• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.39-39
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• 2010

최근 자동차 산업에서는 차체의 무게를 감소시켜 연비향상과 배기가스의 양을 줄이려는 목적으로 고강도 강재의 차체 적용이 증가하고 있다. 또한 다른 여러 산업에서도 두께 감소를 통한 경량화를 위해 고강도 강재가 사용되고 있다. 고강도 강재를 자동차 차체에 적용하면서 용접성에 대한 새로운 문제가 제기 되고 있으며 그 중 자동차 생산라인에서 차체의 조립공정의 대부분을 차지하는 저항 점 용접에 대한 연구가 중요한 이슈가 되고 있다. 이러한 고강도 강재의 저항 점 용접의 문제점으로는 잦은 날림발생을 들 수 있다. 이는 강도의 증가에 따른 비저항 증가와 필요 가압력의 증가로 인해 입열에 의한 가압부의 소성변형이 쉽게 발생하기 때문이다. 이를 방지하기 위해 현재 다단가압, 다단전류제어 등의 기법들이 시도되고 있다. 본 연구에서는 저항 점 용접의 펄스전류 파형설계를 통해 고강도강 용접의 날림발생을 저감하고자 하였다. 실험소재로는 Al-Si 도금의 1.5GPa 급 강재를 사용하였고 실험조건으로는 기존 로브곡선에서 날림이 발생하는 용접조건을 사용하였다. On/Off 방식의 펄스전류를 이용하여 On/Off 시간에 따른 용접성을 평가하여 이를 기존 용접성과 비교하였다. 또한 펄스전류 파형에 따른 입열과 냉각의 변화와 날림발생에 미치는 영향을 분석하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.69-69
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• 2010

최근 컨테이너 선박의 초대형화로 극후물 고장력 강재인 항복응력 460MPa급 고장력강인 EH47이 개발되었다. 두께 80mm의 극후물 용접에서 용접생산성 향상을 위하여 EGW/FCAW로 양면 용접이 검토되고, 입열량은 최대 300kJ/cm의 대입열 용접이 요구된다. 이를 위해서는 강재 및 용접재료 모두 300kJ/cm 용접부 성능이 선급 규격을 만족하여야 함은 물론 마지막 조립단계에서 적용되기 때문에 용접재료의 용접작업성도 매우 크게 요구되고 있다. 먼저 대입열 용접금속에서 요구되는 저온 충격인성($vE_{-20^{\circ}C}{\geq}57J$)을 만족하기 위하여는 용접금속의 미세조직 제어가 필요하며, 특히 조대한 입계페라이트 생성을 억제하고 미세한 입내 페라이트를 균일 분포하는 것이 중요하지만, 이를 위해 용접금속의 소입성이 지나치게 높이면 경화조직인 베이나이트 분율이 증가하여 오히려 용접금속 저온 충격인성을 저하시키므로, 적절한 용접금속의 성분 제어가 중요하다. 한편 용접부는 선급에서 요구하는 최소 강도인 570MPa를 만족하기 위하여 용접금속의 소성구속 현상을 활용하여 용접부 인장강도를 확보 할 수 있음을 확인했다. 이를 위해서는 용접금속의 적정한 경화도 확보가 필요하였다. 전술한 바와 같이 대입열 용접금속 저온 충격인성 확보와 용접부 강도 측면을 고려하여 용접금속 최적의 탄소당량 범위를 제시코자 하였다. 한편 용접재료의 용접작업성은 EGW용접의 용적이행 현상은 자유비행이행으로 이루어지고 있으며 특성상 용접중 용적과 용융지 사이에 많은 순간단락 현상을 동반하고 있으며, 슬래그 유동이 불안정하면 아크 꺼짐 현상도 관찰되고 있다. 따라서, 현장용접시 원할한 용접작업성을 확보할 수 있는 평가 기준으로써 아크 전류 및 전압의 변동 정도를 설정하고, 용접재료의 용접작업성 확보 기준을 제시코자 하였다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.27 no.2
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• pp.231-241
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• 2015

The direct strength method (DSM) has been adopted by the NAS (2004) and AS/NZS 4600 (2005) for the design of cold-formed steel members. The method can be successfully applied to the design of welded steel members. This paper reviews the development of the DSM for welded steel structural members. The design strength formulae for welded section columns and beams for the DSM are based on the test results performed on welded H-section, C-section, circular and rectangular hollow section columns, plate girders and stiffened plates. The comparison between the design strength of welded sections predicted by the DSM and that estimated by existing specifications is also provided. The comparison verifies that the DSM can properly predict the compressive, flexural and shear strength of welded section columns and beams with the interaction between local and overall buckling.

