• Journal of Welding and Joining
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• 제32권2호
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• pp.70-75
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• 2014

In automotive industry, applying of Mg alloy to autobody has been issued recently as a light metal. But poor resistance spot weldability of Mg alloy is blocking commercialization. So studies on improving resistance spot weldability of Mg alloy is increasing continuously. For reduce loss of heat input during welding, inverter DC power source is considered because of short rise time to target welding current. But rapid rising of welding current can increase temperature rapidly in nugget and oxide film between electrode and base metal, and that causes generating expulsion on low welding current range. In this study, for increase optimum welding current range and prevent generating expulsion, applicate various types of welding current waveform controls during resistance spot welding. For analysis effects of each current waveform control, acceptable welding current regions according to electrode force and welding time is determined and lobe diagram is derived. In result, pre heat is proposed as optimum type of welding current waveform control.

• Journal of Welding and Joining
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• 제27권1호
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• pp.102-107
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• 2009

Weldability of Mg alloy was investigated using servo-actuated DC resistance spot welder. Due to its uncommon electrical and mechanical properties, lots of voids and cracks were observed inside nugget with conventional weld schedule. Lobe curve was proposed to clarify proper electrode force and weld current, which guarantee reasonable weld strength and fatigue life. Macro structure of sectioned specimen was examined to count total number of void and crack. Post weld schedule is also proposed to reduce micro victors hardness value of weld zone.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.98-98
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• 2010

온실가스와 같은 환경오염으로 인한 규제로 인해 경량화 소재인 알루미늄의 차체 적용이 늘어가는 추세이다. 하지만 알루미늄의 낮은 용접성으로 인하여 기계적 접합법 등이 알루미늄의 접합에 사용되고 있으나 낮은 접합강도 등의 문제가 발생하고 있다. 본 논문에서는 스폿용접 시뮬레이션 프로그램인 SORPAS를 이용하여 건전한 용접부를 얻을 수 있는 알루미늄 합금 용접 조건을 도출하였고 실제 델타스폿 용접기를 이용하여 도출된 실험 결과와 비교 분석하였다. 이를 위하여 전극의 형태에 따른 용접성의 변화를 분석하였고, 전류 및 가압력 프로파일에 따른 용접성의 특징을 관찰하였다. 그리고 각각의 용접 변수들의 변화에 따른 용접 특성 평가 실험을 통하여 각 변수들의 특성을 파악하였고, 용접강도가 높고 용접부에 결함이 존재하지 않는 용접성을 가진 변수조건을 구하였다. 최종적으로 변수 특성 평가 실험의 결과를 바탕으로 Al 6032와 Al 5454에 대하여 넓은 적정용접 영역을 가진 로브 곡선을 도출하였다. 본 연구는 2009년도 서울시 산학연 협력사업(과제번호 10848) 및 BK21의 연구비 지원을 받아 수행 하였음.

• Journal of Welding and Joining
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• 제19권1호
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• pp.58-64
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• 2001

The initiation and propagation lives of fatigue crack were studied for spot weldments composed of cold rolled steel plates(SPC$\times$SPC) and galvanized steel plates(GA$\times$GA) using DC potential drop method(DCPDM). Through the various test results, it was known that the fatigue crack initiation and propagation behaviors in all specimens could be definitely detected by DCPDM. The fatigue crack initiation life( $N_{i}$) detected by DCPDM in SPC$\times$SPC and GA$\times$GA spot weldments increased as the welding current and the nugget diameter( $N_{d}$) increased. The fatigue crack propagation life($\Delta$ $N_{f-i}$) declined as the difference of $N_{i}$ and the fatigue fracture life( $N_{f}$) also increased according to the decrease of fatigue load, $\Delta$P and the increase of nugget diameter. In the same spot weldments, the increase of nugget diameter came to increase fatigue crack propagation life owing to a decrease of stress concentration in front of nugget, especially the increasing extent for GA$\times$GA spot weldment was very high. In the welding current 6kA, $N_{f}$ for GA$\times$GA spot weldment decreased more than that of SPC$\times$SPC specimen due to zinc layer coated in steel plate and undersized nugget diameter. On the other hand, in 8kA and 10kA, the GA$\times$GA spot weldment showed higher $N_{f}$ in spite of lower $N_{i}$, than that of SPC$\times$SPC specimen except 3,000N fatigue load.ue load. load.d.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.14-14
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• 2009

자동차 차체와 같은 박판을 접합하기 위해서 인버터 DC 저항 점 용접공정은 매우 널리 사용되어지고 있다. 이는 교류 용접에 비해 적은 전류로 용접이 가능하고, 더 넓은 적정 용접 영역을 가지며, 보다 적은 전극마모를 가지는 인버터 DC 저항 점용접의 특성에 기인한다. 아울러 최근에는 파워 소자와 같은 인버터 구성에 필요한 구성 요소의 가격이 낮아져, 전반적으로 용접기의 가격이 하락하였고, 구성 장치에 대한 신뢰성이 증가하였으며, 기존보다 전력의 사용량이 감소하여 인버터 DC 저항점 용접공정의 사용이 더욱 증가하고 있는 상황이다. 또한 차량의 경량화에 대한 요구가 증가함에 따라 고 장력 강판의 적용이 확대되고 있다. 이러한 재료의 우수한 용접을 위해 인버터 DC 저항 점 용접시스템의 개발이 더욱 활발하게 이루어지고 있다. 하지만 인버터 DC 저항 점용접 시스템을 구성하더라도 모재의 특성이 전류 파형에 영향을 주게 되어, 정 전류 제어가 적용되지 못하면 전류 파형이 불안정해지게 되고 원하는 전류가 발생되지 않게 되어 스패터가 발생하거나, 용접 품질에 영향을 줄 수 있게 된다. 본 연구에서는 인버터 DC 저항 점용접 시스템을 구성하고, 정 전류의 제어를 위한 퍼지 제어 알고리즘을 개발하여 적용하였다. 퍼지제어기의 환산 계수를 최적화하기 위해서 유전 알고리즘을 적용하였으며, 실험에는 고장력강을 대상으로 정 전류 용접 공정을 수행하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.117-117
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• 2009

