• 제목/요약/키워드: 용접 현상

검색결과 275건 처리시간 0.82초

Low Cycle Fatigue Behavior of Alloy617 Weldment at 850℃ (850℃에서의 Alloy 617 용접재의 저사이클 피로 특성)

  • Hwang, Jeong Jun;Kim, Seon Jin;Kim, Woo Gon;Kim, Eung-Seon
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
    • /
    • 제41권3호
    • /
    • pp.193-198
    • /
    • 2017
  • Alloy 617 is one of the primary candidate materials to be used in a very high temperature reactor (VHTR) system as an intermediate heat exchanger (IHX). To investigate the low cycle fatigue behavior of Alloy 617 weldments at a high temperature of $850^{\circ}C$, fully reversed strain-controlled fatigue tests were conducted with the total strain values ranging from 0.6~1.5%. The weldment specimens were machined using the weld pads fabricated with a single V-grove configuration by gas tungsten arc welding (GTAW) process. The fatigue life is reduced as the total strain range increases. For all testing conditions, the cyclic stress response behavior of the Alloy 617 weldments exhibited the initial cyclic strain hardening phenomenon during the initial small number of cycles. Furthermore, the overall fatigue cracking and the propagation or cracks showed a transgranular failure mode.

Study of laser welding for differential case & ring gear (레이저 용접에 관한 디퍼렌셜 케이스와 링기어 구조에 관한 고찰)

  • Chung, Taek-Min;Kim, Su-Lae;Rhee, Se-Hun
    • Proceedings of the KWS Conference
    • /
    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
    • /
    • pp.121-121
    • /
    • 2009
  • 자동차는 코너 주행 시 In-corner와 Out-corner 의 바퀴 궤적이 달라지므로, 특별한 장치가 없이 좌우 구동 측의 바퀴가 같은 속도로 회전을 하게 되면 정상적인 주행이 불가능하다. 따라서 정상적인 코너 주행이 가능 하려면, 코너 안쪽 바퀴보다 바깥쪽 바퀴가 더 빨리 회전해야 하며 이러한 회전 차를 보상받지 못할 경우 바깥쪽 바퀴가 끌리는 현상이 발생하는데 이를 방지하기 위해 디퍼렌셜 기어가 필요하다. 현재 디퍼렌셜 기어는 디퍼렌셜 케이스와 링기어를 볼트로 체결하는 조립 공법을 통해 생산되고 있다. 하지만 볼트 체결 공법은 조립을 위한 볼트와 볼트 체결을 위한 플랜지와 볼팅을 위한 홀을 가공하는 공정이 필요하기 때문에 재료비 절감 및 생산 효율 향상에 매우 불리하고 볼트체결을 위한 부분 때문에 불필요한 무게가 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 기계적 체결 방식을 레이저 용접 방식으로 대체하여 재료비를 절감하고 무게 저감을 통해 주행성능을 향상시키고자 하였다. 링기어의 소재는 침탄처리강(SCM420H)이며 디퍼렌셜 케이스의 소재는 주철(GCD500)을 사용하고 있다. 주철은 용접시 용접부와 열영향부에서 마르텐사이트 조직과 레데브라이트, 시멘타이트 조직이 생성되며 고탄소 모재의 탄소 확산으로 인한 부분 혼합영역에서 탄소 합금이 생성되어 균열이 발생하는 등 용접성이 매우 좋지 않은 것으로 알려져 있다. 이러한 주철의 난용접성을 해결하는 방법으로는 고탄소 모재 용접시 발생하는 탄소의 확산을 억제하거나 예열이나 후열 처리를 통한 냉각 속도의 제어하는 방법과 오스테나이트 안정화 원소를 첨가한 필러와이어를 사용하여 용접시 마르텐사이트와 시멘타이트의 성장을 방해하는 방법 등이 이용되고 있다. 본 연구에서는 예열처리나 후열처리를 통한 주철의 용접법은 대량 생산을 통한 원가절감을 노리는 자동차 업계의 특성에 비추어 볼 때 비용이나 프로세스 구성 면에서 적용하는 것이 어려울 것이라 판단하여 Ni-base filler metal을 통한 주철의 용접법을 선택하였고 그 결과 실차에 적용하기 위한 비틀림 강성 테스트나 내구 테스트는 통과하였으나 NVH 테스트 결과 볼팅 체결 방식에 비하여 소음이 커지는 문제가 발생하고 링기어의 HAZ부가 고경화 되는 문제가 발생하였다. 때문에 용입깊이를 초기 시제품인 5mm에서 4mm로 변경시켜 입열량 감소 및 용접변형을 줄여 소음 문제를 해결하고자 하였으며 링기어의 침탄층을 1mm 절삭하여 링기어 HAZ부의 고경화 문제를 해결하고자 하였다. 이러한 용접 구조 변경이 용접변형 및 강성과 피로에 미치는 영향력을 알아보고자 용접 및 열처리 상용 소프트웨어인 SYSWELD, 구조해석 상용소프트웨어인 NX_NASTRAN, 피로 해석 상용 소프트웨어인 FEMFAT을 이용하여 시뮬레이션 하였고 실제 구조 변경한 용접 시제품과 비교, 분석하였다.

