기계 합 시험편을 제작하

다.

부식시험은 KS D 9502:2009 (염수분무시험방법 -

성, 아세트산 캐스 분무시험)과 ISO 9227:2006

(Corrosion tests in artificial atmosphere - Salt

spray test)에 따라 염수분무시험을 수행하 으며 세

부 테스트 조건은 Table 2와 같다.

Fig. 3은 염수분무시험기에 시험편을 배치하기 한

지그이며, 겹침면에서 알루미늄 재가 를 향하는 방

향으로 배치하 다. 자동차 강 의 염수분무시험 시 주

로 500~1000시간에서 평가를 수행하는 것에 비해 본

Al/Fe 이종 속 합부의 부식특성

大韓熔接․接合學 誌 第32卷 第4號, 2014年 8月 395

57

Steel

Al

Fig. 3 Arrangement of specimens for salt spray test

0 500 1000 1500 2000

0

2

4

6

8

10

Max

imum

load

(kN

)

Salt spray duration (h)

SPR

CR

GA

Fig. 4 Measured joint strength for tensile shear

test of SPR joint

Salt spray duration (h)

0 (as joined) 500 1000 2000

(a) CR+Al

(b) GA+Al

Fig. 5 Fracture surfaces after tensile shear test of

SPR joint

0 500 1000 1500 2000

1

2

3

4

5

6

Max

imum

load

(kN

)

Salt spray duration (h)

Spot welding

CR, 11kA

CR, 13kA

GA, 11kA

GA, 13kA

CR, SPR

Fig. 6 Measured joint strength for tensile shear

test of spot welding joint

연구에서는 2000시간까지 염수분무시험을 수행하 으

며, 기 상태로부터 500시간 간격으로 시험편을 꺼내

평가를 실시하 다. 각각의 조건에서 단면분석을 수행

하 으며, 3개의 시편에 한 단인장시험을 수행하여

최 하 값의 평균을 구하 다. 일반 으로 자동차의

이종재료 합부에는 착도장을 실시함에도 불구하고

본 연구에서는 합방법에 따른 부식 특성을 가속평가

하기 해 별도의 도장공정을 수행하지 않고 부식시험

을 실시하 다.

3. 부식시험결과

3.1 SPR 합부

CR강 과 Al 재, GA강 과 Al 재의 이종 속 SPR

합부에 한 염수분무시험 후 단인장시험 결과는

Fig. 4와 같다. 강 의 도 유무나 염수분무시간과 무

하게 유사한 강도가 측정되었다. 각 염수분무시험에

서 단면의 형상은 Fig. 5와 같다. Al 재의 단형상

으로 볼 때 염수분무시간의 증가에 따라 강 의 부식이

아닌 Al 재의 부식이 합강도를 결정할 것으로 단

되나, 2000시간까지의 염수분무시험에서는 합강도의

하가 측정되지 않았다.

3.2 항 용 합부

항 용 을 이용한 이종 속 합부의 염수분문시

험 후 단인장시험결과는 Fig. 6과 같다. 합 직후

강도는 SPR 합부와 유사하거나 낮은 수 이었고

SPR 합부와는 달리 염수분무시간 증가에 따른 합

강도 하가 발생하 다. Fig. 7에서 보는 것과 같이 모

든 조건에서 계면 단이 찰되었다. 그러나 Al/Fe

합에 항 용 시 속간 화합물의 제어 열

밸런스제어를 해 커버 이트를 이용한 방법 등이

제안됨에 비해17), 본 연구에서는 동종 속 용 과 동

일한 실험조건에서 시험편이 제작되었으므로 공정조건

의 최 화를 통해 기 합강도의 향상이 가능할 것으

로 단된다.

기 합강도에 비한 상 합강도를 각 조건별로

Table 3에 다시 정리하 다. 기 합강도는 CR+Al

조합에 비해 GA+Al조합이 높았으나 염수분무시간에

따른 강도 하는 오히려 CR+Al조합에 비해 GA+Al

조합의 과도입열조건이 더 크게 나타났다. 이종 속

합에서 GA강 이 이용될 경우 GA강 의 도 층과 Al

측의 알루미늄 산화물이 융 이 낮은 Al-Zn 공정상을

강민정․김철희․김 기․김동철․김종훈

396 Journal of Welding and Joining, Vol. 32, No. 4, 2014

58

CR+Al, 11 kA GA+Al, 11 kA

(a) 1000 h

(b) 1500 h

(c) 2000 h

Fig. 8 Cross-sections of spot welding joints after various salt spray durations

(a) 11 kA (b) 13 kA

Fig. 9 Cross-sections of spot welding joints with

different welding currents (as joined, CR+Al)