저항 점 용접 시스템은 SCR 방식과 Inverter 방식으로 나뉘어지는데 현재 공급전원의 안정화 및 고속의 제어가 가능한 Inverter 방식으로 점차 변해가는 추세이다. 이러한 추세에 따라 기존 SCR 방식에서는 구현하기 힘들었던 고속의 전류제어가 요구되고 있으며 여러 제어 알고리즘들이 적용되고 있다. 일반적으로 전류를 제어하기 위해 PI제어 알고리즘이 많이 사용되고 있다. PI제어보다 좀더 반응이 빠르고 정밀한 제어 알고리즘의 적용이 시도되고 있지만 실질적으로 현장에 적용하여 활용하기에 어려움이 있어 PI제어가 많이 선호되고 있다. 일반적으로 용접전류의 제어는 일정한 전류를 공급할 수 있게 하는 것이 주요하지만 저항 점 용접 시스템에서는 일정한 전류의 공급 이외에 목표 전류까지 도달하는 응답시간 또한 주요한 사항으로 작용하고 있다. 이는 짧은 통전시간으로 인해 응답성에 따라 입열량의 차이가 나타나기 때문이다. 응답시간이 느릴수록 그만큼 전류의 공급이 적어지고 이로 인해 입열량이 감소하게 된다. 국내의 Inverter 방식의 경우 응답시간이 15ms 이상이지만, 해외 선진 제품의 경우 10ms 이하의 응답시간을 가져 크게는 1cycle(16.6ms)의 차이가 나고 같은 용접전류 조건에서도 용접성의 차이가 나타나게 된다. 본 연구에서는 응답시간에 따른 용접성의 변화와 응답시간 제어의 필요성을 확인하기 위해 PI제어기를 응답시간에 따라 설계하고 이를 자체 제작한 Inverter DC 저항 점 용접기에 적용하여 용접실험을 실행하였다. 용접소재로는 현 자동차용 강판 소재인 SPFC590, 1mmt를 사용하였고 인장 및 단면시험을 통해 용접성을 비교하였다. 또한 각각의 로브곡선을 도출하고 비교하여 응답시간에 따른 용접성의 차이를 확인하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2006년도 춘계 학술대회 개요집
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• pp.181-183
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• 2006

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.39-39
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• 2010

최근 자동차 산업에서는 차체의 무게를 감소시켜 연비향상과 배기가스의 양을 줄이려는 목적으로 고강도 강재의 차체 적용이 증가하고 있다. 또한 다른 여러 산업에서도 두께 감소를 통한 경량화를 위해 고강도 강재가 사용되고 있다. 고강도 강재를 자동차 차체에 적용하면서 용접성에 대한 새로운 문제가 제기 되고 있으며 그 중 자동차 생산라인에서 차체의 조립공정의 대부분을 차지하는 저항 점 용접에 대한 연구가 중요한 이슈가 되고 있다. 이러한 고강도 강재의 저항 점 용접의 문제점으로는 잦은 날림발생을 들 수 있다. 이는 강도의 증가에 따른 비저항 증가와 필요 가압력의 증가로 인해 입열에 의한 가압부의 소성변형이 쉽게 발생하기 때문이다. 이를 방지하기 위해 현재 다단가압, 다단전류제어 등의 기법들이 시도되고 있다. 본 연구에서는 저항 점 용접의 펄스전류 파형설계를 통해 고강도강 용접의 날림발생을 저감하고자 하였다. 실험소재로는 Al-Si 도금의 1.5GPa 급 강재를 사용하였고 실험조건으로는 기존 로브곡선에서 날림이 발생하는 용접조건을 사용하였다. On/Off 방식의 펄스전류를 이용하여 On/Off 시간에 따른 용접성을 평가하여 이를 기존 용접성과 비교하였다. 또한 펄스전류 파형에 따른 입열과 냉각의 변화와 날림발생에 미치는 영향을 분석하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.61-66
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• 2000

The fatigue crack initiation life is studied on automotive spot weldment made from cold rolled carbon steel(SPC) sheet by using DCPDM and local strain approach. It can be found that the fatigue crack initiation behavior in spot weldment can be definitely detected by DCPDM system. The local stresses and strains are estimated by elastic-plastic FEM analysis and the alternative approximate method based on Neuber's rule were applied to predict the fatigue life of spot weldment. A satisfactory correlation between the predicted life and experimental life can be found in spot weldment within a factor of 4.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.247-249
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• 2005

Evaluation and prediction of fatigue crack initiation life in EZNCEN(Galvanized steel sheet) and HS40R(High strength steel sheet) tensile-shear spot weldment were studied by using DCPDM(DC Potential Drop Method)