• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.20-20
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• 2010

GTA (Gas Tungsten Arc)용접은 불활성 분위기에서 용접이 이루어지기 때문에 타 아크용접법에 비해 용접부 품질이 우수하여 고품질이 요구되는 산업분야에 널리 이용되고 있다. 하지만 스테인리스강으로 pipe를 제조하기 위해 GTA 용접을 적용할 경우, Laser 및 고주파 용접 (HFIW)에 비해 용접부 품질 및 용접속도가 낮기 때문에 pipe를 제조하는 산업에서 적용에 제한을 받고 있다. 하지만, GTA는 laser 혹은 HFIW에 비해 가격이 1/10수준으로 낮고, 용접부 gap tolerance 및 용접면 관리범위가 넓은 장점이 있기 때문에 GTA의 용접속도 및 용접품질을 향상시키기 위한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 일반적으로 스테인리스강 GTA용접 시 용접속도를 향상시키기 위해, 모재의 성분 제어 (합금성분 최적화-Al, S, Se, O등), Flux 도포 기술 (산화물을 용접전에 도포하여 용접속도 향상) 및 혼합보호가스 적용 등이 있다. 스테인리스강 용접 시 보호가스로는 용접부 품질을 확보하기 위해 Ar을 주로 사용하고 있다. 하지만 용입 특성을 향상시키기 위해 아크의 온도를 높일 수 있는 He, 혹은 $H_2$ gas를 단독 혹은 혼합하여 사용하고 있다. 오스테나이트계 스테인리스의 경우 용입특성을 향상시키기 위해 Ar에 $H_2$를 2~10%정도 혼합하여 사용하고 있다. 페라이트계 스테인리스강은 수소에 대한 고용도가 상대적으로 작아 용접부 수소 취화를 일으킬 수 있기 때문에 적용에 제한을 받고 있어 그 대안으로 산소를 극히 소량을 혼합하여 용입성 향상에 대한 연구가 보고 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 페라이트계 스테인리스강의 용입특성을 향상시킬 목적으로 Ar에 산소를 미량 첨가 (1%미만) 하여 용접전류 및 산소 함량에 따른 용입특성의 변화에 대해 연구하였다. 또한 기계적인 물성 및 부식특성을 평가하였고, 최종적으로 실용화 가능성을 파악하기 위해 용접전극의 수명 테스트를 실시하였다. 실시한 결과, 산소가 첨가량 증가 할수록 용입특성은 상승하였으며, 기계적인 물성 또한 산소를 첨가하지 않은 경우에 비해 거의 유사한 값을 얻을 수 있었다, 하지만 산소함량이 증가 할수록 전극의 수명은 감소하여 교체주기가 증가함을 알 수 있다. 본 연구를 통해 얻어진 기술을 상용화시키기에는 극복해야할 문제가 있지만, 소재 합금성분 설계 시 용접생산성 향상위한 산소성분 범위를 제시할 수 있으리라 판단된다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.25 no.4
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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.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.12 no.3 s.46
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• pp.231-238
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• 2000

There was extreme improvement in the processing result of weld toe, but there is possibility that the fatigue failure occurs from the weld root part where the fatigue strength became low relatively. This study did the fatigue test at the cross rib specimens which implemented a partial penetration weld to improve the fatigue strength of the weld root part. As a result of the fatigue test of the partial penetration weld and the fillet weld specimens, almost the same fatigue strength appeared. Because the fatigue failure began from toe, there was not a reinforcement effect in the weld root part by the partial penetration weld. So, it examined fatigue strength at the partial penetration welding specimens which processed toe to stop the fatigue failure of toe part. As a result, there was big fatigue strength improvement from the partial penetration weld than the fillet weld. Therefore, if fatigue crack occurrence can be restrained from toe, it thinks that the fatigue strength of the root part can improve by the partial penetration weld, after all, it thinks that the overall fatigue life can improve.

