• Title/Summary/Keyword: 용접 현상

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Experimental and Numerical Studies on Application of Industrial Explosives to Explosive Welding, Explosive Forming, Shock Powder Consolidation (산업용 폭약을 이용한 폭발용접, 폭발성형과 충격분말고화에 관한 실험 및 수치해석적 연구)

  • Kim, Young-Kook;Kang, Seong-Seung;Cho, Sang-Ho
    • Tunnel and Underground Space
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    • v.22 no.1
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    • pp.69-76
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    • 2012
  • Theoretical backgrounds on the experimental methods of explosive welding, explosive forming and shock consolidation of powders are introduced. Explosive welding experiments of titanium (Ti) and stainless steel (SUS 304) plate were carried out. It was revealed that a series of waves of metal jet are generated in the contact surface between both materials; and that the optimal collision velocity and collision angle is about 2,100~2,800 m/s and $15{\sim}20^{\circ}$, respectively. Also, explosive forming experiments of Al plate were performed and compared to a conventional press forming method. The results confirmed that the shock-loaded Al plate has a larger curvature deformation than those made using conventional press forming. For shock consolidation of powders, the propagation behaviors of a detonation wave and underwater shock wave generated by explosion of an explosive are investigated by means of numerical calculation. The results revealed that the generation and convergence of reflected waves occur at the wall and center position of water column, and also the peak pressure of the converged reflected waves was 20 GPa which exceeds the detonation pressure. As results from the consolidation experiments of metal/ceramic powders ($Fe_{11.2}La_2O_3Co_{0.7}Si_{1.1}$), shock-consolidated $Fe_{11.2}La_2O_3Co_{0.7}Si_{1.1}$ bulk without cracks was successfully obtained by adapting the suggested water container and strong bonding between powder particles was confirmed through microscopic observations.

Potential of HAZ Property Improvement through Control of Grain Boundary Character in a Wrought Ni-based Superalloy (단련용 Ni기 초내열합금의 입계구조 제어를 통한 HAZ 특성 향상 가능성 고찰)

  • Hong, H.U.;Kim, I.S.;Choi, B.G.;Jeong, H.W.;Yoo, Y.S.;Jo, C.Y.
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.43-43
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    • 2009
  • 단련용 다결정 Ni기 초내열합금은 우수한 가공성, 내산화성, 고온특성 등으로 가스터빈 연소기, 디스크, 증기발생기 전열관 등 발전용 고온부품 소재에 널리 적용되고 있다. 최근 발전설비의 고효율화를 꾀하기 위해 작동 온도를 현격히 증가시키는 기술방향으로 발전하고 있고, 소재측면에서는 기존의 초내열합금 대비 고기능성을 확보할 수 있는 차세대 Ni기 초내열합금 개발이 유럽, 미국, 일본, 중국 등을 중심으로 활발히 이루어지고 있다. 이러한 소재의 고온강도 (온도수용성)를 향상시키기 위해서는 통상 규칙격자 금속간화합물인 $Ni_3(Al,Ti)-{\gamma}'$상의 분율을 증가시킬 수 있지만, ${\gamma}'$상분율이 증가할 경우 용접 및 후열처리 동안 용접열영향부 (HAZ)에서 액화균열이 발생할 가능성이 높아진다. 결정립계를 따라 발생하는 HAZ 액화균열은 입계특성에 의해 크게 영향을 받을 것으로 판단된다. 한편, 본 연구자들은 최근 입계 serration 현상을 단련용 합금에 도입시키는 특별한 열처리를 이론적 접근법을 통해 개발하였다. 형성된 파형입계는 결정학적인 관점에서 조밀 {111} 입계면을 갖도록 분해 (dissociation)되어 낮은 계면에너지를 갖게 됨을 확인하였으며, 입계형상 변화뿐만 아니라 탄화물 특성변화까지 유도하여 크리프 수명을 기존대비 약 40% 정도 향상시킴을 확인하였다. 이러한 직선형 입계 대비 'special boundary'로 간주되는 파형입계가 도입될 경우, HAZ 결정립크기 변화 및 액화거동에 미치는 영향을 고찰하고, 아울러 입계특성 제어가 용접성/용접부 품질 향상에 기여할 수 있는 가능성도 토의하고자 하였다. 본 연구에서는 재현 HAZ 열사이클 시험을 통해 미세구조를 정량적으로 비교하였다. 상대적으로 입계구조가 안정된 파형입계의 이동속도가 高계면 에너지를 갖는 직선형 입계보다 느려 HAZ 결정립 성장이 효과적으로 억제됨을 확인할 수 있었다. 입계 액화거동을 살펴보면, 두 시편 모두 $M_{23}C_6$, MC 등 입계탄화물 계면이 빠른 승온중 액화반응 (constitutional liquation)에 의해 입계가 액화되었으며, 이후 급냉에 의해 입계에 액상막이 존재한 흔적이 발견되었다. 최고온도별로 입계액화 폭/비율을 정량적으로 비교한 결과, 파형입계가 직선입계 대비 대체로 낮음을 확인할 수 있었으며, 때때로 액화되지 않고 잔존하는 입계 탄화물이 관찰되었다. 재현 HAZ 미세조직을 통해 Hot ductility 시험 결과를 유추하자면, 파형입계가 직선입계 보다 좁은 취성온도영역 (Brittle Temperature Range)을 나타낼 것으로 예상되어, 입계특성제어에 의해 Ni기 초내열합금의 용접성을 향상 가능성을 확인하였다.

