61 연구논문 마찰교반접합한오스테나이트계스테인리스강과 6013 알루미늄합금이종접합부의접합특성및계면성질 이원배 * Gehard Biallas ** Martin Schmuecker ** 정승부 * * 성균관대학교신소재공학과 ** 독일우주항공센터재료연구소 Joint properties and Interface Analysis of Friction Stir Welded Dissimilar Materials between Austenite Stainless Steel and 6013 Al Alloy Won-Bae Lee*, Gehard Biallas**, Martin Schmuecker** and Seung-Boo Jung* *Department of Advanced Materials Engineering, Sungkyunkwan University, Suwon 440-746, Koera **DLR-German Aerospace Center, Institute of Materials Research, Koln D-51170, Germany Abstract Dissimilar joining of Al 6013-T4 alloys and austenite stainless steel was carried out using friction stir welding technique. Microstructures near the weld zone and mechanical properties of the joint have been investigated. Microstructures in the stainless steel side were composed of the heat affected zone and the plastically deformed zone, while those in the Al alloy side were composed of the recrystallized zone including stainless steel particles, the thermo-mechanically affected zone and the heat affected zone. TEM micrographs revealed that the interface region was composed of the mixed layers of elongated stainless steel and ultra-fine grained Al alloy with lamella structure and intermetallic compound layer. Thickness of the intermetallic layer was approximately 300nm and was identified as the Al4Fe with hexagonal close packed structure. Mechanical properties, such as tensile and fatigue strengths were lower than those of 6013 Al alloy base metal, because tool inserting location was deviated to Al alloy from the butt line, which resulted in the lack of the stirring. * Corresponding author : sbjung@skku.ac.kr (Received August 19, 2005) Key Words : Friction stir welding, Dissimilar materials joint, TEM analysis, Tensile and fatigue strength 1. 서론 비강도가우수한알루미늄합금과우수한부식특성, 높은정적혹은동적강도를나타내는스테인리스강의이종재료접합부는경량이며우수한기계적특성을동시에보유할수있기때문에자동차및항공기부품제작에적용이기대된다 1). 그러나아크 2), 레이저 3) 등을이용한용융용접 (fusion welding) 법을이종재료의접합에적용할경우, 두재료의상이한물성차이로인한접합계면에취약한금속간화합물및기공이형성되어접합부기계적인특성을저하시키는문제점이있 다. 따라서두재료의융점이하에서접합을수행할수 있는고상접합 (solid state bonding) 에대한필요성 이증가하고있다 4-5). 마찰교반접합법 (Friction Stir Welding, 이하 FSW) 은 1991년영국의용접연구소 (TWI) 에서개발된이래, 용융용접이곤란하다고알려진고강도알루미늄합금의접합에적용되어결함이없는접합부및우수한기계적인특성을얻을수있었으며, 동시에접합부에주조조직이아닌미세한등축재결정조직을형성시킬수있다. 현재는고강도알루미늄합금 6) 의접합은물론, 마그네슘합금 7-8), 티타늄합금 9), 동합금 10) 및철계 11) 재료의접합에도적용하는등용도를넓혀가고 大韓熔接學會誌第 23 卷第 5 號, 2005 年 10 月 469
