• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.63-63
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• 2009

최근 연비 향상 및 배기가스 저감을 위한 친환경 경량 굴삭기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 시도는 굴삭기의 소재의 강도를 490MPa급에서 700MPa급으로 고강도화를 통하여 작업장치의 경량화를 도모하고 있다. 본 연구에서는 중장비용 고강도 열연강재로 재발중인 ATOS70강재의 기본 용접성 및 GMAW 용접부 특성을 검토하였다. 사용한 시험재는 현장시험재인 14~16mmt두께의 ATOS70강재를 사용하였고, 용접경화성 및 저온균열감수성을 평가하였다. 또한 GMAW 용접을 실시하여 용접부의 이음부 특성을 검토하였다. 14mmt 두께의 ATOS70강재의 탄소당량은 약 0.44수준이고, 모재 인장강도는 약 760MPa급 수준을 보였다. 한편 최고경도시험에 의한 용접부 최도경도는 약 300Hv 수준을 보였으며, 경사 y-groove구속시험에 의한 14mmt두께의 한계예열온도는 상온이었다. 한편 GMAW 용접부 인장시험결과 740MPa급 이상의 인장강도를 확보하였고, $-5^{\circ}C$ 용접부 Charpy 충격시험결과 48J 이상의 충격인성을 나타내었다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제24권1호
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• pp.129-136
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• 2012

본 연구의 목적은 시험적 방법을 통해 SHN400 강재의 용접특성이 KS에서 규정한 건축구조용 강재로 적합한지를 평가하는 것이다. 이를 위해 국내에서 생산되는 열간 압연 H형강 중 최대 춤 및 최대 플랜지 두께의 H형강과 SHN400 강재의 주요 사용처가 될 보부재로 수요가 많은 H형강 규격을 대상으로 경사 y형 용접균열시험, 용접이음부에 대한 경도시험, 평판인장시험, 굽힘시험, 십자형 인장 시험 및 충격시험 등을 실시하였다. 각 시험은 관련 KS에서 요구하는 시험 조건하에서 수행되었으며, 시험결과 SHN400 강재는 용접특성 관련 모든 시험에서 KS의 요구조건과 구조물의 적절한 비탄성변형능력 발현을 위해 요구되는 용접성능들을 만족하는 것으로 나타났다. 따라서 SHN400 강재는 건축구조용 강재로 사용에 무리가 없을 것으로 판단된다.

• 기계저널
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• 제33권5호
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• pp.435-448
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• 1993

용접부결함은 구조물 건전성측면에서 항상 문제가 되어 왔다. 따라서 용접시 발생 할 수 있는 결함들을 사전에 방지하기 위한 대책들이 꾸준히 연구되어 왔으며, 용접부의 최종 품질확인 및 부품 사용중 용접부의 건전성을 평가하기 위한 수단으로 비파괴시험법들이 오래전부터 적용되어 왔다. 따라서 이 글에서는 용접부의 특성, 용접부결함의 중요성에 대해 기술하고 부품 건전성의 진단목적으로 결함의 유무 및 크기측정을 위해 사용되는 비파괴시험법의 종류 및 특징, 비파괴 시험법 중에서 결함의 길이 및 두께방향의 높이측정을 위해 유일하게 이용되는 초음파시험법에 대해, 특히 결함크기 측정법 중 현재 널리 사용되는 몇 가지 방법에 대해 소개하고자 한다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1997년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.17-22
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• 1997

ASME SA508 Class 3 원자로압력용기강을 대상으로, 용접열영향부(heat affected zone, HAZ)의 최고온도(peak temperature) 등온분포도(isothermal diagram)를 작성 및 해석하였고, 재현(simulated) 열영향부 시험편을 제작하여 미세조직검사 및 기계적특성 시험을 실시하였다. 그 결과, 최고온도 등온분포도를 이용하여, 미소열영향부(subzone of HAZ)의 미세조직(microstructure)에 미치는 예열(preheat)온도와 용접입열량(weld heat input)의 크기 효과를 예측할 수 있었다. 또한, 재현 HAZ 의 기계적특성 시험결과, 용접용융선(fusion line) + 1 mm 이내의 위치로 대표되는 열 cycle 조건에서는 모재보다 양호한 강도와 인성을 보였고, 용접용융선 + 2~3mm부근에서 가장 미세한 조직(fine tempered lower bainite)과 우수한 충격인성을 나타냈다. 한편, 용접용융선 + 약 5mm 위치에서의 열 cycle 을 재현한 시험편에서는 미세조직의 변화(spheroidization of carbides)와 함께 인성 및 기계적 특성이 저하하여 모재보다 낮은 값을 보이는 것을 발견할 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제25권4호
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• pp.9-14
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• 2007

선박의 고강도화 및 극후물화가 진행됨에 따라 선체 구조물의 파괴 특성에 대한 관심이 높아지고 있으며, 최근 균열정지의 관점에서 취성균열 정지특성에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 기존의 연구결과에 따르면 65mmt 이상의 극후물 용접부에 대해서 취성균열 정지특성의 저하가 발생할 가능이 있다고 보고되고 있으며, 취성균열 정지특성이 우수한 강재의 개발 이외에 용접부 보강재의 부착, 보수 용접 실시 등 개선 방안을 마련하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 그러나 극후물 용접부 취성균열 전파기구에 관한 규명은 현재 전무한 실정이며, 강재 두께의 영향 이외에 용접 입열량 용접부 잔류응력 등의 효과가 복합적으로 검토되어야 한다. 아울러 극후물 용접부 균열정지 파괴인성의 평가, 대형파괴시험을 대체할 소형시험법의 개발 및 검증 등에 관한 연구가 요구된다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.42-42
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• 2010

