• 대한기계학회논문집A
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• 제34권1호
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• pp.85-90
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• 2010

자동차 후진기어용 축재는 단조재로서 그 형상은 복잡하고 열처리 및 가공공정이 어려울 뿐 아니라, 제품수명 저하 등의 문제점으로 인한 경제적 손실이 크다. 따라서 종전의 일체형 단조품을 캠 형상 부분만을 기존의 단조품(SF 45)으로 사용하고, 나머지 축 부분은 일반 기계구조용 탄소강재(SM 45C)로 대체를 위한 이종마찰용접을 적용하였다. 마찰용접 변수인 회전수, 마찰압력, 업셋압력, 가열시간, 업셋시간 등의 상호작용에 의한 용접품질과의 상관관계를 고찰하였으며, 최적조건에서 마찰용접을 한 후 용접재(as-welded)와 고주파 열처리를 시행한 후열처리재(PWHT)의 접합부 특성을 비교 고찰하였다. 이는 종전의 일체형 단조품에 비해 단조비용 절감, 피로수명향상, 기계가공에 따른 공정수 및 재료절감 등의 경제적 파급효과가 클 것으로 기대된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제31권2호
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• pp.26-29
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• 2013

마찰교반용접(FSW) 및 마찰교반처리(FSP) 기술 관련 국제 심포지움인 'Friction Stir Welding & Processing VII'에서 발표된 연구논문의 내용을 토대로 아래와 같이 최신 연구개발 동향을 정리하였다. ${\cdot}$ 알루미늄합금과 마그네슘합금의 경량금속에 대한 마찰교반용접이 주류를 이루었던 과거와 달리 최근에는 구조용 연강, 고강도강, 초내열합금 및 타이타늄 합금 등의 고융점 금속재료에 대한 마찰교반용접 공정기술 및 툴의 개발이 수행되고 있다. ${\cdot}$ 주조재 표면 조직의 균질화 및 나노 사이즈의 초미세 결정립 조직을 얻기 위한 개질(改質)을 비롯하여 CNTs 및 Graphene 등의 첨단 탄소소재를 판재의 표면에 코팅 또는 판재 내부에 분산시켜 금속기 나노탄소복합재(MMNCC: Metal Matrix Nano Carbon Composites)의 제조 및 기계적 특성 향상을 목적으로 하는 FSP 관련 연구가 다각적으로 수행되고 있다. ${\cdot}$ 마찰교반용접 공정 중의 접합부의 형성 및 금속유동(Metal flow)에 대한 모델링(Modeling) 관련 연구가 다수 진행되고 있으며, 수학적 해석 및 실시간 모니터링을 통한 연구가 의욕적으로 진행되고 있다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권3호
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• pp.219-224
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• 2017

본 연구는 수송기계 축 등에 이용되는 캠 형상 부분만을 기존의 단조품인 SF45와 축 부분은 일반기계구조용 탄소강재인 SM45C를 직경 20 mm를 이용하여 이종 마찰용접을 수행하였다. 최적조건을 규명하기 위해 인장시험 등 용접품질과의 상관관계를 고찰하였고, 또한 최적조건에서 마찰용접 후 열처리를 시행하여 용접재(As-welded)와 후열처리재(PWHT)에 대한 회전굽힘 피로시험을 시행하였다. 결과적으로 두 이종재가 강한 혼합으로 계면에서도 개재물 및 산화막이 플래시로 토출되어 양호한 접합상태임을 확인하였다. 더욱이 모재(SF45)와 후열처리재의 피로한도 각각 180 MPa, 250 MPa로 나타났다. 이는 후열처리재가 SF45 모재에 비해 약 40 %의 피로수명이 향상되었음을 확인하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제30권1호
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• pp.51-56
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• 2016

In this study, for the tube-to-tube friction welding of hose nipple materials, the main parameters of friction welding were investigated using tensile tests, Vickers hardness surveys of the bond area (HAZ), and observations of the microstructure to increase the quality of friction welding based on visual examination. As-welded and post weld heat treated (PWHT) specimens were tested. The optimal welding conditions were found to be n = 1000 rpm, HP = 10 MPa, UP = 15 MPa, HT = 9 s, and UT = 5 s when the metal loss (Mo) was 7.5 mm. Furthermore, the peak of the hardness distribution of the friction welded joints could be eliminated by PWHT. Moreover, the two materials of the friction weld were thoroughly mixed with a well-combined structure of micro-particles, without any molten material, particle growth, or defects.