62 이원배 Gehard Biallas Martin Schmuecker 정승부 있는실정이다. 또한두가지의기능을동시에보유할수있는이종재료의접합에도 FSW를이용하려는연구가활발히진행되고있다. FSW를이용한이종재료접합의경우, 다른형태의알루미늄합금및마그네슘합금 (dissimilar formed Al alloys or Mg alloy) 의접합시 12-13) 기존동종재료를접합하는경우와동일한공정으로서접합이가능하지만, 알루미늄합금 / 마그네슘합금 14), 알루미늄합금 / 동합금 15), 알루미늄합금 / 탄소강 5) 등과같은이종재료 (dissimilar alloys) 접합시에는기존의공정으로는건전한접합부를쉽게얻을수없다고알려졌다. 본저자들에의하면 15), 물리적인성질이상이한재료를 FSW한경우, 접합툴 (welding tool) 의삽입위치를두재료를맞댄면이아닌연질재료쪽으로약간이동하여접합한경우가더욱우수한접합부특성을나타낸다고보고하였다. 또한이동거리 (deviation distance from butt line) 는접합하고자하는재료에따라다르다. FSW한이종재료의계면생성물의양은고상접합법의특성상용융용접한경우에비해상당히미미하며매우얇기때문에이에대한분석이용이하지않으며, 현재까지이에대한보고가거의없다. 따라서본연구는접합툴의삽입위치를이동하여 FSW한오스테나이트계스테인리스강과알루미늄합금이종재료접합부근방의미세조직및기계적강도를측정하여접합특성을파악하고투과전자현미경 (Transmission Electron Microscopy, TEM) 을이용하여계면생성물및계면근방의조직분석을하고자한다. 2. 실험방법 Table 1은본실험에사용된두재료의화학적조성을나타낸다. 4mm 두께의 6013-T4 알루미늄합금과 304 스테인리스강의접합은 TWI 특허를기본으로하여 DLR (Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, German Aerospace Center) 내밀링머신을개조하여제작한마찰교반접합기를이용하여실시하였다. 접합조건은툴회전속도 800 rpm, 접합속도 80 mm/min 이었으며접합방향은알루미늄합금의압연방향과평행한방향으로실시하였다. Fig. 1은 Table. 1 Chemical composition of 6013 Al alloy and stainless steel Cu Mg Mn Fe Si Zn Ti Cr Ni C Al 6013 -T4 1 0.9 0.5 0.3 0.8 0.1 0.1 0.1 - - Bal. 304 - - 1.45 Bal. 0.75 - - 18 10 0.02 - Fig. 1 Schematic illustrations of friction stir welding process (a) applied to dissimilar metal joints between stainless steel and Al alloy and tensile (or fatigue) test specimen (b). 본연구에서적용한접합공정및인장피로시험편의형상을나타낸다. 이종재료의마찰교반접합은일반적인동종재료의접합방식과는다르게접합툴의삽입위치를두재료의맞댄면에서연질인알루미늄합금쪽으로약 2mm이동하였다. 주로알루미늄합금을교반시켜알루미늄합금의과열및툴마모현상을방지하였으며접합핀의가장자리부분만이스테인리스강의교반에관여하였다. 접합후, 접합부근방의조직학적인특성을분석하기위해광학현미경을이용하였으며, 계면특성을파악하기위해주사전자현미경 (Scanning Electron Microscopy, SEM) 과 TEM을이용하여관찰하였다. FSW한이종재료의접합계면은두재료내성분원소의상호확산이일어날만한온도및시간이충분하지않기때문에계면생성물의범위가매우작다. 따라서분석영역이매우협소하기때문에광학및주사전자현미경을이용한분석이거의불가능하다. 따라서높은분해능을가지고있는 TEM (Philips EM 430, 300kV) 을이용하여계면의조직및상분석을행하였다. TEM 분석을위해, 방전가공기를이용하여접합부를판재의형태로절단한후두께가약 0.5mm 가되도록기계연마였다. 