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Status and Prospects of Nuclear Boiler and Pressure Vessel Code in Foreign Countries (주요 국가의 원전용 보일러 및 압력용기 기술기준 현황과 전망)

  • 김남하
    • Journal of the KSME
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    • v.33 no.8
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    • pp.717-727
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    • 1993
  • 주요국의 보일러 및 압력용기의 기술기준 개발방향이 금속재료기술의 발달, 비파괴검사 기술의 개발, 용접기술의 급진전, 품질요건의 국제적인 규정의 제정 및 준수 등의 현상으로 볼 때 이를 대체적으로 수용하는 ASME Sec. III의 방향으로 통합되어 가는 느낌을 받고 있다. 따라서 우 리나라도 전담기구의 설립 또는 지정을 서둘러 장기적인 안목에서 체계적으로 대처하여야 급격히 변화하는 세계적인 기술흐름에 맞추어 우리의 관련산업이 지속적으로 발전 될 수 있으며 이와 관련된 기술개발방향이 바르게 갈 수 있을 것이다.

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피로 파괴 제어기술의 현황과 전망

  • 이호섭
    • Bulletin of the Society of Naval Architects of Korea
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    • v.30 no.1
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    • pp.49-55
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    • 1993
  • 구조물의 피로파괴 현상과 이에 대한 제어기술의 현황을 선형파괴역학적 접근방법을 중심으로 간략히 정리하였다. 현재까지의 연구결과들이 결집되므로써 피로파괴 제어기술 분야의 기초기술은 거의 정립된 단계에 이른 것으로 보여진다. 그러나 구조물의 사용환경은 고응력, 고온 또는 초저온 등으로 더욱 가혹해지는 경향이 있고 고장력강과 복합재료 등 신소재의 사용범위 확대에 의한 경량화 구조설계의 실현, 그리고 생산성 향상을 위한 용접구조물의 보편화 등에 따라 파괴역학의 적용분야는 점차 확대되고 있으며 이를 뒷받침하기 위한 기초 및 응용연구의 필요성도 더 커지고 있다.

