• Journal of Welding and Joining
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• 제15권3호
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• pp.1-11
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• 1997

용접이음부에서는 피로크랙 전파거동이 모재와 다르다는 것은 이미 알려져 있으며 그 원인으로서는 용접부에 있어서의 금속조직의 변화와 잔류응력 등이 일컬어 진다. 금속조직의 변화에 따른 영향에 대하여서는 비교적 그 영향이 작으며 또한 피로 크랙 전파속도에 대해서 안전한 쪽으로 역할을 한다고 보고되어져 있다. 따라서 용접 이음부에 있어서의 피로크랙 전파에 대하여서는 주로 잔류 응력의 영향에 주목하여, 잔류응력이 피로크랙의 전파속도에 어떻게 영향을 미치는가를 파악하여야 한다. 이러 한 관점에서 지금까지 용접잔류응력장을 전파하는 피로크랙을 대상으로 하여 잔류응력 이 피로크랙 전파에 미치는 영향을 정량적으로 평가하고자 하느 시도가 많은 연구진에 의해 수행되어 왔다. 표1에 이러한 연구의 흐름을 평가방법과 평가에 고려된 사항을 중심으로 나타내었다. 이러한 배경으로부터, 본고에서는 피로크랙 전파거동에 미치는 잔류응력의 영향에 대해서 지금까지 수행된 연구의 내용을 연구 발전형태에 주목하여 검토하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제14권3호
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• pp.20-28
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• 1996

고밀도 에너지를 열원으로 이용하는 고출력 레이저로는 CO$_{2}$레이저와 Nd;YAG 레이저가 있다. 레이저는 열가공임에도 불구하고 빔의 스폿경을 작게하여 높은 에너지 밀도($10^{6}$ W/cm$_{2}$ 이상)을 얻을 수 있으므로 열영향이 작고 작은 변형범위내에서 용접을 할 수 있고 입력 에너지의 제어성이 좋아서 미세한 용접이 가능하게 하고, 빔폭 대비 용입깊이가 커서 깊은 용접 비드가 형성되며, 자동화가 용이하다는 장점이 있다. 특히 Nd;YAG 레이저의 경우는 광 섬유를 이용하므로서 에너 지의 시간 분할 및 에너지 분할을 할 수 있는 등 분기 및 배치가 용이하며 펄스의 활 용을 극대화 할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 결점으로도 맞대기 용접의 경우 갭의 여유가 판두께, 초점위치, 빔모드에 따라 변화하는데 이는 빔 스폿이 작음에 따른 장점이 단점으로 작용하는 경우이다. 레이저 용접부의 비드 폭이 좁기 때문에 인장 강도가 모재의 인장강도보다 밑도는 것도 겹쳐서 용접된 이음 부분의 인장강도에 있 어서 단점이 되고 있다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제14권3호
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• pp.29-40
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• 1996

Electron beam 용접은 전자총에서 발생된 electron beam을 렌즈로 집속시켜 고 에너지의 열원을 얻는 것을 기본 원리로 하고 있다. Electron beam은 렌즈에 의해 매우 작게 집속(0.1 - 1mm.PHI.)시켜 높은 에너지밀도로 만들 수 있으므로 용접을 매우 깊게(수십 - 수백 mm) 할 수 있다. 이러한 용접 특성은 모재의 열변형을 최소로 하여 용접 부위가 원래의 성질을 잃어버리는 것을 최소화한다. 그러나, deep welding 의 경우 입력 파워 밀도가 너무 큰 관계로 계면 부위가 기계적 충격에 약하다는 단점 을 갖고 있다. Electron beam 용접은 서로 다른 금속을 filler material 없이 용접할 수 있으며 복잡한 구조의 용접이 가능하다. 또한 대부분의 electron beam 용접은 진공 중에서 이루어지기 때문에 공기의 영향을 받지 않는다는(산화 방식) 특성을 갖고 있다. 즉, 공기와의 접촉이 적기 때문에 산화가 방지되고 용접 순도가 매우 높다는 장점을 갖고 있다. 이는 반면 장치가 거대해지고 비싸다는 단점으로 작용한다. 1980년대 부터 이러한 단점의 극복을 위해서 대기중에서의 electron beam 용접에 관한 연구가 수행 되어 실용화 단계에 이루고 있다. 최근 전자, computer기술의 발달로 electron beam 출력을 더욱 더 정밀하게 조절할 수 있고, computer와 sensor의 결합으로 자동용접 위치 제어와 NC(Numerical Control) 작업대의 설치로 완전 자동화 용접 공정이 가능 하다. 그 결과 높은 용접 속도를 얻을 수 있으며 무인 생산 체계에로의 응용이 가능 하다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제12권3호
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• pp.18-25
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• 1994