연마후디스크펀치 (disc punch) 를이용하여계면이중앙에오도록위치시켜직경 3mm의디스크를제작하였다. 이시편을다시연마하여약 50μm두께로만든후이온빔연마기 (GATAN PIPS) 를이용하여계면을최대한얇게연마하여분석영역을확보하였다. 기계적인특성평가는경도, 인장강도, 피로강도시험을행하였다. 경도시험은비커스경도계를이용하였으며, 접합방향에수직인단면을절단하여 1kg 하중하에서 30초동안실시하였다. 인장시험은 Instron Type 인 470 Journal of KWS, Vol. 23, No. 5, October, 2005
마찰교반접합한오스테나이트계스테인리스강과 6013 알루미늄합금이종접합부의접합특성및계면성질 63 장시험기를사용하였으며시험속도는 1mm/min 이었다. S-N 피로시험은일정하중진폭 (constant load amplitude) 하에서, 응력비 (stress ratio, R)=0.1 와주파수 (frequency)=62.5hz의조건에서최대하중 100kN인피로시험기를이용하였다. Fig. 1에서알수있듯이인장및피로시험편은동일하게사각형형태이며, 접합라인에수직으로절취하였으며게이지영역은길이 20mm, 넓이 9mm, 두께 2.5mm 였다. 접합부아래부분의미교반부위 (unstirred zone) 는결함이없는이종재료접합부의기계적특성을파악하기위해제거하였다. 위의시험편형태는 ASTM 규격에없으며단지실험용규격이다. 3. 실험결과및고찰 3.1 조직관찰 Fig. 2는 FSW한이종알루미늄합금과스테인리스강접합부의거시조직및알루미늄합금측의미세조직을나타낸다. 접합툴의삽입위치가맞댄면에서알루미늄합금측으로이동하였기때문에두재료의계면과일치하지않으며불규칙한접합계면이형성됨을확인할수있다. 또한접합계면아래부분에미접합영역 (unbonded region) 이존재하는데이는회전하는접합핀의가장자리만이스테인리스강을교반시켜계면아래부분에서는교반효과가미치지못했기때문이다. 이러한문제를해결하기위해서접합툴의삽입위치를 스테인리스강쪽으로이동시켰으나툴의마모및과열에의해건전한접합부를얻을수없었다. 따라서접합계면아래부분의미접합영역이형성되지않기위해서는동일한접합툴삽입위치에서아래부분까지교반효과가미칠수있도록특별하게설계된접합툴을이용해야한다고생각된다. 접합중심부에서는툴의교반작용에의해맞댄면에서탈락한스테인리스강입자들이분산되어있으며, 복합재료 (composite) 와같은조직을형성하였다. 6013 알루미늄합금모재 (d) 는재료의압연방향과평행하게연신된 (elongated) 조직이관찰되고있으며, 제2상들이입내에골고루분포하고있음을알수있다. 회전하는접합툴의직접적인소성변형의영향은받지않고, 발생하는마찰열의영향을받는열영향부 (c) 에서는모재와거의유사한조직을유지하고있었다. 열및기계적인영향부 (b) 에서는모재와전혀다른방향으로연신된조직이형성되었으며, 국부적인영역에서매우미세한재결정조직들이관찰되었다. 이영역은완전한재결정이일어날만큼충분한소성변형및온도조건에이르지못하기때문에, 원래모재의결정립이연신되며, 소성변형하는동안전위의이동 (climb) 과활주 (glide) 에의한등축의저경각입계의아결정립들이형성된동적회복 (dynamic recovery) 된조직이주를이루고있으며국부적인영역에서만재결정조직이형성된다고보고된다 6). 접합툴삽입영역 (a, 교반부 ) 은모재와전혀다른등축의미세한재결정조직이형성되었으며, 접합계면근방에서탈락된스테인리스입자도동시에관찰되었다. Fig. 3은접합부근방스테인리스강의미세조직변화를나타내고있다. 접합계면에서약 10μm이내의영역 Fig. 2 Macrostructure (upper) of FSWed dissimilar materials joints and microstructures on Al alloy side : (a) FSW center, (b) TMAZ (thermo-mechanically affected zone), (c) HAZ (heat affected zone) and (d) 6013 base metal Fig. 3 Microstructures on the stainless steel side: (a) lower magnification image of stainless steel at the interface, (b) higher magnification image of stainless steel at the interface, (c) region in 1mm away from the interface and (d) stainless steel base metal 大韓熔接學會誌第 23 卷第 5 號, 2005 年 10 月 471
