• Journal of Welding and Joining
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• 제24권1호
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• pp.56-63
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• 2006

The characteristics of $CO_2$ or Nd:YAG laser welded 600MPa ade TRIP steel was investigated. He or Ar gas was used as a shield gas in case of $CO_2$ laser welding, but the shield gas was not used in case of Nd:YAG laser welding. Bead on plate welding was performed with various welding conditions. Defects in the joints of both welding type occurred at 1.8m/min but were not observed over the welding speed of 2.1m/min in case of Nd:YAG laser welding. However, porosity occurred in $CO_2$ laser welding and the tendency of decreasing with the increase of welding speed. The hardness was the highest at heat affected zone near fusion zone as well as at the fusion zone and decreased on approaching the base metal. In a perpendicular tensile test to the weld line, all specimens that have been welded at optimum conditions were fractured at the base metal, and the tensile properties showed the rather higher than those of raw material. In a parallel tensile test, the strength of the joints was higher than that of the base metal. Elongation was found to be lower than that of the raw material. Forming height by Erichsen test and elongation were deeply related with the ratio of base metal/weld metal and the maximum hardness of the weld metal. Also porosity induced to decrease the strength and the elongation. The maximum formability was recorded at approximately 80% as compared with that of the raw material with the optimum condition.

• Journal of Welding and Joining
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• 제34권6호
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• pp.42-46
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• 2016

Hydrogen assisted cracking (HAC) is one of the most complicated problem in welding. Huge amount of studies have been done for decades. Based on them, various standards have been established to avoid HAC. But it is still a chronic problem in industrial field. It is well known that the main causes of the hydrogen crack are residual stress, crack susceptible micro structures and a certain critical level of hydrogen concentration. Even though the exact generating mechanism is unclear till today, it has been reported that the hydrogen level in the weld metal should be managed less than a certain amount to prevent it. Matsuda studied that the residual hydrogen level in the weld metal can be varied even if the initial hydrogen content is same. It is also insisted in this report that the residual hydrogen concentration is in stronger correlation with hydrogen crack than the initial hydrogen content. But, in practical point of view, the residual hydrogen is still hard to consider because measuring hydrogen level is time and cost consuming process. In this regard, numerical analysis is the only solution for considering the residual hydrogen content. Meanwhile, Takahashi showed the possibility of predicting the residual hydrogen by a rigorous FE analysis. But, few commercial software suitable for solving the weld metal hydrogen has been reported yet. In this study, two dimensional thermal - hydrogen coupled analysis was developed by using the commercial FE software MARC. Since the governing equation of the hydrogen diffusion is similar to the heat transfer, it is shown that the heat transfer FE analysis in association with hydrogen diffusion property can be used for hydrogen diffusion analysis. A series of simulation was performed to verify the accuracy of the model. For BOP (Bead-On-Plate) and the multi-pass butt welding simulations, remaining hydrogen contents in the weld metal is well matched with measurements which are referred from Kim and Masamitsu.

• 해양환경안전학회지
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• 제29권4호
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• pp.363-371
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• 2023

