SC 구조는 시공 및 제작성이 우수하여 최근 국내외 원자력 발전소 건설에 적용되고 있는 구조이다. SC 구조의 벽 -바닥 접합부가 갖는 전단력 전달기구를 확인하기 위하여 4개의 실험체에 대하여 실험을 수행하고, 접합부의 거동특성을 분석하였다. 이를 바탕으로 접합부의 전단내력 평가를 위한 해석적 연구를 수행하였다. 그 결과, 실험 결과와 해석결과 간의 근접성을 확인하였고, 접합부의 내력 및 파괴모드를 도출하였다. 그리고 전단플레이트의 두께와 벽면 마찰력의 변화가 접합부 전단내력에 미치는 영향을 파악한 결과, 제안한 접합부 내력식이 보수적인 값을 제시하고 있음을 확인하였다.
The bonding mechanism and bond strength were investigated for the cold pressure welding of Al to Al, Cu to Cu and Al to Cu by upsetting. A phenomenon of bonding betweenthe metallic components has been observed by a scanning electron microscope and metallurgical microscope. A modified equation for bond strength with respect to the reduction of height shows reasonably a good agreement with the experimental data. When the values of the hardening factor and threshold deformation for the given materials could be determined, the theoretical bond strength can be calculated.
Stainless clad steels were made through hot rolling process. Backing plates employed in this study were HSLA steel and mild steel. The shear bond strength increased with an increase of the soaking temperature and time. It was also found that the shear bond strength increased with an increase of the reduction ratio. The threshold deformation was observed to be 20% and 10% respectively when the soaking conditions of 15 min. at 900.deg. C and 30 min. at 1000.deg. C were applied. Either the rolling or the transverse direction did not give any significant difference in the shear bond strength. Stainless steel-HSLA steel was superior to stainless steel-mild steel in the same range of magnitude. Because the above experimental results were in contrary to the existing mechanisms, the new model was proposed to describe the bonding mechanism and the void formation.
Bonding technology and bonding mechanism of metal to ceramic including brazing, diffusion bonding, friction welding and etc were reviewed in this study. Various factors should be considered from a bonding design step to acquire a good bonding joint because of a large difference between metal and ceramic in crystal lattice, coefficient of thermal expansion and various properties. In addition, metal and ceramic bonding technologies are constantly being developed according to precise components, multi-function and application to harsh environment. However, improvement of bonding properties and bonding reliability also should be accompanied. Bonding of ceramics, such as $ZrO_2$, $Ti_3AlC_2$ and SiC, to metals like Ti-alloy, TiAl and steel were described in this paper.
진공관형 태양열 집열기에서는 열관(heat pipe)과 붕규산염 유리관의 안정된 접합이 이를 장시간 사용하는데 매우 중요하다. 구리와 유리는 그 물리.화학적 성질에 큰 차이가 있어 접합하기가 어려움으로 구리관 표면에 유리와 화학적 결합이 용이한 산화막을 생성시켜 접합하도록 구리의 산화상태, 접합계면 및 접합강도를 XRD, SEM, EDS 및 인정시험기로 측정하였다. 순수 구리는 $600^{\circ}C$ 이하로 열처리하였을 때 Cu$_2$O 산화막을 생성하였으나 그 이상의 온도에서는 CuO 산화막을 형성하였으며 후자의 산화막은 구리와의 접합력이 매우 불량하였다. 그러나 붕사로 표면 처리를 하였을 경우에는 80$0^{\circ}C$에서도 Cu$_2$O 산화막 만이 발견되었다. Cu$_2$O 산화막을 생성시킨 구리관과 붕규산염 유리관을 Housekeeper법으로 접합하였을 경우 354.4N의 접합강도를 얻을 수 있었으며 열충격 저항성도 매우 뛰어났다.
라멜라 균열은 복잡한 현상이며 1960년대부터 연구가 되어 왔지만 국내에서는 그 중요성을 인정하면서도 연구가 되지 않았기 때문에 본 해설에서는 라멜라 균열에 대한 전반적인 이해를 돕기 위해, 라멜라 균열에 미치는 인자 및 비금속개재물, 형성기조, 개시온도 및 시간 그리고 방지책과 재료의 라멜라 균열에 대한 민감성을 평가하는 시험 방법과 용접구조물에서 라멜라 균열의 중요성 등을 기술하고저 한다.
재료에 단순 인장시험에 의해 구한 항복강도의 2/3의 축응력을 부가하면, 소성변형과 파괴는 일어나지 않지만, 상당한 사이클로 반복하여 부가하면, 파괴가 일어난다. 이것을 피로파괴라고 한다 대부분의 구조물이나 기계부품은 재료의 항복응력 이하의 반복하중을 받으면서 작동되므로, 피로파괴가 자주 발생한다.(중략)
단섬유보강 금속복합재료의 2차가공은 금속복합재료의 넓은 범위 응용을 위해 필히 요구된다. 여러 가공방법 중 하나인 열간압출시 보강섬유파괴 및 계면에서의 접합분리 및 균열발생이 없는 제조공정의 최적화를 위해서 가공시 내부조직의 소성변형 기구 규명보다 압출력에 의한 응력분 포와 기지재료와 보강섬유 사이 계면 변화 및 기계적 특성 관계규명이 정량적으로 요구된다. 본 글에서는 유한요소법을 이용하여 계면에서의 접합상태를 임의로 가정하여 압출조건에 따른 압 출후의 보강섬유 방향 및 계면균열 및 접합분리를 거시적으로 예측하고, advanced shear-lag을 이용하여 균열 전, 후의 응력. 변형관계를 미시적으로 규명할 수 있음을 제시하였다. 그러나 향후 현상적 모델인 shear-lag 모델을 수학적 모델인 균질화법에 도입하면 미시적. 거시적 거 동해석이 함께 요구되는 금속복합재료의 열간압출거동 해석을 일체적으로 행할 수 있어 효율적 이고 정확한 예측이 가능하리라고 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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