The Remote welding system(RWS) using $CO_2$ laser equipment has focusable distance of laser beam longer than 800 mm from workpiece and can deflect the laser beam by the scanner mirrors very rapidly. In the case of normal welding system based on robot, there is a limit to move the shortest path in short time and this causes interference between robot and workpiece. On the other hand, RWS is the optimized equipment to get big merits with advanced sequence of welding and short cycle time. However, there is still a pending task such as the control of plasma in the welding process of thick sheets therefore, it requires high power laser beam because of the absence of assist gas equipment in itself. In this study, high-tensile steel plates were overlap welded with $CO_2$ RWS for the production of car body and the influence of penetration depth according to the existence of assist gas was analyzed. Excellent tensile strength with enough width of molten zone independent to penetration depth was observed under welding condition with 3.6 kW laser power and 2.8 m/min welding speed without assist gas. Finally, the proto-type automotive parts were produced by applying the deduced optimal welding condition.
The characteristics of $CO_2$ or Nd:YAG laser welded 600MPa ade TRIP steel was investigated. He or Ar gas was used as a shield gas in case of $CO_2$ laser welding, but the shield gas was not used in case of Nd:YAG laser welding. Bead on plate welding was performed with various welding conditions. Defects in the joints of both welding type occurred at 1.8m/min but were not observed over the welding speed of 2.1m/min in case of Nd:YAG laser welding. However, porosity occurred in $CO_2$ laser welding and the tendency of decreasing with the increase of welding speed. The hardness was the highest at heat affected zone near fusion zone as well as at the fusion zone and decreased on approaching the base metal. In a perpendicular tensile test to the weld line, all specimens that have been welded at optimum conditions were fractured at the base metal, and the tensile properties showed the rather higher than those of raw material. In a parallel tensile test, the strength of the joints was higher than that of the base metal. Elongation was found to be lower than that of the raw material. Forming height by Erichsen test and elongation were deeply related with the ratio of base metal/weld metal and the maximum hardness of the weld metal. Also porosity induced to decrease the strength and the elongation. The maximum formability was recorded at approximately 80% as compared with that of the raw material with the optimum condition.
For laser welding in shipbuilding industry, gap bridging capability is one of the most important characteristics to achieve the high productivity and good weld quality. Recently, laser-GMA hybrid welding process is regarded as a distinctive method to overcome the tight gap tolerance with improving the productivity. In this study, the influence of process parameters on the bead formation was experimentally analyzed and the relationship between the process parameters and geometric imperfections was investigated. It was revealed that undercut, excessive weld metal, excessive penetration and incompletely filled groove were the major geometric imperfections. The optimized wire feeding and arc pressure were necessary to ensure the gap bridging ability. The approach to select the process parameters was conducted for butt welding with up to 2mm joint gap, in which the sound weld beads were generated without changing the welding speed.
Laser-rotating arc hybrid welding was introduced by combining $CO_2$ laser and rotating gas metal arc welding. While the arc rotation enhances the weld pool motion, it reduces the undercut formation which is one of most critical weld defects in the conventional laser-arc hybrid welding. This research investigated the bead characteristics according to the welding parameters such as frequency of rotation, welding voltage, shielding gas composition and interspacing distance between laser and we. The welding parameters were selected to reduce spatter generation and ensure sound weld beads fur bead welding and butt welding with various joint gaps. Gap bridging ability was improved, such that the sound weld beads were achieved for butt joint with up to 2mm joint sap, with no adjustment of CTWD(Contact tip-to-workpiece distance) and electrode diameter.