(a) 0 h (b) 1000 h (c) 2000 h

Fig. 10 Cross-sections of spot welding joints after

various salt spray durations (CR+Al, 11 kA)

(a) 500 h (b) 1000 h (c) 1500 h

Fig. 11 Cross-sections of spot welding joints after

various salt spray durations (GA+Al, 13 kA)

Salt spray duration (h)

0 (as joined) 500 1000 2000

(a) CR+Al, 11 kA

(b) CR+Al, 13 kA

(c) GA+Al, 11 kA

(d) GA+Al, 13 kA

Fig. 7 Fracture surfaces after tensile shear test of

spot welding joint

Table 3 Relative tensile shear strength of spot welding

joint

Duration

(h)

CR+Al,

11kA

CR+Al,

13kA

GA+Al,

11kA

GA+Al,

13kA

as joined 100% 100% 100% 100%

500 92% 86% 96% 80%

1000 75% 62% 78% 60%

1500 71% 53% 68% 54%

2000 69% 51% 48% 35%

형성한다. 형성된 화합물은 가압력에 의해 깃의 가장

자리로 이동하게 되고 Fe-Al 계면에 형성되는 속간

화합물의 두께를 일 수 있어 합강도를 높일 수 있

다17). 그러나 부식환경에서는 깃 주변의 Al-Zn층의

부식이 발생하여 Fig. 8에서 보는 것과 같이 깃의 가

장자리에서의 부식이 CR+Al조합에 비해 더 심하게 발

생하게 되고 합강도의 하의 원인이 된다.

용 입열별로 비교하면 CR+Al, GA+Al 2가지 조

합 모두에서 기 합강도는 정입열조건에 비해 날

림이 발생하는 과도입열조건에서 더 높지만, 염수분무

시간에 따른 합강도 하도 더 크게 나타난다. Fig.

9에서 볼 수 있듯이 정입열조건에 비해 과도입열조건

에서는 더 큰 입열이 가해지므로 용 깃은 커지지만

날림으로 인해 큰 압흔이 존재한다. 이에 따라 Fig. 10

과 같이 정입열에서는 주로 계면을 따라 깃의 가장

자리에서 심부로 부식이 진행되는 것에 비해 Fig.

11와 같이 과도입열에서는 압흔으로 두께가 얇은 Al

재 쪽 깃의 심부와 깃의 가장자리로 부식이 동시

에 진행되므로 염수분무시간 증가에 따른 합강도

하의 원인이 된다.

3.3 착 합부

착제를 이용한 합부의 염수분무시험 후 단인장

Al/Fe 이종 속 합부의 부식특성

大韓熔接․接合學 誌 第32卷 第4號, 2014年 8月 397

59

0 500 1000 1500 2000

0

2

4

6

8

10

Salt spray duration (h)

Max

imum

load

(kN

)

Adhesive

CR

GA

CR, SPR

Fig. 12 Measured joint strength for tensile shear

test of adhesive bonding joint

(a) CR+Al (b) GA+Al

Fig. 13 Fracture surfaces after tensile shear test

of adhesive bonding joint (as-joined)

(a) before test (b) after test (CR side)

Fig. 14 Cross-sections of adhesive bonding joint

before and after tensile shear test (as

joined, CR+Al)

(a) before test (b) after test (GA side)

Fig. 15 Cross-sections of adhesive bonding joint

before and after tensile shear test (as

joined, GA+Al)

(a) as joined (b) after 2000 h salt spray

Fig. 16 Corrosion behavior of adhesive bonding

joint (CR+Al)

(a) 0 h (b) 1000 h (c) 2000 h

Fig. 17 Fracture surfaces after tensile shear test

of adhesive bonding joints with various

salt spray durations (CR+Al)

시험결과는 Fig. 12와 같다. SPR 합부에 비하여

착부는 기강도가 높으나, 염수분무시험 후 합강도

는 GA+Al조합에서는 SPR 합부와 유사한 수 이며

CR+Al조합에서는 오히려 더 낮게 나타난다.