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A Study on the Development of Diagnosing System of Defects on Surface of Inner Overlay Welding of Long Pipes using Liquid Penetrant Test (PT를 이용한 파이프내면 육성용접부 표면결함 진단시스템 개발에 관한 연구)

  • Lho, Tae-Jung
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.19 no.10
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    • pp.121-127
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    • 2018
  • A system for diagnosing surface defects of long and large pipe inner overlay welds, 1m in diameter and 6m in length, was developed using a Liquid Penetrant Test (PT). First, CATIA was used to model all major units and PT machines in 3-dimensions. They were used for structural strength analysis and strain analysis, and to check the motion interference phenomenon of each unit to produce two-dimensional production drawings. Structural strength analysis and deformation analysis using the ANSYS results in a maximum equivalent stress of 44.901 MPa, which is less than the yield tensile strength of SS400 (200 MPa), a material of the PT Machine. An examination of the performance of the developed equipment revealed a maximum travel speed of 7.2 m/min., maximum rotational speed of 9 rpm, repeatable position accuracy of 1.2 mm, and inspection speed of $1.65m^2/min$. The results of the automatic PT-inspection system developed to check for surface defects, such as cracks, porosity, and undercut, were in accordance with the method of ASME SEC. V&VIII. In addition, the results of corrosion testing of the overlay weld layer in accordance with the ferric chloride fitting test by the method of ASME G48-11 indicated that the weight loss was $0.3g/m^2$, and met the specifications. Furthermore, the chemical composition of the overlay welds was analyzed according to the method described in ASTM A375-14, and all components met the specifications.

Implementation of Low Frequency Welding Pre-heating System Using Induction Heating (유도가열 기법을 이용한 저주파 용접예열 시스템 구현)

  • Yang, Juyeong;Kim, Soochan;Park, Junmo
    • Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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    • v.19 no.2
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    • pp.61-67
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    • 2018
  • Welding preheating means that the surface of the base material to which the metal is welded before the main welding is heated to a constant temperature. It prevents the cracks of the adjacent influences such as reduction of material hardening degree by controlling the cooling rate, suppression of segregation of impurities, prevention of thermal deformation, and moisture removal. For this reason, it is a necessary operation for high quality welding. Induction heating is an efficient heating method that converts electric energy into heat energy by applying electromagnetic induction phenomenon. Compared with combustion heat generated by gas and liquid, it is clean, stable, and economical as well as rapid heating. It can be heated regardless of the shape, depth and material of the heating body by modifying the shape of the frequency and the coil with a simple structure. In this paper, we implemented a low frequency welding preheating system using induction heating technique and observed the temperature changes of coil resistance, inductance and automotive transmission parts according to the height of each transmission in winding coil for three kinds of automotive transmission parts. We confirmed that the change of current is a very important factor in the low frequency heating.

A Study on the Improvement of Welding Method for Ice Evaporator (얼음증발기 용접방법 개선에 관한 연구)

  • Lee, Jeong-Youn;Yoo, Heung-Ryol;Son, Yung-Deug
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.22 no.2
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    • pp.558-564
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    • 2021
  • The water purifier market has increased rapidly in recent years. The welding technology of the evaporator is a key component that determines the level of ice production and the cold water performance of an ice purifier. The finger type evaporator of an ice purifier can remove ice and is divided largely into an instant heat method and a hot gas method. In the hot gas type evaporator, particularly during the production process, the pinhole phenomenon inside the copper pipe and clogging problems occur intermittently when welding high-pressure pipes due to the high-temperature oxygen welding. Its use in a water purifier can cause a problem in that ice and cold water do not form, and repairs cannot be made on site. To solve this problem, in this study, a cap jig was applied to improve the welding defect of the hot gas evaporator. In addition, the oxygen welding flame size was adjusted so that the heat source could be well supplied to the cap jig, and the effectiveness was confirmed through a wave pressure test, a test, and a thermal shock test.

DNA damages with Fpg/Endo Ⅲ FLARE Assay in cynomolgus monkeys exposed to stainless steel welding fume (용접흄 흡입노출 영장류에서 Fpg/Endo Ⅲ FLARE Assay를 이용한 DNA 손상 및 회복)