한 척의 선박을 건조하기 위해서는 다양한 크기의 블록(block)들을 이동 및 탑재해야 한다. 이러한 과정에서 블록의 체결 방법 및 각 조선소 설비 특성에 맞는 다양한 기능에 부합하는 러그를 사용하고 있다. 블록 구조의 중량 및 형태에 따라서 러그의 크기와 형상이 다양하며, 샤클(shackle)이 체결되는 홀 주변에 부족한 강성을 보완하기 위하여 덧판(doubling pad)을 용접하여 구조를 보강한다. 리프팅(lifting) 조건별 러그의 설계를 하는 방법은 보 이론(beam theory)에 의한 수계산 방법과 유한요소해석 모델링을 이용한 구조해석을 수행하고 있다. 해석적 방법의 경우, 요소의 종류와 모델링 방법에 따라서 결과 차이가 발생하여 표준화된 평가법의 정립이 필요한 상황이다. 이러한 모호한 방법론 적용 시 블록의 이동 및 반전(turn-over) 과정 중에서 심각한 안전 문제를 유발할 가능성이 있다. 본 연구에서는 러그의 실제 탑재공정에 따른 구조 응답을 평가할 수 있는 모델링 조건, 평가법을 확정하고자 다양한 변수의 영향을 수치 구조해석을 통하여 비교 및 분석하였다. 러그 홀(hole) 주변 덧판부와 용접 비드(bead)를 표현한 모델링 기법이 가장 실제적인 거동 결과를 주고 있다. 실제 러그와 동일한 조건(용접부 비드만 주재료와 연결)의 모델링에 등가하중을 적용한 결과는 MPC 하중 적용 결과보다 낮은 최종강도를 나타낸다. 더불어 해석 시간 단축을 위해서 2차원 쉘(shell) 요소를 적용한 경우, 덧판 두께를 85% 수준으로 감소시켜서 안전사용하중을 예측할 수 있음을 확인하였다. 논문에서 검토한 다양한 변수의 영향들 결과는 러그 설계 및 안전사용하중 예측에 근거 자료로 활용될 것으로 기대된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제30권2호
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• pp.59-64
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• 2012

Welding is an essential process in the automotive industry. Most welding processes that are used for auto body are spot welding and $CO_2$ welding are used in a small part. In production field, $CO_2$ welding process is decreased and spot welding process is increased due to welding quality is poor and defects are occurred in $CO_2$ welding process frequently. But $CO_2$ welding process should be used at robot interference parts and closed parts where spot welding couldn't. Because of the 0.65mm ~ 2.0mm thickness steel sheet were used in the automotive industry, poor quality of welding area such as burn through and under fill were happened frequently in $CO_2$ process. In this paper, we will study about the penetration depth which gives a huge impact on burn through changing a degree of base metal, welding position and torch angle. Voltage, current and welding speed were fixed but degree of base metal, welding position and torch angle were changed. And Cold- Rolled(CR) steel sheet was used. Penetration depth was analysed by multiple regression analysis to derive approximate calculations. And reliability of approximate calculations were confirmed through additional experiments. As the results of this research, we confirmed the effect of torch and plate angle to bead shape. And we present a possibility that can simulate more accurate to weld geometry, as deduced the verification equations that has tolerance of less than 21.69%.

• 한국안전학회지
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• 제15권1호
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• pp.140-145
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• 2000

강교량 부재인 십자연결형 접착부를 하중비전달형과 하중전달형으로 각각 제작하여 피로 강도 저감 정도와 응력비 변화에 따른 피로거동을 평가하였다. 또한, 필렛용접 비드의 기하학적 형상에 따른 응력집중을 확인하기 위하여 전산해석을 수행하였다. 피로실험 결과 시험편의 응력비가 피로 강도에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 나타났으며, 하중전달형 시험편과 대부분의 밀착 시험편은 용접지단부에서 균열이 발생하여 모재가 파단됨을 알 수 있었다. 모재가 파단된 십자형 시험편의 피로강도는 ${\Delta}\sigma_c$=63.5 MPa로 하중 비전달형 시험편의 피로강도 ${\Delta}\sigma_c$=83.8 MPa보다 약 24% 작게 나타났다. 본 연구대상 시험편은 도로교 시방서상에 모재단면에 대한 응력으로 피로범주 C등급으로 규정하고 있으므로, 실험결과를 모재단면에 대한 응력으로 피로강도를 환산하면 78.27 MPa로 허용 피로강도보다 작은 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권10호
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• pp.901-906
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• 2016

