본 연구에서는 자동 용접 시스템에 의해 알루미늄 합금의 철도차량 차체 하부구조의 주요 구성품인 Base Panel 소조립품의 용접 조립 생산을 수행 할 때, 적용되는 용접 공정의 주요 변수에 대하여 적정한 용접 조건의 선정을 위한 연구를 수행하였다.
이를 위해 철도차량의 Base Panel에 사용되고 있는 6005A-T6 압출재를 실험용 모재로 하여 MIG용접 공법을 적용하였으며, 소모성 용접 재료로 아르곤 보호가스와 ER5356, ER4043의 용가재를 사용하였다. 또한 용접기의 SynchroPuls 기능의 Pulse 주파수를 2.5Hz, 4.5Hz의 두 가지로 적용하고 용입성에 영향을 미치는 용접 이음부의 루트 페이스를 1.0mm, 1.5mm의 두 가지 조건으로 하여 용접 전류와 전압을 변화시키며 자동 용접 시스템에 의해 각 용접 조건의 시편을 제작하였다. 그리고 이 시편의 용접부 외관 형상에 대한 적합성 평가와 거시조직 단면시험, 인장시험, 굽힘시험, 경도시험 등의 기계적 특성 평가를 위한 시험을 실시하였다.
이 결과를 통하여 철도차량 하부구조의 용접 품질 기준을 만족하고 양산에 적용 가능한 적정한 용접 조건 범위를 선정하였으며, 최적화된 용접 조건을 제시하였다. 또한 선정된 용접 조건을 적용한 피로시험을 통해 양산품 제작을 위한 용접 내구성을 검증하였다.
본 연구를 통하여 검증된 용접 주요 변수에 의한 최적화된 용접 조건은 철도차량의 하부구조와 유사한 용접 이음부로 설계된 옥상구조물의 Roof panel, 측면구조물의 Side panel이나 철도차량 주요 구성품의 용접 품질 향상을 위한 용접 조건으로 적용이 가능할 것으로 판단된다.