• 제목/요약/키워드: Softening Zone

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이종재료 레이저 용접 판재의 저주기 피로 특성 (The Low Cycle Fatigue Behavior of Laser Welded Sheet Metal for Different Materials)

  • 김석환;곽대순;김웅찬;오택열
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.627-631
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    • 2005
  • In this study, low fatigue behavior of laser welded sheet metal were investigated. Before welding, the cross section of butt joint was prepared only by fine shearing without milling process. Specimens were same sheet metal and welding condition that using automobile manufacturing company at present. Butt joint of cold rolled sheet metal was welded by $CO_2$ laser. It is used that welding condition such as laser welding speed was 5.5m/sec and laser output power was 5kW for 0.8mm and 1.2mm sheet metal. The laser weldments were machined same or different thickness and same or different material. In order to mechanical properties of around welding zone, hardness test was performed. Hardness of welding bead is about 2 times greater than base material. We performed the low cycle fatigue tests for obtaining fatigue properties about thickness and the weld line direction of specimen. The results of strain controlled low cycle fatigue test indicate that all specimens occur cyclic softening, as indicated by the decrease in stress to reach a prescribed strain.

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1500MPa급 Hot stamping 강재의 GMAW 용접성에 관한 연구 (A study on the weldability of 1500MPa grade hot stamping steels in the GMAW)

  • 황지혜;김재성;김철희;이보영
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.64-64
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    • 2009
  • The use of ultra high strength steels (UTSS) is a natural result with increasing the demands for the lightweight materials and developing an innovative steel technology. Recently it has been used a 1500MPa grade hot stamping steel as automobile bodies, reinforcement parts, and seat frame parts in the automotive industry. It is a quenchenable steel manufactured by hot stamping process. It is well known that UTSS welding has softening in the heat affected zone(HAZ). Because welding is a sort of process applying heat, it should change the heat treated features and degrade the strength. This study was performed to investigate the influence of the heat input on the softening of the HAZ in the GMAW process. Each experiment was compared with that in the conditions having a different current and voltage at a same heat input. In order to analysis characteristics of the HAZ, optical microscope was used to observe microstructure and vickers hardness tests were carried out across the welds. Applying low heat input means a fast cooling rate. It leads to high hardness in the HAZ. It is found that characteristics of the HAZ are determined by microstructure obtained by different cooling rate.

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Gurson-Cohesive Model(GCM)과 수소 확산 모델을 결합한 수소 취화 파괴 해석 기법 (Numerical Modeling of Hydrogen Embrittlement-induced Ductile Fracture Using a Gurson-Cohesive Model (GCM) and Hydrogen Diffusion)

  • 박지혁;허남수;박경수
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제37권4호
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    • pp.267-274
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    • 2024
  • 수소 취성 파괴는 수소가 풍부한 환경에 노출된 재료의 구조적 무결성을 보장하는 데 있어 다양한 산업 응용 분야에서 큰 도전 과제이다. 본 연구는 연성 파괴 모델인 Gurson-Cohesive 모델과 수소 확산 모델을 통합하는 수치 모델을 제안하고 수소 취화가 파괴 거동에 끼치는 영향을 조사한다. 사용된 연성 파괴 모델은 손상 진화를 모사하는 Gurson 모델과 균열 표면의 불연속성과 응력-균열폭 관계의 연화 거동을 설명하는 표면 요소 기반의 Cohesive zone 모델을 결합한 파괴 모델이며, 균열 시작 기준으로 공극과 삼축성을 고려한다. 또한, 파괴 모델과 통합된 수소 확산 분석은 수소 강화 탈결합(HEDE) 메커니즘과 그에 따른 균열 시작 및 진전에 미치는 영향을 고려하며, 응력-균열폭 관계에 대한 수소의 영향을 고려한다. 수치 예제로 매개변수 연구를 통하여 확산 계수와 수소 취화 파과 특성에 대한 민감도를 조사한다. 수소 확산 모델과 연성 파괴 모델을 통합한 프레임워크를 제시함으로써 본 연구는 수소 취화 파괴에 대한 이해를 제공하여 엔지니어링 응용 분야에서 기여할 수 있을 것이다.

