• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.17 no.10
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• pp.280-288
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• 2016

This study proposes improved welding tools for magnesium alloys. Two types of tools were used for friction stir welding (FSW). The effect of the welding tools on the FSW joints was investigated with a fixed welding speed of 200mm/min and various rotation speeds of 400 to 800 rpm. After FSW, the joints were cross-sectioned perpendicular to the welding direction to investigate the defects. A tensile test and Vickers hardness test were conducted to identity the mechanical properties of the joints. Defects were observed when the rotation speed was 400 rpm, regardless of the welding tool, and the amount of defects tended to decrease with increases in rotational speed. Defect-free welds were obtained when the rotation speed was 800 rpm. The best weld quality was acquired using the C type welding tool. The rotation speed of 800 rpm and welding speed of 200 mm/min produced the best joining properties. The ultimate tensile strength, yield strength, and elongation of the welded region were 90.0%, 69.1%, and 83.2% those of the base metal, respectively.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.50-50
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• 2009

본 연구에서는 차체 부품의 경량소재 대체에 따른 Panel Assembly Rear Seat Back 부품 제작에 최신 저입열 미그용접공정을 적용한 TWB(Tailor Welded Blank) 공정기술을 확보하기 위해 최적 용접조건 도출에 관한 연구를 진행하였다. 용접 후 성형이 이뤄지는 제조공정의 특성 상 성형강도에 중점을 둔 실험을 진행하였으며, 이를 위해 각 와이어에 따른 용접부의 기계/금속학적 특성이 평가되었다. 대상 시편은 6천계열 열처리형 합금이며, 두께는 각각 1.6t, 1.4t로 이를 맞대기 용접 후 그 특성을 평가하였다. 용접은 저입열 GMA용접 공법 중 하나인 CMT 용접법(Cold Metal Transfer)을 사용하였으며, 평가 대상 와이어로는 4043, 4047, 5183 및 5356이 사용되었다. 특성평가는 마크로 및 마이크로 조직, 경도, 인장강도, 기공 및 결함, 성형강도 등에 대해 이뤄졌으며, 희석된 와이어의 조성이 용접부 특성에 미치는 영향에 대해서도 검토되었다. 실험 결과, 5천계열 와이어가 성형강도에 비교적 더 강인한 결과를 나타냈으며 성형강도는 용접조건 및 초기 갭에 대한 영향은 받았으나, 비드형상과 강도간의 연관성은 찾을 수 없었다. 이에 따라 TWB 적용을 위한 와이어로는 5356이 가장 우수한 것으로 판명되었다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 1992.04a
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• pp.63-63
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• 1992

본 연구에서는 Zn도금강판의 mash seam용접부의 조직학적 특성 및 도금층 및 인산염 coating의 용접 접합 계면에서의 거동율 검토하여 용접과정율 단계별로 분리 파악하여 계면 파단의 mechanism을 제시하였다. 이와 더불어, mash seam용접부에서 발견 되는 결함의 종류 및 방지대책에 관하여서도 언급하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 1996.10a
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• pp.42-44
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• 1996

이종재료인 2$\frac{1}{4}$Cr-1Mo강과 12Cr-1Mo-V계 강의 용접부의 용접성에 대하여 모재계열의 용접재료와 Inconel계의 용접재료를 사용하여 야금학적인 관점으로부터 미세조직적 특성 및 기계적성질을 중심으로 검토하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 본 연구의 실험범위에 의하면, 내부결함, 균열 등의 용접결함을 발생하지 않는 양호한 용접부를 얻을 수 가 있었다. (2) 광학현미경을 이용한 미세조직의 관찰에 의하면, Inconel계의 용접재료를 제외한 모재계열의 용접재료를 사용하였을 경우, 용융경계부 근방에서 연속 또는 불연속적인 백색의 밴드상이 형성되었다. (3)백색밴드상의 형성부는 인장변형에 의하여 국부적인 수축변형을 일으키나, 파단은 2$\frac{1}{4}$Cr-1Mo강의 모재에서 발생하였으며, 거시적인 인장성질에는 영향을 미치지 않았다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.98-98
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• 2010

온실가스와 같은 환경오염으로 인한 규제로 인해 경량화 소재인 알루미늄의 차체 적용이 늘어가는 추세이다. 하지만 알루미늄의 낮은 용접성으로 인하여 기계적 접합법 등이 알루미늄의 접합에 사용되고 있으나 낮은 접합강도 등의 문제가 발생하고 있다. 본 논문에서는 스폿용접 시뮬레이션 프로그램인 SORPAS를 이용하여 건전한 용접부를 얻을 수 있는 알루미늄 합금 용접 조건을 도출하였고 실제 델타스폿 용접기를 이용하여 도출된 실험 결과와 비교 분석하였다. 이를 위하여 전극의 형태에 따른 용접성의 변화를 분석하였고, 전류 및 가압력 프로파일에 따른 용접성의 특징을 관찰하였다. 그리고 각각의 용접 변수들의 변화에 따른 용접 특성 평가 실험을 통하여 각 변수들의 특성을 파악하였고, 용접강도가 높고 용접부에 결함이 존재하지 않는 용접성을 가진 변수조건을 구하였다. 최종적으로 변수 특성 평가 실험의 결과를 바탕으로 Al 6032와 Al 5454에 대하여 넓은 적정용접 영역을 가진 로브 곡선을 도출하였다. 본 연구는 2009년도 서울시 산학연 협력사업(과제번호 10848) 및 BK21의 연구비 지원을 받아 수행 하였음.

