• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2016.10a
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• pp.674-675
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• 2016

원자번호 22번에 해당하는 티타늄(titanium)은 매우 단단하며 가볍고, 부식에도 강한 금속이다. 티타늄은 비슷한 강도의 강철에 비해서 가볍고 알루미늄 합금에 비해 2배나 강력하다. 뿐만 아니라 티타늄은 바닷물에도 부식되지 않아 선박이다 해양플랜트 산업에서 많이 쓰이는 금속이기도 하다. 본 연구는 해양플랜트 건설 사업에 쓰이는 티타늄 용접에 대한 모니터링 시스템을 연구하는데 있다. 티타늄 용접공정에 사용되는 용접 파라메타는 용접 전압, 전류, 용접 토치의 위빙속도 및 와이어 공급 속도로 선정하였으며, 이러한 용접 파라메타를 계측할 수 있는 MCU 기반의 계측 보드를 설계하여 TCP/IP 통신을 기반으로 원격지로 용접 데이터를 전송하도록 하였으며, 이러한 데이터를 실시간으로 데이터를 그래프로 표현하도록 개발하였다. 이러한 용접 데이터에 대한 모니터링을 통하여 용접 시 발생하는 다양한 현상을 파악할 수 있도록 하였다. 본 연구를 통해서 티타늄 용접 시 발생하는 각종 데이터를 실시간으로 모니터링 할 수 있도록 개발하였으며, 데이터베이스에 저장된 기록을 통해서 용접 시 발생한 전체적인 용접 과정을 날짜와 시간별로 저장하여 용접과정에서 발생하는 전 과정을 관리할 수 있도록 하여 어떤 부분에서 잘못된 용접이 발생했는지 파악할 수 있음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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• v.33 no.2
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• pp.205-211
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• 2013

This paper studies on mechanical properties, fractures, and ultrasonic characteristics of Pure Titanium welds using ultrasonic attenuation. Ti specimen was made by using AR purge gas. When the titanium weld specimen is fractured, Tensile tests were conducted in order to observe the ultrasonic signal changes. A scanning electron microscope(SEM) was used to observe changes in failure surface and an ultrasonic normal probe with the central frequency of 4 MHz was used to obtain ultrasonic signals. As a result, the value of the mechanical properties in the weld zone was lower than that in the base zone and heat affected zone(HAZ) from Ti. Also the grain size in the weld zone was bigger than that in the weld zone and HAZ from Ti. Ultrasonic signals using a RMS method presents correlation between envelope area and the tensile strength. Consequently, the ultrasonic method could be potential tool for integrity evaluation of the Ti weld zone.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.04a
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• pp.303-306
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• 2011

티타늄 용접부의 기공 형성은 용접 중 대기중으로부터 유입되거나 모재 표면의 산화막으로부터 확산과정을 통해 유입되는 산소 혹은 수소로 인해 형성된다고 알려져 있다. 용접부 기공은 용접부의 피로 수명과 인성을 저하시키며 취성 파괴의 원인이 된다. 이에 용접 후 비파괴 검사를 통해 용접부 기공을 확인하고 있으며 확인된 기공등의 결함은 재용접을 통해 제거하고 있다. 이번 연구에서는 기계적 가공 방법에 의해 기공을 제거한 후 재용접 하는 기존의 방식에서 벗어나 TIG Dressing 공법을 이용하여 용접부에 형성된 기공을 제거하고자 하였으며 이에 따른 용접부 노치 인성을 확인하였다. 시험 결과 TIG Dressing에 의한 기공 제거 효과와 노치 인성을 확인하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2003.05a
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• pp.204-206
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• 2003

Ti/Steel 클래드 판재를 제조하기 위하여 티타늄과 강판을 직접 접합하는 경우 접합 계면에 취성이 강한 금속간화합물 및 TiC 탄화물이 발생하여 계면접합강도를 저하시키는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하기 위하여 본 연구에서는 티타늄과 강판 사이에 니켈 박판을 삽입한 후 1223-1323K 온도구간에서 접합 실험하였다. 특히, 온도의 변화에 따라 티타늄과 강판의 계면에 발생되는 금속간화합물의 종류 및 반응층의 크기 변화에 따른 기계적 특성을 조사하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.12
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• pp.1055-1060
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• 2016

