• Journal of Navigation and Port Research
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• v.31 no.10
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• pp.825-831
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• 2007

The use of high-strength aluminum alloys for ship and offshore structure generally has many benefits compared to the structural steels. These materials are used widely in a variety of fields, especially in the hull and deck of high speed craft, box-girder of bridges, deck and side plates of offshore structure. The structural weight can be reduced using these aluminum structure, which can enable high speed The characteristics of stress-strain relationship of aluminum structure are fairly different from the steel one, because of the influence of Heat Affected Zone(HAZ) by the welding processing. The HAZ of aluminum is much wider than that of steel with its high heat conductivity. In this paper, the ultimate strength characteristics of aluminum stiffened panel subjected to axial loading, such as the relationship between extent of HAZ and the behavior of buckling/ultimate strength, are investigated through the Finite Element Analysis with varying its range.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 1996.05a
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• pp.265-272
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• 1996

액츄에이터에 사용되는 터어보 펌프의 터어빈을 구동시키기 위한 가스발생기용 고체연료 추진기관의 뒷마개부에 대하여 열/구조 해석을 수행하였다. 가스발생기는 장시간 연소모타로써 뒷마개에는 단열이 되어 있지 않은 배출튜브가 나사로 체결되어 고온, 고압의 연소가스에 의해 뒷마개 구조물에 작용하는 열 하중이 상당히 클 것으로 판단되므로, 최적설계를 위하여 뒷마개부의 열 및 구조해석을 수행하여 열하중의 영향을 예측하고 경량화를 위한 설계자료를 얻고자 하였다. 본 논문에서는 해석결과만을 언급하였으며 차후에 수행될 지상시험시에 해석치와 실험치를 비교한 후 좀 더 정확히 모델링을 하여 열/구조 해석 결과를 뒷마개부의 최적설계에 활용하고자 한다. 해석 결과 열하중이 연소관과의 조립부에는 거의 영향을 주지 않았으나, 열과 압력하중이 동시에 작용할 경우에 뒷마개 배출튜브의 조립부 근접한 곳에서 항복응력을 넘는 응력이 발생하여 정확한 구조 해석을 위해서는 탄소성해석을 수행하여야 할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.18-18
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• 2010

최근에 건조되는 선박이나 구조물들은 점차 대형화 되어가고, 이에 사용되는 판재들은 점차 고강도 극후판재화 되어가고 있다. 극후판재의 용접성을 향상시키기 위해서는 대입열 용접이 주로 적용되고 있는 실정인데, 30 mmt 이상의 후판을 1 pass로 용접하기 위해서는 EGW(Electro-gas welding) 기법을 사용한다. 대입열 용접은 용접입열(heat input)이 매우 높아 용착금속과 열영향부의 냉각속도가 매우 느려 용접열영향부에서 특히 fusion line 근처의 열영향부는 결정립 조대화 및 취약한 미세조직을 형성함으로서 저온인성을 크게 저하시키고, 연화 현상(softening effect)을 발생시켜 강도가 저하되는 문제점이 주로 발생하였다. 하지만 이런 문제점을 해결하기 위해 대입열용접에 사용된는 강재의 미세조직을 제어하여 AlN, TiN, $TiO_2$ 등의 석출물을 이용한 용접열영향부의 저온인성을 향상시켰다. 이러한 문제점이 발생하는 대입열용접에서 저온인성 시험은 주로 fuison line + 1, 2mm에서 수행한다. 하지만 대입열 용접시 용착금속의 냉각속도도 매우 느리기 때문에 용착금속의 위치에 따라 저온 인성 특성이 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 EGW 용착금속의 위치에 따른 저온인성 특성을 평가하기 위해 EH-36N, 40mmt 판재를 사용하여 1pole EG 용접 하였다. 용착금속의 저온인성 특성을 평가하기위해 충격 시편의 노치 위치가 fusion line - 2mm와 용접부 중앙을 기준으로 4곳을 선정하여 충격시험을 수행하였다. 또한 용착금속의 경도 분포를 알아보기 위해 micro vickers hardness tester(mitutoyo UR-501)을 사용해 hardness mapping 시험을 하였다. 용착금속의 저온인성은 미세조직과, 산소량에 따라 변화 할 수 있기 때문에 용착금속 위치를 달리하여 미세조직과 산소량도 각각 분석하였다. 용착금속의 저온인성을 향상시킬 수 있는 침상형페라이트와 비금속개재물의 상관관계에 관해 검토 하였다.

• 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.

• Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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• v.26 no.5
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• pp.542-550
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• 2020

The use of high-strength aluminum alloys for ships and of shore structures has many benefits compared to carbon steels. Recently, high-strength aluminum alloys have been widely used in onshore and of shore industries, and they are widely used for the side shell structures of special-purpose ships. Their use in box girders of bridge structures and in the topside of fixed platforms is also becoming more widespread. Use of aluminum material can reduce fuel consumption by reducing the weight of the composite material through a weight composition ratio of 1/3 compared to carbon steel. The characteristics of the stress strain relationship of an aluminum structure are quite different from those of a steel structure, because of the influence of the welding[process heat affected zone (HAZ). The HAZ of aluminum is much wider than that of steel owing to its higher heat conductivity. In this study, by considering the HAZ generated by metal insert gas (MIG) welding, the buckling and final strength characteristics of an aluminum reinforcing plate against longitudinal compression loads were analyzed. MIG welding reduces both the buckling and ultimate strength, and the energy dissipation rate after initial yielding is high in the range of the HAZ being 15 mm, and then the difference is small when HAZ being 25 mm or more. Therefore, it is important to review and analyze the influence of the HAZ to estimate the structural behavior of the stiffened plate to which the aluminum alloy material is applied.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2001.05a
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• pp.259-261
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• 2001

• Journal of the Computational Structural Engineering Institute of Korea
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• v.22 no.6
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• pp.541-548
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• 2009

In this study, Charpy impact test and numerical studies were performed to examine the effects of failure behavior and energy absorption on the notch position. For this purpose, carbon steel plate(SA-516 Gr. 70) with thickness of 25mm usually used for pressure vessel was welded by SMAW(Shielded Metal-Arc Welding)method and specimens were fabricated from the welded plate. The Charpy impact tests were then performed with specimens having different notch positions varying within HAZ. A series of three-dimensional FE analysis which simulates the Charpy test and crack propagation are carried out as well. We divided HAZ into two, three and four regions to apply mechanical properties of HAZ to FE-analys. Results reveal that the absorbed energies during impact test depend significantly on the notch position. To obtain the results of reliability, HAZ should be divided into at least three regions.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.9 no.1
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• pp.152-152
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• 1995

• Journal of Welding and Joining
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• v.15 no.5
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• pp.46-55
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• 1997

This study has evaluated the liquation cracking behavior in the heat affected zone of several Ni base superalloys (Incoloy 825, Inconel 718 and Inconel 600). 304 and 310S austenitic stainless steels were also included for comparison. In addition, the mechanism of liquation cracking in the HAZ was postulated based on the extensive microstructural examinations with SEM, EDAX and TEM. The liquation cracking resistance of Ni base alloys was found to be far inferior to that of austenitic stainless steels. The liquation cracking of Incoloy 825 and Inconel 718 was believed to be closely related with the Laves-austenite(Ti rich in 825 and Nb rich in 718) and MC-austenitic eutectic phases formed along the grain boundaries by constitutional liquation and incipient melting under rapid welding thermal contraction. Further, liquation cracking resistance of the HAZ was dependent not only upon the type and amount of low melting phases but also on the grain size.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.41.2-41.2
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• 2009

최근 자동차 시장에서는 레이저 열처리에 대한 관심이 집중되고 있다. 이는 현재까지 사용되어 왔던 점용접에 비해 이음부 형상에 제한이 적고 자유도가 높으며 짧은 시간내에 용접을 마쳐 열변형의 문제가 적기 때문이다. 이러한 이점 때문에 자동차 시장의 기술개발 동향이 차체 부품의 경량화와 원가절감을 위한 신기술 개발로 레이저 가공 기술을 접목시키고 있으며 이러한 신공정 개발은 지속적으로 확대되어 가고 있는 추세이다. 본 실험에서는 차체 접합을 위하여 신기술로 대두 되고 있는 레이저 용접법으로 박판을 접합하였다. 실험 조건은 동일한 재료 두 판을 합쳐 전력량을 변화시켰으며, 전력량의 한 조건을 잡아 용접 속도에 변화를 주었다. 용접 샘플의 물성을 평가하기 위하여 제품 내부의 구조를 비파괴 시험법을 통하여 분석하여 내부적 결함 및 내부 구조를 관찰하고, 열영향부 및 용접부 내부의 조직을 관찰하여 신기술에 대해 재료적 물성을 평가하고자 한다. 평가방법은 산업용 단층 촬영기(CT X-RAY)를 이용하여 재료를 파괴하지 않고 용접상태에 따른 내부구조를 분석하였으며, 용접부, 열영향부 그리고 모재 부분에 대해 경도를 측정하여 용접조건에 따른 경도양상을 관찰하였다. 또한 부위별로 조직을 관찰하여 재료 내부의 상을 관찰하였다.