최근 건축용 강구조물이 초대형화 및 초고층화됨에 따라 용접물량의 급증하고 있으나 3D 직종에 대한 회피현상으로 용접기능자의 감소 및 인건비의 급증 등으로 인하여 건축용 강 구조물 제작시 경쟁력이 갈수록 저하되고 있다. 이에 대한 자구책으로 강 구조물 제작업체에서는 생산 성을 한층 배가 시킬 수 잇는 용접시공 기술을 자체 개발하거나 외부로부터 도입하고 있다. 본 보에서는 당사를 비롯하여 여러 업체에서 최근 개발된 용접기술 특히 대전류 SAW 기법, SESNET 기법 등의 초대입열 용접기술, Metal cored wire나 TIME 기법에 의한 고능률 GMAW 기법 및 Robot 용접 등에 대하여 간략히 기술하였다. 이 용접기술들의 적용에는 대개 고가의 시설투자가 수반되나, 이는 생산성 증가에 따른 원가절감으로 충분히 상쇄될 수 있다. 그러나 상기된 용접기술들의 적용에 대한 성패는 용접장비의 특성, 용접조건의 확립, 모재의 특성 혹은 주변 자동화 기술 및 상호 종속적인 관계에 크게 의존된다. 따라서 가 강 구조물 제작업체에서는 세심한 주위환경 분석을 토대로 각 업체에 가장 합당한 용접기술을 선정 및 적용하여야 하겠다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제31권1호
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• pp.38-42
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• 2013

보호가스의 성분구성은 특별한 적용대상이나 목표로 하는 용접결과를 위해 선택해야 한다. 모재의 종류, 두께, 요구되는 비드 모양, 용접속도, 그리고 요구되는 용접품질 등 이 모든 것이 혼합가스 성분 구성의 선택에 영향을 미친다. 적절한 가스 공급 장치와 적절한 가스 유량으로 공급되는 최적 품질의 보호가스는 용접품질이 뛰어나며 용접결함을 발생시키지 않게 된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제16권4호
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• pp.47-54
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• 1998

Various equipments in plants are welded with two different materials and it is required to investigate the effects of fatigue crack propagation on the neighborhood of a welded portion. The characteristics of fatigue crack growth in the base metal of carbon and stainless steel, in the carbon and stainless steel sides located in the neighborhood of welded portion (carbon/stainless steel), respectively and welded portion, are investigated. The results show that the crack growth in the welded portion (carbon/stainless steel) is an average value of the crack growths in the carbon and stainless steel respectively located in the neighborhood of the welded portion. It is found that the crack growth in the welded portion is not significantly different from those in the carbon and stainless steel sides. Hence it can be concluded that the structure welded with two different materials wold not impede the integrity based on the fatigue crack growth.

• Journal of Welding and Joining
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• 제14권4호
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• pp.71-78
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• 1996

The effect of chemical composition on mechanical properry and corrosion resistance of austenitic stainless steel was investigated. The main results obtained were as follows : 1. There was a linear relationship between the tensile strength of stainless steel and the $Cr_{eq}/Ni_{eq}$. The larger the $Cr_{eq}/Ni_{eq}$ was the higher the tensile strength of stainless steel. 2. There was a good correlationship between $Cr_{eq}/Ni_{eq}$ and intergranular, gerneral corrsion rate. 3. Intergranular corrosion rate decreased linearly with increasing Cr content. 4. General corrosion rate decreased linearly with increasing Ni content. 5. Logarithm corrosion rate of intergranular and general corrosion has a linear relationship with all of the factor of $Cr_{eq}/Ni_{eq}$, Cr and Ni content.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권5호
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• pp.25-35
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• 1997