  • PDF

Behavior of Fracture Deviation in the Impact Test of Narrow Laser Welds (충격 시험시 발생하는 레이저 용접부의 파괴 이탈 현상)

  • Na, Il;Kim, Jae-Do
    • Proceedings of the KWS Conference
    • /
    • 대한용접접합학회 1993년도 특별강연 및 춘계학술발표 개요집
    • /
    • pp.120-124
    • /
    • 1993
  • The Charpy V impact test on subsize was performed on narrow laser welds of low carbon steel sheets, joined by using a continuous wave 3kW CO$_2$ laser. Under certain conditions, a bimodal fracture behaviour has been experienced in Charpy V impact test of narrow laser beam welds. Deviation of the fracture path from the fusion zone into the base metal was dominated at high test temperature. It can be seen that the deviation always occurred after ductile initiation. If the deviation occurs on a small testing specimen, the same trend would happen on the actual laser welded structure. Fracture will then propagate through the base material even if the weld metal has low toughness.

  • PDF

Three Dimensional Analysis of High Frequency Induction Welding Phenomena (고주파 유도용접 현상의 3차원 해석)

  • Kim Hyun-Jung;Youn Sung-Kie
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
    • /
    • 제30권7호
    • /
    • pp.865-872
    • /
    • 2006
  • High frequency induction welding is widely employed for longitudinal seam welding of small scale tubes and pipes because of its relatively high processing speed and efficiency. This research is aimed at understanding the variables that affect the quality of the high frequency induction welding. The welding variables include the welding frequency, weld speed, V-angle and tube thickness. Temperature distribution of the tube is calculated through three dimensional coupled electromagnetic and thermal FE analysis. The skin and proximity effects are considered in the electromagnetic analysis. The influence of the impeder is also analyzed. The effects of the operating welding variables on the temperature distribution are investigated quantitatively by exhibiting the heat affected zone (HAZ). The results explain the mechanism of significant enhancement of welding efficiency when the impeder is used. The proper welding conditions without the overheated edge are obtained through FE analysis.

Effect of Ca on Droplet Transfer Phenomena in GMA Welding (GMAW 용적이행 현상에 미치는 Ca의 영향)

  • 안영호;방국수;이종봉;장내웅
    • Journal of Welding and Joining
    • /
    • 제12권4호
    • /
    • pp.76-84
    • /
    • 1994
  • Droplet transfer modes due to welding conditions and the effect of Ca in welding wire on droplet transfer were investigated. Droplet transfer mode in CO$_{2}$ welding was classified into 2 modes, that is, short circuit and globular transfer, with increasing welding current and voltage. With increasing Ca content in wire, repulsive pressure due to vaporization of Ca was considerably increased. In short circuit transfer region, arcing time was increased and droplet transfer cycle was decreased, with increasing Ca content. In globular transfer region, welding condition for globular transfer was lower current region, with increasing Ca content.

  • PDF

The effect of external electromagnetic force on droplet in GMAW (가스메탈 아크용접법에서 전자기력이 아크 현상에 미치는 영향에 관한 연구)

  • Lee, Sung-Ho;Lee, Jae-Yoon;Kim, Yong;Kim, Jae-Sung;Lee, Bo-Young
    • Proceedings of the KWS Conference
    • /
    • 대한용접접합학회 2003년도 추계학술발표대회 개요집
    • /
    • pp.221-223
    • /
    • 2003
  • Effects of electromagnetic force which is one of the most important factor of metal transfer that affects bead geometry and microstructure of weld metal in GMAW(gas metal arc welding). In this paper, different ways of external electromagnetic forces were applied on GMAW process and their effects on the welding were studied. On certain conditions, better bead geometry, better influence on the arc and metal transfer mode and higher welding efficiency could be obtained. Experimental methods and their results will be presented.

