• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.12 no.5
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• pp.1083-1091
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• 1988

Vacuum brazing is the most modern brazing process and is at present, far from being completely understood. By brazing under high vacuum, in an atmosphere free of oxidizing gases, a superior product with greater strength, ductility and uniformity can be obtained. In this study, the influence of brazing parameters such as base metal characteristics, joint clearance and brazing time were described in relation to the metallurgical phenomena and shear strength of vacuum-brazed joints between carbon steels and 304 stainless steel (SUS 304) brazed by copper filler metal. In copper brazing of SUS 304 to a medium carbon steel(M.C.S) the columnar Fe-Cr-Ni-Cu-C alloy structure was formed and grew from the M.C.S side and at the same time, the surface of M.C.S. was decarbonized. The driving force for the formation and growth of columnar structure was the difference of carbon content between base metals. As the joint clearance is narrower and brazing time is longer, the formation and growth of columnar phase and decarburization of carbon steels were more noticeable. Because of decarburization of carbon steels, the shear strength of brazed joints were reduced as the formation of columnar structure was increased.

• Journal of Korean Society of Steel Construction
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• v.14 no.4
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• pp.557-566
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• 2002

This paper summarized the results of a full-scale cyclic seismic testing on four reduced beam section (RBS) steel moment connections. Specifically, these tests addressed a bolted web versus a welded web connection and strong versus medium panel zone (PZ) strength as key test variables. Specimens with medium PZ strength were designed to promote balanced energy dissipation from both PZ and RBS regions, in order to reduce the requirement for expensive doubler plates. Both strong and medium PZ specimens with welded web connection were able to provide sufficient connection rotation capacity required of special moment-resisting frames. On the other hand, specimens with bolted web connection performed poorly due to premature brittle fracture of the beam flange at the weld access hole. Unlike the case of web-welded specimens, specimens with cheaper bolted web connection could not transfer the actual plastic moment of the original (or unreduced) beam section to the column. No fracture occurred within the beam groove welds of any connection in this testing program. If fracture within the beam flange groove weld is avoided by using quality welding procedure as in this study, the fracture issue tends to move into the beam flange base metal at the weld access hole. Supporting analytical study was also conducted in order to understand the observed base metal fracture from the engineering mechanics perspective.

• Journal of the Korea Concrete Institute
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• v.19 no.4
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• pp.483-490
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• 2007

Traditional external post-tensioning method using either steel bars or tendons is commonly used as a retrofitting method for concrete bridges. However, the external post-tensioning method has some disadvantages such as stress concentration at anchorages and inefficient load carrying capability regarding live loads. Thermal prestressing method is a newly proposed method for strengthening and rehabilitation of concrete girder bridges. Founded on a simple concept of thermal expansion and contraction of steel, the method is a hybrid method of external post-tensioning and steel plate bonding, combining the merits of two methods. In this paper, basic concepts of the method are presented and an illustrative experiment is introduced. From actual experimental data, the thermal prestressing effect is substantiated and the FEM approach for its analysis is verified.

• The Journal of Korean Academy of Prosthodontics
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• v.50 no.3
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• pp.169-175
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• 2012

Purpose: In this study, brazing characteristics of $ZrO_2$ and Ti-6Al-4V brazed joints with increasing temperature were investigated. Materials and methods: The sample size of the $ZrO_2$ was $3mm{\times}3mm{\times}3mm$ (thickness), and Ti-6Al-4V was $10mm(diameter){\times}5mm(thickness)$. The filler metal consisted of Ag-Cu-Sn-Ti was prepared in powder form. The brazing sample was heated in a vacuum furnace under $5{\times}10^{-6}$ torr atmosphere, while the brazing temperature was changed from 700 to $800^{\circ}C$ for 30 min. Results: The experimental results shows that brazed joint of $ZrO_2$ and Ti-6Al-4V occurred at $700-800^{\circ}C$. Brazed joint consisted of Ag-rich matrix and Cu-rich phase. A Cu-Ti intermetallic compounds and a Ti-Sn-Cu-Ag alloy were produced along the Ti-6Al-4V bonded interface. Thickness of the reacted layer along the Ti-6Al-4V bonded interface was increased with brazing temperature. Defect ratios of $ZrO_2$ and Ti-6Al-4V bonded interfaces decreased with brazing temperature. Conclusion: Thickness and defect ratio of brazed joints were decreased with increasing temperature. Zirconia was not wetting with filler metal, because the reaction between $ZrO_2$ and Ti did not occur enough.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.72-72
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• 2010