64 이원배 Gehard Biallas Martin Schmuecker 정승부 에서소성유동조직이관찰되었다. 그러나접합툴에의한소성변형이미미하기때문에광범위한조직변화는확인할수없었다. Fig. 3 (b-d) 는각각계면, 접합부에서약 1mm 떨어진영역, 스테인리스강모재의광학조직을나타낸다. 스테인리스강모재의경우, 오스테나이트조직을나타내고있으며, 쌍정 (twin) 조직도관찰되었다. 접합부계면및열영향부의경우, 결정립크기의변화는관찰할수없었으나, 쌍정의밀도가증가함을알수있다. 계면에서쌍정밀도증가는주로소성변형및이에동반하는마찰열에의한어닐링쌍정 (annealing twin) 이주요형성기구라생각된다. 쌍정의형성은 FCC 구조를한오스테나이트계스테인리스강의낮은적층결함에너지 (stacking fault energy) 에기인한다. 적층결함에너지가낮기때문에변형이전위의교차슬립및용이활주에의한회복보다는쌍정형성을통해변형의연속성을유지한다. 접합부근방의경우, 미세한입자의밀도가모재와열영향부에비해상당히증가함을알수있다. Fig. 4는접합부근방의스테인리스강의경도분포를나타내고있다. 알루미늄합금측의경도분포는 FSW Fig. 4 Hardness distribution near stainless steel side of FSWed dissimilar joints and micros tructures related to hardness measuring points: (a and b) stainless steel parts within 0.5 mm from the interface, (c) unaffected 304 base metal and (d) heat affected zone 한석출경화형합금의일반적인경도분포와유사하게접합부근방에서연화된영역이형성되며교반부에서는열영향부에비해약간상승하였으며계면에서탈락한스테인리스강입자가존재하는영역에서매우높은경도가측정되었다 4). 스테인리스강의경도는접합계면에서모재방향으로판두께중심부 (mid plane) 와중심부에서윗면으로각각 0.5, 1 과 1.5mm 로이동하여측정하였다. 접합계면근방스테인리스강의경도는판두께중심부에서윗면으로갈수록전체적으로상승하고있음을알수있다. 판두께중심부의경우, 계면에서만경도가상승하였고, 모재에비해경도가현저하게낮은열영향부 (d) 가존재하였다. 접합계면위부분으로이동할수록, 계면근방의경도가상승하는경향을보였으며, 계면에서 4-5mm 떨어진영역, 즉접합툴숄더 (shoulder) 의영향을받은영역에서도모재에비해높은경도가측정되었다. 모재에비해경도가높았던 (a) 와 (b) 영역의조직을관찰해본결과, 모재에비해미세한검은입자들이결정립내에상당히높은밀도로분포하고있음을확인하였으며, 모재에비해낮은영역의경우약간의결정립조대화가발생함을알수있다. 계면근방및접합부위부분의검은입자생성및밀도증가는두가지원인으로유추할수있다. 첫번째, 접합툴에의한소성변형및온도의상승으로인한제2 상즉시그마상 (sigma phase) 16) 혹은탄화물이형성되었기때문으로생각된다. Chen 등에의하면 5), 동일한 FSW 공정으로 6061 알루미늄합금과 AISI 1018 강을접합한경우, AISI 1018강의온도는최고 631 까지상승한다고보고하였다. 본실험에서도이와유사하게온도가상승한다면탄화물이석출되기위한온도가충분하지만유지시간이매우짧기때문에단지온도상승에의한탄화물의생성이아닌강소성변형의도입으로인해고온에서짧은유지시간에도불구하고제2 상의석출이가능하리라생각된다. 다른하나는소성변형에의한전위밀도증가이다. 전위가많은영역은그주위의영역에비해화학액에대한반응속도가빠르기때문에이와같이점의형태로재료내부에서관찰될수있다 17). 두가지의원인모두재료를경화시킬수있기때문에, 접합부계면근방및위부분에서모재에비해높은경도가측정되었을것으로사료된다. Fig. 5는이종접합부의계면 SEM 사진및 EDS 선분석결과이다. 계면근방스테인리스강에서기계적인교반에의해두재료의적층된조직을관찰할수있었으며 Al, Fe의상호확산거동은확인할수없었다. 영역 9와 10의위치에서는 Fe와 Al이일정비율 472 Journal of KWS, Vol. 23, No. 5, October, 2005
