• Journal of Welding and Joining
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• 제16권3호
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• pp.111-120
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• 1998

To predict and evaluate metallurgical and mechanical behavior of th welds, it is essential to understand solidification behavior and microstructural evolution experienced in the welds, neither of which follows the equilibrium phase diagram because of rapid heating and cooling conditions. Metallurgical phenomena in austenitic stainless steel fusion welds, types 304, 309S, 316L, 321 and 304N, were investigated in this study. Autogenous GTA welding was performed on weld coupons, and primary solidification mode and phase distribution were investigated from the welds. Varestraint test was employed to evaluate solidification cracking susceptibilities of the alloys. GTA weld fusion zones in type 304, 321 and 304N stainless steels experienced primary ferrite solidification while those in type 309S primary austenite solidification. Type 316L exhibited a mixed type of primary ferrite and primary austenite solidification. The primary solidification mode strongly depended on $Cr_{eq}/Ni_{eq}$ ratio. In terms of solidification cracking susceptibility, type 309S that solidified as primary austenite exhibited high cracking susceptibility while the alloys experienced primary ferrite solidification showed low cracking susceptibility. The relative ranking in solidification cracking susceptibility was type 304=type 304N < type 321 < type 316L < type 309S.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권6호
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• pp.565-571
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• 2016

본 논문은 Alloy 617 모재와 용접재에 대한 저사이클 피로 시험 후의 파괴 시험편에 대한 거시적 및 미시적 파면해석을 나타낸다. 용접재 시험편은 Alloy 617의 가스텅그스텐아크 용접 패드로부터 채취, 제작하였다. 본 연구의 목적은 Alloy 617의 모재와 용접재 시험편의 저사이클 파괴 모드 및 기구의 거시적 및 미시적 양상을 고찰하는 것이다. 전변형률 제어 피로시험이 상온에서 0.6, 0.9, 1.2 및 1.5%에 대하여 수행되었다. Alloy 617 모재의 거시적 파면은 피로하중 축에 수직인 평평한 형태의 양상을 보였으나, 용접재 시험편의 경우는 상대적으로 전단/별모양의 양상의 파괴를 나타내었다. 두 시험편 모두 피로균열전파 영역에서는 명확한 스트라이에이션이 관찰되었다. 한편, 모재의 피로균열은 피로 하중 축에 수직인 방향으로 결정입내를 따라 전파하였으나, 용접재 시험편의 경우 하중 축에 거의 $45^{\circ}$의 경사진 형태의 결정입내로 나타났다.

• 비파괴검사학회지
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• 제28권4호
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• pp.323-330
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• 2008

소구경 배관 소켓 용접부의 고주기 피로특성윽 평가하고 피로 균열의 발생을 음향방출법을 이용하여 실시간 모니터링 하였다. 스테인리스 316L강 시험편은 가스텅스텐아크용접 공정으로 루트부에 결함이 없는 시험편과 용입불량 결함이 있는 시험편으로 준비하였다. 피로파단은 고응력 일때는 토우부, 상대적으로 저응력일 때는 루트부에서 일어났다. 피로시험동안 음향방출 카운트가 급격히 증가하는 시점을 균열의 발생 싸이클 ($N_i$)로 정의하였고 방사선투과법과 전자현미경을 이용하여 피로균열 생성 싸이클 전과 후에서 균열을 확인하였다. 소켓용접배관의 굽힘피로 손상 진단 및 감시를 위해 균열의 존재와 파괴모드 그리고 균열의 발생 싸이클에 관한 연구를 수행하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제26권4호
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• pp.73-78
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• 2008

In this paper, research was the variation of microstructure and mechanical properties of clad(A4045/A3003) Al alloy sheet by gas tungsten arc welding. Tensile properties of the gas tungsten arc welding joint decreased because of the softened heat affected zone(HAZ). The hardness of HAZ was lower than that of base metal, because relieved the work hardening effect of the welding heat. Hardness distribution of the weld zone with the base metal appears similarly, but the hardness of HAZ decreased remarkably. The microstructure in the weld zone of A4045 clad layer was formed a coarse columner grains of Si-rich. In the case of large weld heat input, the Si of the A4045 were diffused and until A3003 weld zone they decreased the strength.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제19권2호
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• pp.84-92
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• 2023