  • Rim, Kyung Taek;Kim, Soo Jin;Chung, Yong Hyun;Kim, Hyeon Yeong;Maeng, Seung Hee;Yu, Il Je
    • Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene
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    • v.17 no.4
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    • pp.272-281
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    • 2007
  • 선박제조업을 비롯한 운송업 및 건축업 등의 다양한 분야에서 용접기술이 이용되어 옴에 따라 용접근로자들에 대한 산업보건학적 관심이 높아지고 있다. 노출정도가 다양하기는 하지만 용접흄은 6가 크롬을 비롯한 금속화합물과 유해가스, 화학물질 등을 복합적으로 포함하고 있는 스테인레스 스틸 용접흄에 대한 유전독성영향을 평가하기 위하여 흡입챔버를 이용, 실험동물인 영장류에 스테인레스 스틸 용접흄을 노출시키고 혈액 내 lymphocytes에 생성된 용접흄 노출농도 및 시간별 DNA 손상정도 및 그 회복효소를 측정함으로써, 유해성이 완전하게 확인되지 않은 용접흄에 노출되어 나타날 수 있는 암을 비롯한 심각한 건강영향을 예방하기 위한 각 지표들을 찾아 그 유용성을 비교하고자 하였다. 영장류를 노출시키기 위해 robotic arm을 장치한 영장류 흡입노출 시스템을 개발하였으며, 이 노출 시스템을 이용하여 수컷 영장류 6마리에 대해 용접흄 노출시험을 실시하였는데 실험군은 대조군 2, 저농도 ($31mg/m^3$) 노출군 2, 고농도 ($63mg/m^3$) 노출군 2마리로 구성하였고, 1일 2시간씩 일주일에 5일 동안 용접흄에 노출시켰다. 노출 농도는 지속적으로 모니터링 하였고, 노출과정 중에 영장류의 혈액을 채취하여 lymphocytes를 분리, 단세포 DNA 손상을 선별하기 위해 DNA 손상회복 효소인 E. coli formamidopyrimidine-DNA glycosylase (Fpg)와 endonuclease Ⅲ (Thymine Glycol-DNA glycosylase) 투여와 Comet asaay (single cell gel electrophoresis, 단세포겔전기영동기법)를 결합시켜 이용하는 Fpg/Endo III FLARE 분석법을 사용하였다. Fpg enzyme에 의한 olive tail moment값의 변화는 16주 노출군부터 노출부검(34주)군 까지 노출농도가 높아짐에 따른 olive tail moment 기하평균 값의 양 반응관계를 보기는 어렵지만, 고농도군의 경우 27주 노출군에서 가장 높은 olive tail moment 값을 보이고 이후 차츰 감소하였다. 한편 16주에서 22주까지의 노출기간에서는 대조군에 비해 노출군에서 DNA손상정도(olive tail moment값)는 모두 유의하게 높았으나, 6, 12, 18, 25, 31, 33, 35주간 노출하였을 때는 다른 결과를 보였다. 각 실험군의 Fpg enzyme에 의한 tail length값의 분포를 살펴볼 때, 저농도군 및 고농도군에서 27주간 노출하였을 때 가장 높은 tail length 값을 보이고 이후 차츰 감소하는 경향을 보였다. 또한 16, 22주간 노출하였을 때 대조군에 비해 노출군에서 tail length 값이 유의하게 높았으나, 20주간에서만 양 반응관계가 관찰되었고, 다른 주간에서는 양 반응 및 기간 반응관계를 나타내지는 않았다. Endo III enzyme에 의한 olive tail moment값의 변화는 기간별 노출군에서 대조군에 비해 높은 DNA손상정도(olive tail moment값)를 나타내는 결과들이 있었지만, 10, 12, 16, 22, 25, 31주간 노출하였을 때 등 상당수 노출기간에서 반응관계를 나타내지는 않았다. 각 실험군의 Endo III enzyme에 의한 tail length값의 분포를 살펴볼 때, 18, 20, 27, 33주간 노출하였을 때 대조군에 비해 노출군에서 tail length 값이 조금 높았지만, 양 반응 및 기간 반응관계를 보이지 않았고 수치의 크기가 불규칙하게 변화하였다. 즉, DNA에 있어 산화된 pyrimidine을 형성하여 손상된 부위의 염기를 제거함으로써 AP site (abasic site)를 만들고 이들이 Comet assay를 통해 break로 전환된 것을 포함한 DNA손상을 측정하기 위하여 endonuclease III (Endo III)를 첨가시킨 Endo III FLARE 분석법을 실시한 결과, 본 연구에서 나타난 결과는 용접흄 노출 영장류에서 Olive tail moment 및 tail length 공히 노출량 및 노출기간 반응관계를 볼 수 없었다. Endo III FLARE 분석법을 통한 산화적 DNA 손상지표는 영장류에 적용하기에는 적응반응현상으로 대조군과 유의한 차이도 관찰할 수 없었고 더욱이 역으로 대조군에서의 자연발생적 수치가 더 높아질 수 있어 용접흄 노출 영장류의 모니터링 지표로 사용하기에는 제한점이 있었다.