W92-Ni-Fe 소결툴을 이용한 Cu-Ni 합금의 용접부미세조직과 경도 특성 (Investigation for Microstructure and Hardness of Welded Zone of Cu-Ni Alloy using W92-Ni-Fe Sintering Tool)

  • 윤태진;박상원;강명창;노중석;정성욱;강정윤
    • 한국분말재료학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.181-186
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    • 2015
  • In this study, the effect of the friction stir welding (FSW) was compared with that of the gas tungsten arc welding (GTAW) on the microstructure and microhardness of Cu-Ni alloy weldment. The weldment of 10 mm thickness was fabricated by FSW and GTAW, respectively. Both weldments were compared with each other by optical microstructure, microhardness test and grain size measurement. Results of this study suggest that the microhardness decreased from the base metal (BM) to the heat affected zone (HAZ) and increased at fusion zone (FZ) of GTAW and stir zone (SZ) of FSW. the minimum Hv value of both weldment was obtained at HAZ, respectively, which represents the softening zone, whereas Hv value of FSW weldment was little higher than that of GTAW weldment. These phenomena can be explained by the grain size difference between HAZs of each weldment. Grain size was increased at the HAZ during FSW and GTAW. Because FSW is a solid-state joining process obtaining the lower heat-input generated by rotating shoulder than heat generated in the arc of GTAW.

습도 변화에 따른 콘크리트 덧씌우기 보수체의 손상분석 (Damage of Overlaid Concrete Structures Subjected to Humidity Changes in the Atmosphere)

  • 윤우현
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제14권5호
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    • pp.766-773
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    • 2002
  • 본 연구에서는 습도 변화와 같은 물리적인 원인으로 보수체의 손상(표면 균열, 경계면 파괴)을 유발하는 표면 인장 응력과 기층과 보수층 단부 경계변의 연직 인장 응력 및 전단 응력이 해석적으로 조사되었다. 응력 계산 시에는 사용 재료의 비선형응력-변형률 곡선이 사용되었고, 특히 변형률 경화, 변형률 연화 특성이 고려되었다. 응력 계산은 보수층의 두께와 보수 재료를 변수로 하였다. 습도 변화에 의한 영향은 보수체가 장기간 공용된 후 수위 하강으로 인해 나타나는 현상(콘크리트 댐)과 보수 후 일정한 양생 기간 후에 거푸집을 제거했을 때 나타나는 현상의 두 가지 경우에 대해서 조사되었다 건조되기 전 보수체 표변의 초기 습도는 100%, 대기 습도는 55%로 가정하였고, 계산기간(양생+건조기간)은 30일간으로 하였다. 상기 두 가지 경우에 대해서 응력을 계산한 결과, 보수체 표면에서는 일부 보수체(CM20, ECM25)에서 단지 변형률 연화 단계의 가상 균열이 발생되었다. 한편 단부 경계면에서는 양생 중에 부착 강도를 약간 상회하는 일부 보수체(CM20)를 제외하고는 부착 전단 파괴는 발생치 않았다. 습도 변화에서도 단부 경계면의 들뜸현상(Peel-Off)이 보수체 손상의 주요원인으로 나타났고, 이를 유발하는 연직 인장 응력은 공용 중에 건조되는 경우에는 보수층 두께 dO=1cm에서만 부착 강도보다 낮은 값을 유지하고, 보수 작업시 양생 후 대기에 노출되는 경우에는 1.5일 이내에 발현된 부착 강도를 초과하였다.

경량기포콘크리트의 편면동결융해 및 탄산화에 관한 연구 (A Study on the One Side Freezing /Thaw and Carbonation of Autoclaved Lightweight Concrete)

  • 노재성;황의환;홍성수;이범재
    • 콘크리트학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.149-156
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    • 1995
  • 경량기포콘크리트(ALC : Autoclaved Lightweight Concrete)의 내구성을 개선하기 위하여 투숩 및 투수, 편면동결융해 특성과 탄산화 특성을 실험하였다. 국산 ALC전용마감재는 방수용 도장재에 가까운 투습 및 투수성질을 갖고 있어 특성의 개선이 요구된다. 편면동결융해시험에서 마감재의 투습도에 따른 열화위치는 투습도가 클수록 외측에서 발생하였으나 투수에 의한 외부의 박리열화는 관찰되자 않았다. 탄산화는 수분의 함량이 작을수록 빠르게 진행되었으며 탄산화가 진행됨에 따라 기공량은 감소하였다. 탄산화가 완전히 진행되면 부피의 팽창으로 균열이 발생하였다.

