• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.93-93
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• 2010

환경 규제 및 배출가스 규제에 의하여 차량 경량화를 위해 점차적으로 Al합금의 차체 및 부품적용 비율이 점차 확대되고 있다. 이에 따라 알루미늄의 레이저 용접 시 출력, 초점거리, 용접 속도 등 공정 변수의 상관관계와 용접 결함 현상에 의한 관심이 집중된 연구가 많이 발표되었으며, 알루미늄 5000계열의 경우 박판 용접 시 기공, 균열 등 과 같은 결함 현상을 방지하기 위하여, Twin spot laser, Laser-TIG hybrid 등과 같은 공법 적용을 제안되었다. 본 연구에서는 Yb:YAG laser welding 시 Mg 함량이 높은 AA5J32을 소재를 이용하여 박판 겹치기 용접 시 Back side spiking 결함 방지를 위한 레이저 빔 출력 파형을 설계하여 실험을 수행하였다. 또한 파형의 특성에 따라 나타나는 겹치기 용접부의 기계적 특성과 기공에 대해 알아 보고자 하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.49-49
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• 2010

용접은 산업계의 기계 조립 및 접합을 위한 공정의 주요한 작업으로 조선, 중공업, 건설 등 산업현장에서 사람에 의한 수동적인 작업으로 대부분 수행된다. 이러한 용접 작업을 수행하는 용접 기술자는 산업 현장 훈련원과 직업 교육 학교에서 양성되지만 용접 훈련 과정은 실습 초보자에게 위험하고, 장시간 교육하기에 어려울 뿐 아니라 재료 낭비, 의사 소통의 한계, 즉석 결과 평가의 한계, 공간부족 등 다양한 문제가 있다. 그러므로, 안전하고 반복적인 실습 환경 제공하고 장시간 및 다수 교육참여 지원 등이 가능한 시스템을 구축하여 숙련된 우수 인력 조기 확보와 훈련 비용을 절감할 필요가 있다. 본 논문에서는 실제와 동일한 상호작용을 제공할 뿐만 아니라 고품질로 훈련 환경을 가시화하여 용접 상황을 동일하게 모사하는 가상 현실 기반 용접 훈련 시뮬레이터를 제시한다. 이 시스템은 용접의 형상과 환경의 고품질 가시화, 경험 DB를 통한 용접의 비드 형상 데이터 획득, 용접 토치를 이용하는 사용자 상호작용, 용접 훈련 결과 평가 및 최적 작업 가이드, 용접 콘텐츠 저작, 다양한 용접 훈련을 가시화하는 하드웨어 플랫폼으로 구성된다. 고품질 가상 용접 가시화는 경험 DB 기반 비드 형상 데이터와 신경회로망을 이용한 비드 형상 예측을 통해 실시간 비드 표현이 이루어지며 쉐이더 기반 고품질 모재 및 비드 표현, 아크 불꽃 효과 표현을 포함한다. 사용자 상호작용은 현장 작업 도구와 일치된 토치 인터페이스와 위치추적을 이용하여 토치의 작업각, 진행각, 속도, 거리 등을 반영할 수 있으며 진동과 소리 등 용접 훈련의 사실적 상호작용도 재현하였다. 용접 훈련 평가 및 최적 작업 가이드는 훈련자의 용접속도, 거리, 각도 등의 사용자 작업 결과를 그래픽으로 표현하고, 애니메이션을 통한 훈련 자세를 추후 분석할 수 있도록 하였고, 가상토치, 기준선, 수치계기 등을 이용한 최적 작업 훈련 가이드 제시하였다. 훈련 콘텐츠 저작은 메뉴UI 기반으로 용접의 전류, 전압 등의 조건과 상황을 선택하도록 제시하였고, 하드웨어 플랫폼은 워크벤치형 입체 디스플레이 방식으로 용접 환경을 가시화하였고, 위, 정면, 아래보기 등 다양한 용접 자세 변경을 지원 할 수 있도록 구축하였다. 이러한 가상현실 기반 훈련 시뮬레이터는 아크열 발생에 따른 장시간 훈련의 어려움을 극복할 수 있고, 다양한 실습 환경을 바꾸어 가며 반복적인 훈련이 가능하고, 실 재료를 사용하지 않아 재료의 낭비를 줄일 수 있는 환경 친화적인 안전하고 효율적인 훈련 실습 환경을 제공할 수 있다.

• Journal of the Korean Society of Safety
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• v.8 no.3
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• pp.83-90
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• 1993

직류 아아크 용접시 아아크 프라스마와 용융 금속 사이의 계면에서 일어나는 전기 화학 반응이 용착금속 내의 산소와 질소의 함량에 미치는 영향이 고찰되었다. 열 화학 반응 뿐만 아니라 전기 화학 반응도 용접부의 산소 및 질소의 함량을 결정하는 중요한 반응 메카니즘이라는 것과 전기 화학 반응의 양을 결정하는 것은 단위 면적당 통과하는 전류의 양을 조절하는 용접 전류와 용접 속도라는 것이 실험적으로 입증되었다. 따라서 이 연구 결과는 아아크 용접시 적당한 용접 조건의 선택뿐만 아니라 용접 재료의 설계 또는 선택에 중요한 지침을 준다.

