• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.16-16
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• 2009

Alloy 82/182로 용접된 원자력 발전소 주기기의 이종 금속 용접부는 장기간 운전 후 응력부식균열(SCC : Stress Corrosion Cracking)에 의한 결함이 나타나게 된다. 2000년대 이후로 원자력 주기기 Alloy 82/182 용접부에서 PWSCC(Primary Water Stress Corrosion Cracking)에 의한 Degradation이 급격히 증가하는 추세를 보이고 있으며, 국내에서도 이와 관련하여 원자력 발전소의 안전성에 대한 Issue 및 대비책에 대한 관심이 고조되고 있다. 이러한 Alloy 600 용접부에 대한 결함을 예방하기 위한 대표적인 기술로써 수명연장 오버레이 기술이 있다. 원자력 주기기 노즐부는 저탄소강으로 제작되어 있으며, 저탄소강에는 제작 시 용접후열처리가 적용된다. 후열처리를 하는 주된 이유는 Tempering을 통해 열영향부의 인성 및 연성의 회복과 강도를 감소시켜 모재와 동등 또는 이 이상의 물성을 갖도록 하는 데 그 목적이 있다. 그러나 수명연장 오버레이의 경우 현장 작업 시에 후열처리가 어렵기 때문에, 이를 대체하기 위한 기술로 템퍼비드 용접을 적용할 경우 후열처리를 면제해 주고 있다. 본 연구에서는 수명연장 오버레이 기술 개발의 일환으로써 저 탄소강에 대한 템퍼비드 용접 기술을 확립하였다. 실험에 사용된 모재는 원자력 주기기의 노즐에 사용되는 SA508 Gr.3 Cl.1을 사용하였으며, 용가재는 Alloy 52 및 52M을 사용하였다. 최적 조건 도출을 위해서 실험 매트릭스를 이용하여 기본 실험을 수행하였으며, 실험에는 자동 GTAW 용접을 적용하였다. 기본 실험을 통해 얻은 최적 조건을 사용하여 PQ 시험을 수행하여 WPS를 확보하였다. 분석은 용접 후 조직 및 경도 시험, 물리시험(인장시험, 굽힘시험 및 충격시험)을 수행하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.10 no.2
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• pp.1-10
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• 1992

저탄소강은 일반적으로 용접성이 우수하지만 완전한 접합 강도와 용접부에서의 결함을 방지하기 위해서는 많은 주위가 필요하다. 용접부의 기계적 성질은 그 미세구조에 따라 좌우되는데, 이 구조는 모재의 화학조성, 용접 조건 그리고 후열처리에 의하여 결정이 된다. 이와 같이 용융용 접에 의한 저탄소강의 접합부는 저탄소함량으로 응고 균열에 대한 저항이 높다. 그러나 탄소의 함량이 증가하므로서 용접성은 저하하여, 0.3% 이상에서 용접부는 과열, 과냉, 저온 균열과 porosity에 취약하게 된다. 구조용강애 있어서는 용접성에 대한 일반적인 기준이 없으므로 이 러한 재료는 모재와 용접부의 기계적 성질, 고온 및 저온 균열성, 열간 및 냉각가공성등을 고려 하게 된다. 그러나 가장 중요한 것은 용접부의 신뢰도이다. 탄소강과 저합금강에 있어서 용접은 높은 강도를 얻을 수 있어야 하며 접합부에서 모재의 원래의 특성을 유지하여야 하고 결함이 없어야 할 것이다. 이와 같은 결함은 모재의 융접 이하에서 접합을 실시하는 고상접합으로 충 분히 억제할 수가 있다. 고상접합에서는 근본적인 미세조직의 결정화도 피할 수 있으며 고온균 일과 같은 결함의 위험도 배제할 수 있다. 고상접합은 용융용접과는 달리 모재를 용융시키지 않고 고체상태에서 접합을 하는데, 신금속 및 신소재의 개발과 첨단산업의 발달로 고상접합 기 술이 크게 각광을 받고 발전하게 되었다. 이와 같은 접합기술의 발전으로 기존의 용접으로는 접합이 불가한 소재, 용접기술의 적용이 곤란한 복잡한 형상, 복합기능 소재, 고품질 및 고정밀 성이 요구되는 소재등이 접합이 가능하게 되었다. 이러한 접합기술로는 brazing, 확산접합, 마찰 용접 등이 주로 많이 이용되고 있다. Brazing은 융점이 낮은 filler metal이 모재의 사이에서 용 융상태로 유입되어 냉각되면서 접합되는 방식이고 확산접합은 모재의 접합계면에서 원자의 상호 확산으로 접합을 하게 된다. 한편 마찰용접은 계면에서 회전에 의한 마찰열고 접합하는 방식 이다. 본 기술해설에서는 이러한 고상접합 기술을 이용한 철강재료의 접합에 대하여 고찰하도록 하겠다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2006.10a
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• pp.245-247
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• 2006