• Journal of Welding and Joining
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• v.22 no.2
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• pp.1-2
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• 2004

강구조물 제작시 용접프로세스에 의해 용접부 근방에서는 용접열원에 의해 급속가열ㆍ급속냉각의 열 사이클을 받으며, 열원의 이동과 함께 온도장이 변화하므로 용접부에 불균일한 온도분포가 발생된다. 이러한 불균일한 온도분포에 의한 용접부 근방의 열팽창ㆍ수축을 용접부로부터 떨어져 있는 저온상태의 부재가 이를 구속하여 결과적으로 용접변형과 잔류응력이 발생한다.(중략)

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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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.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.93-93
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• 2009

본 연구에서는 EGW, FCAW 공정 적용에 따른 고강도 극후판 EH36-TMCP강 용접부의 역학적 거동 및 파괴인성 $K_{IC}$ 을 규명하기 위해, 먼저 열분포, 열탄소성 수치해석을 통하여 용접부의 역학적 거동(용접잔류응력, 소성변형율 등의 크기, 분포, 발생기구)을 고찰하였다. 그리고 이때 얻어진 잔류응력을 초기응력으로 하여, 잔류응력과 외력의 복합하중에 대한 파괴인성 $K_{Ic}$ 특성을 해석하였다. 용접공정별 균열이 존재하는 용접부의 파괴기준을 살펴보면, EGW용접부의 경우가 FCAW용접부의 경우에 비해 균열의 성장이 다소 용이하여 $K_{IC}$ 값이 다소 낮게 나타났다. EGW용접부의 파괴인성 $K_{IC}$ 경우 중첩된 경우(복합하중)가 순수 외력만 작용하는 경우보다 파괴 인성치가 다소 감소하는 경향을 보이고, a/W가 작을 경우 중첩의 경우가 순수 외력만의 경우보다 파괴인성치 차이가 크나, a/W가 증가함에 따라 그 차이가 점차 없어지는 것으로 나타났다. 반면, FCAW용접부의 경우 균열길이가 작은 범위에서는 중첩된 경우가 순수 외력만 작용 할 경우보다 파괴 인성치가 다소 증가함을 보이지만, a/W가 증가함에 따라 순수 외력만의 작용의 경우와 중첩의 경우의 파괴인성 차이가 없는 것으로 나타났다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.14 no.4
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• pp.2021-2026
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• 2013

In this study, the effect on the welding angle distortion was reviewed by carrying out a thermal elastic-plastic analysis while changing the cooling condition(width, length, and distance from weld torch to cooling torch) the back of the welding zone for the butt weld joint. The review results revealed that maximum 57% of reduction in the angle distortion was achieved when the distance between weld torch and cooling tip of 25mm, cooling length of 80mm, and cooling width of 30mm were maintained.

• Journal of Welding and Joining
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• v.11 no.4
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• pp.24-35
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• 1993

이 글에서는 GT Membrane방식 LNG 선의 1,2차 Membrane 의 제작시의 용접기술 및 용접이음 부의 강도에 대하여 개략적으로 검토하였다. Membrane 재료인 Invar강은 그 적용두께가 매우 얇 은 박판이기 때문에 용접이음시 용락 및 용접결함등를 방지할 수 있는 용접기술 및 시공상의 고 려가 LNG선 전체의 안전성 측면에서 매우 중요하다고 할 수 있다. 또한 근본적으로 Membrane 부재는 구조강도를 부담하는 강도 부재는 아니라 하더라도 선체로부터 전달되는 하중은 필연적으 로 받게 되므로 이 하중에 의해 피로파괴가 발생하지 않도록 용접부의 적정 강도를 유지하는 것 이 중요하다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.34 no.1
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• pp.18-22
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• 2014

Residual stresses that occur during the welding process, are the main cause of failure and defects in welded structures. This paper, presents the use of an electronic processing laser speckle interferometer to measure the residual stress of a welded pipe for a nuclear power plant. A tensile testing machine was used to evaluate a welded pipe that failed in compression. The inform plane deformation and modulus of elasticity of the base metal and welds were measured using an interferometer. Varying the load on the welded pipe had a larger effect on the deformation of the base metal the other properties of the base metal and welds. The elastic moduli of the base metal and weld of the welded pipe were 202.46 and 212.14 GPa, respectively, the residual stress was measured to be 6.29 MPa.

• The Optical Journal
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• v.13 no.2 s.72
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• pp.49-55
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• 2001

레이저 용접은 매우 작은 점으로 집속된 높은 밀도의 에너지로 재료를 용융시키는 용접방법으로, 좁고 깊은 용접부를 얻을 수 있으며 출력만 충분하면 단 1회의 용접으로도 상당히 깊은 용접부를 쉽게 얻는다는 장점이 있다. 레이저 용접의 원리와 특징, 레이저 용접 공정 변수, 레이저 용접공정의 관리, 산업현장에서의 레이저 용접기술 적용 현황을 알아본다.