최근 오일샌드, 극지유전, 심해저자원 등 극한지 자원개발이 활발해짐에 따라 수요가 증대되고 있는 극한지용 내마식 소재는 내마식성과 함께 저온 인성이 요구된다. 철계 합금에서 관찰되는 변형유기 마르텐사이트 상변태는 입자의 충돌에 의한 충격을 흡수하고 소재의 표면을 가공경화시켜 내마식성 향상 및 저온 인성에 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있지만 합금조성의 정교한 제어가 필요하기 때문에 오버레이 용접에 적용하기 위해서는 모재와의 희석률을 제어하는 방안이 필요하다. 용접플럭스 설계기술은 용접시 금속이행모드, 용융지 유동거동 등과 같은 용접현상 제어를 통해 오버레이 용접재료의 용접성과 용접부 희석률을 최적화할 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 내마식 고인성 오버레이 용접재료의 개발을 위해 Fe-12Cr-1.2C 합금조성을 갖는 메탈코어드 와이어에 대하여 아크안정제로 사용되는 Ca 함유 용접플럭스 첨가가 용착부 형상 및 희석률 변화에 미치는 영향을 조사하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.112-112
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• 2009

레이저 용접은 아크 용접에 비해 상대적으로 빠른 용접과 깊은 용입이 가능하며, 낮은 열입력을 가지는 장점이 있다. 하지만 알루미늄 합금 용접 시 균열 감수성의 증가 및 용접강도가 저하되는 단점을 가지고 있다. 이러한 단점을 극복하는 방법으로 모재의 화학조성을 제어하는 방법과 부가적인 용접와이어를 공급하는 방법이 제안되었으나 레이저 용접에 적용하기 쉽지 않다. 아크 용접과 전자빔 용접에서는 열원에 오실레이션을 적용하여 결정립 구조를 제어하여 용접강도를 증가하는 방법이 제안되었다. 따라서 본 연구에서는 알루미늄 합금 5J32-T4의 용접균열 저감 및 용접강도 향상을 위해 레이저 위빙을 적용하였다. 1mm 두께의 알루미늄 5J32-T4를 사용하였으며, 4kW급 디스크 레이저와 레이저용 스케너를 이용하여 레이저 위빙을 구현하였다. 고온균열을 평가하기 위해 자기구속형 균열 평가방법을 사용하였으며, 용접강도를 평가하기 위해 겹치기 용접을 수행한 시편을 이용하였다. 고온균열 실험결과 레이저 위빙 적용 시 직선 용접에 비해 균열 감수성이 감소한 것을 확인하였다. 전단인장강도 측정결과 레이저 위빙의 적용에 따라 직선 용접에 비해 높은 전단인장강도의 확보가 가능하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.10-10
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• 2009

파이프 용접은 중력의 영향으로 인하여 위치에 따라 같은 용접변수라도 비드 형상이 매우 달라 지게 된다. 또한 지금까지 많은 용접 기술자들이 위험하고 까다로운 환경에서 수작업으로 용접을 실행하였다. 따라서 이러한 이유로 용접 자동화 공정이 반드시 필요하게 된다. 본 연구에서는 FCAW를 사용하여 파이프 모재 대신 필릿 평판을 아래보기, 위보기 자세를 포함하여 9개 자세에서 실행하였다. 용접 자세를 비롯한 용접 변수와 비드 형상 변수간의 관계를 비선형 회귀 분석과 구간적 3차 에르미트 보간법을 이용하여 주어진 용접 변수에서의 비드 단면의 형상을 예측하고, 비드의 결함 유무를 파악하였다. 이러한 방법을 통하여 자세에 따라서 용접 결함이 없는 용접 변수를 구할 수 있었다. 시각센서를 이용하여 용접 후 비드 형상에 대해 모니터링을 실시하였다. 모니터링의 알고리즘은 영상획득, 이진화, 세선화, 적응형 미디언 필터링, 적응형 허프 변환, 용접 결함 검출의 순서로 구성되어 있으며, 본 연구에서는 보다 빠른 영상처리를 위하여 적응형 미디언 필터링을 제시하였다. 모니터링을 통하여 2차원 비드 단면뿐만 아니라, 디루니 삼각법을 적용하여 3차원으로 비드 표면을 표현할 수 있다. 보간법을 사용하여 얻은 비드 형상과 시각 센서를 통하여 얻은 비드 형상간의 비교를 통하여 본 연구의 적합성 여부를 확인하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.63-63
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• 2009