Sintered specimen which used for a blade of diamond tool was manufactured in order to verify $CO_2$ laser weldability depend on sintered temperature. Five kind of specimen were prepared and the range of temperature is from $600^{\circ}C$ to $1000^{\circ}C$ at intervals of $100^{\circ}C$. As a result of the sintered density test, the porosity rate appeared in the range of $2.1%{\sim}21.4%$. After welding, the most segments had exceeds the minimum fracture stress (600MPa, The Standard Safety of Europe) at the welding strength test except on the sintered at $600^{\circ}C$. In case of the sintered at $700^{\circ}C$, even satisfied the safety allowable stress but cannot get the good quality for bead appearance because of humping defect. In the conclusion, we could know that it showed not only relatively soundness bead but also enough welding strength when the sintered blade of diamond tool is included less than 4% of porosity rate.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
/
제26권4호
/
pp.464-471
/
2002
Porosity formation in partial penetration welds by high power lasers is a serious problem in industry. There are two main causes that induce porosity formation. One form of porosity is due to gases (e.g. hydrogen, oxygen) dissolving into the weld pool because of the high temperature and then the rapid solidification traps gases as a bubble in the weld metal. The second problem is voids formed by the keyhole collapsing due to unstable keyhole fluid dynamics. The voids that form at the bottom of the keyhole are relatively large and irregular in shape compared to the gas bubbles; this void formation is the primary concern in this paper. The reduction of voids formed by keyhole collapse is achieved by improving the stability of keyhole. Two methods to improve keyhole stability are discussed in this paper: pulse modulation and beam incident angle. Pulse modulation of the laser beam was performed between 100 Hz and 500 Hz to find out the optimum frequency for the keyhole dynamics. The incident beam angle changed the impact angle of the laser beam to the work surface in a range of 0 to 25 degrees. Glycerin in a semi-solidified state is used as a medium for performing the welding because its transparency allows of visualization of the keyhole.
In this study high power Nd:YAG laser welding of structural steel was investigated. For the test steel blocks of $50{\times}50{\times}200mm$ were cut and machined, and bead-on-plate weld was made on the machined surface. Argon, nitrogen, helium, dry air or mixed gases were used to find the effect of shielding conditions on the bead formation. Results demonstrated that there were Fe I rich region and Fe II rich region in the laser induced plasma column based on the spectral analysis with S-2000 field spectrometer The Fe I region was located at the root of the column near keyhole opening. On the other hand, Fe II region was found at the middle of the plasma column. In the Nd:YAG laser welding, Fe I region emitted continuum which had peak value at wave length of around 710nm, and Fe II region had the peak at 580nm. In the welding of steel by $CO_2$ laser, however, no continuum was observed. There showed two groups of strong spikes in the $CO_2$ laser welding; the first group was displayed at the wave band of 450-560nm. This spike group emitted stronger intensity of light and sharper peaks than those group at 680-800nm.
This study deals with the quality and the optimum range of laser cutting process. Cold rolled steel sheets for automobile application were cut by a high power CO$_{2}$ laser system with beam quality of TEM$_{\infty}$ mode. Both process parameters such as travel speed and assist gas pressure, and quality factors were considered to optimize the laser cutting. It was revealed that the thinner the sheet thickness, the less effect of oxidation energy for contributing the cutting process. High speed photographs demonstrated that molten spot on the cut surface moved in a random and vigorous manner according to its viscosity and the flowing direction of assist gas, which resulted in so called striation. Laser cutting produced a very smooth surface of average roughness(Ra) about less than 1.5.mu.m at the optimum range. It was also shown that the characteristics of dross formation was influenced by the flowing durection of assist gas and the fluidity of molten metal drop..
An advantage offered by brazing over fusion welding is that strong joints may be produced at relatively low heat input. To minimize the thermal effects and maintain the desired dimension of assemblies. the CO$_{2}$ laser beam can be applied to the brazed joint of pin and plate as a micro heat source. This paper presents a analysis model of the laser brazing process considering the laser beam mode and heat flow in brazed parts by using the finite element method. The simulation results were compared with the experimental results obtained from the infrared temperature sensing system. Based on these results, the proper process parameters were investigated to get a good joining quality. The influence of the beam mode change was examined with respect to the temperature distribution and joint quality.
Laser weldability of aluminized steels for deep drawing application has been investigated. Test coupons for Nd:YAG laser welding and $CO_2$ laser welding were prepared trom the commercial steels. According to the test results, total penetration and back bead width of aluminized steels were sensitive to the welding conditions. Bead width at the half thickness of the overlap joint, however, was rather constant. Laser weldability of aluminized steels was superior to that of zinc coated steel. Weld microstructure revealed that overlap zone adjacent to the fusion line was filled with coated materials, which was thought to be desirable to protect weld from crevice corrosion. The aluminum coated materials was also found in the weld metal. Practically no spattering was observed in the laser welding of aluminized steels even when the welding was performed without joint gap. In the welding of zinc coated steel, however, spattering was so severe that it was difficult to get the acceptable weld. Bead quality of aluminized steel laser weld was smooth and stable.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.