• Journal of Welding and Joining
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• 제29권6호
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• pp.56-64
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• 2011

Friction stir spot welding between 5454 aluminum alloy sheets with the different thicknesses of 1.4 and 1.0 mm was performed. In the welding process, the tool for welding was rotated ranging from 500 to 2500, and plunged to the depth of 1.8 mm under a constant tool plunge speed of 100 mm/min. And then, the rotating tool was maintained at the plunge depth during the dwell time ranging from 0 to 7 sec. The pull-out speed of the rotating tool was 100 mm/min. The increase of tool rotation speed resulted in the change of the macrostructure of friction-stir-spot-welded zone, especially the geometry of welding interface. The results of the tensile shear test showed that the total displacement and toughness of the welds were increased with the increase of the tool rotation speed, although the maximum tensile shear load was decreased. However, the change in the dwell time at the plunge depth of the tool did not produce the remarkable variation in the macrostructure and mechanical properties of the welds. In all cases, the average hardness in friction-stir-spot-welded zone was higher than that of the base metal zone. By the friction stir spot welding technique, the welds with the excellent mechanical properties than the mechanically-clinched joints could be obtained.

• 동력기계공학회지
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• 제6권2호
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• pp.40-47
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• 2002

In this paper, friction welding optimization for 1Cr0.5Mo-STS304 (${\phi}14\;mm$), AE applications for the weld quality evaluation and the applications of various life prediction methods such as LMP (Larson-Miller Parameter) and ISM (initial strain method) were investigated : The creep behaviors of those steels and the friction welded joints under static load were examined by ISM combined with LMP at 400, 500, 550 and $600^{\circ}C$, and the relationship between these two kinds of phenomena was studied. The real-time predicting equations of elevated-temperature creep life (rupture time) under any creep stress at any elevated-temperature could be developed by LMP and LMP-ISM. It was confirmed that the life prediction equations by LMP and LMP-ISM are effective only up to 102 h and can not be used for long times of 103-106 h, but by ISM it can be used for long times creep prediction of more than 104 h with most reliability.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.307-313
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• 2001

In this Paper, friction welding optimization for 1Cr0.5Mo-STS304($\Phi$14mm), AE applications for the weld quality evaluation and the applications of various life prediction methods such as LMP(Larson-Miller Parameter) and ISM(initial strain method) were investigated : the creep behaviors of those steels and the friction welded joints under static load were examined by ISM combined with LMP at 400, 500, 550 and $600^{\circ}C$, and the relationship between these two kinds of phenomena was studied. The real-time predicting equations of elevated-temperature creep life(fracture time) under any creep stress at any elevated- temperature could be developed by LMP and LMP-ISM, It was confirmed that the life prediction equations by LMP and LMP-ISM are effective only up to 10$^2$hrs and can not be used for long times of 10$^3$-10$^{6}$ hrs, but by ISM it can be used for long times creep prediction of more than 10$^4$hrs with most reliability.

• Advances in nano research
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• 제14권2호
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• pp.117-126
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• 2023

This experimental study investigated friction stir welding (FSW) of the acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS) T-joint in the presence of various nano-silica levels. This study aim to handle the drawbacks of the friction stir welding (FSW) of an ABS T-joint with various quantity of nanoparticles and assess the performance of nanoparticles in the welded joint. Moreover, the relationship between the nanoparticle quantity and FSW was analyzed using response surface methodology (RSM) Box-Behnken design. The input parameters were the tool rotation speed (400, 600, 800 rpm), the transverse speed (20, 30, 40 mm/min), and the nano-silica level (0.8, 1.6, 2.4 g). The tensile strength of the prepared specimens was determined by the universal testing machine. Silica nanoparticles were used to improve the mechanical properties (the tensile strength) of ABS and investigate the effect of various FSW parameters on the ABS T-joint. The results of Box-Behnken RSM revealed that sound joints with desired characteristics and efficiency are fabricated at tool rotation speed 755 rpm, transverse speed 20 mm/min, and nano-silica level 2.4 g. The scanning electron microscope (SEM) images revealed the crucial role of silica nanoparticles in reinforcing the ABS T-joint. The SEM images also indicated a decrease in the nanoparticle size by the tool rotation, leading to the filling and improvement of seams formed during FSW of the ABS T-joint.

• 한국철도학회논문집
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• 제14권2호
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• pp.109-115
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• 2011

고속철도 KTX 차량의 답면제동은 전기제동이 작용하지 않는 저속에서 열차를 정거장의 정위치에 정차시킬 때 주로 사용되는데 그 동안 균열발생, 제륜자 키 탈락 등 잦은 고장이 발생하였다. 본 연구에서는 이러한 고장의 원인을 규명하고 각 고장에 대해 해결책을 제시하고 시험평가를 통하여 개선효과를 검증하였다. 제륜자 키와 캠의 강도향상과 제륜자 마찰재 지지판의 강도향상은 제륜자 마찰재의 균열발생을 약간 줄이는 효과는 있었다. 지지판의 강도향상, 구조개선과 함께 제륜자의 재질을 변경하였을 때 마찰재에는 균열이 거의 발생되지 않았다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.280-288
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• 2016

