• 한국가스학회:학술대회논문집
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• 2003.10a
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• pp.53-58
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• 2003

API 5L X65 배관에 50mm이상의 단관을 삽입하여 용접하였을 경우, 삽입된 단관 길이 변화에 따른 용접부 기계적 특성 평가 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 단관삽입 용접부위의 거시적 조직관찰, 미소경도측정, 인장시험, 굽힘시험을 수행한 결과, 단관삽입 용접부의 건전성에는 문제가 없는 것으로 평가되었다. 2. 단관삽입 용접부의 원주방향 최대 인장 잔류응력의 크기는 단관 삽입 길이에 관계없이 약 150MPa로서 그리고 최대 압축 잔류응축은 약 300MPa로 측정되었다. 모재의 항복강도가 492MPa인 것과 비교하여보면 단관 삽입 용접에 의한 잔류응력의 영향은 매우 작은 것으로 평가되었다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.15 no.3
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• pp.1-11
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• 1997

용접이음부에서는 피로크랙 전파거동이 모재와 다르다는 것은 이미 알려져 있으며 그 원인으로서는 용접부에 있어서의 금속조직의 변화와 잔류응력 등이 일컬어 진다. 금속조직의 변화에 따른 영향에 대하여서는 비교적 그 영향이 작으며 또한 피로 크랙 전파속도에 대해서 안전한 쪽으로 역할을 한다고 보고되어져 있다. 따라서 용접 이음부에 있어서의 피로크랙 전파에 대하여서는 주로 잔류 응력의 영향에 주목하여, 잔류응력이 피로크랙의 전파속도에 어떻게 영향을 미치는가를 파악하여야 한다. 이러 한 관점에서 지금까지 용접잔류응력장을 전파하는 피로크랙을 대상으로 하여 잔류응력 이 피로크랙 전파에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 하느 시도가 많은 연구진에 의해 수행되어 왔다. 표1에 이러한 연구의 흐름을 평가방법과 평가에 고려된 사항을 중심으로 나타내었다. 이러한 배경으로부터, 본고에서는 피로크랙 전파거동에 미치는 잔류응력의 영향에 대해서 지금까지 수행된 연구의 내용을 연구 발전형태에 주목하여 검토하였다.

• Journal of the KSME
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• v.30 no.2
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• pp.146-154
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• 1990

수냉형의 Bo kg/$\textrm{mm}^2$1급 TMCP 고장력 강재를 중심으로, 이 강재 모재의 기계적 특성 및 용접부의 각종 사용특성에 관해 종래의 압연제법에 의한 동일강도레벨의 고장력강판과 비교하여 고찰하고 이 강재의 유효이용에 대하여 설명하였다. TMCP 고장력 강판은 탄소당량이 낮고 결 정립 미세화가 달성되기 때문에 파괴인성이나, 용접부의 내외화, 내용접균열성 면에서 탁월한 특 징을 가지나 용접조립시 용접열사이클로 인한 연화현상 때문에 용접부의 사용특성이 문제로 될 수 있다. 그러나 용접조건이나, 강판의 강도, 화학성분의 배려, 선택에 따라 실용상 별로 문제가 되지 않음이 확인하고 있다. 이와 같은 특징으로 인해 TMCP강은 조선용 소재뿐만 아니고, 북해, 북극해와 같은 한냉빙해역의 가혹한 환경에서 작동되는 해양구조물용이나 라인 파이프용 소재 로서도 그 활용이 확대되어 갈 것으로 생각된다.

