• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.9-9
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• 2009

기존 아날로그 SCR 타입의 용접시스템은 케이블 길이가 변화함으로써 신호 왜곡에 따른 와이어 송급이 일정하지 못하였다. 또한 신호선의 과다로 케이블의 무게와 보수에 어려움이 있었다. 이런 단점을 디지털 통신을 이용하여 모터제어의 신뢰성을 확보하여 정밀제어가 가능한 와이어 피더 및 통신선을 이용한 싱글케이블 단순화을 이루고자 한다. 본 연구에서는 케이블 길이에 따른 와이어 송급제어(송급모터 속도 제어)의 왜곡을 최소할 수 있는 디지털 통신기반의 용접시스템을 개발하고자 한다. 디지털 모터제어 및 용접기와의 통신장치를 개발하여 용접성능 테스트를 수행하면서 기능 보완 작업을 수행하였다. 성능테스트에는 송급모터 제어기능, 용접기와 통신 신뢰성, 용접 시��스 제어, 제어기의 신뢰성 및 용접 테스트가 포함된다. 본 연구에서 개발된 디지털 기반의 송급시스템을 당사 $CO_2$ 용접시스템에 적용하여 용접품질 향상, 케이블 경량화 및 신뢰성을 확보하여 타 용접 시스템에 확대 적용하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.2 no.1
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• pp.1-3
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• 1984

$CO_2$ 편면 용접은 편면 잠호 용접과 함께 작업 능률 향상, 작업 환경 개선 등의 잇점을 가지고 있어 국내의 조선소에서 많이 사용하고 잇는 용접 기법 중의 하나이다. $CO_2$ 편면 용접을 시공하기 위해서 가접보다는 strong back을 많이 사용하는데 strongback의 부착은 전 면과 후면에 부착시키는 2가지 경우가 있다. strongback을 전면에 부착할 경우 아아크는 strongback의 위치마다 중단된다. 후면에 부착할 경우 strongback으로 인한 아아크 중단은 없 어지나 용접사가 자세를 바꾸지 않고 한 번에 용접할 수 있는 최대 용접장은 1m정도이다. 이때 용접장 1m마다 아아크는 중단되게 된다. 이러한 아아크 중단부에는 용착 금속의 수축으로 인한 수축공(shrinkage hole)이 내재되어 용접 금속의 품질을 떨어뜨리므로 이를 제거하기 위해 용접 중 또는 용접 후에 gouging을 해야할 필요가 생긴다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.15 no.6
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• pp.13-23
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• 1997

폭발용접은 화약의 폭발에 의한 충격 에너지를 이용하여 금속을 접합시키는 방법으로서 화약의 폭발에 의해 생기는 순간적인 높은 에너지를 이용하는 접합법이다. 1944년에 처음으로 폭발용접의 기술적, 상업적인 이점으로 인해 수요가 증가하고 있는 실정이다. 적용 예는 거대한 판재의 cladding을 포함하여 cladding nozzle, tube 와 tubeplate의 접합, pipe와 pipe의 접합등에 사용되고 있다. 종래의 용접법으로는 용접이 곤란하거나 불가능한 것으로 생각되었던 이종금속에 대해서는 적용이 가능하 고, 용접에 의한 열영향을 받지 않으며 용접 속도가 대단히 빠르다는 잇점이 있다. 또한 용접의 차이가 커서 접합이 곤란한 금속을 폭발용접하면 이음부는 충분한 강도를 가지면서 용이하게 접합할 수 있는 것이 큰 특징이다. 대부분의 금속은 폭발용접이 가능하지만 폭발의 충격에 의해서 균열이 발생되기 쉽고 주철과 같이 취약한 금속 및 Mg을 함유한 알루미늄 합금(순 알루미늄과는 접합 가능함)등은 이 용접법을 사용하기 는 곤란하다. 시공상의 특징으로는 특별한 기계 장치가 필요하지 않고 모재가 판재 혹은 파이프상이면 모재 두께에 제한 받지 않고, 어떠한 형태와도 가능하기 때문에 다품종, 소량생산이 가능하다. 한편 접합시에 화약을 사용하기 때문에 취급에 있어서 주의를 요하고 큰 폭발음 때문에 용접장소의 제한을 받는다는 것이다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.12 no.2
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• pp.28-38
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• 1994

