• Journal of Welding and Joining
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• 제34권5호
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• pp.33-40
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• 2016

The microstructures and the creep rupture properties of dissimilar welds between the Ni-based superalloy Inconel 740H and the non-stabilized austenitic stainless steel TP316H have been characterized. The welds were produced by shielded metal arc (SMA) welding process with the AWS A5.11 Class ENiCrFe-3 filler metal, commonly known as Inconel 182 superalloy. Postweld heat treatment at $760^{\circ}C$ for 4 hours was conducted to form ${\gamma}^{\prime}$ strengthener in Inconel 740H. The austenitic weld metal produced by Inconel 182 had a dendritic microstructure, and grew epitaxially from the both sides of Inconel 740H and TP316H base metals. Since both Inconel 740H and TP316H did not undergo any solid-state transformation during welding process, there were no heat-affected-zone (HAZ) sub-regions and the coarsoned grains near the weld interface were limited to a narrow region. The hardness of Inconel 182 weld metal was ~220 Hv. The gradual hardness decrease was detected at HAZ of TP316H, and the TP316H base metal displayed the lowest hardness value (~180 Hv) whilst the Inconel 740H showed the highest hardness value (~400 Hv). Fracture after creep occurred at the center of weld metal, regardless of creep condition. It was found that during creep the cracks initiated and propagated along interdendritic regions and grain boundaries at which Laves particles enriched in Nb, Si and Cr were present. The appropriate design of weld metal was discussed to suppress the creep-induced cracking of the present dissimilar weld.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.19-19
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• 2009

최근, 유한한 에너지 자원의 한계와 지구 온난화 등으로 세계의 제조 산업은 새로운 국면을 맞이하고 있으며, 특히, 자동차 산업은 화석연료를 주 에너지원으로 사용한다는 점과 이 연료를 연소시킬 때 발생하는 이산화탄소가 지구 온난화의 주된 원인이 될 수 있다는 점에서 상기 문제들을 해결하기 위한 다양한 방법에 주목하고 있다. 그 중에서 자동차의 생산기술 측면에서 볼 때, 가장 중요한 이슈는 차체 경량화다. 자동차 차체는 자동차를 구성하고 있는 여러 가지 부품 중에서 약 40% 정도의 무게 비율을 차지하고 있기 때문에, 차체 경량화는 연비향상과 이산화탄소 배출가스 감소와 직접적인 관계를 가지고 있다. 다양한 차체 경량화 방법 중에서 가장 쉽게 접근할 수 있는 방법이 경량소재 적용에 의한 경량화 방법이다. 현재, 탄소섬유 강화 플라스틱과 같이 무게 절감 비율을 최대화 할 수 있는 소재들도 개발되어 일부 적용되고 있지만, 일반적으로 차체 경량화 소재로 가장 널리 사용되고 있는 소재는 알루미늄 합금이며, 이에 대한 차체 적용 비율이 점차로 높아지는 추세에 있다. 이에, 본 연구에서는 알루미늄 합금이 차체에 적용되었을 때의 장단점을 살펴보고, 알루미늄 합금을 적용한 차체 생산과정에서 유의해야 될 사항들과 이를 바탕으로 하는 생산성 극대화 방안에 대하여 고찰하였다. 먼저, 기존의 알루미늄 저항 점 용접공법의 단점을 최소화하고 대량생산 체계에 적합하도록 개발된 새로운 개념의 저항 점 용접 시스템에 대해 그 성능과 양산성을 검증하였다. 구리 전극과 알루미늄 피용접물 사이에 프로세스 테이프를 삽입하여 용접하는 이 시스템은 열전도성이 큰 알루미늄 용접부에서 저전류의 조건에서도 효과적으로 균일한 발열현상이 발생하게 하였으며, 전극 팁 드레싱 없이 모든 용접점이 항상 동일한 조건에서 용접이 이루어질 수 있도록 하였다. 용접 조건 설정에 있어서도 용접전류가 통전되는 순간에 전극 가압력을 자유로이 변형시켜 용접부 크랙 발생을 최소화할 수 있음을 확인하였다. 알루미늄의 또 다른 대표적인 접합방법인 아크용접에 있어서는 용접 입열량을 조절하여 용접변형을 최소화 할 수 있는 아크용접 시스템에 대해 양산성과 적용 타당성을 검토하였다. 와이어 송급 방향을 자유자재로 바꿀 수 있는 이 시스템의 특성에 의해 스패터를 최소화하면서 용융금속이 효과적으로 모재에 금속이행 될 수 있음을 확인하였으며, 판재, 압출재, 및 다이캐스팅재 등 다양한 차체 소재에 대한 용접 가능성 및 미그-레이저 하이브리드 용접과의 비교분석을 통하여 차체 박판 용접에서도 최소의 열변형으로 효과적으로 사용될 수 있음을 보였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제18권1호
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• pp.13-20
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• 2005