본 논문은 두께 10 mm의 조선용 강판 AH36에 대해 레이저-아크 하이브리드 용접을 사용하여 원패스 관통용접을 실시함으로써 실제 조선 산업에서의 생산성 향상을 목적으로 연구되었다. 10 mm두께의 후판을 사용하였기 때문에 관통용접을 얻기 위해서는 더욱 높은 레이저 및 아크의 출력이 요구되었다. 그러나 보다 더 증가된 레이저 및 아크 출력의 사용은 비드 양단에 언더컷과 같은 결함을 야기하였다. 이러한 언더컷은 노치로 작용하여 용접 구조물의 강도를 약화시키므로 반드시 방지되어야하며, 본 실험에서는 아크의 변수인 용접 전압 및 펄스컬렉션을 조절함으로써 제어할 수 있었다. 용접된 시험편의 기계적 특성을 파악하기 위해 레이저 영역 및 아크 영역에 대해 경도 측정을 실시하였다. 그 결과, 열영향부는 조직의 변태로 인해 최대 경도가 용접부보다 높은 것을 확인할 수 있었다. 미세조직 관찰 결과, 열영향부는 마르텐사이트 및 베이나이트와 같은 경한 조직으로 구성되어 있는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제11권3호
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• pp.45-52
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• 1987

Generally the factors affected largely by the cold cracking sensitivity of the weld are the quantity of the diffusible hydrogen, the brittleness and hardness of the bond area and the tensile restraint stress. These factors have relation each other, and if we can reduce one of these factors, it becomes instrumental to the root cracks prevention of weld. This study deals with the gravity type-underwater-welding of KR Grade A-3 marine steel plate using E4303 welding electrode in order to compare wet-underwater-welding with in-air- welding, resulting in obtaining the tensile restraint characteristics, the hardness distribution, the quantity of diffusible hydrogen and the macro- and micro-crack properties in both underwater and in-air welds. The main results obtained are as follows: 1) The quantity of diffusible hydrogen measured for 48 hours is about 18cc/100g-weld-metal for the in-air-weld of one pass and about 48cc/100g-weld-metal for the underwater-weld of one pass which is about 3 times penetration of diffusible hydrogen compairing with the case of the in-air-weld. However, it was experimentally confirmed that, by the multi-pass welding of 2 to 5 passes, the diffusible hydrogen in the underwater weld metal can be reduced as much as 27 to 49%. 2) The hardness of the weld metal indicates the highest value in the heat affected zones of underwater weld for more rapid cooling rate, resulting in the higher sensitivity of cold cracking. So, it is desirable to soften the higher hardness in the HAZ by tempering effect such as the multi-pass welding in the underwater welding. 3) At the bond vicinity of the underwater weld HAZ, micro cracks were found as resulted by both more rapid cooling rate and more diffusible hydrogen and also by the stress corrosion cracking under the tensile restraint stress in the underwater. But this could be prevented by the tempering effect of the following weld bead such as the multi-pass welding.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.21-21
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• 2009

현장의 GMA 용접기는 일반적으로 용접기 본체로부터 와이어 송급장치까지의 거리가 약 50m 정도 떨어져 있고 송급장치로부터 토치까지의 거리는 약 3~5m 정도이다. 특히 국산 GMA 용접기의 와이어 송급장치는 DC 모터의 일종인 프린트모터를 사용하고 있으며 제어기는 오픈루프 제어를 하고 있다. 따라서 와이어 송급속도의 변동을 보상할 수 있는 어떤 수단도 장착되어 있지 않다. 또한 송급장치와 토치간 와이어를 안내하는 케이블 도관의 마찰 때문에 토치 끝단에서의 와이어 송급속도가 불규칙해질 수밖에 없다. 용접 시 와이어 송급속도의 순간적인 변동 때문에 용접부의 전류 파형이 매우 불규칙해지고 이 때문에 용융된 용적이 용융풀로 이행하지 못하고 스패터로 비산하는 현상을 발생시킨다. 본 연구에서는 이를 해결하고자 국산 SCR 용접기 및 인버터 용접기와 호환 가능한 디지털 제어형 와이어 송급장치와 Push-Pull 용접 토치를 개발하였다. 또한, 개발된 시스템을 이용하여 정 역 방향 제어기술을 적용하였고 아크 발생 시의 스패터 최소화 공정을 제안하였다. 실험은 SM490A 강재를 사용하여 BOP(Bead On Plate) 용접을 실행하였다. 용접 중 LabVIEW를 이용하여 아크 발생 초기 전류, 전압 그리고 와이어 송급속도를 측정하였고, 고속 카메라를 이용하여 용접현상을 분석하였다. 본 연구를 통해 아크 발생 초기의 스패터를 최소화하는 공정을 도출할 수 있었다. 용접공정 변수인 아크 발생 초기의 와이어 송급속도, 와이어의 역송급 진행거리 그리고 역송급 판단 시점의 용접 전류 값은 실험을 통해 얻을 수 있었다. 또한, 이 연구를 통해 개발된 시스템의 성능을 평가하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.8-8
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• 2009