As temporary storage facilities for spent nuclear fuels in domestic nuclear power plants are expected to be saturated, external intermediate storage facilities would be required in the future. Spent nuclear fuels are stored in metal canisters and then placed in a dry environment within concrete or metal casing for operation. In the United States, the dry storage method for spent nuclear fuels has been operated for an extended period. Based on the corrosion experiences of dry storage canisters in chloride environments, numerous studies have been conducted to reduce corrosion in welds. With the construction of intermediate storage facilities in Korea for spent nuclear fuels expected near coastal areas adjacent to nuclear power plants, there is a need for research on the corrosion occurrence of welds and mitigation methods for canisters in chloride environments. In this paper, we measured and compared the residual stresses in the Heat-Affected Zones (HAZ) after electron beam welding (EBW) and gas tungsten arc welding (GTAW) processes for candidate materials such as 304L, 316L, and duplex stainless steel(DSS). We investigated the possibility of microstructure control through the application of surface modification processes using friction stir processing (FSP). Corrosion tests on each welded specimen revealed a higher corrosion rate in EBW welds compared to GTAW. Furthermore, it was confirmed that corrosion resistance improved due to phase refinement and redistribution of precipitates when FSP was applied.

• 대한기계학회논문집A
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• 제25권3호
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• pp.390-398
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• 2001

Welding process generates distortion and residual stress in the weldment due to rapid heating and cooling. Welding distortion and residual stress in the welded structure result in many troubles such as dimensional inaccuracies in assembling and safety problem during service. The accurate prediction of welding residual stress is thus very important to improve the quality of weldment and find the way to reduce itself. This paper suggests new analysis method to predict welding residual stress by considering solid phase transformation during welding process. Using the method, analysis is performed for medium and low carbon steel. The analysis result for medium carbon steel reveals that case considering phase transformation has compressive residual stress in contrast with the case neglecting phase transformation because of martensite formation. However, for the case of low carbon steel, residual stress shows little difference between the case considering phase transformation and the other case, because it has small transformation strain and recovers rapidly stress after phase transformation.

• 플랜트 저널
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• 제10권2호
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• pp.48-59
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• 2014

본 연구에서는 고온 고압 배관용 단조밸브 용접부의 품질확보를 위하여 단조밸브 제작현장에서 활용할 용접후열처리의 유지시간 및 유지온도를 연구했다. ASTM A182 F92 재료를 단조밸브의 용접부에 해당되는 밸브 끝단부 및 누설방지용접부와 동일한 형상의 두께 1 inch 쿠폰으로 가공하고, 쿠폰을 가스 텅스텐 아크용접(GTAW: Gas Tungsten Arc Welding) 방법으로 완전용입 용접하여 시편을 제작했다. 용접부 호칭두께가 1 inch인 시편을 $705^{\circ}C$, $735^{\circ}C$, $750^{\circ}C$, $765^{\circ}C$, $795^{\circ}C$ 및 $825^{\circ}C$에서 1시간 유지하여 용접후열처리를 실시(Group 1)하였다. 그리고 용접부 호칭두께가 1 inch인 시편 3개를 $735^{\circ}C$에서 30분, 1시간 및 2시간으로 달리 유지(Group 2)하여 용접후열처리를 실시하였다. 다른 유지시간과 유지온도에 따른 경도의 변화를 관찰하기 위하여 모재부, 열영향부 및 용착금속부에서 경도를 측정하였다. 본 실험의 결과에 따라, 1 inch당 1시간 온도를 유지할 경우는 용접후열처리가 $750^{\circ}C{\sim}765^{\circ}C$에서 수행되어야 바람직한 것으로 확인되었다. 단조밸브 제작규격에서 요구하는 최소 유지온도 보다 $5^{\circ}C$가 높은 $735^{\circ}C$에서 1 inch당 1시간 유지할 경우에 요구된 경도 값을 만족하지 못하여, 요건보다 긴 시간인 1 inch당 2시간 용접후열처리 시 경도 값을 만족하는 것으로 확인되었다. 또한 용착금속부의 조직은 템퍼드-마르텐사이트 조직으로 확인되었다.