• 제목/요약/키워드: Arc plasma

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아아크 용접중 아아크 프라스마와 용융 금속간 산소와 질소의 거동에 관한 연구 (Transfer of Oxygen and Nitrogen between Arc Plasma and Molten Metal during Arc Welding)

  • Kim, Jeong-Han
    • 한국안전학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.83-90
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    • 1993
  • 직류 아아크 용접시 아아크 프라스마와 용융 금속 사이의 계면에서 일어나는 전기 화학 반응이 용착금속 내의 산소와 질소의 함량에 미치는 영향이 고찰되었다. 열 화학 반응 뿐만 아니라 전기 화학 반응도 용접부의 산소 및 질소의 함량을 결정하는 중요한 반응 메카니즘이라는 것과 전기 화학 반응의 양을 결정하는 것은 단위 면적당 통과하는 전류의 양을 조절하는 용접 전류와 용접 속도라는 것이 실험적으로 입증되었다. 따라서 이 연구 결과는 아아크 용접시 적당한 용접 조건의 선택뿐만 아니라 용접 재료의 설계 또는 선택에 중요한 지침을 준다.

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플라즈마를 이용한 액상 폐기물 처리 전원장치 개발 및 분해 기술 개발 (Development of power system and degradation technology using arc plasma for the degradation of non degradable waste water)

  • 한철우;김준성;박상훈;황리호;이병호;강덕원;김진길
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2004년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1900-1902
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    • 2004
  • The degradation systems of non degradable waste water consist of the arc plasma torch, power supply, a feeder of liquid waste and reactors. Output of stable plasma torch, suitable air flux, microscopic atomizing state of waste water and long reaction section must be to degrade waste water more efficiently. In this paper, we are designed the stable power system, the microscopic atomizing state of waste water and the efficient reactors to satisfy various conditions. Non degradable wast water used in this work was $Na_2$EDTA of 1.0 mol. The concentration of $CO_2$ and EDTA was analyzed using GC (Gas Chromatography) and HPLC (High Performance Liquid Chromatography). In the result show that $CO_2$ concentration was about 96% and EDTA was degraded approximately 96%.

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에너지 반환회로를 갖는 비대칭 펄스형 DC 플라즈마 전원장치에 관한 연구 (A Study on Asymmetric Pulsed DC Plasma Power Supply with Energy Recovery Circuit)

  • 추대혁;유성환;김준석;한기준
    • 전력전자학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.593-600
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    • 2013
  • The asymmetric pulsed DC reactive magnetron sputtering system is widely used for the high quality plasma sputtering process such as a thin film deposition. In asymmetric pulsed DC power supply a reverse voltage is applied to the target periodically to minimize arc discharging effect. When sputtering in the mid-frequency range (20-350 kHz), the periodic target voltage reversals suppress arc formation at the target and provide long-term process stability. Thus, high quality, defect-free coatings of these materials can now be deposited at competitive rates. In this paper, a new style asymmetric pulsed DC power supply including mid-transformer is presented. In the proposed, an energy recovery circuit is adopted to reduce the mutual inductance of the transformer. As a result, the system dynamics of the voltage control loop is increased highly and the non-linear voltage boosting effect of the conventional system is removed. This work was proved through simulation and laboratory based experimental study.

슈퍼듀플렉스 스테인리스강의 TIG 용접에서 질소 침투 모델에 관한 연구 (A study of model for nitrogen permeation in TIG welding of super duplex stainless steel)

  • 이재형;정병호;조상명;전재호
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제33권3호
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    • pp.68-74
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    • 2015
  • Superduplex stainless steels are important materials to the oil and gas industry, especially for off-shore production. TIG welding of super duplex stainless steels to obtain the optimal phase balance between austenite and ferrite is mainly achieved by controlling the cooling rate and the weld chemistry. The latter depends on the filler wire chosen and the shielding gas used. If TIG welding of superduplex stainless steels is performed with argon shielding gas only, then nitrogen gets lost from the weld pool, which can result in a ferrite-rich weld metal, with an inferior corrosion resistance than parent metal. In the present study, nitrogen permeation model from the shield gas which gets into the weld metal in DCEN-TIG welding has suggested. This plasma stream model shows characteristics of permeation of nitrogen ions into the molten metal due to the strong physical effect of plasma stream which formed by the arc pressure rather than the permeation of nitrogen ions caused by electric effect.

FCVA 방법에 의한 DLC 박막의 제작에 관한 연구 (A study on the deposition of DLC thin films by using an FCVA technique)

  • 이해승;엄현석;김종국;최병룡;박진석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.1379-1382
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    • 1997
  • Diamond-like carbon(DLC) thin films are produced by using a filtered cathodic vacuum arc(FCVA) deposition system. Different magnetic components, namely steering, focusing, and filtering plasma-optic systems, are used to achieve a stable arc plasma and to prevent the macroparticles from incorporating into the deposited films. Effects of magnetic fields on plasma behavior and film deposition are examined. The carbon ion energy is found to be varied by applying a negative (accelerating) substrate bias voltage. The deposition rate of DLC films is dependent upon magnetic field as well as substrate bias voltage and at a nominal deposition condition is about $2{\AA}/s$. The structural properties of DLC films, such as internal stress, relative fraction of tetrahedral($sp^3$) bonds, and surface roughness have also been characterized as a function of substrate bias voltages and partial gas($N_2$) pressures.