알루미늄 합금 Al 6082-T6는 최근에 개발되어 북유럽 등의 선진국에서는 그 뛰어난 해양 내식성과 우수한 강도로 인하여 해양구조물의 헬리데크(Helideck), 타워 갱웨이(Tower gangway), 알루미늄 피팅류(Aluminium fitting)등의 해양구조물과 플랫폼(Flatform), 알루미늄 래더(Aluminium ladder)등의 선박부품, 차량, 기계부품 분야에서 전 세계적으로 널리 사용되기 시작하였다. 그러나 전통적으로 용접금속의 기공은 결함으로 분류 되고, Rakesh Kumar 등의 논문에 따르면 용접 시 용접금속 내에 발생되어진 미세기공이 기계적 성질에 악영향을 미치는 것으로 보고되어졌다. 따라서 용접금속내의 발생하는 기공을 방지하는 용접공정의 개발이 반드시 필요하다. 본 연구의 목적은 Al 6082-T6 고속 MIG용접에서 기공방지를 위한 용접공정을 개발하는 것이다. Al 6082-T6의 7t 플레이트에 Al 5356의 와이어를 사용하여 아크길이 변경 및 용접속도를 60cpm과 120cpm으로 변경하여 실험하였고, 용접속도 120cpm의 고속 MIG용접에서 토치 진행각을 변경하여 실험을 진행하였다. 용접공정 파라메터 변경에 따른 기공율 측정은 이미지 분석 소프트웨어를 사용하여 정량적으로 분석하였다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제49권4호
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• pp.439-445
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• 2006

목 적 : ${\alpha}$-Galactosylceramide (GalCer)로 자극한 자연살상 T 세포(NKT)는 CD1d 및 T 세포 수용체(T cell receptor) 의존적으로 일부 백혈병에서 항암효과를 발현하나, CD1d음성인 신경모세포종에서는 세포독성을 유도할 수 없다. 이들 NKT세포의 활성화 시 분비되는 많은 양의 사이토카인의 직접적인 항암효과에 대해서는 소수의 보고가 있다. 본 연구에서는 hCD1d/${\alpha}$-GalCer tetramer로 NKT세포를 자극하여 얻은 상청액(supernatant)을 이용하여 NKT세포에 의한 신경모세포종의 치료적 접근의 가능성을 알아보았다. 방 법 : 신경모세포종 세포 주를 IMDM 배지에 배양하였고, NKT세포에서 분비되는 사이토카인 양은 cytometric bead array (CBA)분석으로 측정하였다. 세포 생존율은 calcein-AM 형광물질을 이용하여 digital image microscopy scanning (DIMSCAN)으로 측정하였고 특이 세포고사(specific apoptosis)는 annexin V and 7-AAD 염색 후 유식세포분석기를 통하여 산출하였다. 결 과 : 활성화된 NKT세포는 많은 양의 IL-2, IL-4, INF-${\gamma}$와 TNF-${\alpha}$을 분비하였다. NKT 자극 후 얻어진 상청액은 8개의 신경모세포종 세포 주 중 4개에서 의미있는 세포독성을 나타냈으며, 그 기전은 annexin-V 염색이나 pancaspase 억제제의 전 처치 실험으로 세포고사을 통하여 유도됨을 알 수 있었다. 그리고 이들 세포고사 유도는 anti-TNF-${\alpha}$, anti-IFN-${\gamma}$ 중화항체의 단독투여 시 현저히 감소하였고 동시투여 시에는 완전하게 억제되었다. 결 론 : NKT 세포의 활성화에 의해 분비된 IFN-${\gamma}$와 TNF${\alpha}$가 일부 신경모세포종 세포 주에서 협동적 세포 독성을 유도하였다.