본 연구의 목적은 마찰교반용접을 마그네슘 합금에 응용하기에 앞서 형상이 다른 두 종류의 용접 툴을 마찰교반용접 시험에 적용 및 비교하여 마그네슘 합금 마찰교반용접에 더 적합한 용접 툴을 제안하였다. 용접 툴의 효과를 알아보기 위해서 용접조건 변수 중 이송속도는 200mm/min으로 고정하였고 회전속도를 400, 600, 800rpm으로 변화시키면서 용접부의 거동과 용접 툴 변화에 따른 효과를 평가 및 관찰하였다. 기계적 물성 평가를 위해 인장시험과 경도시험을 수행하였으며, 용접부 내 거동 및 결함의 유무를 확인하기 위하여 용접부에 수직인 방향의 횡단면을 광학현미경을 통해 관찰하였다. 용접 툴에 관계없이 회전속도가 400rpm일 때 결함이 관찰되었으며, 회전속도가 증가할수록 결함이 감소하는 경향을 보였다. 최종적으로 회전속도 800rpm에서 결함이 없는 용접부를 얻었다. 용접 툴 변화에 따른 기계적 물성 평가 결과 C type 용접 툴을 적용한 경우 보다 우수한 결과가 나타났다. 기계적 물성이 가장 우수한 용접조건은 회전속도 800rpm, 이송속도 200mm/min 이었고, 이때 용접부의 인장강도, 항복강도 그리고 연신율은 모재 대비 90.0%, 69.1%, 83.2% 수준으로 각각 나타났다.

• 동력기계공학회지
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• 제18권1호
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• pp.91-98
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• 2014

In this investigation, the effect of crack orientation on spatial randomness of fatigue crack growth rate (FCGR) in friction stir welded (FSWed) 7075-T651 aluminum alloy joints has been statistically analyzed by Weibull distribution. The fatigue crack growth tests are conducted under three different constant stress intensity factor range (SIFR) control at room temperature with R = 0.1 and frequency 10Hz on compact tension (CT) specimen machined at base metal (BM) and weld metal (WM). The experimental fatigue crack growth rate data were obtained for two types of specimens having LT and TL orientations. LT specimens both base metal and weld metal showed higher fatigue crack growth rate as compared to TL specimens. In the lower SIFR region, FCGR were found to be almost 3 times higher in higher SIFR region. The shape parameter of Weibull both LT and TL orientation for FCGR was increased with increasing SIFR, the scale parameter was also increased with increasing SIFR. The smallest value of the shape parameter was shown in weld metal specimens having LT orientation at lower SIFR region.

• 수산해양기술연구
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• 제23권2호
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• pp.34-34
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• 1987

이종재 마찰용접재 강도특성과 초음파 반사계수와의 상관성에 관하여 실험적으로 연구한 결과의 요약은 다음과 같다. 1. 이종재 마찰용접 이음면에서의 초음파 반사계수를 펄스반사법에 의하여 측정산출할 수 있다. 2. 5MHz의 비교적 낮은 주파수의 탐촉자를 사용하므로써 시험편의 표면가공 오차를 무시할 수 있다. 3. 알루미늄과 스테인레스의 마찰용접에서는 용접조건으로 마찰가열시간이나 가열압력을 변수로 하였을 때보다 업셋가압력을 변수로 하였을 때 반사계수의 변화가 뚜렷하다. 4. 업셋가압력을 변수로 한 용접조건과 반사계수사이에는 선형적 상관관계가 있다. 5. 용접이음면에서의 이음인장강도와 반사계수와의 상관관계식을 정량적으로 도출할 수 있다. 6. 초음파 반사계수에 의해 이종재 마찰용접 품질의 비파괴적 평가가 가능하다

• 수산해양기술연구
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• 제23권2호
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• pp.80-85
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• 1987

이종재 마찰용접재 강도특성과 초음파 반사계수와의 상관성에 관하여 실험적으로 연구한 결과의 요약은 다음과 같다. 1. 이종재 마찰용접 이음면에서의 초음파 반사계수를 펄스반사법에 의하여 측정산출할 수 있다. 2. 5MHz의 비교적 낮은 주파수의 탐촉자를 사용하므로써 시험편의 표면가공 오차를 무시할 수 있다. 3. 알루미늄과 스테인레스의 마찰용접에서는 용접조건으로 마찰가열시간이나 가열압력을 변수로 하였을 때보다 업셋가압력을 변수로 하였을 때 반사계수의 변화가 뚜렷하다. 4. 업셋가압력을 변수로 한 용접조건과 반사계수사이에는 선형적 상관관계가 있다. 5. 용접이음면에서의 이음인장강도와 반사계수와의 상관관계식을 정량적으로 도출할 수 있다. 6. 초음파 반사계수에 의해 이종재 마찰용접 품질의 비파괴적 평가가 가능하다

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제7권2호
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• pp.36-49
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• 1983

최근 높은 경제성과 용접성의 우수성에 의한 마찰 용접의 응용에 있어서 내열.내식 재료가 개스터어빈, 기관, 핵 발전기등의 기계 부품 생산 공업에 널리 이용되고 있다. 따라서 이종내열 합금강의 마찰 용접된 부품을 이용함에 있어서 내식.내마모 및 용접성 뿐만 아니라 고온 피로 강도와 크리이프 강도 등의 복합 특성에 관한 연구가 요구되고 있다. 본 연구에서는 마르텐사이트계 실크롬 내열강과 오오스테나이트계 닉켈크롬 스테인레스강의 이종 내식.내열 합금강의 최적 용접조건하에서 마찰 용접된 후의 시효 열처리가 용접재의 700 .deg.C 고온 회전 굽힘 피로강도 특성에 미치는 영향에 관하여 실험과 강도해석에 의해 조사되었고 용접후의 용체화 처리와 시효 열처리법에 의한 내열강 마찰 용접강도 개선법을 개발코저한 것이다.