• Plant Journal
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• v.10 no.2
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• pp.48-59
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• 2014

Coupons which have same figure as weld joint of the forged steel valves and 1 inch nominal weld thickness were manufactured using ASTM A182 F92 material. After welding with GTAW method, the welded specimens have been post-weld heat treated at $705^{\circ}C$, $735^{\circ}C$, $750^{\circ}C$, $765^{\circ}C$, $795^{\circ}C$ and $825^{\circ}C$ for 1 hour per 1 inch nominal weld thickness each (Group 1) to evaluate characteristics of welds based on various holding temperature. Indeed, 3 welded specimens were post-weld heat treated for 30 minutes, 1 hour and 2 hour (Group 2) at $735^{\circ}C$ to evaluate characteristics of welds based on various holding time. Hardness values were measured at the weld metal, heat affected zone and base metal to observe hardness change depending on the condition. As a result of the evaluation, appropriate holding temperature for PWHT is proved as $750^{\circ}C$ and $765^{\circ}C$ for 1hour per 1 inch nominal weld thickness. Indeed, holding for 1 hour per 1 inch nominal weld thickness was insufficient for PWHT effect when the holding temperature was at $735^{\circ}C$. The microstructure of post-weld heat treated weld metal was determined as tempered-martensite structure.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.11 no.6
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• pp.953-962
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• 1987

Domestic dissimilar structural steels, SM 45 C and SUS304 were friction welded under optimal welding condition and the micro-artificial holes were drilled at SM 45 C base metal, SM 45 C HAZ, welded zone, SUS 304 HAZ, and SUS 304 base metal for fatigue behavior tests. In this study, the fatigue limit and the behavior of micro-crack propagation, crack propagation rate, and its dependency on stress intensity factor under the low stress level and high stress level of bending stress have been investigated. The results obtained are as follows. (1) The fatgiue strength of the portion of SM45C B.M., SM45C HAZ, welded zune, SUS304 HAZ and SUS304 B.M. on notched friction welded specimens are 20 kgf/mm$^{2}$, 32 kgf/mm$^{2}$, 27kgf/mm$^{2}$, 29kgf/mm$^{2}$, and 29kgf/mm$^{2}$, respectively. (2) The fatigue strength of welded zone of unnotched and notched specimens are 32.5kgf/mm$^{2}$, and 27kgf/mm$^{2}$, respectively. (3) Micro-crack initiation in the welded zone, HAZ, and each base metals occurrs simultaneously in front and rear of micro-hole tips in the view of the rotational directions. (4) Fatigue crack propagates more slowly in the welded zone than in another protions of specimen, regardless of the magnitude of the stress level. (5) Fatigue crack propagation rates were plotted as a function of stress intensity range. The value of m in the equation da/dN=C(.DELTA.K)$^{m}$ was found to range from 2.09-2.55 in this study.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.10 no.4 s.37
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• pp.709-720
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• 1998

In order to study the distribution of welding residual stress through the plate thickness. experiment and analysis of fillet welding details were carried out. Especially, a residual stress in the weld root part of T-joint fillet weld whose measurement was difficult up to now was measured. By using the heat input and the number of the weld layers as parameters, the distribution of the 3-dimensional residual stress was investigated. As a result, we can say that with increasing the heat input, the residual stress in the weld toe and weld root barely changes. But, the area of the tensile residual stress became wide. Then, comparing a single pass with multi-pass weld method, it was found that the residual stress decreased more in multi-pass than in single pass. Moreover, it was found the thing that the area of tensile residual stress by multi-pass is lower than that by single-pass in the near weld part.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.28 no.5
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• pp.303-312
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• 2016

Many researches on the application of stainless steels as structural steels have been performed thanks to their material properties such as superior ductility and corrosion resistance. Ferritic stainless steels(STS430) with little or no nickel have been used increasingly in building structure because it is inexpensive compared to austenitic stainless steels(STS304) with nickel, but provide performances similar to the austenitic stainless steel. This paper deals with block shear fracture behavior of base metal in stainless steel welded connection. Although the block shear fracture behavior for welded connection due to stress triaxiality is different from that of bolted connection, the block shear strength of welded connection in current design specifications has been predicted based on that of bolted connection. The main parameters are weld length and welding process(Arc and TIG welds). The ultimate strengths of TIG welded specimens were higher than those of arc welded specimens and current design predictions by AISC, EC3 etc. were compared with test strengths.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.30-30
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• 2010

