• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.33 no.2
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• pp.205-211
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• 2013

This paper studies on mechanical properties, fractures, and ultrasonic characteristics of Pure Titanium welds using ultrasonic attenuation. Ti specimen was made by using AR purge gas. When the titanium weld specimen is fractured, Tensile tests were conducted in order to observe the ultrasonic signal changes. A scanning electron microscope(SEM) was used to observe changes in failure surface and an ultrasonic normal probe with the central frequency of 4 MHz was used to obtain ultrasonic signals. As a result, the value of the mechanical properties in the weld zone was lower than that in the base zone and heat affected zone(HAZ) from Ti. Also the grain size in the weld zone was bigger than that in the weld zone and HAZ from Ti. Ultrasonic signals using a RMS method presents correlation between envelope area and the tensile strength. Consequently, the ultrasonic method could be potential tool for integrity evaluation of the Ti weld zone.

• Journal of Welding and Joining
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• v.10 no.1
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• pp.12-19
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• 1992

용접능률의 향상을 위한 대입열용접법의 적용은 과도한 입열량으로 인하여 용접부의 인성이 저 하한다는 점에서 그 적용에 주의를 요한다. 본 보에서는 대입열용접시 열영향부의 인성 저하의 원인과 그 대책을 강재의 측면에서 검토하였다. 고장력강을 용접하면 입열량이 증가함에 따라 오스테나이트 결정립이 조대화되고 상부 베이나이트와 도상 마르텐사이트가 생성되어 인성이 저하한다. 그 대책으로서는 용접 열싸이클과정중 안정한 질화물, 산화물등을 모재에 미세분산시켜 오스테나이트 결정립 성장을 억제하고, 페라이트, 펄라이트 변태를 촉진시킨다. 이러한 석출물의 형성을 위해서는 주로 Ti, Ca, REM, B등의 합금원소가 이용된다. 소입성이 높은 주질고장력 강에서는 석출물의 분산에 의한 페라이트의 변태 촉진 보다는 Mn, Ni, Cr, Mo, V등의 합금원 소를 첨가하여 소입성을 높여 인성이 우수한 하부 베이나이트 조직을 형성하든가, 탄소량을 저 감시켜 도상 마르텐사이트의 생성을 억제하므로서 인성을 확보한다. 현재 국내에서 제조되고 있는 대입열용접용강중 인장강도 50kgf/mm$^{2}$급강은 기본적으로 용접부 인성이 우수한 TMCP법으로 제조되며, Ti등을 첨가하여 석출물의 효과를 이용하고 N을 억제하여 기지의 인 성을 향상시키는 등의 방법을 병용하고 있다. 인장강도 60kgf/mm$^{2}$ 급강은 조질처리에 의하여 제조되며, 50kgf/mm$^{2}$급강과 같이 Ti, B등의 첨가에 의한 석출물의 효과를 이용 하고 있다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.33 no.8
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• pp.1162-1169
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• 2009

Two kinds of welding methods were carried out for 22APU stainless steel, one is a Laser welding and the other is the TIG welding. In this case, difference of corrosion characteristics of welded zone with two welding methods mentioned above was investigated with electrochemical methods such as measurement of corrosion potential, polarization curves and cyclic voltammogram etc.. Vickers hardness of all welded zone (WM:Weld Metal, HAZ:Heat Affected Zone, BM:Base Metal)in the case of Laser welding showed a relatively higher value than those of TIG welding. Futhermore their corrosion current density in all welding zone were also observed with a lower value compared to TIG welding. In particular corrosion current density of BM regardless of welding method indicated the lowest value than those of other welding zone. Intergranular corrosion was not observed at the corroded surface of all welding zone in the case of Laser welding, however it was observed at WM and HAZ with TIG welding, which is suggested that chromiun depletion due to forming of chromium carbide appears to WM and HAZ which is in the range of sensitization temperature. Therefore their zone can easily be corroded with more active anode. Consequently we can see that corrosion resistance of all welding zone of 22APU stainless steel can apparently be improved by using of Laser welding.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.25-25
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• 2010