  • PDF

Investigation on Metal Transfer in GMA Welding through Dimensional Analysis (차원 해석을 통한 GMA 용접의 금속이행 현상에 관한 분석)

  • 최상균;유중돈
    • Journal of Welding and Joining
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.62-70
    • /
    • 1999
  • Since various parameters including the welding conditions and material properties are involved in metal transfer, it is difficult to figure out the effects of each parameter. In this study, dimensional analysis in performed to reduce the number of the parameters and to reveal the effect of each parameter on metal transfer. Dimensionless parameters are derived based on the inertia force and surface tension, and their contributions on metal transfer are estimated by analyzing the calculated results using the volume of fluid (VOF) method. Among several dimensionless parameters, $N_{SE}(=$\mu$_{0}I^{2}/d_{w}${\gamma}$)$ which represents the ratio of the electromagnetic force to surface tension, is found to be appropriate to describe metal transfer and estimate the transition current. Predicted results of transition current and drop size are in reasonably good agreements with available experimental date which show the validity of proposed dimensional analysis.

  • PDF

Effect of Flux Type on Arc Characteristic of FCA Welding (FCA 용접의 아크현상에 미치는 Flux Type의 영향)

  • 강성원;오은식;유덕상;안영호
    • Journal of Welding and Joining
    • /
    • 제17권1호
    • /
    • pp.116-123
    • /
    • 1999
  • The $CO_2$ welding with 100% $CO_2$ shielding gas is commonly used because of its cost and efficiency. Arc phenomena of the $CO_2$ welding is influenced by various factors such as chemical compositions of welding wire, shielding gas, welding condition and welding power source etc. In this study, arc phenomena is investigated by using two type of FCW(titania type, semi-metal type). Then, the welding quality and optimum welding condition can be selected. From this study, the following results were obtained; 1) In low current range(140A), FCW up to welding voltage(22V) resulted in a typical short circuit transfer. 2) In high current range(320A), the arc stability in titania FCW of a typical globular transfer is better than that of semi-metal FCW.

  • PDF

Characterization of Modified Surface Manufactured by PTA(Plasma Transferred Arc) Spray (PTA 용사에 의해 제조된 표면개질부의 특성에 관한 연구)

  • Ji Jung-Hun;Yoo Yeon-Gon;Kim Gwang-Soo
    • Proceedings of the KAIS Fall Conference
    • /
    • 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
    • /
    • pp.92-95
    • /
    • 2004
  • 플라즈마 트랜스퍼드 아크(PTA) 용사는 플라즈마 아크 용접 장치에 선형의 용접봉을 이용하는 대신 분말 형태의 용접재를 주입하여 주로 마모나 부식에 노출되는 금속의 표면에 적용하여 금속 표면의 내식 내마모 특성을 향상시키는 기술이다. 본 논문에서는 용사전류가 표면개질부에 미치는 기하학적 형상 및 미세조직에 미치는 영향에 대하여 알아보았다. 낮은 전류에서는 접합이 이루어지지 않았고 높은 전류에서는 모재로 희석되어 들어가는 현상을 보였다.

  • PDF

The Analysis of Elasto-Plastic Thermal Stresses for Welding Part in Double Capstan Drum (더블 캡스턴 드럼의 용접부에 대한 탄소성 열응력해석)

  • 김옥삼
    • Journal of the Korean Society of Fisheries and Ocean Technology
    • /
    • 제36권4호
    • /
    • pp.329-336
    • /
    • 2000
  • Welding is a important technological method in mechanical engineering. $CO_2$MAG(metal active gas) welding means that metal part in double capstan drum for the inshore and costal vessels are joined by melting(with or without a filler material) or that new material is added to a metal part by melting. The thermal stresses appear due to a non-uniform temperature field, inhomogeneous material properties, external restraint and volume changes during phase transformations. In this study analysis the elasto-plastic thermal stresses distribution of welding part in double capstan drum for the inshore and costal vessels using finite element method (FBM). Therefore it calculates the numerical value that can be applied to the optimum design of welding parts and the shapes. The significant results obtained in this study are summarized as fellows. At early stage of the cooling after welding process, the abrupt thermal stresses gradient has been shown in the vicinity of welding part. In the thermal stresses analysis due to temperature gradient and heat shocking maximum stress was occurred of welding part and stresses were distributed from 54MPa~48MPa.

  • PDF