• Journal of Welding and Joining
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• v.2 no.2
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• pp.29-37
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• 1984

발전설비를 비롯한 산업설비, 각종 압력용기 및 철구조물 제작시 발생하는 여러가지의 용접불량 중에서 슬래그 혼입이 차지하는 비율이 전체 불량의 절반 이상을 차지하고 있다. 특히 여타의 용접법에 비해 SMAW에 의한 슬래그 혼입의 발생이 가장 많으므로 이에 대한 결함 발생의 경향을 조사하고 그 방지대책을 설정하기 위하여 이번 실험을 실시하게 되었다. 수동 용접봉의 피복제 중 가스 발생 원인은 아아크 분위기를 생성하고 기타 부분은 슬래그가 되어 용융금속을 둘러싸서 이것을 보호하면서 용융지로 이행한다. 슬래그는 용융지 내에서 비이드 표면으로 부상하면서 탈산반응이나 불순물을 제거하는 정련작용을 한다. 또한 적당한 합금 원소의 보충, 용융금속의 유동성 증가 등에 의하여 양호한 용착금속의 생성을 돕는다. 한편, 슬래그는 고온금속을 덮어 이것을 보호함과 동시에 급냉을 완화하는 작용을 한다. 그러나 이러한 슬래그가 응고하는 용착금속 사이에 혼입된다면 용착금속의 기계적 성질을 저하시키는 중요한 요인이 된다. 슬래그 혼입에 대하여 간단하고 일반적인 방지대책은 많이 언급되어 있으나 슬래그 혼입의 방지대책에 대해 깊이 있는 연구가 거의 없다. 이번 실험에서는 광범위한 요인의 선제, 싯수의 제안으로 인하여 새로운 슬래그 혼입 기구의 설정이나 특정한 요인의 영향에 대한 정확한 한계치의 설정보다는 각 요인에 대한 정성적인 영향을 분석하였다.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.50 no.1
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• pp.53-60
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• 2012

Purpose: The purpose of this study was to compare Ni-Cr alloy property of gas-oxygen torch soldering and infrared welding using optical microscope and Electron Probe Micro Analyzer (EPMA). Materials and methods: Ni-Cr alloys were casted for specimens. Specimens had 3.0 mm diameter, 30.0 mm length and were divided into two groups. Each group had 4 specimens. One group was for gas-oxygen torch soldering and the other was infrared welding. Specimens were cut with low-speed disc and soldered each other with gas-oxygen torch and infrared machine. After soldering and polishing, specimens were observed at 3 points (soldering point, 5 mm distance point, 10 mm distance point) with optical microscope and analyzed 3 points (soldering point, 5 mm distance point, 10 mm distance point with EPMA. Results: The results of this study were as follows: 1. The observation of gas-oxygen torch soldering at 10 mm distance point under the optical microscope was not founded any specific surface properties, but some crack lines were observed at 5 mm distance and soldering point. 2. There were no crack lines were founded at the observation of infrared welding at 10 mm distance and 5 mm distance points under the optical microscope. However, at the 5 mm distance, the surface was not smooth enough compared with at 10 mm distance point. Some crack lines were observed at the welding point as well. 3. In the EPMA analysis of the gas-oxygen torch soldering, the component of Ni was increased by 4.5%, Cr was increased by 7.5% than that of the Ni-Cr alloy at the 10.0 mm distance. At the 5 mm distance, the component of Ni was decreased by 6.1%, Mo was increased by 9.0% than that of the Ni-Cr alloy but Cr was equally shown at the 5.0 mm distance. Only Ni was shown at the soldering point. 4. In the EPMA analysis of the infrared welding, the component of Ni was increased by 9.1%, Cr was increased by 0.4% than that of the Ni-Cr alloy but Al was equal at the 10.0 mm distance. At the 5 mm distance, the component of Ni was increased by 4.7%, Cr was increased by 4.7% and Al was increased by 0.1% than that of the Ni-Cr alloy. At the welding point, the component of Ni was increased by 8.8%, Cr was increased by 8.2% than that of the Ni-Cr alloy. Conclusion: From these results, at the 5 mm distance from the soldering point, the surface of the infrared welding was more smoother than that of the gas-oxygen torch soldering. On the EPMA analysis, the component of the specimens with infrared welding was more similar than that of the gas-oxygen torch soldering compared with the component of the Ni-Cr alloy.

• Fire Science and Engineering
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• v.26 no.3
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• pp.60-66
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• 2012

In this study, it was evaluated the fire risk during welding cutting tasks. Welding-cutting machines are representatively used at construction sites. Inverter AC/DC TIG welding macnine and inverter air plasma cutting machine were used in experiments. Temperature of spreaded cinders was measured using a thermal camera. Cinder sizes and spread range were measured according to the height and input current. It was also evaluated the fire risk during welding-cutting process, when flammable materials were located around the working area. There were used hay, dust fence, urethane foam, vinyl, paper and oil as flammable materials. Temperature of spreaded cinders was reached at about $450^{\circ}C$. Cinders were spread approximately 4.7 m, when a worker carried out cutting process at 2.5 m height. The possibility of a fire is very high, when flammable materials were located around the working area.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.15 no.1
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• pp.110-115
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• 2016

