• 대한금속재료학회지
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• 제49권12호
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• pp.967-976
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• 2011

Conventional fracture tests of resistance spot welds have been performed without consideration of the paint baking process in the automobile manufacturing line. The aim of this paper is to investigate the effect of the paint baking process on load carrying capacity and fracture mode for resistance spot welded 590 dual phase (DP), 780DP, 980DP, 590 transformation in duced plasticity (TRIP), 780TRIP and 1180 complex phase (CP) steels. With paint baking after resistance spot welding, the l-shape tensile test (LTT) and nano-indentation test were conducted on the as-welded and paint baked samples. Paint baking increased the load-carrying capacity of the resistance spot welded samples and improved the fracture appearance from partial interfacial fracture (PIF) to button fracture (BF). Improvement in fracture appearance after LTT is observed on weldments of 780 MPa grade TRIP steels, especially in the low welding current range with paint baking conditions. The higher carbon contents (or carbon equivalent) are attributed to the low weldability of the resistance spot welding of high strength steels. Improvement of the fracture mode and load carrying ability has been achieved with ferrite hardening and carbide formation during the paint baking process. The average nano-indentation hardness profile for each weld zone shows hardening of the base metal and softening of the heat affected zone (HAZ) and the weld metal, which proves that microstructural changes occur during low temperature heat treatment.

• 한국분말재료학회지
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• 제18권1호
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• pp.64-72
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• 2011

Nondestructive instrumented indentation test is the method to evaluate the mechanical properties by analyzing load - displacement curve when forming indentation on the surface of the specimen within hundreds of micro-indentation depth. Resistance spot welded samples are known to difficult to measure the local mechanical properties due to the combination of microstructural changes with heat input. Particularly, more difficulties arise to evaluate local mechanical properties of resistance spot welds because of having narrow HAZ, as well as dramatic changed in microstructure and hardness properties across the welds. In this study, evaluation of the local mechanical properties of resistance spot welds was carried out using the characterization of Instrumented Indentation testing. Resistance spot welding were performed for 590MPa DP (Dual Phase) steels and 780MPa TRIP (Transformation Induced Plasticity) steels following ISO 18278-2 condition. Mechanical properties of base metal using tensile test and Instrumented Indentation test showed similar results. Also it is possible to measure local mechanical properties of the center of fusion zone, edge of fusion zone, HAZ and base metal regions by using instrumented indentation test. Therefore, measurement of local mechanical properties using instrumented indentation test is efficient, reliable and relatively simple technique to evaluate the tensile strength, yield strength and hardening exponent.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.45-45
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• 2009

