• The Safety technology
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• no.164
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• pp.52-53
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• 2011

• Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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• 1999.07a
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• pp.36-36
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• 1999

한국중공업(주)에서 수행한 KSTAR 진공용기 시작품 제작이 완성됨에 따라 제작과 관련된 종합기술을 분석하여 보았다. KSTAR 진공용기 시작품(그림1)은 전체의 1/4섹터인 90도 부분으로서 NBI(Neutral Beam Injection) 포트를 포함하는 45도 섹터와 축소포트(Reduced Port)를 포함하는 45도 섹터를 각각 먼저 제작한 후 두 부분을 용접하여 최종 시작품을 완성하였다. 용접은 SMAW법과 GTAW법 등 두가지 방법을 사용하였으며, 초기 용접시는 용접 면적이 작기 때문에 GTAW법을 이용하였고, 마무리 용접과 같이 용접 면적이 넓고 거친 부분에는 SMAW법을 이용하여 용접하였다. 모든 용접이 완전통과 용접이기 때문에 구조적 안전 면에서 좋으나, 진공측면에서는 다소 미흡한 점이 있다. 시작품은 상하 대칭구조로서 원통부분, 원형부분, 원추부분, 너클부분 (그림2) 등으로 나뉘어 지며 이중 원형품은 금형을 이용하여 성형하였고, 나머지 부분은 굽힘가공 후 절단적업을 하였다. 진공용기 조립은 안쪽과 바깥쪽 내벽부터 용접한 후 폴로이달 리브를 용접하고 외벽을 용접한다. 수평포트와 수직포트를 위해 스터브를 용접한 후 미리 용접해둔 NBI 포트 및 축소포트를 부착시켰다. 용접부위의 누설시험을 위한 방법으로, 용접주위 표면에서 개구하고 있는 홈에 적색 침투액을 침투시켜 침투 후 이 액을 홈의 개구로부터 빨아 내어 용접부위 표면상태에서 실제의 홈의 폭보다 확대한 홈의 지시모양으로 나타내게 하여 누설여부를 알기 쉽게 하는 액체 침투 탐상법을 적용하였다. 지시모양의 크기가 5mm 이상인 부분에 대해서는 재용접을 하였다. 누설 시험으로 초음파 탐상시험이 본제품 제작시 수행되어야 한다. 완성된 시작품에 대해 3군데의 위치에서 각각의 부분들이 용접되기 전과 후에 치수를 각각 측정하여 비교하였다. 또한 포트들에 대해서도 용접 전후 치수를 각각 측정하였다. 이러한 측정은 줄자를 사용하여 측정하였으므로 차 후 3차원 정밀 측정이 수반되어야 한다. 이상과 같이 시작품 제작을 통하여 문제점을 파악하고 개선책을 마련함으로서 향 후 KSTASR 진공용기 본 제품 제작할 때 반영코자 한다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.13 no.4 s.35
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• pp.105-111
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• 1999

This study aimed not only to develop the optimization of dissimilar friction welding of pinion gear of a motor vehicle steels of SCM415 and SMn443, but also to develop the application technique of the acoustic emission to accomplish an in-process real-time quality(such as strength and toughness) evaluation during friction welding of the pinion gear by the AE technique.

• Proceedings of the KSR Conference
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• 2002.10a
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• pp.225-231
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• 2002

The problem of welding stresses and fatigue behavior is the main concerns of welding research fields. The residual stresses and distortion of structures by welding is exert negative effect on the safety of mechanical structures. That is, expansion of material by high temperature and distortion by cooling during welding process is caused of tensile and compressive residual stresses on welding material, and this residual stresses reduce fracture and fatigue strength of welding structures. The accurate prediction of residual stress and redistribution due to fatigue crack propagation of weld zone is very important to improve the quality of weldment. In this study, a finite element modeling technique is developed to simulate the redistribution of residual stresses due to fatigue crack propagation of weld zone.

• Journal of Welding and Joining
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• v.17 no.4
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• pp.46-52
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• 1999

Some of the pressurized reactor pressure vessels used in many chemical plants are made of low alloy carbon steel plates internally clad with an austenitic stainless steel for improved anti-corrosion properties. In this study, metallurgic structure of the weld interface of A 387 Grade12Class1 low alloy carbon steel claded with A182-F321 austenitic stainless steel after thermal exposure simulation heat treatment was investigated to display a characteristic behavior of dissimilar metal weld interface with thermal exposure during service at high temperature and pressure. EPMA, STEM, vickers-hardness test were performed and the results were correlated with the microstructure. To estimate the depth of the carburized/decarburized bands quantitatively, a model for carbon diffusion was proposed. The validity of the proposed theoretical relationships was confirmed by the directly measured data from the welded parts failed during service.