알루미늄 합금은 질량 대비 강도가 우수하고 내식성 및 저온 특성이 양호하여 구조재로서 널리 사용되고 있다. 또한 그 사용 추세가 점점 증가 하고 있으며 알루미늄 합금의 용접을 위해 현재까지 다양한 용접 공정이 적용되었다. 일반적으로 GMAW, GTAW 등의 아크 용접과 박판의 경우 저항 점용접, 그 외의 $CO_2$ laser, Nd:YAG laser와 같은 고밀도 에너지 용접 공정에 의한 연구 결과들이 많이 발표 되었다. 하지만 알루미늄 합금의 특성 상 용접부에 기공과 균열과 같은 결함들이 각 공정에서 많이 발생하며 이러한 결함을 감소시키기 위한 용접기술에 관해 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 GMAW, Plasma-GMAW 공정을 적용하여 알루미늄 합금의 용접특성을 비교하였다. 알루미늄 합금 Al 5052, Al 6061 4mm 두께 모재에 대해 BOP(Bead On Plate) 용접실험을 실시하였으며 생산성 측면에서 각 공정에 따라 완전 용입 시 최대 용접 속도를 측정하여 비교하였다. 용접 품질 측면에서는 비드 표면 및 단면을 검사하고 인장시험을 수행하였으며, 용접 기공과 균열을 X-ray 촬영을 통해 비교하였다. 또한 고속카메라 촬영을 통해 용접 중 플라즈마로 인한 산화막 제거 효과를 확인하고 각 공정별 용접 시작부의 아크 안정성을 평가하였다. 인장시험 결과 모든 모드에서 모재에서 파단됨을 확인 하였고, Plasma-GMAW 공정의 경우 플라즈마의 예열효과로 인하여 GMAW 보다 완전용입 기준 용접속도가 빨랐으며, 청정작용도 우수한 것으로 확인되었다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권6호
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• pp.1-12
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• 1997

마찰용접의 실제적인 생산에의 응용은 중요 부품의 용접에 그 적용이 검토 되었지만 마찰용접의 실적이 적었기 때문에 다른각종의 용접법과 용접부 특성을 비교 확인할 정도이었을 뿐 마찰용접을 본격적으로 도입하는 데에는 많은 저항이 있었다. 그러나 각종 시험을 되풀이하고 확고한 근거가 마련된 단계에서도 품질에 대한 불안 이나 일반화되어 있지 않다고 하는 관점에서도 마찰용접이 갖는 매력 때문에 도입이 시도되었다. 따라서 마찰용접품의 관리에 대해서도 비정상적일 정도로 배려를 거듭하 여 초창기에는 전체를 비파괴 시험하거나 sample 파괴시험하는 등의 상당히 번잡한 검사를 거쳤다. 그러나 마찰용접품의 불량률이 격감하였다는 것과 검사결과가 양호 하다는 등 종래의 용접법에 비해 용접부의 품질이 매우 우수하고 또 재현성이 높다는 점이 증명된 이후 흡속히 마찰용접이 각 산업분야에 도입되었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.54-59
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• 1998

원자로 압력용기 용접열영향부의 세부영역별 열 cycle 재현(simulation) 시험편을 제작하여 기계적 특성시험, 미세조직시험 및 magnetic Barkhausen noise (BN) 측정을 수행하였다. 각 영역에서 보자력(coercivity)은 크게 변하지 않았으나, Barkhausen noise (BN) 는 현격한 차이를 볼 수 있었다. 용접열영향부 각 위치에 대한 BN 는 미세조직과 기계적특성의 변화와 어느정도 특징적 변화를 보였으나, 미세조직 인자별로 정량적인 관계를 찾기 위하여는 더욱 더 많은 연구가 필요한 것으로 보였다. 이는 BN 의 변화에 미치는 영향인자가 미세조직적으로 매우 복잡한 관계를 갖기 때문으로 생각되었다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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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.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.763-768
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• 1998

방사성동위원소 생산용 표적을 중성자 조사하기 위해 하나로의 제반 특성을 고려하여 조사용기를 개발하였다 IP(Isotope Production), HTS(Hydraulic Transfer System) 조사공별로 내.외부용기를 제작하였으며 재료는 검증된 Al-1050을 사용하였다. 내부용기는 냉간용접(Cold Welding) 하고, 외부용기는 TIG(Tungsten Inert Gas) 또는 전자빔으로 용접한 후 He을 충진하고 밀봉하였다. 조사용기의 건전성을 입증하기 위해 기포누설시험, 내압시험, 가열시험, 침투탐상시험, He 누설시험을 수행하였다. 기포누설시험 결과 내부용기는 90% 이상이 3x$10^{-6}$atm.cc/sec 이하의 누설율을 보였고, 내압시험 결과 파단압력은 28kg/$\textrm{cm}^2$ 정도였다. 외부용기는 TIG 용접시 70%, 전자빔 용접시 90% 이상이 누설율 1x$10^{-8}$atm.cc/sec 이하였다. 개발된 조사용기를 사용하여 하나로에서 200여회 방사성동위원소를 생산하였으나 중성자 조사중 누출을 포함한 기타의 문제가 발생하지 않았다. 조사용기 개발에서 확립된 밀봉시험, 내압시험 및 가열시험 방법은 기체표적이나 내압이 발생하는 표적용기의 개발 및 시험에 응용할 수 있다.