Cho Haeyong;Kim Kwanwoo;Hong Jinuk;Lee Jaehoon;Suh Jeong
Laser Solutions
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v.8
no.1
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pp.19-25
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2005
Pulse laser welding of AISI 304 stainless steel plate was simulated to optimize welding conditions by using commercial finite element code MARC. Due to geometric symmetry, a half model of AISI 304 stainless steel plate was considered. for the heat transfer analysis, user subroutines were applied to boundary condition. The material properties such as conductivity, specific heat, and mass density were given as a function of temperature and the latent heat associated with a given temperature range was considered. A moving heat source was designed on the basis of experimental data. As a result, Nd:YAG laser welding for AISI 304 stainless steel was successfully simulated and it should be useful to determine optimal welding condition.
Residual stress caused in the weldments with high restraint force are often observed during welding in the weldments of Inner and outdoor materials or radial tanks. The reason is that quantitative analysis about thermal stresses during laser welding is lacking for this weldments. To verify Finite Elements Method (FEM) theory, the temperature was measured with thermocouple in a real time in this paper. Also analysis of the thermal stress for welding condition is performed by Comsol program package on various welding condition in SCP1-S butt welding. The principal stress in laser welding process is seen through the width direction. Also, it was confirmed that a change in base metal by thermal expansion made the stress in width direction stronger. Base metal close to the weld bead as the process progresses to the tensile stress in the compressive stress was varied. It was shown that the change of stress was quantitative from the bead at a certain distance.
Park, Yo-Chang;Kim, Il-Su;Park, Chang-Eon;Kim, Jung-Sik;Heo, Eop;Jung, Young-Jae
Proceedings of the KWS Conference
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2001.05a
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pp.65-68
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2001
The application of a feedback control system in robotic arc welding is becoming more and more demanding than ever before. This requirement arises from the fact that robotic arc welding process needs no manual operator to monitor and manipulate the process parameters and hence a means of controlling the quality of the robotic arc welding process becomes apparent. Arc force sensor employed in this research to monitor the bead geometry of the arc welding process, A relationship between the bead dimension and the arc force distributions was established. Experimental configuration for measurement of arc force was used to quantify the changes in the arc force distributions of the plate being welded. Arc force sensor mounted at the end of the robot wrist was employed to measure the arc force applied to the weld. The sensor information was the used to establish a relationship between welding current and arc force. Arc force sensor have shown to be on of the most sophisticated technique to monitor perturbations that occurred during arc welding process.
Jung, Young Hwa;Hong, Sung Wook;Kim, Ik Gyeom;Jung, Jin Suck
Journal of Korean Society of Steel Construction
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v.12
no.2
s.45
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pp.111-122
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2000
In this study, A series of fatigue tests have been performed on the fillet welded joints of cover plates in steel plate girders in order to quantitatively assess the fatigue characteristics according to the shapes of cover plates. From the results of fatigue tests, it has been shown that the fatigue strengths were slightly different according to their shapes, but satisfied the fatigue design curves in Korea and other countries. Also, from the results of beachmark tests, it has been confirmed that the points of fatigue crack initiation were closely related to the shapes of weld bead toes, and fatigue cracks simultaneously initiated from several points in weld bead toes have been grown as semi-elliptical surface cracks, and these cracks have been coalesced each other, and grown as through thickness cracks, and finally reached to fracture. Besides, from the results of fracture mechanics approaches, stress gradient factors were the most dominant factors among crack correction factors obtained from the existing equations and finite element analysis, and the fatigue life on fillet welded joints of cover plates could be estimated using the relations between fatigue crack growth rate and stress intensity factor range obtained from finite element analysis.
Special Issue of the Society of Naval Architects of Korea
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2007.09a
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pp.118-127
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2007
SAW(Submerged Arc Welding) process is generally applied to a wide range of welding area in the fabrication of steel structure. This process has a good characteristic properties such as the high quality of welds and the high deposition rates, but in case of welding on a thick steel plate, it also has higher cold crack susceptibility than that of a thin steel plate. The purpose of this research is to find the main factor of crack generation and clarify the countermeasure for crack prevention, and then establish the optimum welding condition in a heavy thick steel plate. The results of this study are as follows, 1. The cause of crack generation is found the diffusible hydrogen penetrated into weld metal by decomposition of the remained moisture in SAW flux during welding. 2. For the removal of diffusible hydrogen, the raw materials of SAW flux are to be dehydrated at the high temperature in the initial manufacturing stage. 3. Mechanical properties of weld metal welded with the dehydrated SAW flux were evaluated very excellent, furthermore the weld metal has been proved to have low diffusible hydrogen content with 3.1ml /100g. 4. The weldability and quality welded with thick steel plates were improved by establishing the new optimum welding condition.