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2007.11a
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• pp.115-117
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• 2007

• Journal of Welding and Joining
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• v.12 no.2
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• pp.119-127
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• 1994

용접 이음부는 토우부의 응력집중에 의해 피로강도가 저하된다는 것은 잘 알려져 있는 사실이다. 이 때문에 용접 이음부의 피로강도 개선을 위하여 여러 방법이 제안되어 있으나 본 연구에서는 강을 가열후 급랭하여 극저탄소강의 피로강도 개선에 미치는 시효의 영향을 조사하였다. 탄소 함유량 0.019-0.080% 범위의 8종의 탄소강을 용해 제조하여 압연한 후 피로시험편을 가공하였다. 이 시험편을 $A_1$점 이하 $700^{\circ}C$로 가열하여 급랭 시효에 의한 저탄소강의 피로강도에 미치는 탄소함유량의 영향을 조사하였다. $700^{\circ}C$로부터의 급랭 및 시효에 의하여 인장강도 및 피로강도는 노랭, 공랭재의 경우에 비하여 훨씬 높아짐을 알 수 있었다. 또한 급랭후의 시효에 의한 피로강도 향상 효과가 가장 크게 나타나는 것을 페라이트의 탄소고용한도 0.02%에 가까운 합금 조성을 갖는 경우이었다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2006.10a
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• pp.115-116
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• 2006

• Journal of Welding and Joining
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• v.6 no.4
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• pp.16-26
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• 1988

The effect of carbon content on hot cracking of welded carbon steel was investigated Eight steel plates whose carbon content range from 0.02 to 0.23 percent were welded by autogeous gas tungsten are process. Constant strain was applied to the hot crack test specimen under the strain rate of 0.15 mm per second during welding. The hot cracking susceptibility ws high in the rnage of 0.02-0.05 and 0.12-0.23 percent carbon contents. The critical carbon content immune to hot cracking is in the range from 0.07 to 0.12 percent carbon. By electron probe microanalyser, amanganese segregation was not seen significantly in the whole carbon range. But segregation of silicon was higher in the region of low carbon contents. However, sulphur was segregated remarkably in the region betwen 0.18 and 0.23 percent carbon by peritectic reaction. Very smal lamount of dnedritic structure was observed in the region from 0.02 to 0.05 percent carbon by peritectic reaction. Very small amount of dendritic structure was observed in the region from 0.02 to 0.05 percent carbon but the predominant solidification structure was smooth by cellular growth. The higher the carbon content is, the more the columnar dendritic structure was observed.

• Journal of Welding and Joining
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• v.31 no.6
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• pp.71-76
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• 2013

Gas nitriding is a surface hardening process where nitrogen is introduced into the surface of a ferrous alloy. During fusion welding of nitrided carbon steel, the nitride inside weld metal is dissolved and generates nitrogen gas, which causes porosities - blow holes and pits. In this study, several laser welding processes such as weaving welding, two-pass welding, dual beam welding and laser-arc hybrid welding were investigated to elongate the weld pool to enhance nitrogen gas evacuation. The surface pits were successfully eliminated with elongated weld pool. However blowholes inside the weld metal were effective reduced but not fully disappeared.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.17 no.3
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• pp.16-21
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• 2018

The effect of heat treatment on the fatigue crack growth behavior in welded joints between the heat-affected zone (HAZ) of SA 508 Cl.3 low-alloy steel and HAZ of AISI 316L stainless steel is investigated. When the crack propagates across SA 508 Cl.3 or AISI 316L SS and HAZ into the weldment, the fatigue crack growth rate (FCGR) in the HAZ region does not change or decrease despite the increase in stress intensity factor ${\Delta}K$. The residual stress at the HAZ region is more compressive than that at the base Δ materials and weldment. The effect of the welding residual stress on the crack growth behavior is determined by performing a residual stress relief heat treatment at $650^{\circ}C$ for 1h and subsequent furnace cooling. The FCG behavior in the HAZ region in the as-welded specimen and the residual stress relief heat-treated specimen is discussed in terms of the welding residual stress.

• Journal of Surface Science and Engineering
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• v.43 no.4
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• pp.205-210
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• 2010

The A106 Gr B low carbon steel, which was used in the electric power plants and heavy chemical plants, was welded by multi-pass arc welding. The heat affected zone (HAZ) formed by welding was corroded in acid chloride solution, or in saturated $H_2S$ containing acid chloride solution, or in saturated $H_2S$ containing acid chloride solution under applied current. In this order of corrosion solution, the rate of corrosion increased, because $H_2S$ accelerated the iron dissolution, hydrogen evolution, and the formation of nonprotective FeS, whereas the applied current accelerated the electrochemical reaction. The scales formed in acid chloride solution consisted primarily of $Fe_3O_4$, while those formed in $H_2S$ containing acid chloride solution consisted primarily of $Fe_3O_4$ and FeS.