고속 연속용접시 필연적으로 발생하는 용접선의 오차를 감소하는 방법으로 용접선 추적을 하게 되는데, 본 연구에서는 근래에 상용화된 전자기식 방식과 레이저 시각 방식을 이용하여 용접시 발생할 수 있는 용접선의 형태에 대하여 용접선 추적을 실험하였다. 이 시험을 통하여 각각의 방식에는 고유의 특성을 가지고 있음을 알았다. 효율적인 용접 자동화 시스템을 구성하기 위하여, 용접하고자 하는 대상물 및 시스템에 대하여 적절한 센서의 선택이 선행되어져야 할 것이다. 본 연구실은 수행중인 레이저 용접 자동화 시스템 구성을 할 예정이다. 끝으로 위와 같은 용접선 추적장치는 전량을 수입에 의존하고 있는 실정이다. 보편적인 센서 시스템의 개발보다는 구축 하고자 하는 시스템에 알맞는 센서의 개발이 선행되어야 할 것으로 생각된다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.12 no.1
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• pp.38-43
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• 1994

고강도 알루미늄합금은 중량이 가벼우면서 인장강도와 항복강도가 높고 가공성, 성형성이 좋아 항공기, 자동차, 선박 등 수송용 재료로 각광을 받고 있으며, 이 중 Al-Zn-Mg계(7000계) 알루미늄 합금은 용접 구조물용 경량소재로 활용범위가 높다. Al-Zn-Mg계 알루미늄 합금은 고온에서 용체화 처리후 저온으로 급냉시킨 재료를 자연시효 또는 인공시효처리를 하여 이 때 석출되는 시효 석출물에 의해 강도를 증가시킨 석출 경화형 합금이다. 그런데, 7000계열 알루미늄합금은 적절한 열처리 작업을 통해 최적의 기계적 성질이 얻어지도록 합금설계가 되어있기 때문에 구조물 제작시 용접에 의한 ARC 열을 받게 되면 열이력(thermal cycle)에 의해 모재의 미세조직이 변화하고 용접 결함이 발생하며 강도의 약화와 함께 내식성 등이 저하한다. 따라서 고강도 알루미늄합금의 용접성을 향상시키기 위해서는 용접부의 미세조직거동과 용접부에 발생하는 용접결함의 현상을 조사하여 용접용 고강도 합금에 필수적으로 요구되는 용접성에 대한 검토가 충분히 이루어져야 한다. 따라서 본 고에서는 알루미늄합금, 특히 7000계열 알루미늄합금에 주목하여, 용접방법, 각종 결함과 대책, 용접부의 시효경화와 응력부식균열 및 기계적 성질 등을 지금까지 보고된 각종 자료를 기초로 하여 3회에 걸쳐 기술하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.1 no.2
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• pp.1-6
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• 1983

용접중 발생되는 흄(Fume) 및 가스는 용접작업 환경을 오염시킬 뿐만 아니라 인체에 매우 유해하다. 용접 흄(Fume)은 금속 산화물로 구성된 아주 작은 입자이며 가스는 일반적으로 CO, CO$_{2}$, NO$_{x}$, SO$_{x}$, XF 등으로 구성되어 있다. 일반 피복 아아크 용접봉에서 발생되는 용접 흄은 인체에 매우 해로운 영향을 미친다. 즉 다량 흡입하게 되면 두통, 발열 등 급성 증상이 발생한다. 또한 소량을 장시간 흡입해도 진폐 등 만성증상을 일으킨다. 그러므로 현 국내 용접장에서는 흄에 의한 장해 방지를 위하여 충분한 환기시설과 완벽한 보호구 착용, 그리고, 용접 재료 자체의 흄 발생량을 감소시킨 저흄 용접봉(low fume type electrode)의 사용 방법 등이 검토 실시되고 있다. 본 보고서에서는 흄에 대한 올바른 인식을 꾀하는 한편, 용접자의 건강 보호를 목적으로 개발된 조선 및 철구조물의 주요 용접 재료인 철분 산화철계 저흄 용접봉에 관하여 소개하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.7 no.1
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• pp.17-27
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• 1989