염수분무 단인장시험에서는 Fig. 13(a)와 같이

CR+Al조합에서는 CR강 과 착제의 계면에서 단

이 발생하고, Fig. 13(b)와 같이 GA+Al조합에서는

강 과 GA도 의 계면에서 단이 발생한다. 단의

치는 단시험편의 단면을 통해 Fig. 14와 15와 같이

다시 확인하 다.

Fig. 14(a)와 같이 CR+Al조합의 착부는 단인

장시험 Al 재/ 착제/CR강 으로 구성되었으나

단인장시험 후에 CR강 쪽 단면을 찰한 결과 Fig.

14(b)와 같이 Al 재/ 착제 부분이 CR강 과 분리된

것을 볼 수 있다. 즉 본 실험에서 CR+Al조합의 착

부의 기 합강도는 착제와 CR강 의 합강도에

의해 결정되었다.

Fig. 15(a)와 같이 GA+Al조합의 착부는 단인

장시험 Al 재/ 착제/도 층/강 으로 구성되어 있

으나 단인장시험 후에 강 쪽 단면을 찰한 결과

Fig. 15(b)와 같이 Al 재/ 착제/도 층 부분이 강

과 분리된 것을 볼 수 있다. 즉 본 실험에서 GA+Al조

합의 착부의 기 합강도는 GA강 의 도 층과 강

사이의 합강도에 의해 결정되었다.

Fig. 16과 같이 CR+Al조합의 착부는 염수분무환

경에서 Al 재와 착제 사이, 착제와 CR강 사이

에서 모두 부식이 진행된다. 그러나 Al의 부식 가

강에 비해 높기 때문에 Al 재와 착제 사이의 부식이

더 심하게 발생한다.

Fig. 17(a)에서와 같이 착 직후에는 CR강 과

착제 사이에서 단이 발생하 으나 Fig. 17(b)

17(c)와 같이 염수분무시간이 길어질수록 부식으로 인

강민정․김철희․김 기․김동철․김종훈

398 Journal of Welding and Joining, Vol. 32, No. 4, 2014

60

(a) as joined (b) after 2000 h salt spray

Fig. 18 Corrosion behavior of adhesive bonding

joint (GA+Al)

(a) 0 h (b) 1000 h (c) 2000 h

Fig. 19 Fracture surfaces after tensile shear test

of adhesive bonding joints with various

salt spray durations (GA+Al)

0 500 1000 1500 2000

0

2

4

6

8

10

Max

imum

load

(kN

)

Salt spray duration (h)

WeldBond

CR, 11kA

CR, 13kA

GA, 11kA

GA, 13kA

CR, SPR

Fig. 20 Measured joint strength for tensile shear

test of weld-bond joint

(a) 11 kA (b) 13 kA

Fig. 21 Fracture surfaces after tensile shear test

of weld-bond joints with different welding

currents (as joined, CR+Al)

해 합력이 약화된 Al 재와 착제 사이가 분리되는

면 이 증가하는 것을 볼 수 있다.

Fig. 18과 같이 GA+Al조합의 경우 염수분무환경에

서 주로 Al 재와 착제사이로 부식이 진행되면서 분

리되는 것이 찰되고 GA강 쪽의 경우 도 층 두께가

얇아진다.

Fig. 19(a)에서와 같이 착 직후에는 강 과 도

사이에서 단이 발생하 으나 염수분무시간이 길어질

수록 CR+Al조합의 경우와 마찬가지로 합력이 약화

된 Al 재와 착제 사이가 분리되는 면 이 증가하는

것을 볼 수 있다.

Fig. 17(c)의 Al 단시험편에 남아있는 착제의

면 과 Fig. 19(c)의 Al 단시험편에 남아있는 도

층의 면 을 비교해 보면 2000시간 염수분무 후에

GA+Al조합의 착부(Fig. 19(c))에서 더 넓은 면

의 도 층이 Al 단시험편에 남아있는 것을 알 수 있

다. 이는 CR+Al조합과 GA+Al조합 모두 Al과 착

제 사이에서 진행되는 부식이 합력 하의 원인이 되

지만 CR+Al조합에 비해 GA+Al조합의 경우가 염수

분무환경에서 부식의 진행이 억제되었음을 의미하며 이

로 인해 착강도의 하가 보다 었던 것으로 단된다.