The need for high-strength galvanized steel has recently increased because of the increased number of car consumers who want improved efficiency and exterior quality. High-strength galvanized steel with high corrosion resistance improves the durability of products and exterior quality. Furthermore, the gilt of zinc does not come off during machining because of the fine adhesive property of zinc. When these are welded, zinc has a lower melting temperature than iron, so zinc is more quickly vaporized than iron. Vaporized zinc can stick to electrodes, which increases spatter in welding transportation. Created spatter can enter the molten pool and develop into inner defects or blowholes and pits. Scattered spatter sticks to the product, which leads to the secondary cost of spatter removal. Therefore, in this study, comparisons of amounts of spatter generated are conducted according to the composition of shielding gas in the MIG and CMT processes to find optimal welding parameters.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.22 no.3
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• pp.141-148
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• 2021

In this paper, we propose an algorithm of welding bead detection and evaluation using geodesic active contour algorithm and high pass filter with image processing technique. The algorithm uses histogram equalization and high pass filter as gaussian filter to improve contrast. The image processing techniques smoothens the welding beads reduce the noise on an image. Then, the algorithm detects the welding bead area by applying the geodesic active contour algorithm and morphological ooperation. It also applies the balloon force that either inflates in, or deflates out the evolving contour for a better segmentation. After that, we propose a method for determining the quality of welding bead using effective length and width of the detected bead. In the experiments, our algorithm achieved the highest recall, precision, F-measure and IOU as 0.9894, 0.9668, 0.9780, and 0.8957 respectively. We compared the proposed algorithm with the conventional algorithms to evaluate the performance of the proposed algorithm. The proposed algorithm achieved better performance compared to the conventional ones with a maximum computational time of 0.6 seconds for segmenting and evaluating one welding bead.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2011.10a
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• pp.2672-2678
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• 2011

Carbody of rolling stock has been gradually changed as whole wood, steel frame with wood car body, whole steel car body with rivet and whole monocoque carbody with welding. And also mild steel has been used widely to material of structure, but usage of stainless and aluminium which have lightweight and high corrosion resistance is being increased lately. Structure is being commercialized to AED(All Extrusion Design),whole double skin with hollow excluded shape such as aluminium structure from SSD(Sheet Stringer Design), single skin consists of traditional frame and outside plat. Traditional aluminium carbody had many problems from reduced strength in welding combination section because car body is consist of small extruded material affected heat by welding. On this study, we proposed the plan to improve the body strength and quality with large-scale aluminium extruded material by minimizing welding concentration in combination section.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.24-24
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• 2010

마찰교반접합법은 특정한 회전수로 회전하는 용접 툴을 이용하여 접합하고자 하는 피접합재의 맞댄면에 삽입시킨 후 툴을 이동시키거나 혹은 시편을 견고하게 고정시킨 장치(backing plate)가 움직여 고상 상태에서 접합이 이루어진다. 알루미늄, 마그네슘 등 비교적 융점이 낮은 저융점 재료의 재료에 처음 적용이 되어 많은 연구가 활발히 진행되었고 타 용접방법에 비해 우수한 접합특성을 나타내었다. 최근 이러한 마찰교반접합은 이러한 저융점 재료를 넘어서 스틸, 타이타늄, 니켈 등과 같은 고융점 재료 등에 대한 적용이 늘어나고 있다. 마찰교반접합을 이용하여 이러한 고융점 재료의 접합 경우 내마모성 및 내열성 등의 내구성이 갖추어진 툴과 이러한 툴을 냉각시킬 수 있는 냉각 장치 등이 필요로 하나 경제적 측면이나 접합부의 우수한 특성 등을 고려 할 때 그 적용 및 발전 가능성이 매우 높다고 볼 수 있다. 2상 스테인레스 강은 금속 조직적으로 페라이트와 오스테나이트 상이 거의 1:1의 동등한 비율로 매우 미세하게 결합된 구조를 가지고 있다. 또한 이상 스테인레스 강은 각상의 개개의 특성에 기인하여 염소 분위기에서 응력부식 저항성이 우수하고, 공식과 틈부식에 대한 저항성이 매우 뛰어나다. 그리고 이상 스테인레스 강은 비교적 고가인 Ni이 일반 오스테나이트 스테인리스 강의 약 1/2의 수준으로 적게 포함이 되어 경제적인 이점을 지니고 있으며 또한 용접성이 좋아 산업계의 수요는 현재 점차 증가하고 있는 상황이다. 하지만 이러한 이상 스테인리스 강은 용접 후 페라이트 상의 조대화, 그리고 페라이트 상의 분율이 오스테나이트 상의 분율보다 높아지게 되어 용접부에서의 저온 인성 감소 및 내식성 저하 등의 문제가 발생하게 된다. 그리하여 용접 시 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 입열량의 조절이 가장 필요로 하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 마찰교반용접을 이용하여 두께 3mm의 대표적인 이상 스테인리스 강인 SAF2205 스테인리스 강에 대해 맞대기 마찰교반접합을 실시하였다. 툴 회전속도를 변수로 하여 접합을 실시하였으며 접합 시 툴은 $Si_3N_4$ 툴을 사용하였다. 접합 후 외관상태 점검, 미세조직 관찰, 경도 및 인장강도 측정 등의 실험을 실시하였고, 이러한 결과를 이용하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.20 no.2
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• pp.65-70
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• 2002