Metal transfer behavior of three shielded metal arc welding electrodes, AWS El1018, E6013 and E6010, were investigated through the characterization of size distribution of droplets and measurement of arc voltage signals. Of the three electrodes, Ell018 electrode showed the largest droplet size with the smallest amount of spatter, while E6010 electrode showed the smallest droplet size with the largest amount of spatter. Even though Ell0l8 electrode showed a good agreement between the frequencies of voltage drop in FFT processed voltage signals and the transfer rate of droplets, E6013 and E6010 electrodes showed weaker correlation because of their dominant explosive transfer behavior. The type of cathode used and electrode baking time also influenced the metal transfer behavior. Compared to bead-on-plate welding using steel plate as a cathode, welding on a water-cooled copper pipe showed less short-circuiting and higher melting rate in all electrodes because of higher arc potential and/or anode drop. When baked for a long time, E6010 electrode showed much more stable arc with less short-circuiting and explosion due to the loss of gas formation ingredients.
Robot path generation and laser welding technology for manufacturing automotive body are studied. Laser welding and industrial robot systems are used with the robot based laser welding system. The laser system used in this study is 1.6kW Fiber laser, while the robot system is 6 axes Industrial robot (payload: 130kg). The robot based laser welding system is equipped with laser scanner system for remote laser welding. The laser source, robot and laser scanner system are used to increase the processing speed and to improve the process efficiency. The welding joints of steel plate are butt and lapped joints. The quality test of the laser welding are through the observation the shape of bead on plate and cross-section of welding part. The 3 dimensional laser welding for non-linear pipe welding line is performed. This paper introduces the robot based laser welding system to resolve the limited welding speed and accuracy of the conventional spot welding system.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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v.20
no.3
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pp.342-349
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2011
The purpose of this paper is to describe experimental results about the butt welding and bead on plate welding of the high power Continuous Wave (CW) Fiber laser for Ultra-low carbon Interstitial Free(IF) steel plate for gear part of car. After being welded of the gear parts by the fiber laser and electron beam Microstructures of melting zone had been mixed acicular, granular bainitic, quasi-polygonal and widmanstatten ferrite because of a radical thermal diffusion after welding, difference of critical volume and grain size. As a result of experiment, when gear parts were welded by the fiber laser and electron beam, the fiber laser welding has been stable properties without internal defects more than the electron beam welding. Therefore it has the very advantages of welding high quality and productivity more than conventional melting method. The optimal welding processing parameters for gear parts were as follows : the laser power and welding speed were 3kWatt, 30mm/sec respectively. At this time heat input was $21.2{\times}10^3J/cm^2$.
The purpose of this study is to establish the predictive method of angular distortion of the double-sided multi-pass butt weldment achieve it, the behavior of angular distortion in the butt weldment were investigated using comprehensive finite element analyses and experiments. The angular distortion in the multi-pass butt weldment strongly depends on the welding heat input(Q) and the effective bending rigidity of the weld throat. The effective bending rigidity of the first welding pass on the backing side was defined as the function of dimensionless parameter(k) and a bending rigidity of bead-on-plate weldment. Based on the results, the predictive equation for angular distortion of multi-pass butt weldment was proposed and verified by experiments.
Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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v.5
no.3
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pp.31-39
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1996
The objective of this study is to investigate the influence of welding residual stresses on the fatigue crack growth behavior of cracks located transverse to the weld bead. For this purpose, G. T. A (Gas Tungsten Arc) welding was performed on hte Al alloy 1100-O plate and the same initial crack is made on HAZ(Heat Affected Zone), weld metal and base meta respectively. Specimens were used CT(Compact Tension) specimens. Initial welding residual stresses were measured by using strai gage sectioning method. All specimens were tested under constant amplitude load with stress ratio R=0.1, It is possible to predict fatigue crack growth behaviors and the fatigue life, using numerical analysis together with distribution of initial residual stress and the values of C and m obtained from $da/dN-{\Delta}K$
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[게시일 2004년 10월 1일]
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