• 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 KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.114-114
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• 2009

최근 국내외에서 자동차 연비와 성능 향상을 위하여 고부가가치 자동변속기의 개발이 적극적으로 추진되고 있다. 특히, 유럽(ZF)과 일본(JATCO, AISIN)을 비롯한 변속기 부품의 기술선진국에서는 전자빔 용접을 적용한 고부가가치 자동변속기 제품이 개발되어 다양한 고급차 모델에 적용되고 있으며 2010년까지 8속 자동변속기를 출시할 예정으로 개발을 추진하고 있다. 이러한 자동변속기를 개발하기 위하여 부품의 성형 및 가공정밀도 관리가 중요하며, 최종 조립되는 부품의 전처리(연질화처리, 탈지, 이물질 제거등)와 용접시 용접변형을 최소화하기 위한 공정조건의 엄격한 관리가 요구되고 있다. 변속기 부품으로 사용되는 소재는 성형성 확보를 위한 연질재(SPCC)와 강도를 확보하기 위한 고강도강(SAPH400, SPFH590)으로 서로 다른 두께의 재질이 조립되어 최종단계에서 용접공정에 의해 제작되고 있다. 특히, 연질재는 복잡한 형상으로 성형한 다음, 가공을 거쳐 경화를 위한 연질화처리가 요구되기 때문에 건전한 용접을 하기 위해서는 용접면에 접한 연질화 처리부는 연질화 처리재가 잔존하지 않도록 완전한 제거할 필요가 있다. 만약 전처리 공정에서 충분한 세척과 가공품의 정도관리가 확보되지 않으면 전자빔 용접시 고온에서 이물질 증발과 잔류, 스패터 발생등에 의한 용접부 결함발생이나 용접변형으로 인하여 제품불량이 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 최종 조립공정인 용접작업시 발생되는 결함을 방지하고 이 두께 및 이종소재의 전자빔 용접비드 형상(비드 폭, 용입깊이)을 최적화 함으로서 용접부 변형을 최소화하고 충분한 강도를 확보하고자 전자빔 용접전류와 속도에 따른 비드형상을 비교검토 하고자 하였다. 그리고 실차적용시 신뢰성을 확보하기 위하여 전자빔 용접한 자동차 변속기 부품의 비틀림 시험을 실시하였으며 전자빔 용접 전, 후의 변형량을 측정하여 변속기 부품으로서의 적용성을 검증하고자 하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 1998.10a
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• pp.67-67
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• 1998

• Proceedings of the KWS Conference
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• 1995.10a
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• pp.39-43
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• 1995

• Journal of the Korean Society for Railway
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• v.19 no.4
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• pp.417-426
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• 2016

In this study, the optimal welding condition of an extruded AZ61 magnesium alloy plate was investigated through evaluation of the mechanical properties and microstructure in the friction stir welding zones. The friction stir welding conditions considered in this study were the tool rotation speeds of 400, 600, and 800rpm and the welding speeds of 200, 300, and 400mm/min. To evaluate the welding strength, tensile and hardness tests were carried out. Microstructures of the welded regions were examined using optical microscopes. Under a tool rotation speed of 800rpm and welding speed of 200mm/min, the joint showed the best joining properties. The UTS, yield strength, and elongation of the welded region showed values of 79.0%, 65.4%, and 30.1%, respectively, of those of the base metal.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2001.05a
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• pp.318-321
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• 2001

클래딩은 주요 산업분야에 내마모성, 내부식성의 향상을 위해 사용되고 있다. 그러나 클래딩 공정에서는 모재와 클래딩 재료의 물리적, 화학적 특성의 차이와 여러 가지 공정 변수의 영향으로 제품의 사용에 치명적인 손상을 줄 수 있는 균열, 슬래그 개재물, 기공등의 불연속이 발생하기 쉽다. 본 연구에서는 클래딩 시에 발생되는 불연속을 실시간으로 검출하는데 아주 우수한 검출능력을 갖고 있는 비파괴 검사 방법인 음향방출시험을 적용하고 검출된 신호에 대한 주파수 분석과 2차원 위치표정을 실시하여 균열, 기공 등의 불연속을 검출하였고 이를 주사전자현미경을 통하여 확인하였다. 음향방출법에 의해 클래딩부에서 발생하는 결함에 대한 실시간 평가가 가능함을 입증하였으며, 특히 다층 클래딩이나 넓은 면적의 클래딩시에 불연속을 가장 신속하게 감지할 수 있으므로 이를 생산공정에 활용한다면 클래딩 또는 용접부 품질감시를 위한 효과적인 방법이 될 것이다.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.14 no.6
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• pp.773-782
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• 2002

In this study, a series of fatigue tests are performed in order to estimate quantitatively the characteristics of fatigue crack growth rate according to the base metal, heat affected zone(HAZ) and weld metal, and the welding method and grade of strength of object steels, and the influence on fatigue crack growth rate according to the direction of welded line for high strength steels of SM570, POSTEN60, and POSTEN80 steels. From the fatigue test results, the retardations of fatigue crack growth rate are remarkable in case that the direction of notch is parallel to welded line than in case that the direction of notch is perpendicular to welded line because of compresive residual stress in weld metal & HAZ. And the characteristics of fatigue crack growth rate according to welding method are that the dispersion of fatigue crack growth rate in case of FCAW method is smaller than that of SAW method. Also, it knows that the fatigue crack growth rate converges in high stress intensity factor range. Meanwhile, fatigue safety is guaranteed sufficiently in the object steels because the fatigue crack growth rate in the range of fatigue crack propagation has a similar tendency to the test results & existing results.