• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
• /
• pp.47-47
• /
• 2010

지구온난화의 심화로 사회적으로 환경의 중요성에 대한 인식이 확산되면서 $CO_2$ 배기가스 및 연비와 직결되어 있는 자동차 중량 절감의 중요성이 강조됨에 따라 차체 경량화 기술은 환경 친화적인 자동차 개발의 핵심기술로 연구되고 있다. 그러나 충돌보호 장치 및 편의장치의 증가로 차체 중량은 지속적으로 증가하고 있어 차체 중량을 혁신적으로 절감할 수 있는 초경량 차체기술이 요구된다. 차체 경량화 방법으로 기존 강재를 알루미늄재로 대체하는 방안이 연구되고 있으며, 일부 해외 고급 차종에서 알루미늄재를 이용한 스페이스 프레임 및 부품 개발을 검토 적용 중이다. 그러나 알루미늄 단일재 사용은 안전성등에서 요구 성능을 만족시키기 어렵기 때문에 강재와 알루미늄재의 적절한 사용이 필요하다. 이를 위하여 강재와 알루미늄간 이종접합부가 발생하며 이를 위한 적정 공정 개발이 필요하다. 전자기 펄스 용접(MPW)은 고상접합의 한 종류로서 고전류를 순간적으로 방전하여 발생된 고에너지를 통하여 접합이 이루어진다. 이러한 고에너지는 외부재의 전 자기적 성질에 의하여 에너지량이 결정되므로 외부재의 전도도(conductivity)는 매우 중요하며 이러한 이유로 Aluminum 1xxx계 중심의 전자기 펄스 용접 공정이 연구되었다. 그러나 자동차 스페이스 프레임 및 드라이브 샤프트등과 같은 부품에 알루미늄재를 적용하기 위해서는 일정 강도를 확보할 수 있는 6xxx계의 관련 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 고품질의 접합부 확보를 위한 1xxx계와 6xxx의 최적의 공정변수(충전전압, 외부재와 내부재 사이의 간격, 외부재 두께)를 도출하였다. 이를 위하여 전자기 펄스 용접 장치는 한국생산기술연구원과 웰메이트(주)에서 공동으로 개발한 $120{\mu}F$의 캐패시터 6개로 구성된 'W-MPW36'을 사용하였으며 접합 후 누수시험을 통하여 접합부의 품질을 검토하였다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제25권2호
• /
• pp.62-69
• /
• 2007

A kinetic model fur the particle coarsening behavior was developed. The proposed model considered the critical particle size which can be derived from Gibbs-Thomson equation unlike the conventional approach. In this study, the proposed particle coarsening model was applied to study the coarsening behavior of titanium nitride (TiN particle) in microalloyed steel weld HAZ. Particle size distributions and mean particle size by the proposed model were in agreement with the experimental results. Meanwhile, using additivity rule, the isothermal model was extended to predict particle coarsening behavior during continuous thermal cycle.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제24권4호
• /
• pp.39-49
• /
• 2006

The austenite grain growth model in low alloyed steel HAZ without precipitates was proposed by analyzing isothermal grain growth behavior. Steels used in this study were designed to investigate the effect of alloying elements. Meanwhile, a systematic procedure was proposed to prevent inappropriate neglect of initial grain size (D0) and misreading both time exponent and activation energy for isothermal grain growth. It was found that the time exponent was almost constant, irrespectively of temperature and alloying elements, and activation energy increased with the addition of alloying elements. From quantification of the effect of alloying elements on the activation energy, an isothermal grain growth model was presented. Finally, combining with the additivity rule, the austenite grain size in the CGHAZ was predicted.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
• /
• 한국산학기술학회 2004년도 춘계학술대회
• /
• pp.54-57
• /
• 2004

알루미늄 용해반사로 gas 배출기의 bag cage에서 사용 6개월만에 균열이 발생하였다. 이러한 bag cage의 용접부에서 발생한 균열의 원인조사를 위해 bag cage의 성분분석, 용접부에서의 파단면과 미세조직을 SEM과 금속현미경으로 관찰한 결과 bag cage의 균열의 원인이 배기가스중의 황화물과 대기중의 습기, 산소와 반응에 의해 형성된 Polythionic acid이 생성되어 용접에 의해 예민화 된 부위에 부식을 일으켰다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제5권5호
• /
• pp.462-465
• /
• 2004

본 알루미늄 용해반사로 gas배출기의 bag cage에서 사용 6개월 만에 균열이 발생하였다. 이러한 bag cage의 용접부에서 발생한 균열의 원인조사를 위해 bag cage의 성분분석, 용접부에서의 파단면과 미세조직을 SEM과 금속현미경으로 관찰한 결과 bag cage의 균열의 원인이 배기가스중의 황화물과 대기중의 습기, 산소와 반응에 의해 형성된 polythionic acid이 생성되어 용접에 의해 예민화된 부위에 부식을 일으켰다는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제20권8호
• /
• pp.133-138
• /
• 2019