Laser welding is a high-density energy welding method. Hence, deep penetration and high welding speed can be realized with lower heat input as compared with conventional welding. The heat input of a CW laser welding is determined by laser power and welding speed. In this study, bead and lap welding of $0.5mm^t$ pure titanium was performed using a fiber laser. Its weldability with laser power and welding speed was evaluated. Penetration, bead width, joining length, and bead shape were investigated, and the mechanical properties were examined through tensile-shear strength tests. Welds with sound joining length were obtained when the laser power and welding speed were respectively 0.5 kW and 2.5 m/min, and 1.5 kW and 6 m/min, and the weld obtained at low output presented better ductility than that obtained at high output.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• v.37 no.1
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• pp.29-34
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• 2013

The welds tent to be weakened if it is exposed to the air during the welding process. In titanium welding with Gas Tungsten Arc Welding, inappropriate colors of the welds, such as purple/red, blue, yellow, gray, white and pink represents that it is contaminated by oxygen and nitrogen in the air. Shielding gases can be used to protect welds from the contamination. In addition, Weld metal and heat affected zone (HAZ) are also shielded from the air when it is cooled down to the room temperature. In this paper, appropriate shielding gases for the shape and form of Trailing Shielding Jig and torch shielding ($13{\sim}20{\ell}/min$), after shielding ($22{\sim}30{\ell}/min$), and back shielding ($25{\sim}30{\ell}/min$) are studied.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.04a
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• pp.476-479
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• 2011

티타늄 합금은 높은 내부식성, 우수한 피로 수명과 무게비에 비해 높은 강도를 가진다는 우수성으로 인해 항공기 부품과 화학 공업 분야등에 다양하게 사용되고 있다. 이번 연구에서는 Ti-3Al-2.5V 합금 TIG 용접부에 대하여 용접부 인성과 기계적 성질에 영향을 주는 가장 중요한 인자인 용접 입열에 대한 영향을 평가하고자 하였다. 이에 입열조건에 대한 용접부에 대한 강도, 충격 인성과 노치 인성을 평가하였으며 적정 입열 조건에서 강도와 인성이 우수한 용접부를 얻을 수 있다는 것을 확인하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2011.04a
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• pp.298-302
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• 2011

티타늄 용접부는 수소취성과 잔류응력에 대한 영향을 최소화 하기 위해 용접 후 잔류응력 제거 열처리 작업을 수행하고 있다. 하지만, 현재 항공 분야에 널리 사용하고 있는 규격에 따라 열처리 온도가 다양하게 설정되어 있어 현장에 적용하기에는 어려움이 있다. 이에 규격 별로 대표하고 있는 열처리 조건을 선정하여 열처리 조건에 따른 용접부에 대한 잔류응력, 잔류수소량을 확인하였고, 용접부에 대한 강도와 충격 인성을 확인하였다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.40 no.12
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• pp.1047-1053
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• 2016

In this study, welding of pure titanium was carried out by using a continuous wave fiber laser with a maximum output of 6.3 kW. Because brittle regions form easily in titanium as a result of oxidation or nitriding, the weld must be protected from the atmosphere by using an appropriate shielding gas. Experiments were performed by changing the type and the flow rate of shielding gases to obtain the optimal shielding condition, and the weldability was then evaluated. The degree of oxidation and nitriding was distinguished by observing the color of beads, and weld microstructure was observed by using an optical microscope and a scanning electron microscope. The mechanical properties of the weld were examined by measuring hardness. When the weld was oxidized or nitrified, the bead color was gray or yellow, and the oxygen or nitrogen content in the bead surface and overall weld tended to be high, as a result of which the hardness of the weld was thrice that of the base metal. A sound silvery white bead was obtained by using Ar as the shielding gas.

• Proceedings of the Korean Society of Propulsion Engineers Conference
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• 2009.05a
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• pp.391-392
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• 2009

In this paper, the sandwich panel structure and welding of titanium alloy applied to the air-breathing propulsion system are dealt. The welding machine with a jig&fixture is also dealt and technical trends on the process development are described.