최근 강구조물과 해양구조물에 있어서 박판 부재인 고장력강이 널리 사용되면서 좌굴이 발생할 가능성이 커지고 있다. 특히 선박구조는 상자형 박판 구조물로서 용접이나 절단등의 열 가공에 의하여 필연적으로 판부재에 초기처짐이 발생하게 된다. 이러한 초기처짐은 박판부재가 좌굴을 동반한 복잡한 비선형 거동을 나타낼 때 악영향을 미치는 요소이다. 결과적으로 선체구조물이나 해양구조물에 안정성과 정확성을 부여하기 위해서는 발생 가능한 초기처짐을 이상화하여 2차좌굴 거동을 고려한 붕괴 매커니즘을 초기구조설계에 반영하여야 한다. 본 연구에서는 종방향 압축하중이 작용하고 네변 단순지지조건인 판에 실제 계측된 여러 가지 초기처짐형상을 적용한 유한요소 해석을 하였다. 해석방법으로서는 범용 유한요소프로그램인 ANSYS의 탄소성대변형 유한요소법을 적용하였고 해석제어는 Newton-Raphson method와 Arc-length method를 병용하였다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제28권5호
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• pp.303-312
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• 2016

최근에 스테인리스강의 우수한 연성과 내식성 등의 재료적 특성으로 건축물의 구조용 강재로 적용하기 위한 많은 연구들이 수행되어 오고 있다. 특히, 니켈을 거의 함유하고 있지 않은 페라이트계 스테인리스강은 재료비 측면에서 니켈을 함유하고 있는 오스테나이트계 스테인리스강에 비해 저렴하고 탄소강에 비해서는 월등한 내식성능과 구조성능을 제공하기 때문에 그 사용성이 증대되고 있다. 본 연구에서는 페라이트계 스테인리스강 용접접합부에 있어 용착금속이 아닌 모재 블록전단파단의 구조적 거동을 조사하기 위해 용접길이와 용접방법(아크, 티그)을 변수로 하여 단순인장 실험을 실시하였다. 용접접합부의 블록전단 거동은 용접에 의한 삼축응력효과 때문에 볼트접합부의 블록전단 거동과 상이하며, 현행설계기준식은 이러한 특성을 반영하지 못하고 있다. 티그용접 접합부의 변형능력과 최대내력이 아크용접 접합부보다 높게 나타났고, 현행기준식과 기존연구자에 의해 제시된 내력식에 의한 예측내력과 실험결과 최대내력을 비교 검토하였다.

• 대한금속재료학회지
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• 제48권4호
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• pp.289-296
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• 2010

The effects of heat input and different microstructureswere investigated on the tensile-shear properties of an arc-brazed joint of theferritic stainless steel 429EM using a Cu-Si insert alloy. The brazing speed was fixed at 800 mm/min whilethe brazing current varied from 80 to 120A. For abrazing current lower than 100A, fracturing occurred at the joint root in the direction perpendicular to the tensile load. As the brazing current increased to 120A, fracturing occurred at the base metal or the joint root. The joint and the base metal had very similar yield and tensile load values. However, the amount of elongation was decreased considerably compared to when the base metal was used. The fracturing began at the triple point of the root part and was classified into three types. The difference in the tensile-shear properties was closely related to the three fracture types.

• Journal of Welding and Joining
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• 제34권3호
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• pp.52-60
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• 2016

Recently nickel based superalloys are extensively being regarded as the materials for the steam turbine parts for hyper super critical (HSC) power plants working at the temperature over $700^{\circ}C$, since the materials have excellent strength and corrosion resistance in high temperature. In this paper, alloy 617 of solution strengthened material and alloy 263 of ${\gamma}^{\prime}$-precipitation strengthened material were prepared as the testing materials for HSC plants each other. Post weld heat treatment (PWHT) was conducted with the gas tungsten arc (GTA) welded specimens. The microstructure of the base metals and weld metals were investigated with Electron Probe Micro-Analysis (EPMA) and Scanning Transmission Electron Microscope (STEM). The experimental results revealed that Ti-Mo carbides were formed in both of the base metals and segregation of Co and Mo in both of the weld metals before PWHT and PWHT leaded to precipitation of various carbides such as Mo carbides in the specimens. Furthermore, fine ${\gamma}^{\prime}$ particles, that were not precipitated in the specimens before PWHT, were observed in base metal as well as in the weld metal of alloy 263 after PWHT.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제7권3호
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• pp.259-263
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• 2004