마찰교반접합한오스테나이트계스테인리스강과 6013 알루미늄합금이종접합부의접합특성및계면성질 65 Fig. 5 SEM image of the interface between FSWed stainless steel and Al alloys and EDS elements line profile 로검출되었으며, 금속간화합물의생성가능성이있음을알수있다. 그러나 SEM의분해능한계로인해신뢰할수있는분석은어렵기때문에, 고배율의 TEM이용하여분석을하였다. Fig. 6은 TEM을이용한계면근방의조직사진및 EDS결과를나타낸다. 매우복잡한계면양상을나타내고있음을알수있으며전체적인계면반응층의두께는약 3μm정도임을확인하였다. 점 1은스테인리스강과동일한화학조성을나타내고있으며, 알루미늄의확산이미치지않는영역임을알수있다. 점 2 와 4의영역에서는스테인리스강을구성하는원소가주로검출되었으며미량의알루미늄원소도포함되어있음을확인하였다. 이영역은마찰교반에의한스테인리스강의변형조직임을확인하였다. 그러나점 3의경우알루미늄원소가주로검출되었으며미량의 Fe, Ni, Cr 과 Mn등스테인리스강의원소들도검출되었으며스테인리스강에서알루미늄합금측으로확산이일어난변형조직임을확인하였다. 점 5 영역에서는 Al 과 Fe가일정한비율로검출되었으며두원소의상호확산에의한금속간화합물이형성된영역이라생각된다. 스테인리스강과금속간화합물층사이의영역에서는툴의교 반에의한소용돌이형태 (swirl or vortex) 의적층 (lamella) 조직이관찰되었다. 점 6 영역에서는알루미늄합금의성분원소만이검출되었다. 위의결과를통해 FSW한알루미늄합금과스테인리스강이종재료계면에서는소성유동된스테인리스강 / 소성변형에의한알루미늄합금과스테인리스강의적층영역 / 금속간화합물층 (intermetallic compound layer)/ 재결정된알루미늄합금의순서로형성됨을확인하였다. Fig. 7은계면근방의알루미늄합금과스테인리스강의적층영역에대한고배율 TEM 사진및회절패턴을나타낸다. 혼합층 (mixed layer) 내에서는각각초미세등축결정립 (ultra-fine equaxied grain) 과연신된결정립의생성을확인하였다. 초미세결정립의경우 ( 점 1과 4), 주로 6013 알루미늄합금원소로구성되어있으며미량의 Fe 가동시에검출되었다. 초미세등축결정립의형성은툴의교반및마찰열에의한동적재결정및 Fe의확산으로인한입자미세화효과에의한것으로사료된다. 연신된결정립의영역 ( 점 3과 5) 에서는주로스테인리스강성분원소가검출되었으며, 연신된형태의스테인리스강조직은강자성 (ferromagnetism) 의형성에의한강한수차 (astigmatism) 에기인한다고사료된다. 강자성의형성은 FSW 도중, 강한변형및온도이력에의해원래모재가가지고있던비자성의오스테나이트조직이강자성을갖는페라이트조직으로변태가일어난것으로사료된다. 이영역에서얻은회절패턴을분석한결과 FCC 결정구조보다는 BCC 결정구조에기인한패턴이강하게형성됨을확인하였다. 또한이영역에서미량의 Al이검출되었는데페라이트안정화원소로알려진 Al 원소의확산으로인한오스테나이트와페라이트의이상 (duplex) 스테인리스강으로조직변태가일어난것으로사료된다. Fugiwara 등에의하면 18), 316L 스테인리스강분말을 50 의매우낮은밀링온도에서기계적인합금화 (mechanical alloying) 한경우분말의외주부에초미세결정립의페 Fig. 6 TEM micrograph including interface region between FSWed stainless steel (upper) and Al alloy(lower) and EDS point analysis of each region Fig. 7 Higher magnification TEM micrograph (a) including interface region and electron diffraction pattern (Scherrer ring, b) on the elongated stainless steel region (point 3 and 5) 大韓熔接學會誌第 23 卷第 5 號, 2005 年 10 月 473