Analysis of Structural Safety of the Welded Pipe Columns Adopted in Paprika Greenhouse (파프리카 재배용 온실에서 용접 파이프 기둥재의 구조적 안전성 검토)

  • Suh, Won-Myung;Choi, Man-Kwon;Im, Jae-Un;Kwon, Sun-Ju;Kim, Hyeon-Tae;Kim, Young-Ju;Yoon, Yong-Cheol
    • Journal of agriculture & life science
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    • v.45 no.2
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    • pp.125-133
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    • 2011
  • This study was conducted on greenhouses whose side heights had been raised after the columns of 1-2W basic type greenhouses had been cut and welding with the same-sized pipes. When the wind load or snow load affects restructured pipe greenhouse like this, those parts will be structurally unsafe. To examine this, the bending strength of welded columns were measured through four stages and compared with the pipes in their original condition. Results are as follows. In the case of a bending test on welded joints about steel pipes used for greenhouses, satisfactory results couldn't be drawn because sections of both ends and the loading parts couldn't endure loads and sank regardless of loading methods. Partial problems could be solved by inserting inside pipe(steel bar) at the sections and the loading parts, but it was necessary to devise more satisfactory bending test methods. The strength of welded joints wasn't much different compared with original conditions and demonstrated only slight differences according to the sample production conditions. However, significant incompleteness in the welding process was expected to cause a decisive loss in strength. On the assumption that there were no problems in the welding process or with regard to the inclination of sub materials for columns after connection, it was deemed reasonable to assume that the strength of welded pipes was about 84~90% of the strength of the pipes in their original condition. Considering mid- and long-term strength decline following the onset of rust at joints or welding sections, structural changes in the main sub materials that are used for greenhouses at farmhouses have to be avoided to ensure structural safety, unless these changes are inevitable.

Analysis of $H_2$ Gas in the oil Tank of Underground Power cable (지중송전 케이블 급유조 절연유 $H_2$ 과다 원인분석)

  • Oh, Jang-Man;Lee, Bong-Hee;Bang, Hang-Kwon;Yoon, Dong-Soo
    • Proceedings of the KIEE Conference
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    • 2008.07a
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    • pp.436-437
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    • 2008
  • 초기투자비용의 과다 발생으로 제한적으로 시공되고 있는 지중송전케이블의 역사는 1971년 154kV급 OF케이블이 처음으로 한국전력에 의해 상용운전후 현재에 이르고 있으며, 최근들어 지중케이블에서 발생된 송전선로 고장은 대부분 대형화되고 있어 초창기 시공된 케이블 종류의 대부분을 차지하고 있는 OF 케이블의 현상태를 정확하게 진단하고 각종 현상들을 분석하여 결론을 도출하지 않으면 안된다. 실제 계통에서 운전되고 있는 설비를 철거하여 상태를 판정할 수 있는 여건이 아니기 때문에 케이블의 현상태를 정확하게 분석하기 위해서는 절연유의 분석 등 간접적인 방법을 택하지 않을 수 없다. OF 케이블에 있어서 급유조는 케이블의 성능에 가장 직접적인 영향을 미치는 구성요소이며, 급유조에서 기준치보다 $2{\sim}5$배에 해당되는 이상가스의 발생원인을 파악하여 예방대책을 수립할 수 있게 되었다. 분리기의 용접부분 또는 접합부분에 틈이 생기지 않도록 하고 틈 부위에는 세라믹이나 폴리머등으로 코팅하여 $H_2$가스의 과다 발생을 방지할 수 있었다.

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