This study was to evaluate GMA welding characteristics of the A15083-O aluminum alloy according to the shield gas mixing ratio and heat input change. The GMA welding of the base metal was carried out with flour different shield gas mixing ratios(Ar100%+He0%, Ar67%+He33%, Ar50%+He50%, and Ar33%+He67%). Regarding the if1uence on the bead shape of the shield gas mixing ratio and heat input, the bead width was greatest in Ar100%+He0% mixture. But the penetration depth and area were greatest in Ar33%+He67% mixture considering that the lower Ax gas ratio, the higher bead depth and area. Also, dilution was also best in the shield gas mixing ratio. The size and number of deflects were least in Ar33%+He67% mixture. Higher He gas ratio resulted in less deflects detected by the radiographic inspection.

• Journal of the Korea institute for structural maintenance and inspection
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• v.26 no.6
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• pp.193-203
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• 2022

In this study, in order to compare the seismic performance of steel structure beam-column connection details and non-scallop connection details mainly used in Korea, a full-scale static cyclic loading test and FEM analysis were conducted through the same modeling as the experiment. For quantitative numerical comparison, the strain concentration ratio and moment transfer efficiency used in previous studies were cited. As the welding area of the beam web decreased, the deformation rate of the beam flange increased, and the plastic deformation capacity according to the rotation angle decreased or brittle fracture occurred. Comparing the analysis results with the experimental results, the possibility of brittle fracture tended to increase when the web welding ratio for the total cross-sectional area of H-shaped fell below 60%.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.43-43
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• 2009

단련용 다결정 Ni기 초내열합금은 우수한 가공성, 내산화성, 고온특성 등으로 가스터빈 연소기, 디스크, 증기발생기 전열관 등 발전용 고온부품 소재에 널리 적용되고 있다. 최근 발전설비의 고효율화를 꾀하기 위해 작동 온도를 현격히 증가시키는 기술방향으로 발전하고 있고, 소재측면에서는 기존의 초내열합금 대비 고기능성을 확보할 수 있는 차세대 Ni기 초내열합금 개발이 유럽, 미국, 일본, 중국 등을 중심으로 활발히 이루어지고 있다. 이러한 소재의 고온강도 (온도수용성)를 향상시키기 위해서는 통상 규칙격자 금속간화합물인 $Ni_3(Al,Ti)-{\gamma}'$상의 분율을 증가시킬 수 있지만, ${\gamma}'$상분율이 증가할 경우 용접 및 후열처리 동안 용접열영향부 (HAZ)에서 액화균열이 발생할 가능성이 높아진다. 결정립계를 따라 발생하는 HAZ 액화균열은 입계특성에 의해 크게 영향을 받을 것으로 판단된다. 한편, 본 연구자들은 최근 입계 serration 현상을 단련용 합금에 도입시키는 특별한 열처리를 이론적 접근법을 통해 개발하였다. 형성된 파형입계는 결정학적인 관점에서 조밀 {111} 입계면을 갖도록 분해 (dissociation)되어 낮은 계면에너지를 갖게 됨을 확인하였으며, 입계형상 변화뿐만 아니라 탄화물 특성변화까지 유도하여 크리프 수명을 기존대비 약 40% 정도 향상시킴을 확인하였다. 이러한 직선형 입계 대비 'special boundary'로 간주되는 파형입계가 도입될 경우, HAZ 결정립크기 변화 및 액화거동에 미치는 영향을 고찰하고, 아울러 입계특성 제어가 용접성/용접부 품질 향상에 기여할 수 있는 가능성도 토의하고자 하였다. 본 연구에서는 재현 HAZ 열사이클 시험을 통해 미세구조를 정량적으로 비교하였다. 상대적으로 입계구조가 안정된 파형입계의 이동속도가 高계면 에너지를 갖는 직선형 입계보다 느려 HAZ 결정립 성장이 효과적으로 억제됨을 확인할 수 있었다. 입계 액화거동을 살펴보면, 두 시편 모두 $M_{23}C_6$, MC 등 입계탄화물 계면이 빠른 승온중 액화반응 (constitutional liquation)에 의해 입계가 액화되었으며, 이후 급냉에 의해 입계에 액상막이 존재한 흔적이 발견되었다. 최고온도별로 입계액화 폭/비율을 정량적으로 비교한 결과, 파형입계가 직선입계 대비 대체로 낮음을 확인할 수 있었으며, 때때로 액화되지 않고 잔존하는 입계 탄화물이 관찰되었다. 재현 HAZ 미세조직을 통해 Hot ductility 시험 결과를 유추하자면, 파형입계가 직선입계 보다 좁은 취성온도영역 (Brittle Temperature Range)을 나타낼 것으로 예상되어, 입계특성제어에 의해 Ni기 초내열합금의 용접성을 향상 가능성을 확인하였다.