• 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.

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.312-317
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• 1998

사용 후 핵연료 수송용기는 자유낙하 충돌사고에 대비해 양 끝단에 충격완충체를 부착하는데 이 충격완충체의 층격흡수특성은 수송용기의 구조적 안전성애 크게 영향을 미친다. 충격완충체의 층격흡수재를 감싸주는 철제 케이스와, 내부 격막판의 용접 접합부는 제작공정상 일부 부분이 부분접합 형태를 갖기 때문에 완전 접합된 부분이나 모재인 판재 부분에 비해 강도가 약하다. 따라서, 본 연구에서는 충격완충체의 부분접합부와 같은 조건의 접합상태를 고려한 용접시편의 시험을 통해서 충격완충체 케이스의 용접 접합부에 대한 접합강도와 기계적 특성을 분석하고, 접합부의 강도특성이 수송용기의 자유낙하 충돌거동에 미치는 영향을 예측하였다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.20 no.6
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• pp.817-827
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• 2008

The seismic performance of a column splice fabricated with PJP (partial joint penetration) welds for special moment frames was experimentally evaluated in this study. The steel materials that were used for the specimens included SHN490 and SN490 steel, or the newly developed structural steel for seismic application. Fabricating the column splice with PJP welds is highly attractive from the perspective of reducing the welding cost and the construction time. PJP welds in column splices are viewed apprehensively, however, because several tests have shown that PJP welds in thick members tend to become brittle under tensile loads. The column splices in this testing program were designed for the expected plastic moment of the column that current seismic codes typically require. The design strength of partial-penetration welded joints was determined according to the 2005 AISC-LRFD Specification. Three-point loading was applied monotonically, using a universal testing machine, such thatthe column splice joints were subjected to pure tension. The test results showed that the PJP welded splices, if designed properly, can develop a strength exceeding that of the actual plastic moment of the column. The specimen made of the SM490 rolled section, however, showed a brittle fracture at the splice soon after achieving the actual plastic moment of the column. The tensile coupon test results also showed that the material properties of SM490 steel are more unpredictable. Overall, although the test data are limited, the SHN490 and SN490 steel specimens showed a superior and reliable performance.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.39-39
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• 2009

고강도강의 용접성은 저온균열 저항성으로 대변되는데, TMCP강과 HSLA강 등이 개발되면서 고강도강의 저온균열저항성이 크게 향상되어 무예열 용접성이 확보되었다. 그러나 용접재료 측면에서는 그에 상응하는 재료의 개발이 지연되어 용착금속부에서의 저온균열이 심각한 문제로 대두되고 있는 실정이다. 이러한 문제는 800 MPa급인 HY-100강재를 HSLA-100강으로 대체하는 과정에서 현실적인 문제로 제기 되었다. 즉 HSLA강은 용접 예열이 필요치 않았으나 기존의 용접재료, 즉 HY-100 강재에 사용하던 용접재료를 사용하게 되면 용착금속부에서 저온균열이 발생하여 용접예열을 생략할 수 없다는 판단에 이르게 되었던 것이다. 이에 본 연구의 목적은 HSLA-100강을 무예열 용접할 수 있는 GMA 용접와이어 개발하는 것이며, 구체적인 개발 목표는 무예열 용접조건에서 800 MPa 이상의 인장강도를 가지며 $-50^{\circ}C$에서의 충격인성이 50 J 이상인 GMA 용접와이어 개발하는 것이다. 이러한 용접재료를 합금설계함에 있어 무예열 용접성을 확보하기 위하여 용접재료의 탄소함량을 0.01% 수준으로 하고, 용착금속의 인장강도와 저온 충격치에 미치는 Mn과 Mo 함량의 영향을 검토하고 각각의 조성을 실험계획법으로 확정하였다. 그리고 확산성수소량에 따른 저온균열 발생 여부를 확인하여 무예열용접성을 확보하기 위해서는 확산성수소량이 3ml/100g 이하가 되어야 한다는 사실을 실험적으로 확인하였다. 그리고 이를 달성하기 위해서는 원자재인 와이어로드의 표면 품질이 중요하다는 사실도 확인할 수 있었다. 다음으로는 실험계획법에 의거하여 선정된 합금조성의 신뢰성을 검증하기 위하여 800kg 중량의 시제품을 생산하였으며, 생산된 시제품에 대해서는 실험계획법에서 사용한 Ar+5%CO2외에도 Ar+20%CO2를 적용하여 보호가스의 영향을 검토하였다. 검토 과정에서 Ar+20%CO2용으로 사용하기 위해서는 용접재료의 Si 및 Mn 함량이 상향조정되어야 함을 확인할 수 있었다. 그리고 탄소함량을 0.05% 수준으로 증가시키면 Mo 함량을 크게 저하시킬 수 있음도 확인할 수 있었다. 이러한 과정을 거쳐 개발된 GMA 용접재료는 무예열 용접조건에서 저온균열이 발생하지 않았으며, 인장강도는 830 MPa이었으며 $-50^{\circ}C$에서의 충격치는 90 J 이상이었다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.12 no.2
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• pp.119-127
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• 1994