용접에 이와 같이 발생하는 용접잔류응력과 변형은 용접구조물의 제작시 여러 가지 장해를 유발 할 뿐만 아니고 그 구조물의 사용중에 있어서도 파괴의 발생 또는 파괴의 전파에 직.간접적으로 기여하여 악영향을 끼치게 된다. 용접잔류응력은 용접구조물의 피로감도를 저하시키거나, 취성균 열 및 응력부식균열의 진전을 용이하게 하며 용접변형은 구조물의 외관을 해치거나 국부적으로 스트레인집중을 초래하여 이 역시 취성파괴의 원인으로 작용하여 구조물의 파괴사고를 유발할 위험성을 내포하고 있다. 따라서 용접변형과 잔류응력을 극도화하기 위한 대책은 용접기술자로 서 용접시공시 유의해야 할 가장 큰 사항의 하나라고 할 수 있다. 보고에서는 이러한 용접변형 과 잔류응력현상에 대해 그 발생기구를 금속학적 측면에서 고찰하고 그 경감대책에 대해서는 구 조물의 형상이나 종류에 따라 각각별개의 대책이 수립되어야 하나 여기서는 보편적인 경우에 한 해 해설하고저 한다.

• 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.

• Nuclear Engineering and Technology
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• v.23 no.1
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• pp.1-11
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• 1991

The objective of this study is to investigate the effect of weld line on the mechanical strengths and the process of weld line elimination in the Zircaloy-4 resistance upset welding for the fabrication of heavy water reactor fuel rods. The weld current and the amount of upset increased linearly with the main heat, in which two relations between them were derived. It was found that the threshold to obtain sound weld was 50% of main heat in terms of weld upset size, mechanical strengths and weld line elimination. The weld microstructure of resistance upset welds of Zircaloy-4 comprsied basketweave, Widmanstatten and martensite respectively by changing the main heats. Dimples on uniaxially fractured surface at weld line in the Zr-4 welds were larger and deeper compared with those on biaxially fractured surface. It was also found that the process of the weld line elimination in the resistance upset weld of Zircaloy-4 could be divided into three stages in terms of the presence of many pores, their shrinkage and elimination, and the shrinkage of the original weld interface with increasing weld currents.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.99-99
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• 2010

최근 자동차 산업은 고효율 및 친환경이라는 전세계적인 이슈에 따라 고연비의 자동차 개발에 총력을 다하고 있다. 그러므로 다양한 고강도 강 및 경량 금속이 자동차의 차체에 적용되고 있다. 특히 철강재료에 있어서 기존의 저 탄소강에서 다양한 기능을 갖은 고강도 강으로 그 종류가 다양화되고 있으며 이에 따라 저항 점용접을 이용한 차체의 접합은 점점 이종의 강판을 접합하는 비율이 점차로 늘어나고 있다. 이와 같이 강판의 종류가 다양해짐에 따라 수많은 이종 강판에 대한 조합이 생기고 있으며, 이를 모두 실험을 통해 최적 용접조건을 찾기에는 많은 시간과 노력이 투자되어야 된다. 그러나 시뮬레이션 기법으로 이종 접합의 초기 용접조건에 대한 정보를 얻는다면, 최소의 실험을 통해 좀 더 손쉽게 최적의 용접조건을 도출할 수 있다. 그러므로 본 연구에서는 실제 자동차에 많이 쓰이는 강판인 EDDQ급 도금강판 0.7t와 440R 급 1.2t 및 DP 590 1.0t의 3종류의 이종 강판에 대한 점 용접특성을 저항 점용접 전문 소프트웨어인 SORPAS를 이용하여 시뮬레이션하고 분석하였다. 시뮬레이션은 겹치기 순서에 따라 용접 전류, 가압력, 용접 시간을 변수로 하여 각각의 겹침 순서에 대한 2개의 용접 점에 대한 너겟의 크기를 분석하였으며 로브 곡선을 얻을 수 있었다. 이를 통해 3겹의 겹치기 순서에 따른 용접 특성을 비교할 수 있었으며, 이것을 실제 생산라인의 자동차 차체의 조립 순서 결정에 있어서 응용함으로써 용접 특성을 고려한 차체 조립에 적용이 가능할 것으로 사료된다.