3.4 웰드본드 합부

웰드본드 합부의 염수분무시험 후 단인장시험결

과는 Fig. 20과 같다. 합 직후의 합강도는 착부

와 유사한 수 이며 2000시간 염수 분무시험 후의

합강도는 항 용 부와 유사한 수 이다. 항 용

입열별로는 과도입열조건에서의 기 합강도가 정

입열조건에 비해 약간 높게 나타나지만 염수분무시간이

증가함에 따라 그 차이가 감소하는 거동은 항 용

단독 용 시와 동일하다. 그러나 항 용 단독

용 경우와 달리 기 합강도나 염수분무시간에 따른

합강도 하 정도는 소재 조합별 차이가 크지 않다.

CR+Al조합 웰드본드 합부의 염수분무 단인

장시험을 진행한 면의 형상을 Fig. 21에 나타내었다.

항 용 입열에 의하여 용 깃부의 온도는 Al의

용융 이상으로 상승하고 깃의 주 에서 착제의

열화가 발생한다. 따라서 웰드본드 합부의 합강도

는 열화되지 않은 착부와 항 용 에 의한 합강

도에 의해 결정된다. GA+Al조합 웰드본드 합부의 염

수분무 단인장시험을 진행한 면의 형상을 Fig.

22에 나타내었다. CR+Al조합과 마찬가지로 항 용

입열에 의해 깃 주 에서 착제의 열화가 발생했

기 때문에 착제가 열화되지 않는 부 에서의 강 /도

층의 합강도와 항 용 에 의한 합강도에 의해

웰드본드부의 합강도가 결정된다.

염수분무시간에 따른 단인장시험 후 면 형상은

Fig. 23과 24와 같다. 앞 에서 설명한 것과 같이

Al/Fe 이종 속 합부의 부식특성

大韓熔接․接合學 誌 第32卷 第4號, 2014年 8月 399

61

(a) 11 kA (b) 13 kA

Fig. 22 Fracture surfaces after tensile shear test

of weld-bond joints with different welding

currents (as joined, GA+Al)

(a) 0 h (b) 1000 h (c) 2000 h

Fig. 23 Fracture surfaces after tensile shear test

of weld-bond joints with various salt spray

durations (GA+Al, welding current; 11 kA)

(a) 0 h (b) 1000 h (c) 2000 h

Fig. 24 Fracture surfaces after tensile shear test

of weld-bond joints with various salt spray

durations (CR+Al, welding current; 13 kA)

착부에서는 염수분무 시 Al 재과 착제 사이의 계면

을 따라 부식이 가장자리에서 심부로 진행되어 염수

분무 1000시간 시험편에서는 착 합부가 상당 부분

분리된 것을 볼 수 있다. 염수분무 2000시간 시험편의

경우에는 착 합부가 부분 분리되어 항 용 과

유사한 단양상을 보인다.

4. 결 론

본 연구에서는 자동차용 Al 재와 탄소강의 이종

속 조합을 항 용 , 착, 웰드본드로 합하여 염

수분무시험을 수행하고 부식특성을 평가하여 아래와 같

은 결론을 도출하 다.

1) SPR을 이용한 기계 합부의 경우 도 유무와

무 하게 2000시간까지의 염수분무시간에서는 합강

도의 하가 찰되지 않는다.

2) 항 용 부의 경우 염수분무시간 증가에 따라

합강조의 하가 찰되었다. 기 합강도는 CR강

에 비해 GA강 이용 시 더 높았으며, 정입열조건

보다는 과도입열조건에서 높았으나 염수분무시간에 따

른 합강도의 하의 정도도 높게 나타난다. 정입열

조건에서는 합부의 계면을 따라 깃 가장자리에서

심부로 진행되는 부식이 주된 합강도 하의 원인

이고, 과도입열조건에서는 계면 부식과 함께 압흔을 통

해 깃 심부에서 가장자리로 진행되는 부식이 동시

에 합강도 하에 향을 다.

3) 착 합부의 경우 기 합강도는 CR+Al조

합에서는 착제와 CR강 의 합강도에 의해 결정되

며 GA+Al조합에서는 GA강 내에서 강 과 도 층의

합강도에 의해 결정된다. 염수분무시험 진행에 따라

2가지 소재조합 모두 착제와 Al 재 사이에서 부식

이 진행되면서 합강도 하가 발생한다.