66 이원배 Gehard Biallas Martin Schmuecker 정승부 Fig. 8 TEM micrograph (a), selected area diffraction patterns (b) and EDS analysis (c) of the reaction layer Fig. 9 Strain-stress curve for the FSWed dissimilar joints (a) and fractured specimens (b) 라이트상이형성된다고보고하였으며이를응력유기페라이트변태 (strain-induced ferrite formation) 라하였다. 기계적인합금화와유사하게, FSW와같이매우빠른속도로변형이가해지는공정에서도비교적낮은온도에서변형유기페라이트상이생성될수있다고판단된다. 따라서강자성에기인한수차, BCC 결정구조, 페라이트안정화원소인 Al의확산을통해페라이트상변태가일어났음을예상할수있으나, 이에대한분석은계속진행중에있다. Fig. 8은금속간화합물층의고배율 TEM 사진, 회절 (Selected Area Diffraction) 패턴및 EDS 결과를나타낸다. 금속간화합물층의두께는평균약 300nm정도이고, 주로 Al과 Fe로구성되어있으며미량의 Cr, Ni, Mn이검출되었다. 회절패턴분석을통해금속간화합물층은격자상수 (lattice parameter, a) 가약 1.1nm 인조밀육방정 (hexagonal close packed structure) 구조를가지고있음을알수있다. 회절패턴및 EDS 결과를통해 Cr, Ni, Mn이고용된 Al 4 Fe 금속간화합물로동정할수있다. 해약 8배이상의값을나타낸다. 최대변형영역은 6013-T4 합금에제한된다. Fig. 10은스테인리스강과알루미늄합금의접합부및 6013-T4 모재의피로특성을나타낸그래프및시험후파단된시험편을나타낸다. 접합중심부와피로파괴가일어난영역은일치하고있지않음을알수있다. 6013-T4 모재피로특성과비교한결과, 이종재료 접합부의피로특성은알루미늄모재에비해약 40% 정도감소함을알수있었으며, 고주기 (number of cycle) 영역으로갈수록차이는커짐을알수있다. FSW된스테인리스강과알루미늄합금접합부는접합툴의삽입위치가알루미늄합금측으로이동되어있기 3.2 기계적특성평가 Fig. 9는스테인리스강과알루미늄합금의이종재료접합부의인장강도시험결과및파단후시편의형상을나타낸다. 인장파단은계면반응층과알루미늄합금측에서동시에일어남을알수있다. Curve A는시험편전체의인장특성을나타낸것으로서, 최대인장강도는 229MPa 이고, 파괴시변형률은약 0.833% 이었다. Curve B는파괴가일어난영역에서의인장특성으로, 최대인장강도는 A와유사하고, 파괴시변형률은약간감소한 0.728% 이었다. Curve C는최대변형이일어난영역에서의인장특성을나타내고있으며, 최대파괴변형률은약 6.14% 이고이는 B와 C에비 Fig. 10 S-N curves for Al 6013-T4/stainless steel joint and Al 6013-T4 base metal and macroscopic views from : (a) top and (b) lateral of fatigue failure specimen 474 Journal of KWS, Vol. 23, No. 5, October, 2005
마찰교반접합한오스테나이트계스테인리스강과 6013 알루미늄합금이종접합부의접합특성및계면성질 67 으며, Cr, Ni, Mn이약간고용된 Al 4Fe상으로동정되었으며, 두께는약 300nm이었다. 5) 이종재료접합부의기계적인강도는알루미늄합금모재의약 60-70% 였으며, 툴삽입위치의이동으로인한교반부족의영향으로사료된다. 후 기 이논문은한국과학재단에서지원한해외공동연구과제수행결과입니다. 참고문헌 Fig. 11 Fractured surfaces showing the fatigue crack initiation site 때문에계면에서는교반부족 (lack of stirring) 이현상이나타나는데, 이부위에서균열이시작되고파괴가진행됨을알수있다. 따라서툴삽입위치의이동으로건전한접합부를얻을수있었으나, 교반부족으로인해접합부강도에악영향을미치고있음을알수있다. Fig. 11은피로시험후파단면사진으로피로파괴가발생하는균열시작부 (crack initiation site) 를나타내고있다. 파단면은 6013-T4 알루미늄합금과스테인리스강상호교반부족의양상을나타내고있으며결과적으로이른 (premature) 피로파괴특성을나타낸다. 4. 결론 마찰교반접합법을적용하여오스테나이트계스테인리스강과알루미늄합금이종재료를접합시켜다음과같은결과를얻을수있었다 1) 접합툴의삽입위치를두재료를맞댄면에서알루미늄합금측으로이동시켜, 물성차가큰이종재료의접합을행하였으며, 접합부아래부분의미접합부위를제외한건전한접합부를얻었다. 2) 접합부는소성유동된스테인리스강, 툴의교반및열영향을받은스테인리스강과알루미늄합금의적층조직, 금속간화합물층, 계면에서탈락한스테인리스강입자를포함하는재결정알루미늄조직, 열및기계적인변형조직, 열영향부로이루어짐을알수있다. 