Journal of the Korean Society of Manufacturing Technology Engineers
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v.9
no.3
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pp.76-82
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2000
It is well known that during the oxygen cutting process residual thermal stresses are produced in weldment. The local non-uniform heating and subsequent cooling which takes place during any welding process causes complex thermal strains and stresses to finally lead to residual stresses exceed to the yield stress. High tensile stresses combined with applied structural load in the region near the welded joint can given rise to distortion brittle fracture change of the fatigue strength and stress corrosion cracking. The appropriate treatment of the welded component which reduces the peak of he welding residual stresses is believed to lower risk of the fracture during the service of the structure. In this study the impact loading in oxygen cutting frame was applied to reduce the residual stress. After applying the impact loading redistribution of resid-ual stress was measured by cutting method and the effect of fatigue was tested.
Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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2003.10a
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pp.134-135
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2003
The dental implant materials required good mechanical properties, such as fatigue strength, combined with a high resistance to corrosion. For increasing fatigue resistance and delaying onset of stress corrosion cracking, shot peening has been used for > 50 years to extend service life of metal components. However, there is no information on the electrochemical behavior of shot peened and hydroxyapatite(HA) coated Ti-6Al-4V alloys. To increase fatigue strength, good corrosion resistance, and biocompatibility, the electrochemical characteristics of Ti/TiN/HA coated and shot peened Ti-6Al-4V alloys by electron beam physical vapor deposition(EB-PVD) have been researched by various electrochemical method in 0.9%NaCl. Ti-6Al-4V alloys were prepared under the condition of hydrogen and vacuum arc furnace. The produced materials were quenched at 1000$^{\circ}C$ under high purity dried Ar atmosphere and were hold at 500$^{\circ}C$ for 2 hrs to achieve the fatigue strength(1140㎫) of materials. Ti-6Al-4V alloys were prepared under the condition of hydrogen and vacuum arc furnace. Shot peening(SP) and sand blasting treatment was carried out for 1, 5, and 10min. On the surface of Ti-6Al-4V alloys using the steel balls of 0.5mm and alumina sand of 40$\mu\textrm{m}$ size. Ti/TiN/HA multilayer coatings were carried out by using electron-beam deposition method(EB-PVD) as shown Fig. 1. Bulk Ti, powder TiN and hydroxyapatite were used as the source of the deposition materials. Electrons were accelerated by high voltage of 4.2kV with 80 - 120mA on the deposition materials at 350$^{\circ}C$ in 2.0 X 10-6 torr vacuum. Ti/TiN/HA multilayer coated surfaces and layers were investigated by SEM and XRD. A saturated calomel electrode as a reference electrode, and high density carbon electrode as a counter electrode, were set according to ASTM GS-87. The potentials were controlled at a scan rate of 100 mV/min. by a potentiostat (EG&G Co.273A) connected to a computer system. Electrochemical tests were used to investigate the electrochemical characteristics of Ti/TiN/HA coated and shot peened materials in 0.9% NaCl solution at 36.5$^{\circ}C$. After each electrochemical measurement, the corrosion surface of each sample was investigated by SEM.
Kim, Su Jin;Kwon, Kyung Joo;Suk, Dong Hwa;Park, Ki Tae
Transactions of the Korean Society of Pressure Vessels and Piping
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v.11
no.1
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pp.20-24
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2015
Steam generator(S/G) tubes in pressurized water reactor (PWR's) are subject to several types of degradation. This degradation includes denting, pitting, intergranular attack(IGA), intergranular stress corrosion cracking(IGSCC), fatigue, fretting and wear. Degradation can be derived from either the primary side(inside) or the secondary side(outside) of the tube. Recent issue for tube degradation in domestic steam generator is the tube end cracking on seal weld region. The seal weld region at the tube end and tube itself is regarded as a pressure boundary between the primary side and the secondary side. One of the Westinghouse Model-F S/G has experienced tube end cracking and its number of plugging approximately becomes to the operating limit up to 5% due to tube end cracking which was reported as SAI/MAI(single/multiple axial indication) or SCI/MCI(Single/multiple circumferential indication) from the results of eddy current testing. Eddy current mock-up test was carried out to determine the origin of cracking whether it is from weld zone area or parent tube. This result was helpful to analyze crack location on ECT data. Correct action on this problem was the installation of tube-end sleeve. Last year, after removing 340 installed plugs from tubes, selected 269 tubes took tube-end sleeve installation. Tube-end sleeve brought pressure boundary from parent tube to installed sleeve tube. Tube-end sleeve has the benefit of reducing outage period and increasing more revenue than replacing S/G. This paper is provided to assist interest parties in effectively understanding this issue.
Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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v.23
no.1
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pp.38-44
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2003
Performance demonstration with real flawed specimens has been strongly required for nondestructive evaluation of safety class components in nuclear power plant. Mechanical or thermal fatigue crack and intergranular stress corrosion cracking could be occured in the in-service nuclear power plant and mechanical fatigue crack was selected to study in this paper. Specimen was designed to produce mechanical fatigue flaw under tensile stress. The number of cycles and the level of stress were controlled to obtain the desired flaw roughness. After the accurate physical measurement of the flaw size and location, fracture surface was seal-welded in place to ensure the designed location and site. The remaining weld groove was then filled by using gas-tungsten are welding(GTAW) and flux-cored arc welding(FCAW). Results of radio graphic and ultrasonic testing showed that fatigue cracks were consistent with the designed size and location in the final specimens.