SUS 304鋼 熔接部 의 SCC特性 에 관한 硏究 (An Investigation of Stress Corrosion Cracking Characteristics of SUS 304 Stainless Steel Weldments)

  • 김영식;임우조
    • 대한기계학회논문집
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    • 제8권6호
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    • pp.569-575
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    • 1984
  • 본 연구에서는 가장 하혹한 부식 환경 분위기에서 널리 사용되는 오오스테나 이트계 스테인레스 강재 용접부에 대해 비등 염화 마그네슘 용액 중에서의 SCC 발생 및 전파특성을 초기 응력강도계수(initial Stress intensity factors) $K_{Ii}$ 값에 대하여 비교, 검토함으로서 모재, 용접열 영향부, 용착금속 및 비이드 형상에 따른 용 접부의 SCC 감수성을 정량적으로 구명하였다. 또한 이상과 같은 각 부분의 SCC 특성 을 용접부의 조직적 및 기계적 특성 변화와 관련시켜 고찰하였다.

A Study on Investigation for Effectiveness of Natural Minerals with Silica-Component as Admixture for Concrete

  • 김화중
    • 콘크리트학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.201-214
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    • 1994
  • 본 연구는 콘크리트용 혼화재로서 우리나라에 풍부한 천연 실리카 질 광물을 이용하여 콘크리트의 강도증진 가능성 및 유용성과 경제적인 효율성에 대해 검토한 것이다. 제반 실험을 통해 얻어진 결론을 요약하면 다음과 같다. \circled1 최적의 제오라이트 치환율은 단위 시멘트당 5~10% 정도를 나타났으며, 그 때의 강도 증진율은 무첨가 콘크리트 값에 비해 대체적으로 40%정도의 강도증진 효과를 얻었다. \circled2 최적의 이암 치환율은 단위 시멘트량당 10~15% 정도로 나타났으며, 그때의 강도 증진율은 무첨가 콘크리트 값에 비해 대체적으로 10%정도의 강도증진 효과를 얻었다. 이러한 검토로부터 우리는 혼화재로서 콘크리트의 강도성능의 향상을 목적으로 기존의 실리카 흄, 플라이 애쉬 등의 대체품으로 천연 실리카 광물을 활용할 수 있다는 결론을 얻었다.

CP강의 디스크레이저 용접부의 경도특성에 미치는 B 함유량의 영향 (Effect of B Contents on Hardness Characteristic of Disk Laser Beam Welded CP Steels)

  • 박태준;유정우;강준일;한태교;진광근;강정윤
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제29권1호
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    • pp.107-114
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    • 2011
  • CP steel was developed to reduce the weight and increase the strength of car body. When it was welded using state-of-the-art disk laser welding, the effected of boron on the microstructure and hardness were investigated. Welding power was fixed at 3.5kW and welding speeds were 4,8 and 12m/min. Full penetration occurred in welding speed of 12m/min and weld bead was almost unchanged with boron contents. But the welding speed increased, the upper and lower bead were narrowed. In a welding speed of more than 8m/min, underfill defects were formed on the bead bottom. The hardness of weld zone was somewhat fluctuation in fusion zone and HAZ showed the highest hardness values. The hardness of each region showed little change with the boron contents, and softening phenomenon occurred in the HAZ near the base metal regardless of the boron contents.

저항복비·고강도 구조용 내화강의 피로특성 및 비파괴평가 (Fatigue Characteristics and its Nondestructive Evaluation of Fire-resistance Steel for Construction with Low Yield Ratio and High Strength)

  • 김현수;남기우;강창룡
    • 열처리공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.212-219
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    • 2001
  • The fatigue test was carried out to evaluate the fatigue characteristics of fire resistance steel for frame structure and heat affected zone (HAZ) by the one side Gas Metal Arc Welding (GMAW). In this paper, the fatigue crack growth behavior was investigated with the compact tension specimen of base metal and the HAZ according to chemical composition and rolling end temperature, respectively. And the acoustic emission signals obtained from the fatigue test were analyzed by the time-frequency analysis method as a nondestructive evaluation. Main results obtained are summarized as follows; The hardness was appeared softening phenomenon that weld metal and HAZ are lower than that of base metal. Fatigue life of welded specimen was longer than that of base metal. m was 3~4.5 in base metal and 3.8~5.8 in HAZ. The main frequency range of acoustic emission signal analyzed from time-frequency method is different with the range by noise and crack. Also, it could be classified that it was also generated by fracture mechanics of dimple, inclusion etc.

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