• Journal of Welding and Joining
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• v.2 no.2
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• pp.13-21
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• 1984

Chemical tanker의 Crago tank는 화학제품에 대한 내식성, 내산성 등이 요구되는 재료로서 스테인레스강이나, 스테인레스 클래드강이 주로 사용되고 있다. 이러한 스테인레스강을 사용한다 하더라도 사용시 국부적인 결함 및 부식의 문제점이 발생되고 있다. 특히 스테인레스 클래드강을 사용했을 경우 부식 및 기타 요인에 의해 결함이 발생했을 때, 클래드재(앞대기재)의 두께가 약 2.5mm 정도에 불과하므로 보수작업이 어려우며, 보수작업에 의한 산화피막의 파괴는 부식을 촉진시킨다. 이들 결함 및 부식 발생의 여러요인 중 특히 용접 시공상의 문제점이 가장 크게 영향을 미친다. 또한 용접 시공상의 문제점 중 스팻터를 제거하기 위해서는 많은 공수가 소모될 뿐 아니라 품질면에서도 나쁜 영향을 주고 있다. 본 고에서는 스팻터 생성기구의 검토와 스팻터가 모제에 미치는 영향을 다루고자 한다. 또한 용접조건 및 용접재료의 변화에 의한 스팻터 생성량 변화, 입도에 따른 비행거리 등을 검토하는데 목적을 두었다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.110-110
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• 2009

본 연구에서는 전산유체역학적 방법을 이용하여 레이저-GMA 하이브리드 용접에서 용융풀 거동에 대한 3차원 과도해석을 수행하였다. 철강재의 주요 합금원소 중 하나인 크롬의 용융풀에서의 거동을 구현하기 위해 크롬에 대해 추가적인 보전 방정식을 도입하였다. 이를 이용하여 합금원소 분포에 대한 용접 변수별 영향을 해석적으로 분석하였으며 이를 EPMA(Electron Probe Micro Analyzer)를 통해 분석한 시험결과와도 비교하였다. 결과적으로 용접변수 중 선행 조건이 합금원소 분포에 구별할만한 영향을 미침을 알 수 있었고 이는 용융풀의 거동을 지배하는 주요 유동 패턴의 상이함에 기인한 것으로 보여진다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.116-116
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• 2009

마그네슘 합금은 구조용으로 사용 가능한 금속 재료 중 가장 가벼운 소재이며, 동시에 비강도 및 비강성과 같은 기계적 특성이 우수하여 알루미늄 합금의 뒤를 이을 차세대 경량 재료로써 주목을 받고 있다. 더욱이 석유자원의 대부분을 소비하고 있는 운송기기 분야에서는 경량화를 통한 연비향상과 배출가스 저감이 가장 큰 과제이며, 이 문제를 해결하기 위한 노력의 일환으로 최경량 소재인 마그네슘 합금의 사용량은 더욱 증가할 것으로 기대된다. 한편 기존의 마그네슘 합금 관련 연구는 새로운 합금의 개발에 치우쳐 있었으며, 상대적으로 이들 합금을 활용하기 위한 가공기술, 특히 용접에 대한 연구는 아직까지 많이 부족한 실정이다. 이는 철강재와 비교하여 마그네슘 합금의 고유물성이 용접의 관점에서는 상당히 열악하기 때문으로, 마그네슘은 융점 및 비점은 낮은 반면, 증기압과 열전도율은 높고 표면장력 및 점성은 낮은 특성을 가지고 있다. 그러므로 타 공법에 비해 상대적으로 입열이 적고 고속용접이 가능한 레이저의 적용이 최적으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 Nd:YAG 레이저를 사용하여 압연판재로 상용화되어 있는 AZ31B 마그네슘 합금의 맞대기 용접성을 조사하였으며, 용접부의 미세조직과 용접조건에 따른 용접부의 기계적 특성을 비교 및 검토하였다. 용접부의 기계적 특성은 인장 및 경도시험을 통해 평가하였다. 그 결과 레이저 출력 1.2kW를 적용한 경우에 안정적인 강도를 얻을 수 있었으며 레이저 출력 1.5kW, 용접속도 80mm/sec의 조건에서 모재 인장강도 대비 103% 그리고 연신율 대비 47.1%의 최적의 결과가 얻어졌다. 또한 용접부의 경도는 모재와 동등하거나 다소 높은 수준이었다. 이는 용접시 용접부내 잔류하는 알루미늄에 의한 고용 강화 효과와 금속간화합물의 석출 빈도 증가, 그리고 레이저 용접의 특징인 급열급랭 공정에 기인한 결정립 미세화의 영향 때문으로 사료된다. 한편 용접부 미세조직을 관찰한 결과, 열영향부의 존재는 두드러지지 않았으며 용융경계부에서는 주상정이, 그리고 용접부 가운데에서는 등축정이 관찰되었다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2006.10a
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• pp.222-224
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• 2006

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2008.05a
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• pp.2-2
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• 2008