용접 이음부는 토우부의 응력집중에 의해 피로강도가 저하된다는 것은 잘 알려져 있는 사실이다. 이 때문에 용접 이음부의 피로강도 개선을 위하여 여러 방법이 제안되어 있으나 본 연구에서는 강을 가열후 급랭하여 극저탄소강의 피로강도 개선에 미치는 시효의 영향을 조사하였다. 탄소 함유량 0.019-0.080% 범위의 8종의 탄소강을 용해 제조하여 압연한 후 피로시험편을 가공하였다. 이 시험편을 $A_1$점 이하 $700^{\circ}C$로 가열하여 급랭 시효에 의한 저탄소강의 피로강도에 미치는 탄소함유량의 영향을 조사하였다. $700^{\circ}C$로부터의 급랭 및 시효에 의하여 인장강도 및 피로강도는 노랭, 공랭재의 경우에 비하여 훨씬 높아짐을 알 수 있었다. 또한 급랭후의 시효에 의한 피로강도 향상 효과가 가장 크게 나타나는 것을 페라이트의 탄소고용한도 0.02%에 가까운 합금 조성을 갖는 경우이었다.

• Journal of the KSME
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• v.22 no.3
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• pp.184-190
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• 1982

어쿠우스틱 에밋션(AE)법에 의한 마찰용접강색도의 공정중 해석에 관한 실험적 연구에서의 탐 색적 연구결과는 다음과 같은 예비적 결론으로 나타내진다. 1) 철금속의 만족한 마찰동정을 달성할 때는 두개의 AE 돌출이 나타난다. 그 하나는 A역인 용 접사이클 중에 일어나는 것이며, B역인 또 다른 하나는 용접종료후 2, 3초 지나서 시작되는 냉 각중의 돌출이다. 최초의 돌출은 주로 재료의 소성변형에 기인하며, 두 번 째 AE 방출은 일반 적으로 크기가 더 크며 냉각중의 마르텐사이트 변태의 결과라고 해석된다. 2) AE의 초량과 강의 마찰용접강도 사이에는 일정한 상관관계가 존재한다고 생각된다. 실험적 오차를 더욱 감소시킨다면 정량관계가 수립될 수 있을 것이다. 3) 트랜스듀서와 기타 부품의 적절한 선택에 의해 철금속의 마찰용접품질(강도)을 공정중에 탐 색하기 위한, AE 법에 의한 공정중 용접강도 해석 시스템의 개발 가능성이 있다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.04a
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• pp.476-479
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• 2011

티타늄 합금은 높은 내부식성, 우수한 피로 수명과 무게비에 비해 높은 강도를 가진다는 우수성으로 인해 항공기 부품과 화학 공업 분야등에 다양하게 사용되고 있다. 이번 연구에서는 Ti-3Al-2.5V 합금 TIG 용접부에 대하여 용접부 인성과 기계적 성질에 영향을 주는 가장 중요한 인자인 용접 입열에 대한 영향을 평가하고자 하였다. 이에 입열조건에 대한 용접부에 대한 강도, 충격 인성과 노치 인성을 평가하였으며 적정 입열 조건에서 강도와 인성이 우수한 용접부를 얻을 수 있다는 것을 확인하였다.