고강도강의 용접성은 저온균열 저항성으로 대변되는데, TMCP강과 HSLA강 등이 개발되면서 고강도강의 저온균열저항성이 크게 향상되어 무예열 용접성이 확보되었다. 그러나 용접재료 측면에서는 그에 상응하는 재료의 개발이 지연되어 강재 개발로 인한 우수한 성능을 충분히 발휘하지 못하고 있으며 용접부의 건전성 문제가 심각하게 인식되고 있다. 이로 인해 고강도강에 적용시킬 수 있는 무예열 용접재료의 필요성이 대두되어 개발이 진행되고 있으며 상용화를 앞두고 있다. 이러한 용접재료의 개발단계에서 합금설계는 가장 중요한 항목으로 합금 조성에 따라 용착금속의 강도 및 인성에 상당한 변화를 가져오기 때문이다. 합금원소 중 Al은 강재의 탈산을 돕기 때문에 가능한 많은 양의 첨가를 요구하지만 적정량 이상을 초과하게 되면 오히려 용착금속의 저온인성 특성에 부정적인 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 고강도 GMA 용착금속의 Al함량을 단계적으로 변화시켜 용착금속 내 최적의 Al의 함량을 찾고자 하였다. 또한 높은 비용 및 많은 시간을 필요로 하는 와이어로드를 제작하지 않고도 Al함량을 조절 할 수 있는 방법을 고안하고자 하였다. 실험의 모재는 HSLA-100강을 사용하였으며 용접재료는 ER120S-G급의 GMA용접 재료를 사용하였다. 모재 성분과의 희석을 방지하기 위해 V-Groove 가공 후 6패스 Buttering 용접을 실시하였고, 다시 Buttering용접부에 V-Groove 가공을 하여 최종 용접을 실시하였다. 이 때 Al함량을 조절하기 위해 최종 용접 개선부 밑면에 홈을 판 후 Al fiber(직경 0.3mm)를 깔고 용접(입열량 20kJ/cm)하여 Al함유량을 총 3가지(0.003~0.04% Al)로 제어하였다. 용접 후 각각의 시편에 대해 미세조직, 충격시험, O/N분석, 성분분석 등의 시험을 수행하여 저온인성과의 상관관계를 알아보았다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.32 no.6
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• pp.519-525
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• 2008

For this study, SM45C steel rods using generally for power transmission shafts and machine components was selected and welded by butt-GMAW method. And then it was studied about estimation of fatigue strength and the region of infinite life by Haigh diagram using Goodman's equation. Fatigue strength in weld zone presents highly in order of the boundary between deposited metal zone and heat affected zone, deposited metal zone, heat affected zone. This result agrees with distribution of hardness in weld zone. Fatigue strength in base metal zone presents highly compared with weld zone in low cycles between $10^4$ cycles and $10^6$cycles, but it presents the lowest fatigue strength on the order of heat affected zone in the vicinity of $10^6$cycles. It is the result that the first high compressive residual stress distributed by drawing process of the steel rods is released and the base metal is softened by alternating stresses. The region of infinite life by Haigh diagram presents highly in order of the boundary between deposited metal zone and heat affected zone, deposited metal zone, heat affected zone. From this results, it is demanded that the stress for safety design of machine components using SM45C butt-welded steel rods must be selected in the region of the lowest infinite life of heat affected zone.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.9
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• pp.1109-1116
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• 2013

This study aims to investigate the spatial randomness of fatigue crack growth rate for the friction stir welded (FSWed) 7075-T651 aluminum alloy joints. Our previous fatigue crack growth test data are adopted in this investigation. To clearly understand the spatial randomness of fatigue crack growth rate, fatigue crack growth tests were conducted under constant stress intensity factor range (SIFR) control testing. The experimental data were analyzed for two different materials-base metal (BM) and weld metal (WM)-to investigate the effects of spatial randomness of fatigue crack growth rate and material properties, the friction stir welded (FSWed) 7075-T651 aluminum alloy joints, namely weld metal (WM) and base metal (BM). The results showed that the variability, as evaluated by Weibull statistical analysis, of the WM is higher than that of the BM.