8 wt.% 망간 (Mn) 이 함유된 마르텐사이트계 고 Mn강은 고강도용 강재로 산업현장에 적용될 수 있는 유용한 재료이다. 그러나, 다량의 망간의 함유로 인한 용접성 저하로 상용화를 위해서는 용접성 평가가 필요하다. 본 연구에서는 gleeble simulator 를 통해 열영향부를 재현한 후 local brittle zones(LBZs) 을 규명하였다. 모재는 Electron Probe Micro Analyzer (EPMA) 및 X-Ray Diffractometer(XRD) 로 분석결과 다량의 Mn 함유로 인해 lath마르텐사이트 미세조직과 소량의 잔류 오스테나이트로 구성되어 있었다. 용접부에서 모재까지 Vickers 경도계로 경도 분포를 측정한 결과 coarse-grained heat affected zone (CGHAZ) 에서 fine-grained heat affected zone (FGHAZ) 까지 경도 증가 후 subcritical heat affected zone (SCHAZ) 까지 급격한 경도 감소 거동을 보였다. 열영향부의 미세조직은 투과전자현미경 (TEM)으로 분석하였다. 연성취성천이온도 (DBTT) 측정을 위해 온도 구간을 상온, $0^{\circ}C$, $-20^{\circ}C$, $-40^{\circ}C$, $-60^{\circ}C$, $-80^{\circ}C$으로 설정하여 charpy impact test를 시행하였다. 그 결과 coarse-grained heat affected zone(CGHAZ) 에서 조대한 결정립으로 인해 낮은 충격값을 보였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.38 no.4
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• pp.409-417
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• 2014

Since the oil price has been significantly jumped for recent some years, the diesel engine of the merchant ship has been mainly used the heavy oil of low quality. Thus, it has been often exposed to severely corrosive environment more and more because temperature of the exhaust gas in a combustion chamber is getting higher and higher with increasing of using the heavy oil of low quality. As a result, wear and corrosion of most parts surrounded with combustion chamber is more serious compared to the other parts of the engine. Therefore, an optimum weldment for these parts is very important to prolong their lifetime in a economical point of view. In this study, four types of filler metals such as Inconel 625, 718, 1.25Cr-0.5Mo and 0.5Mo were welded with SMAW and GTAW methods in the forged steel which would be generally used with piston crown material. And the corrosion properties of weld metal, heat affected zone and base metal were investigated using electrochemical methods such as measurement of corrosion potential, anodic polarization curves, cyclic voltammogram and impedance etc. in 35% H2SO4 solution. The weld metal and base metal exhibited the best and worst corrosion resistance in all cases of filler metals. In particular, the weld metal welded with filler metals of Inconel 718 revealed the best corrosion resistance among the filler metals, and Inconel 625 followed the Inconel 718. Hardness relatively indicated higher value in the weld metal compared to the base metal. Furthermore, Inconel 625 and 718 indicated higher values of hardness compared to 1.25cr-0.5Mo and 0,5Mo filler metals in the weld metal.

• Proceedings of the Korean Society of Marine Engineers Conference
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• 2005.06a
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• pp.331-338
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• 2005

The grain structure, dislocation density and second phase particles in various regions including the stir zone(SZ), thermo-mechanically affected zone(TMAZ), and heat affected zone(HAZ) of a friction stir weld 6.35mm thick aluminum 7075-T651 alloy were investigated and compared with the base metal. The microstruectures of nugget zone were compared according to tool rotation speeds and tool transition speeds. The hardness profiles of nugget zone were increased, while decreasing rotation speed and increasing welding speed. The optimal microstructure was gained at the low rotation speed 800rpm and th high welding speed 124mm/min. The nugget microstructures of fracture surface, transgranular dimple and quasicleavage type were showed different fracture type with the HAZ, shear fracture type.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.27-27
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• 2009