3) 계면반응층근방의스테인리스강측에서는강한소성변형및마찰열, 페라이트안정화원소인 Al의확산으로인해모재의오스테나이트상과다른강자성을띠고체심입방정구조를가지고있는페라이트상이라사료되는조직이형성되었다. 4) 금속간화합물층은조밀육방정구조를가지고있 1. Joining forces for multiple properties, Eurecka February 2003 Available from: www.eurekamagazine.co.uk 2. S. Ramasamy: Drawn arc stud welding: Crossing over from steel to aluminum, Welding Journal, 2 (2003), 35-39 3. K. Richter, G. Bostanjoglo, R. Dommaschk, R. Mayrhofer, D. Weber and H. Weber: Comparative study on aluminum and steel welding with cw and repetitively Q-switched Nd-YAG lasers, SPIE, 2789-12 (1996), 12-20 4. H. Uzun, C. D. Donne, A. Argagnotto, T. Ghidini and C. Gambaro: Friction stir welding of dissimilar Al 6013-T4 to X5CrNi18-10 stainless steel, Materials and Design, 26 (2005), 41-46 5. C.M. Chen and R. Kovacevic: Joining of Al 6061 to AISI 1018 steel by combined effects of fusion and solid state welding, International Journal of Machine Tools and Manufacture, 44 (2004), 1205-1214 6. J. -Q. Su, T. W. Nelson, R. Mishra and M. Mahoney: Microstructural investigation of friction stir welded 7050-T651 aluminium, Acta Materialia, 52-3 (2003), 713-729 7. Wonbae Lee, Jongwoong Kim, Yunmo Yeon, Senugboo Jung : The joint characteristics of Friction Stir Welded AZ 91 D Magnesium Alloy, Materials Transaction (JIM), 44-5 (2003), 917-923 8. Wonbae Lee, Yunmo Yeon and Seungboo Jung : Joint properties of friction stir welded AZ31B-H24 magnesium alloy, Materials Science and Technology, 19 (2003), 785-790 9. Wonbae Lee, Changyoung Lee, Woongseong Chang, Yunmo Yeon and Seungboo Jung: Microstructural investigation of friction stir welded pure titanium, Materials Letters, 59(2005), 3315-3318 10. Hwasoon Park, T. Kimura, T. Murakami, Y. Nagano, K. Nakata and M. Ushio: Microstructures and mechanical properties of friction stir welds of 60% Cu 40% Zn copper alloy, Materials Science and Engineering A, 371(2004), 160-169 11. A. P. Reynolds, Wei Tang, T. Gnaupel-Herold and H. Prask: Structure, properties, and residual stress 大韓熔接學會誌第 23 卷第 5 號, 2005 年 10 月 475
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