• Journal of the KSME
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• v.28 no.4
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• pp.322-327
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• 1988

용접구조물의 파괴는 단순 역학적인 차원을 넘어서 재료공학적 검토와 시공상의 각종 변수를 고려해야만 정확하게 이해할 수가 있으며 방지할 수 있다. 용접도중에 발생되는 미소파괴(균열) 는 적절한 재료의 선정과 적당한 시공법으로 해결할 수 있으며, 사용도중 발생되는 거시적 파 괴는 사용조건에 유의하고 발생된 용접결함을 제거할 수 있다면 방지할 수 있다. 결론적으로 용접구조물의 파괴는 용접도중에 결함을 발생시키지 않는 방법으로 방지하는 것이 가장 효과적 이기 때문에 시공법의 선정 및 실시는 충분한 검토와 주의가 필요하다. 용접품의 파괴현상을 해석하는 데는 현재까지 잘 연구되어진 각종 파괴역학적 및 피로역학적 해석이 적용될 수 있 으나 용접부의 불균일한 조직형성에 따른 기계적 성질의 불균일성과 잔류응력 등을 추가로 고 려해야 하는 것이 약간 다를 뿐이다. 현재 용접부의 취성 및 피로파괴에 대한 다방면의 연구가 활발하게 이루어지고 있는 형편이며 향후에는 용접구조물의 수명예측을 포함한 가족 파괴해석 기술이 확립될 것으로 생각된다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.38 no.6
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• pp.637-647
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• 2014

In pressurized water reactors, the upper head of the reactor pressure vessel (RPV) contains numerous control rod drive mechanism (CRDM) nozzles. These nozzles are fabricated by welding after being inserted into the RPV head with a room temperature shrink fit. The tensile residual stresses caused by this welding are a major factor in primary water stress corrosion cracking (PWSCC). Over the last 15 years, the incidences of cracking in alloy 600 CRDM nozzles have increased significantly. These cracks are caused by PWSCC and have been shown to be driven by the welding residual stresses and operational stresses in the weld region. Various measures are being sought to overcome these problems. The defects resulting from the welding process are often the cause of PWSCC acceleration. Therefore, any weld defects found in the RPV manufacturing process are immediately repaired by repair welding. Detailed finite-element simulations for the Korea Nuclear Reactor Pressure Vessel were conducted in order to predict the magnitudes of the repair weld residual stresses in the tube materials.

• Journal of Welding and Joining
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• v.11 no.1
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• pp.33-41
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• 1993

TIME 용접법용 혼합 가스의 특성으로 인하여 기존의 GMAW 용접법과 비교하여 TIME 용접법 은 다음과 같은 장점이 있다. 1.용적 이행이 아크 플라즈마 기둥 내부에서만 일어난다. 2.용입이 깊고, 비드 단면현상도 뛰어나다. 3.용착량을 최대 450g/min까지 증가 시킬수 있다. 4.용접속도의 향상, pass수 감소, 결함발생이 적다. 5.저온 충격시험치를 향상시킨다. 6.비드외관이 미려하고, under cut 및 lack of fusion등의 결함발생 위험이 적다. 7.스패터 발생이 극히 적다. 8.자동 및 반자동 용접이 가능하다. 9.전체적인 용접비용이 대폭 절감된다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2002.07b
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• pp.844-847
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• 2002

본 논문에서는 단상 thyristor 정류기 구조의 대전력 150KVA급의 mash seam 용접기에 용접 센터링등 여러 가지 용접 효율 향상을 위한 부가 장치를 포함한 용접장치 개발을 통한 용접품질 분석결과를 보이고 있다. 일반적으로 제철소에 사용되는 수10KVA급의 용접기들은 그동안 전량 수입에 의존하던 것을 공동연구를 통해서 국산화에 성공하였다. 본 시스템은 기존의 타사제품의 기능을 포함하여 용접 센터링 장치, 용접 전후단 의 크램핑기능, 선후행 코일의 선단부를 절단하는 shear ing 기능, 용접 휠높이 자동조절기능을 포함하였으며, 자체 설계된 대전력용 변압기, 대전력 절환용 thyristor 제어들을 포함한 용접기로써 기존의 타사제품에 비하여 기능적, 성능적으로 향상된 형태로써 용접 성능 검사에서도 양호한 결과 얻었다. 본 논문에서는 mash seam 용접기의 기본적인 기능설명과 개된 용접기를 기능별로 설명하고, 실용접 결과를 소개하여 향후 계획을 제시한다

• Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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• 1998.05b
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• pp.210-215
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• 1998

본 연구는 핫셀(Hot-cell)에서의 활용을 전제로 핵연료 봉단용접기술로 개발되고 있는 래이저(Laser) 용접기술을 핵연료봉 퍼복재인 Zircaloy-4에 적용하여 그 용접성에 대한 기초적 특성을 분석하고, 관련 용접변수들의 용접성에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 사용된 용접기는 평균출력 150W급인 펄스형 Nd:YAG 레이저 용접기였으며, 보호가스 (shielding gas) 종류와 유량(flow rate), 용접속도(travel speed), 초점위치(focus position), 빔 파워(beam power), 시편의 표면거칠기(specimen surface roughness) 등의 용접변수가 용입 깊이와 용접비드 폭, 기계적 특성, 그리고 용접결함에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 용접변수로 범 파워 125W이상, 초점위치 2mm, 그리고 보호가스로는 He가스가 적절하였으며, 시편의 표면거칠기가 거칠수록 용입깊이가 깊었다. 본 연구를 통해 핵연료봉 피복재 Zircaloy-4의 레이저 용접시 신뢰성 있는 용접조건을 확립하기 위한 기초자료를 얻을 수 있었다.