In the manufacture progress of LCD or semiconductor, there are used many kinds of gas like erosion gas, dilution gas, toxic gas as a progress which used these gas there are required high puritize to increase accumulation rate of semiconductor or LCD materials work progress of semiconductor or LCD it demand many things like the material which could minimize metallic dust that could be occured by reaction between gas and transfer pipe laying material, illumination of the surface, emition of the gas, metal liquation, welding etc also demand quality geting stricted. Material-Low-sulfur-contend (0.007-0010), vacuum-arc-remelt(VAR), seamless, high-purity tubing material is recommend for enhance welding lower surface defect density All wetted stainless steel surface must be 316LSS elecrto polishinged with ${\leq}0.254{\mu}m$($10.0{\mu}in$) Ra average surface finish, $Cr/Fe{\geq}1.1$ and $Cr_2O_3$ thickness ${\geq}25{\AA}$ From the AES analytical the oxide layer thickness (23.5~36 angstroms silicon dioxide equivalent) and chromum to iron ratios is similar to those generally found on electropolished stainless steel., molybdenum and silicon contaminants ; elements characteristic of stainless steel (iron, nickel and chromium); and oxygen were found on the surface Phosphorus and nitrogen are common contaminants from the electropolish and passivation steps.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권1호
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• pp.38-44
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• 2003

원자력발전소의 안전성등급 기기에 적용되는 비파괴검사는 실제 결함을 실현한 시험편을 사용하여 결함탐지능력을 검증하도록 하는 기량검증이 요구되고 있다. 가동중인 원전에서 발생 가능한 균열으로는 기계적 피로균열, 열 피로균열 및 입계부식균열 등이 있으나 본 연구에서는 기계적 피로균열을 대상으로 하였다. 인장 피로하중을 사용하여 기계적 피로결함을 제조하기 위해서 시험편을 설계하였고 원하는 피로결함 파면의 조도를 얻기 위해서 인가하중의 크기 및 사이클 수를 조절하여 피로결함을 발생시켰다. 발생된 결함에 대한 정확한 크기와 위치에 대한 물리적 정보를 얻은 후에 결함이 설계된 크기와 위치에 존재하도록 기밀용접을 실시하였다. 기밀용접 후 잔여 용접 흠은 가스 텅스텐 아크용접 및 플럭스 코어드 아크용접으로 채워졌다. 최종 완성된 피로결함 시험편을 방사선투과검사 및 초음파탐상검사를 통하여 검사한 결과, 설계된 길이와 깊이로 피로결함이 형성되었음을 확인하였다.

• 동력기계공학회지
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• 제19권6호
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• pp.75-81
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• 2015

A deposited metal specimen of ER2594 which is a super duplex steel welding wire used to investigate the effect of sigma(${\sigma}$) phase on electrochemical corrosion characteristics was prepared by gas tungsten arc welding. Aging treatment was conducted for the specimen at the temperature range of $700^{\circ}C$ to $900^{\circ}C$ for 5 to 300 minutes after annealing at $1050^{\circ}C$. Corrosion current density has decreased a little with an increase of aging time over 60 minutes at $700^{\circ}C$ to $900^{\circ}C$ and the uniform corrosion of deposited metal had more influence on the precipitation of ferrite than the precipitation of sigma phase. Therefore, the precipitation of sigma phase did not have much effect on the uniform corrosion. Pitting potential representing pitting corrosion has shown decreasing tendency as the precipitation of sigma phase increased. The degree of sensitization representing intergranular corrosion has shown increasing tendency as the precipitation of sigma phase increased at $700^{\circ}C$ to $800^{\circ}C$, while it has decreased at $900^{\circ}C$ for 60 to 300 minutes.

• 열처리공학회지
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• 제9권1호
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• pp.34-44
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• 1996

Austenite stainless steel was produced by arc welding with current 650A, voltage 50V and welding speed 10cm/min. It was post-welded and then heat treated at $1,050^{\circ}C$ for 120min. And then it was immersed in water or in air. The microstructural changes, ferrite contents, mechanical properties, and stress corrosion cracking(SCC) were investigated. The SCC was studied in 42wt% boiling $MgCl_2$($140^{\circ}C$) under the constant stress using SCC elongation curve. The results showed that; 1. The as-welded spedimen seemed to increase ${\delta}$-ferrite content largely, and revealed continuous network of lathy and vermicular type. The post-welded heat treatment changed the morphologies of ferrite from continuous type to island type. 2. The as-welded, air and water quenched specimens had the ${\delta}$-ferrite content 9.7%, 3.2% and 2.1% respectively. We also showed that ${\delta}$-ferrite was Cr-rich and Ni-poor by EPMA. 3. The time of failure on the SCC was measured and it was used for corrosion elongation curve. The condition of SCC was investigated under $35kgf/mm^2$ load and the results were as follows; 4. The intergranullar cracking by stress corrosion was most distinct in weld metal while the transgranular cracking occurred in the air cooled specimen.