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대전류 및 용가재 직경에 따른 Al5083 아크 용접부 마그네슘 기화 및 기계적 성질 (Effects of High Current and Welding Wire Diameter on the Magnesium Vaporization and Mechanical Properties of Al5083 Arc Welds)

  • 권혜미;박철호;홍인표;강남현
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제31권6호
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    • pp.84-89
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    • 2013

  • The demand of LNG tank and the constituting material, i.e., the Al5083 thick plate, increased due to the rapid growth LNG market. To weld the Al5083 thick plate, the gas metal arc welding (GMAW) of high current is necessary to increase manufacturing productivity incurred by the multi pass welding. However, the arc welding vaporizes the volatile element such as magnesium (Mg). This phenomenon changes the Mg composition of the weld metal and the mechanical properties. The study investigated the weldability of Al5083 alloys after conducting high current GMAW. The Al5083 alloy was welded by using different size of welding wires and high current (800-950A). As the arc current increased from 800A to 950A, the mechanical strength decreased and the secondary dendrite arm spacing (SDAS) increased. Even though the arc current increased SDAS, the mechanical strength decreased due to the Mg loss in the weldment. The large diameter of welding wire decreased the dilution of the weld, therefore increasing the Mg content and the strength of the weld. For the reason, the content of Mg in welds was a major parameter to determine the mechanical property for the high current GMAW. For the arc current between 800A and 950A, the yield strength of the weldments showed a relationship with the weight percent of Mg content ($X_{Mg}$): Y.S = 27.9($X_{Mg}$)-11.

  • https://doi.org/10.5781/KWJS.2013.31.6.84 인용 PDF KSCI

파이프 1G 회전 맞대기 용접에서 갭 없는 U-그루브의 루트패스 용접공정 개발 (Development of welding process to rootpass for U-Groove without gap in pipe 1GR butt welding)

  • 손창희;김남규;조상명
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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    • pp.40-40
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    • 2010

  • 산업현장에서는 파이프 또는 탱크류의 1GR용접에서 안정적인 이면비드를 가지는 루트패스 용접을 위해 2~3mm의 루트갭을 띄우고 용접봉 또는 필러와이어를 사용하는 TIG용접을 주로 한다. TIG용접은 고품질의 이면비드가 얻어지며, 용접인자의 제어가 쉽다는 장점이 있어 루트패스 용접에 많이 사용되고 있지만, 루트갭을 띄우면 이면비드는 잘 얻어지지만 용착금속량이 많아지게 되어 제작원가가 상승되고, 또한 소모성 와이어를 사용하는 GMAW에 비해 생산성이 낮다. 따라서, 안정적인 이면비드를 가지면서 생산성이 높은 1GR GMAW 루트패스 용접공정의 개발이 요구되지만, 이 경우도 루트갭이 2~3mm로 정해져 있으면 Fit-up공정에서 공수가 많이 필요하므로 근본적으로 루트갭이 없는 그루브에 대한 루트패스 용접이 더 바람직하다. 본 연구에서는 루트면 2.7mm를 가지는 U-그루브의 갭 없는 루트패스 용접에서 안정적인 이면비드가 형성되는 조건을 검토하기 위해 2.7t의 평판에 대하여 경사상진 각을 주고 기초 실험 후, U-그루브 맞대기 용접 실험을 진행하였다. 이 때, 경사상진 각은 용융금속이 중력으로 인해 아크 후방으로 밀리게 되고, 그로 인해 아크가 모재에 직접 닿게 되어 용입이 더 깊게되므로, 이면비드의 형성에 더 유리하다. 두께 2.7t의 연강 시편 2개를 갭 없는 I-그루브 맞대기 이음에서 Ǿ1.2 연강 솔리드 와이어를 사용하여 GMAW용접을 실시하였고, 용접전류, 용접속도, 경사상진 각, 위빙 폭, 위빙 주파수를 변경하여 각 조건에 대한 이면비드를 관찰하였다. 그 결과 경사상진 각 $25^{\circ}$, 전류 200A, 위빙폭 3mm, 위빙주파수 3Hz의 조건에서 안정적인 이면비드를 얻을 수 있었다. 또한, 현장에서 Fit-up중 발생할 수 있는 루트갭의 문제에 대하여 루트갭 1.2mm의 I-그루브 맞대기 용접에서 경사상진 각, 위빙 폭, 위빙 주파수는 갭 없이 실시한 실험에서 얻어진 가장 안정적인 결과를 사용하였고, 용접 전류, 용접 속도를 변경하여 이면비드를 관찰하였다, 그 결과 갭이 없을 때보다 약 80A 낮은 전류 조건인 120A에서 안정적인 이면비드를 얻을 수 있었다. 앞선 실험들을 기초로 하여 U-그루브 맞대기 용접을 실시 하였고, I-그루브 맞대기 용접에서 사용한 조건들과 유사한 용접 전류, 용접 속도에서 안정적인 이면비드를 얻을 수 있었다.

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