• 한국해양공학회지
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• 제26권1호
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• pp.64-69
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• 2012

Dissimilar friction welds were produced using 15-mm diameter solid bars of chrome molybdenum steel (KS SCM440) and carbon steel (KS SM20C) to investigate their mechanical properties. The main friction welding parameters were selected to ensure good quality welds on the basis of visual examination, tensile tests, Vickers hardness surveys of the bond area and HAZ, and macro-structure investigations. The specimens were tested as-welded and post-weld heat treated (PWHT). The tensile strength of the friction welded steel bars was increased to 100% of the SM20C base metal under the condition of a heating time of more than four seconds. Optimal welding conditions were n = 2,000 (rpm), HP = 60 (MPa), UP = 100 (MPa), HT = 5 (s),and UT = 5 (s), when the total upset length was 7.8 (mm). The hardness distribution peak of the friction welded joints could be eliminated using PWHT. The two different kinds of materials were strongly mixed to show a well-combined structure of macro-particles, with no molten material, particle growth, or defects.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2006년 추계학술발표대회 개요집
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• pp.237-239
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• 2006

• 한국해양공학회지
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• 제13권4호통권35호
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• pp.98-104
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• 1999

The crank shafts need anti-corrosion materials. So STS 304 is the essential material to manufacture this shaft. However, it costs more to manufacture the shafts by using only STS 304 than welding of STS 304 to other carbon steels. And it has been difficult to weld this sort of dissimilar materials. They could be unstable in the quality by the conventional arc welding. And also they have a lot of technical problems in manufacturing. But by the friction welding technique, it will be able to be made without such problems. Then, this study aimed not only to develop the optimization of dissimilar friction welding of crank shafts steels of STS 304, SM35C, but also to develop the application technique of the acoustic emission to accomplish in-process real-time quality(such as tensile) evaluation during friction welding of the shafts by the AE technique.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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• 한국마린엔지니어링학회 2006년도 전기학술대회논문집
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• pp.29-30
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• 2006

나이모닉 일체형으로 사용되고 있는 선박용 2 행정 저속엔진의 배기밸브 스핀들을 고온, 고압, 배기가스 및 반복 충격 하중에 노출된 스핀들의 Head부분은 기존의 나이모닉 소재를 적용, 기존 재질의 우수한 성질을 유지하고 설계적으로 나이모닉 소재의 적용이 불필요한 Stem부는 오스텐나이트 계열의 SNCrW 소재를 사용하여 관성마찰 용접 방식으로 접합하여 제품을 제작하고, 접합부의 미세조직 관찰, 성분분석, 인장, 경도, 피로시험 등의 기계적, 금속적 특성평가를 통해 마찰용접제품에 대한 신뢰성을 확인하고 양산 생산을 위한 기술적 토대를 마련하였다.

• 한국해양공학회지
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• 제10권1호
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• pp.36-46
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• 1996

This paper deals with determinig the proper friction welding condition and analyzing various mechanical properties of friction welded joints of sintered carbide tool materials(K20, P25, and SKDX5 for the blade part of drill or press punch) to alloy steel (SKH4, SCM440 for the shank part of drill or press punch), the alloy steel to aluminum(A6061 for the interlayer material between the blade part and the shank) and sintered carbide tool materials to alumminum. And also acoustic emission test will be carried out during fiction welding to evaluate the weld quality.

• Journal of Welding and Joining
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• 제12권2호
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• pp.97-107
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• 1994

Both in-process quality control and high reliability of the weld is one of the major concerns in applying friction welding to the economical and qualified mass-production. No reliable nondestructive monitoring method is available at present to determine the real-time evaluation of automatic production quality control for friction welding of special hydraulic valve spool of 16mm in diameter. This paper, so that, presents the experimental examinations and statistical quantitative analysis of the correlation between the initial cumulative counts of acoustic emission(AE) occurring during plastic deformation periods of the welding and the tensile strength and other properties of the welded joints of $\phi16$ valve spool as well as the various welding variables, as a new approach which attempts finally to develop real-time quality monitoring system for friction welding.