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고온유동 조건의 분출냉각 실험을 위한 시험장치의 설계 및 해석 (Design and Analysis of Test Facility for the Experiment of Transpiration Cooling in Hot-flow Condition)

  • 이정민;나재정;강경택;권민찬;황기영
    • 한국추진공학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.46-56
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    • 2013
  • 고온 공기 공급시스템이 있는 시험장치는 분출냉각 소재를 개발하고 이를 실험적으로 평가하는데 필요한 장치이다. 본 연구에서 아크-플라즈마 발생기, 찬 공기가 공급되는 Plenum 챔버, 시험부로 구성된 시험장치를 설계하였으며, 내부 유동해석을 수행하였다. CFD 결과로부터 설계된 Plenum 챔버가 열적으로 안전하고 챔버 내부에서 초고온의 공기와 찬 공기가 잘 혼합되고 있음을 확인할 수 있었다. 또한, 시험부로 균질한 유동을 공급할 수 있는 구조로 시험장치가 설계되었음을 검증하였다.

고온 아크 플라즈마를 이용한 고농도 VOCs 제거 기술 개발 (Development of arc plasma for removal of high concentration VOCs)

  • 홍승혁;김재강;이주열
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.108-115
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    • 2017
  • VOCs는 인체에 치명적인 질환을 유발하는 물질로써 도장공정중 발생되는 양이 가장 큰 비중을 차지하고 있다. 일반적으로 소형 도장시설에서 발생되는 VOCs를 처리하는 방법으로 활성탄 흡착 또는 흡착 후 연소 및 촉매 산화법 등을 사용하고 있다. 하지만 활성탄 교체주기, 재생시설 및 재생주기 등을 예측하기 어려워 새로운 처리방법이 필요하다. 비이송식 플라즈마 시스템을 이용한 VOCs 제거방법은 일반 연소과정이 아닌 고전압 아크 방전에 의한 고온 플라즈마 유동 발생 기술을 이용한 제거방법으로 화학반응이나 오염이 없는 고순도의 고온 열처리 및 열분해가 가능하다. 본 연구에서는 고온 아크플라즈마 시스템을 이용하여 특수 환경오염물 및 VOCs 가스 열처리 공정의 핵심기술로 활용하여 작동가스 유량 변화에 따른 VOCs 처리 효율 및 플라즈마 전력량에 따른 처리 효율을 측정하였다. 또한 유해가스 처리효율성 증대를 위해 플라즈마 반응기를 최적화하여 제작하였으며 성능을 파악하였다.

펄스 아크 스파크 제트 플라즈마 구동기에 의해 발생된 고속 제트의 효율적 운전 성능 특성에 관한 연구 (Performance Characteristics of a High-Speed Jet Produced by a Pulsed-Arc Spark Jet Plasma Actuator)

  • 김영순;신지철
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권11호
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    • pp.907-913
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    • 2017
  • 아크 플라즈마에 의해 구동되는 스파크 제트의 다양한 에너지 공급 방법에 따른 효율적 운전 성능 특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 펄스 당 37 mJ의 주입 에너지에 의한 급속한 기체의 가열에 의해 약 330 m/s의 고속 제트가 발생함을 확인하였다. 제트의 최대 속도와 침투 거리는 각각 주입된 전력량과 펄스 당 주입된 에너지에 비례하였다. 낮은 에너지에서는 오리피스 직경이 작을수록 더 높은 속도의 제트가 발생하였다. 공급 에너지가 같다면 전류를 높인 펄스가 펄스 폭을 높인 펄스보다 높은 속도의 제트를 발생시켰다. 펄스 폭이 약 $10{\mu}s$이고 펄스 당 에너지가 약 10 mJ인 경우가 효율적인 운전에 보다 더 적합한 것으로 확인되었다.

Effect of Cu-Additions on the Hand-Over Layer of an Aluminum Alloy - Hardening for the Top Ring Groove of Automotive Piston by the Plasma Transferred Arc Welding Process -

  • Moon, J.H.;Seo, C.J.;Hwang, S.H.
    • International Journal of Korean Welding Society
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    • 제1권1호
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    • pp.58-62
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    • 2001
  • The surface of AC8A Ah alloy was modified by adding the Cu powder using a Plasma Transferred Arc (PTA) welding process. Under the optimum fabricating conditions, the modified surface of AC8A Ah alloy was observed to possess the sound microstructure with a minimum porosity. Hardness and wear resistance properties of the as-fabricated alloy were compared with those of the 76 heat-treated one. In case of the as-fabricated alloy, the hardness of the modified layer was twice that of the matrix region. Although significant increase in the hardness of the matrix region was observed after T6 heat treatment, the hardness of the modified layer was not observed to change. The wear resistance of the modified layer was significantly increased compared to that of the matrix region. The microstructure of a weld zone and the matrix region were investigated using the optical microscope, scanning electron microscope (SEM), electron probe microanalysis (EPMA), and transmission electron microscope (TEM). The primary and eutectic silicon in the weld zone were finer and more curved than in the matrix region, while some precipitates has had been found therein. According to the TEM observation, the predominant precipitate present in the weld zone was the $\theta$'phase, which is precipitated during cooling by rapid solidification in PTA welding process. Improvement of hardness and wear properties in the weld zone in the as-fabricated condition can be explained based on the presence of $\theta$’precipitates and fine primary and eutectic silicon distribution.

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