최근 연비 향상 및 배기가스 저감을 위한 친환경 경량 굴삭기에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이러한 시도는 굴삭기의 소재의 강도를 490MPa급에서 700MPa급으로 고강도화를 통하여 작업장치의 경량화를 도모하고 있다. 본 연구에서는 중장비용 고강도 열연강재로 재발중인 ATOS70강재의 기본 용접성 및 GMAW 용접부 특성을 검토하였다. 사용한 시험재는 현장시험재인 14~16mmt두께의 ATOS70강재를 사용하였고, 용접경화성 및 저온균열감수성을 평가하였다. 또한 GMAW 용접을 실시하여 용접부의 이음부 특성을 검토하였다. 14mmt 두께의 ATOS70강재의 탄소당량은 약 0.44수준이고, 모재 인장강도는 약 760MPa급 수준을 보였다. 한편 최고경도시험에 의한 용접부 최도경도는 약 300Hv 수준을 보였으며, 경사 y-groove구속시험에 의한 14mmt두께의 한계예열온도는 상온이었다. 한편 GMAW 용접부 인장시험결과 740MPa급 이상의 인장강도를 확보하였고, $-5^{\circ}C$ 용접부 Charpy 충격시험결과 48J 이상의 충격인성을 나타내었다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.41.2-41.2
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• 2009

최근 자동차 시장에서는 레이저 열처리에 대한 관심이 집중되고 있다. 이는 현재까지 사용되어 왔던 점용접에 비해 이음부 형상에 제한이 적고 자유도가 높으며 짧은 시간내에 용접을 마쳐 열변형의 문제가 적기 때문이다. 이러한 이점 때문에 자동차 시장의 기술개발 동향이 차체 부품의 경량화와 원가절감을 위한 신기술 개발로 레이저 가공 기술을 접목시키고 있으며 이러한 신공정 개발은 지속적으로 확대되어 가고 있는 추세이다. 본 실험에서는 차체 접합을 위하여 신기술로 대두 되고 있는 레이저 용접법으로 박판을 접합하였다. 실험 조건은 동일한 재료 두 판을 합쳐 전력량을 변화시켰으며, 전력량의 한 조건을 잡아 용접 속도에 변화를 주었다. 용접 샘플의 물성을 평가하기 위하여 제품 내부의 구조를 비파괴 시험법을 통하여 분석하여 내부적 결함 및 내부 구조를 관찰하고, 열영향부 및 용접부 내부의 조직을 관찰하여 신기술에 대해 재료적 물성을 평가하고자 한다. 평가방법은 산업용 단층 촬영기(CT X-RAY)를 이용하여 재료를 파괴하지 않고 용접상태에 따른 내부구조를 분석하였으며, 용접부, 열영향부 그리고 모재 부분에 대해 경도를 측정하여 용접조건에 따른 경도양상을 관찰하였다. 또한 부위별로 조직을 관찰하여 재료 내부의 상을 관찰하였다.

• Korean Journal of Materials Research
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• v.10 no.10
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• pp.703-708
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• 2000

As the engine design changes to get high efficiency and performance of commercial diesel engine, surface w wear of the earn follower becomes an important issue as applied load increasing at the contact face between cam follower and cam. We developed the ceramic cam follower made of sili$\infty$n nitride ceramic which was more wear resistant than the cast iron or sintered metal cam follower. Ceramic cam follower was made by direct brazing of thin ceramic disk to steel body using an active brazing alloy without the interlayer. In-situ crowning(R), resulted from the difference of thermal expansion coefficient between ceramic and carbon steel after direct brazing without any stress-relieving inter]ayer, could be controlled. When a earbon steel was heated above $A_{c1}$ point and then c$\infty$led, the expansion curve represented a hysteresis. Appropriate crowning was achieved below the $A_{c1}$ point(about $723^{\circ}C$) and crowning increased with brazing temperature exponentially above the $A_{c1}$ point. Optimum brazing temperature range was from 700 to $720^{\circ}C$. We developed successfully the ceramic cam follower having appropriate crowning and being inexpensive. Also we could successfully control the crowning of ceramic earn follower by hysteresis behavior of thermal expansion of earbon steel during direct brazing process.