본 논문은 자동차 구조용 열간 압연 강재인 SAPH440을 GMAW 겹치기 용접을 하여 용접 변수인 용접 전류, 용접 전압, 이송 속도를 달리하여 인장 특성을 평가하였다. GMAW 공정의 접합 변수에 따라 인장 시험을 수행하기 위하여 겹치기 용접 하여 KS B ISO 9018에 따라 시험편을 제작하여 실험하였다. 각 조건에 따른 비드 외관을 관찰하였고 그에 따른 인장시험을 하여 용접성을 평가하였다. 평가 결과 용접전류가 높을수록 깊은 용입이 형성되는 것을 알 수 있었으나 인장강도 측면에서는 모재부 파단으로 인해 일정 변수 이상부터는 큰 차이는 없는 것으로 확인되었다. 용접 전류 200A, 용접 전압 17V의 조건에서와 같이 전압에 비해 전류가 높으면 다량의 스패터가 발생하며 용접이 불안정하고 이로 인해 용접부 파단이 일어나는 것을 확인 하였다. 전압이 높을수록 대체로 결함이 발생 되지 않을 정도의 비드외관을 관찰할 수 있었으며 너무 높은 전압 또한 용접성에 영향을 끼치는 것을 확인하였다. 너무 낮은 전류와 전압의 조건에서는 용접이 정상적으로 되지 않아 인장강도를 측정할 수 없었다. 그러나 용접이 가능한 용접 조건에서는 전류가 증가함에 따라 전압과 이송속도가 증가하더라도 인장강도에는 큰 영향을 미치지 않았다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제10권1호
• /
• pp.35-42
• /
• 1992

In this study, the stress concentration phenomenon for the dissimilar joints(ceramic-metal) bonded by thermal treating using a soft-insert metal(copper) was investigated with the aid of FEM(finite element method) under the load condition of uniform tension. The analysis was carried out by the supposing that stress states are plane stress or plane strain and elastic or elastic-plastic. And the Von Mises yield criterion and the incremental theory as plastic flow were adopted in this analysis. As the summarized results obtained, the stress concentration phenomenon was severer as the soft insert metal was thicker, in plane strain than in plane stress and in elastic-plastic state than in elastic state. Furthermore, the inducing mechanism of stress concentration was well expressed by the constraint forces(Fc) generated between the soft and the hard material.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제30권4호
• /
• pp.402-408
• /
• 2006

Dissimilar friction welding were produced using 15(mm) diameter solid bar in chrome molybedenum steel(KS SCM440) to carbon steel(KS S45C) to investigate their mechanical properties. The main friction welding parameters were selected to endure good quality welds on the basis of visual examination, tensile tests, Vickers hardness surveys of the bond of area and H.A.Z and microstructure investigations. The specimens were tested as-welded and post-weld heat treated(PWHT). The tensile strength of the friction welded steel bars was increased up to 100% of the S45C base metal under the condition of all heating time. Optimal welding conditions were n=2,000(rpm), $P_1=60(MPa),\;P_2=100(MPa),\;t_1=4(s),\;t_2=5(s)$ when the total upset length is 5.4 and 5.7(mm), respectively. The peak of hardness distribution of the friction welded joints can be eliminated by PWHT. Two different kinds of materials are strongly mixed to show a well-combined structure of macro-particles without any molten material and particle growth or any defects.

• 한국가스학회지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.45-50
• /
• 2001

개방형 기화기는 해수를 이용하여 열교환을 수행함으로써 액체상태의 액화천연가스를 천연가스로 기화시키는 역할을 한다 86년부터 가동된 U-tyre 기화기는 천연가스생산과 관련된 중요설비 중 하나로서, 기화기 튜브는 항상 해수내에서 운전되고 있으며 기화기 튜브와 파이프사이의 용접부에서 해수로 인한 부식이 진행되고 있다. 본 연구에서는 용접부에서의 국부적인 부식원인을 찾기 위해 이종금속부식의 가능성을 평가해 보았으며 또한 비파괴적인 방법을 이용하여 부식피트의 깊이를 측정하고 유한요소를 통한 안전성 평가에 목적을 두었다. 이종금속부식가능성에 대하여 용접부 각 부위별로 시료를 채취하여 3.5$\%$(wt.) NaCl 용액내에서 모재와 용접부위의 부식전위를 측정하였으며, 비파괴 검사를 통한 잔류두께측정은 tangential radio-graphy 시험이 가장 신뢰성 있는 기법임이 확인되었다. 미세한 부식피트가 발생된 경우에는 표면형상 복제기법을 적용하였다. 비파괴적인 방법을 이용하여 산출된 부식피트의 깊이와 형상을 근거로 2차원 유한요소 해석을 수행함으로써 내압으로 인한 기화기 튜브의 안전성을 평가할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.794-801
• /
• 2021

이 연구는 electric resistance element spot welding 프로세스를 도입하여 알루미늄 합금-강철의 이종 접합부의 기계적 강도 및 내식성을 향상시키기 위해 수행되었다. SPFC980Y 강철과 Al5052-H32가 각각 모재로써 적용되었고, S20C 강철은 리벳 element로써 음각과 양각의 형상으로 구분되며, Al5052-H32에 전기 저항 스폿 용접을 위해 리벳팅 되어 6.5 kA의 전류와 250 kgf/㎠의 가압력으로 접합되었다. 그 결과, 음각된 S20C element는 스폿 용접 공정 후 불안정한 너깃이 형성되는 반면, 양각된 S20C의 경우, 구조적으로 건전한 접합부로 건전한 내식성 및 탁월한 기계적 특성이 얻어졌다. FEM 시뮬레이션의 도입으로, 음각과 양각의 계면의 접합 특성이 수치적으로 밝혀졌으며, 시뮬레이션 결과는 미세조직 발달 양상을 수치적으로 뒷받침하였다. 이 연구는 element 스폿 용접된 H32-A5052 이종 접합부의 기계적 강도 및 부식 신뢰성에 대해 체계적으로 분석되었으며, 이 공정은 금속재료뿐만 아니라, 경량 비전도성 비철/비금속계 재료에도 적용 될 수 있기 때문에, 차세대 차체 경량화의 양산 기술로 확장 될 수 있다.