현재, 표면개질에 주로 많이 사용되는 레이저는 세 종류로서, C $O_{2}$$laser(파장길이:10.6.\mum),$ Nd:YAG(neodymium-doped yettrium aluminum garnet) $laser(파장길이:1.06.\mum)$ 및 excimer laser(157~350nm) 등이다. 이 외에도 초기에는 ruby레이저빔이 사용되기도 하였으나, 현재는 많이 사용되고 있지 않다. 레이저 빔에 의한 표면개질에는 몇가지 장점이 있는데, 이러한 장점은 주로 급속가열과 급속냉각 효과에 기인하는 것이다. 즉, 1) 급냉효과에 의한 미세한 결정입자 형성, 2) 불안정상 (metastable phase) 또는 비정질 상 생성, 3) 열역학적 용해도 보다 높은 용해도. 4) 편석이 없는 균질한 미세조직, 5) 극히 낮은 기공도, 6) 좁은 열영향 부위, 7) 표면층과 모재 사이의 높은 결합력 등이다. 이 외에도 공정상의 장.단점들이 Ref.5, 6에 잘 요약 정리되어 있다. 지금까지 국내에서 레이저 표면개질에 대한 조사가 몇몇 있었으나, 본 조사에서는 보통 많이 다루어지지 않은 부분, 즉 충격경화 및 표면제어에 비중을 두었으며, 비용융 부분(I)과 용융부분(II)을 분리하여 정리하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제15권5호
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• pp.46-55
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• 1997

This study has evaluated the liquation cracking behavior in the heat affected zone of several Ni base superalloys (Incoloy 825, Inconel 718 and Inconel 600). 304 and 310S austenitic stainless steels were also included for comparison. In addition, the mechanism of liquation cracking in the HAZ was postulated based on the extensive microstructural examinations with SEM, EDAX and TEM. The liquation cracking resistance of Ni base alloys was found to be far inferior to that of austenitic stainless steels. The liquation cracking of Incoloy 825 and Inconel 718 was believed to be closely related with the Laves-austenite(Ti rich in 825 and Nb rich in 718) and MC-austenitic eutectic phases formed along the grain boundaries by constitutional liquation and incipient melting under rapid welding thermal contraction. Further, liquation cracking resistance of the HAZ was dependent not only upon the type and amount of low melting phases but also on the grain size.

• Journal of Welding and Joining
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• 제12권1호
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• pp.38-43
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• 1994

고강도 알루미늄합금은 중량이 가벼우면서 인장강도와 항복강도가 높고 가공성, 성형성이 좋아 항공기, 자동차, 선박 등 수송용 재료로 각광을 받고 있으며, 이 중 Al-Zn-Mg계(7000계) 알루미늄 합금은 용접 구조물용 경량소재로 활용범위가 높다. Al-Zn-Mg계 알루미늄 합금은 고온에서 용체화 처리후 저온으로 급냉시킨 재료를 자연시효 또는 인공시효처리를 하여 이 때 석출되는 시효 석출물에 의해 강도를 증가시킨 석출 경화형 합금이다. 그런데, 7000계열 알루미늄합금은 적절한 열처리 작업을 통해 최적의 기계적 성질이 얻어지도록 합금설계가 되어있기 때문에 구조물 제작시 용접에 의한 ARC 열을 받게 되면 열이력(thermal cycle)에 의해 모재의 미세조직이 변화하고 용접 결함이 발생하며 강도의 약화와 함께 내식성 등이 저하한다. 따라서 고강도 알루미늄합금의 용접성을 향상시키기 위해서는 용접부의 미세조직거동과 용접부에 발생하는 용접결함의 현상을 조사하여 용접용 고강도 합금에 필수적으로 요구되는 용접성에 대한 검토가 충분히 이루어져야 한다. 따라서 본 고에서는 알루미늄합금, 특히 7000계열 알루미늄합금에 주목하여, 용접방법, 각종 결함과 대책, 용접부의 시효경화와 응력부식균열 및 기계적 성질 등을 지금까지 보고된 각종 자료를 기초로 하여 3회에 걸쳐 기술하고자 한다.