Nondestructive evaluation methods play an important role in ensuring component integrity and safety in many industries. Operator fatigue can play a critical role in the reliability of such methods. This is important for inspecting high value assets or assets with a high consequence of failure, such as aerospace and nuclear components. Recent advances in convolution neural networks can support and automate these inspection efforts. This paper proposes using residual neural networks (ResNets) for real-time detection of corrosion, including iron oxide discoloration, pitting and stress corrosion cracking, in dry storage stainless steel canisters housing used nuclear fuel. The proposed approach crops nuclear canister images into smaller tiles, trains a ResNet on these tiles, and classifies images as corroded or intact using the per-image count of tiles predicted as corroded by the ResNet. The results demonstrate that such a deep learning approach allows to detect the locus of corrosion via smaller tiles, and at the same time to infer with high accuracy whether an image comes from a corroded canister. Thereby, the proposed approach holds promise to automate and speed up nuclear fuel canister inspections, to minimize inspection costs, and to partially replace human-conducted onsite inspections, thus reducing radiation doses to personnel.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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v.17
no.6
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pp.1351-1360
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1993
The fatigue behavior of GFRP composites is affected by environmental parameters. Therefore, we have to study on effect of sea water on fatigue behavior of GFRP composites as to maintain the safety and confidence in design of ocean structure of GFRP. In this paper, we investigated the fatigue properties of chopped strand glass mat/polyester composite in synthetic sea water. (pH 8.2) In case of the glass fiber (CSM type) reinforced polyester composite materials, the fatigue crack in the both dry and wet specimens tested in air or synthetic sea water occurred at the initial of cycle. Thereafter, it was divided with two regions that one decreased with the crack extension and the other increased with the crack extension. The transition point occurred during the crack propagation shifted to high ${\Delta}K$ value as load increase but its point is not changed regardless of immersion or test environment under a constant load. The synthetic sea water degrades the bond strength between fiber and matrix, thereby the tendency of rapid deceleration and acceleration of the crack growth was appeared.
Steam generator tubes are degraded from wear, stress corrosion cracking, rupture and fatigue and so on. Therefore, the failure assessment of steam generator tube is very important for the integrity of energy plants. In the steam generator tubes, sometimes, the local wall thinning may result from severe degradations such as erosion-corrosion damage and wear due to vibration. In this paper, the elasto-plastic analysis was performed by FE code ANSYS on steam generator tubes with wall thinning. Also, the four-point bending tests were performed on the wall thinned specimens, and then it was compared with the analysis results. We evaluated the failure mode, fracture strength and fracture behavior from the experiment and FE analysis. Also, it was possible to predict the crack initiation point by estimating true fracture ductility under multi-axial stress conditions at the center of the thinned area from FE analysis.
Journal of the Korean Society for Precision Engineering
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v.25
no.7
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pp.116-123
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2008
In the fossil power plant, the reliability of the components which consist of the many welded parts depends on the quality of welding. The residual stress is occurred by the heat flux of high temperature during weld process. This decreases the mechanical properties as the strength of fatigue and fracture or causes the stress corrosion cracking and fatigue fracture. Especially, the accidents due to the residual stress occurred at the weld parts of high-temperature and high-pressure pipes and steam headers. Also, the residual stress of the welded part in the recently constructed power plants has been brought into relief as the cause of various accidents. The aim of this study is the measurement of the residual stress using the x-ray diffraction method. The merits of this are more accurate and applicable than other methods. The materials used for the study is P92 steel for the use of high temperature pipe on super critical condition. The variables of tests are the post-weld heat treatment, the surface roughness and the depth from the original surface. The test results were analyzed by the distributed characteristics of the full width at half maximum intensity (FWHM) in x-ray diffraction intensity curve and by the relation of hardness with FWHM.
Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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1991.11a
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pp.54-58
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1991
It is well known that metal cutting leaves a plastically deformed layer in the machined surface. This residual phenomenon affects in various forms the physical properties of machined components such as the fatigue strength, the dimensional instability, microcracks, and the stress corrosion cracking. These physical properties, so called surface integrity, are very important for designing highly stressed and critically loaded components. Typical plastic strains in the machined surface are very difficult to measure, since they are located within a very short distance from the surface and they change very rapidly. There is an alternative way to determine the residual strain in plastically deformed materials by measuring the grain size after a subsequent recrystallization process. Although, this technique has been successfully applied by several researchers to find the plastic zone around notches and cracks in various materials and welding beads, few works have been reported using the recrystallization method to determine the residual strains in machined surface. Therefore, the purpose of this investigation Is to explore the effectiveness of the recrystallization technique in machining applications, and in particular, to find the effect of cutting parameters, i.e., depth of cut and rake angle on the plastic strains.
The residual stresses produced by a circumferential weld between axisymmetric cylinders are one of the most important problems concerning buckling strength, fatigue strength, stress corrosion cracking in shell structures, and arc quite different from those due to a butt weld between flat plates. This paper presents experimental studies on weld cylinder models of various heat inputs and thin cylinder diameters by blind hole drilling method. As a result, it is certified that weld residual stress (axial stress and hoop stress) is larger, as heat input and shell cylinder diameter are larger, and that experimental results show good agreement with the result of preceding researchers.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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