4) 웰드본드 합부의 경우 항 용 의 깃 주변

에서 착제의 열화가 발생하여 기 합강도는 착

제가 열화되지 않은 착부와 항 용 부에 의한

합강도에 의해 결정된다. 염수분무시험 시간증가에 따

라 기에는 합부 가장자리의 착부의 부식거동에

의해 합 강도 하가 발생하고, 일정 시간 후에는

착 합부가 분리되므로 항 용 부의 부식거동에 따

라 합강도 하가 발생한다.

References

1. S. Imaizumi: Welding of Aluminum to Dissimilar

Metals, Welding International, 10-8 (1996), 593-604

2. S. Katayama: Laser Welding of Aluminum Alloys

and Dissimilar Metals, Welding International, 18-8

(2004), 618-625

3. K. Himmelbauer: The CMT-Process - A Revolution

in Welding Technology, IIW DOC. XII-1845-05, 2005

4. Y. Kim, K.-Y. Park and K.-D. Lee: Steel to Aluminum

Joining by Arc Process, Journal of KWJS, 28-5

(2010), 493-495 (in Korean)

5. M. Kang and C. Kim: Cold-Metal-Transfer Arc Joining

of Al 6K32 Alloy to Steel Sheets, Defect and Diffusion

Forum, 334-335 (2013), 247-251

6. T. Watanabe, A. Yanagisawa and H. Takayama:

Solid State Welding Aluminum Alloy to Steel Using

a Rotating Pin, Quarterly Journal of the Japan

Welding Society, 22-1 (2004), 141-148

7. H.-S. Bang, H.-S. Bang and G.-H. Jeon: Recent Studies

on Friction Stir Welding Techniques for Dissimilar

Materials, Journal of KWJS, 29-5 (2011), 535-538

(in Korean)

8. M.-S. Kim, H.-Y. Kim, S.-H. Yoo, J.-H. Kim and

J.-K. Kim: Effect of Curing Agent on the Curing

Behavior and Joint Strength of Epoxy Adhesive, Journal

of KWJS, 29-4 (2011), 416- 422 (in Korean)

강민정․김철희․김 기․김동철․김종훈

400 Journal of Welding and Joining, Vol. 32, No. 4, 2014

62

9. H. Laukant, E. Guimaraens, U. Glatzel: Laser Beam

Aluminum-Steel Joints - Mechanical and Dynamical

Properties and Detailed Microstructural Analysis of

Intermetallic FeAl-Phases, Congress Proceedings of

ICALEO, Laser Materials Processing Conference, 2007,

588-595

10. O. E. Guengoer and C. Gerritsen: Effect of Filler

Wire Composition and Metallic Coating on the Joint

Performance of Aluminium/Steel Braze-Welds, Welding

& Cutting, 7-5 (2008), 303-312

11. H. Laukant, C. Wallmann, M. Mueller, M. Korte,

B. Stirn, H.-G. Haldenwanger and U. Glatzel:

Fluxless Laser Beam Joining of Aluminum with

Zinc Coated Steel, Science and Technology of

Welding and Joining, 10-2 (2005), 219-226

12. T. Iwase, S. Sasabe, T. Matsumoto, M. Tanigawa,

M. Tawara and Y. Hattori: Dissimilar Metal Joining

between Aluminum Alloy and Hot-Dip Aluminized

Steel Sheet, Kobelco Technology Review, No. 28, 2008

13. J. Wloka, H. Laukant, U. Glatzel and S. Virtanen:

Corrosion Properties of Laser Beam Joints of Alu-

minum with Zinc-coated Steel, Corrosion Science,

49-11 (2007), 4243-4258

14. H.-C. Chen, A. J. Pinkerton, L. Li, Z. Liu and A.

T. Mistry: Gap-free Fibre Laser Welding of Zn-coated

Steel on Al Alloy for Light-weight Auto- motive

Application, Materials and Design, 32-2 (2011),

495-504

15. N. LeBozec, A. LeGac and D. Thierry: Corrosion

Performance and Mechanical Properties of Joined

Automotive Materials, Materials and Corrosion, 63-5

(2012), 408-415

16. S. Takahisa and T. Lizuka: Galvanic Corrosion Related

to Steel/Aluminum Dissimilar Joining Tailored Blank,

Key Engineering Materials, 611-612 (2014), 1460-1467

17. D. C. Saha and Y.-D. Park: A Review on Al-Al/

Al-Steel Resistance Spot Welding Technologies for

Light Weight Vehicles, Journal of KWJS, 29-4 (2011),

397-402 (in Korean)