원가 측면에서 유리한 저항점용접(Resistance Spot Welding)이 차체 용접에 80%이상으로 가장 많이 적용되고 있다. 첨단고강도강(Advanced High Strength Steel)의 저항점용접성 및 용접부 특성에 미치는 공정 변수의 영향에 대한 연구결과는 많으나, 합금원소의 영향에 대해서는 전무하다. 특히, Si는 DP(Dual Phase)강에 첨가 시 균일한 마르텐사이트의 분포를 촉진하는 원소로 저항 점용접성 및 용접부 특성에 영향을 미칠 것으로 예상되며, 이에 대한 연구는 보고된바 없다. 본 연구에서는 냉연 DP강의 저항 점용접시 중요한 인자 중 하나인 너깃경과 전단인장강도에 미치는 Si함유량의 영향을 검토하였다. 사용된 강재 및 용접기는 1.2mm 두께의 Si함유량(0, 0.5, 1.0, 1.5wt%)이 다른 인장강도 780~1000MPa급 냉연 DP강과 단상 AC용접기를 사용하였다. 용접조건은 ISO 18278-2규격에 따라 가압력 4kA, 초기가압시간 40cycle, 유지시간 17cycle로 고정하고, 용접전류만 변화하여 용접을 실시하였다. 너깃경은 용접부 단면을 컷팅 후 폴리싱 하여, 광학현미경과 Image Pro plus를 이용하여 측정했으며, 인장시편규격은 JIS Z 3137를 이용하였다. Si함유량이 증가에 따라 스패터 발생 전류는 감소했고, 너깃경은 직선적으로 증가했다. Si함유량 증가에 따른 너깃경 증가 이유는 저항(R) 측정결과, Si함유량 증가에 따라 모재의 저항이 높아져, 따라서 입열량($Q=I^2Rt$)이 많아지기 때문으로 판단되었다. 인정전단강도는 Si함유량 증가에 따라 직선적으로 증가했다. 이러한 이유는 Si함유량 증가에 따라 너깃경이 증가되기 때문으로 판단되었고, 너깃경과 인장전단강도 사이에 직선적 관계(PL(kN)=$3.2N_{dia.}$-0.81, $R^2$=0.93)를 가지고 있었다. 파단양상은 Si함유량에 상관없이 5.4kA이하에서는 계면파단이 일어났고, 6.0kA이상에서는 풀 아웃 파단이 일어났다. 계면파단주원인은 용접부 가장자리에 지름이 약 $5{\mu}m$이하의 예리한 노치가 존재하여 노치응력집중과 HAZ계면 근처에 미접합부가 존재하기 때문으로 판단되었다. 6.0kA이상에서는 예리한 노치가 없었고, HAZ부가 완전히 접합되어 있기 때문에 풀 아웃 파단이 일어난 것으로 판단되었다. 따라서, Si함유량 증가에 따라 적정용접전류 구간은 감소했고, 너깃경은 직선적으로 증가했다. 또한, Si함유량 증가에 따라 인장전간강도는 증가 했으며, 너깃경과 인장전단강도 사이에 직선적 관계를 가지고 있었다. 파단 양상은 Si함유량에 상관없이 5.2kA이하에서는 계면파단이, 6.0kA이상에서는 풀 아웃 파단이 일어났다.

• 대한기계학회논문집
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• 제12권4호
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• pp.747-754
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• 1988

본 연구에서는 우리나라 자동차업계에서 널리 사용되는 복합조직인 고장력 강 판(high strength steel sheet, HS)과 아연도금강판(galvanized steel sheet, GA)을 선택하여 각 강판간의 점용접 피로특성을 규명하기 위하여 아래와 같은 4가지 조건하 의 단점 점용접 시험편을 제작하였다.

• 한국전산구조공학회:학술대회논문집
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• 한국전산구조공학회 2010년도 정기 학술대회
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• pp.628-631
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• 2010

환경문제에 대한 관심으로 자동차에 대한 경량화가 요구되는 동시에 안전규제가 강화 되고 있어, 높은 인장강도를 가지는 고강도 강의 차체 적용 비율이 점차 증가하고 있다. 또한, 자동차 1대를 조립하기 위한 저항 점용접 횟수를 줄이고, 용접부에 충격안정성을 확보하기 위한 관심이 고조되고 있다. 따라서, 국내 자동차 산업에서 용접부의 신뢰성을 보장하기 다양한 비파괴 검사를 적용하고 있으며, 생산 공정에 적용하고 있다. 그중에서 용접 전극 사이에서 동저항(Dynamic resistance, 용접 공정중모재의 저항값의 변화)을 계측하여 용접성을 평가하는 방법이 제시되고, 차체 조립공정 중에 적용하려는 시도가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 자동차 차체용 냉간 압연강판(590MPa dual-phase steel)을 인버터 DC 저항 점 용접하여, 용접전극 사이에서 동저항을 측정 하였다. 용접성은 인장전단 강도로 평가하였고, 용접 공정 변수는 용접 전류, 용접 시간, 가압력을 선정하였다. 동저항 그래프의 ${\alpha}$-peak와 ${\beta}$-peak값을 인장전단 강도에 따라 회귀 분석하여, 동저항에 따른 인장전단 강도를 예측하였다. 추가적으로, 용접부의 외관 형상 중에 압흔 깊이와 압흔자국 지름에 대한 회귀분석을 실시하였으며, 용접부 형상에 대한 신뢰성을 부여하였다.