드라이브 샤프트는 일반적으로 엔진에서 발생된 회전력을 바퀴에 직접 전달하는 동시에 조향기능을 수행하는 자동차 부품이다. 최근에 경량화를 통한 에너지 절감을 위하여 기존 스틸소재를 알루미늄으로 대체하는 방안에 대한 연구가 집중되고 있다. 그러나 알루미늄 단일소재로 드라이브 샤프트를 제조하는 것은 비경제적이며 또한 기 개발된 자동차 부품들과의 연결을 고려하여 알루미늄 튜브와 스틸 요크의 이종금속 접합기술이 요구된다. 전자기 펄스용접은 전자기력을 이용하여 용접대상물을 고속으로 충돌시켜 용접하는 기술로서 열 발생이 적어 재료의 특성차로 인한 결함 및 변형이 발생하지 않아, 이종금속간 고품질 용접이 가능하며, 전자기 펄스 용접부의 품질과 밀접한 관계를 갖는 공정변수 경우 모재와 접합재의 재질 따라 적정 공정변수 범위가 변화되므로 공정에 따른 데이터의 축적은 대단히 중요하다. 전자기 펄스 용접을 이용한 이종금속 접합시 접합부 품질에 영향을 미치는 공정변수는 충전전압, 모재와 접합재 사이의 간격 및 접합재의 직경과 두께의 비(D/T비)로서 보고되었으며, Al/Steel 이종 금속 접합시 이들 공정변수가 접합부에 미치는 영향 및 최적의 공정변수 도출을 위한 연구는 시도되지 않았다. 따라서 본 연구는 전자기 펄스 용접기술을 이용한 Al/Steel 이종금속 접합 실험을 통하여 전자기 펄스용접의 적정성과 최적의 충전전압, 모재와 접합재 사이의 간격, D/T비를 도출하고자 한다. 전자기 펄스 용접 장치는 한국생산기술연구원과 웰메이트(주)에서 공동으로 개발한 $120{\mu}F$의 캐패시터 6개로 구성된 'W-MPW36'을 사용하였으며 이 장치의 최대충전전압과 최대접합용량은 각각 10kV, 36kJ이다. 접합재는 전기 전도율의 높은 Al 1070 파이프를 사용하였으며 모재는 기존 스틸 요크재인 SM45C 환봉을 사용하였다. 기보고된 연구를 통하여 코일과 접합재 사이의 간격이 좁을수록 높은 전자기력이 접합재에 작용하는 것을 확인하였으나 코일내 접합재와 모재 삽입 편의를 위하여 1mm로 설정하였다. 접합부의 품질 평가를 위하여 수압시험을 실시하였으며, 시험 후 접합부 단면을 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 관찰하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.31 no.4
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• pp.532-539
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• 2007

The 7075-T651 Al alloy was welded by friction stir welding. Microstructure, macro behaviors and fracture type in the nugget, thermo-mechanically affected zone(TMAZ) and heat affected zone(HAZ) of the welded part were compared to base metal. The microsturctures of nugget zone were compared with tool rotation speeds and various tool transition speed. When the rotation speeds were decreased and transition speeds were increased, the hardness of nugget zone were decreased. Also, the optimal microstructure was observed at the low rotation speed of 800rpm and the high transition speed of 124mm/min. The transgranular dimple and quasi-cleavage at fractured part of nugget zone were investigated.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1998.04a
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• pp.33-33
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• 1998

용접 공정은 우주 항공 산업 분야에서 금속 구조물의 확실한 기밀 보장을 위해 필수적인 매우 중요한 공정 중의 하나로서 특히 새로이 개발되는 비강도가 높은 신소재의 경우일수록 그 재료에 대한 용접성이 주요 해결 과제이다. 용접 공정에서 모재는 국부적으로 용융 온도 이상으로 가열되었다가 급히 냉각되기 때문에 열 사이클은 용접부의 크기, 형상 및 용접 공정에 따라 큰 차이를 보이며, 제품 품질에 큰 영향을 끼치고 있다는 것은 널리 알려진 사실이다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.37 no.3
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• pp.405-412
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• 2013

This paper reports the steady-state stresses within the heat affected zone (HAZ) of a welded straight pipe subject to creep. The creep constants and exponent are varied systematically to see the effect of various mismatches in creep properties on the steady-state creep stresses, via detailed two-dimensional finite element (FE) creep analyses. The weldments consist of the base metal and weld metal with the HAZ, which are characterized using the idealized power creep laws with the same creep exponent. The internal pressure and axial loading are considered to see the effect of the loading mode. To quantify the creep stresses, a creep mismatch factor is introduced as a function of the creep constants and exponent. It is concluded that the ratio of the section-averaged stresses for a mismatched case to those for an evenmatched case are linearly dependent on the mismatch factor. The results are compared with the FE results, including the Type IV region, as well as the R5 procedure.