Hastelloy C-22 와이어를 이용한 선박용 프로펠러의 Nd:YAG 레이저 클래딩

초록

본 연구는 선박에서의 핵심 부품인 프로펠러에 와이어 레이저 클래딩 기술을 사용함으로써 수명연장을 가능하게 하기 위한 기초 연구를 하는 데 목적이 있다. 선박용 프로펠러로 주로 쓰이는 HBsC1모재에 Hastelloy C-22 와이어를 자동공급시켜 Nd:YAG 레이저 빔의 열원으로 클래딩 실험을 하였다. 본 연구에서는 레이저빔에 저흡수율 과 고반사율의 특성을 지닌 HBsC1에 Hastelloy C-22 와이어를 이송시켜 최적의 공정변수를 찾기 위한 클래딩 실험을 하였다. 레이저 첨두 출력, 와이어 이송 방향, 와이어 이송 각도, 클래딩 속도 등의 가공변수에 따른 클래딩 형상을 연구하여 적절한 층을 비교하고 미세조직, 경도 등을 분석하여 최적의 클래딩 공정변수에 대해서 연구하였다. 결론에서는 HBsC1모재에 Hastelloy C-22 와이어로 클래딩 할 경우 최적의 클래딩 레이저 출력은 1.8kW이고, 클래딩 속도는 0.4 ~ 0.8mm/s, 와이어 이송속도는 4mm/s의 조건에서 양호한 클래드가 형성되었다.