• 한국정밀공학회지
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• 제29권1호
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• pp.87-95
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• 2012

In recent years, laser-arc hybrid welding has begun to be adopted for assembly welding of automotive bodies and parts, because the hybrid welding process can weld lapped steel sheets having a larger gap than is possible with laser welding. In this paper, to predict the twist deformation by the hybrid welding when brackets are welded in B pillar of a passenger car, the residual stress using CAE is analyzed and the deformation result of CAE is compared with the measured deformation. First of all, after modeling heat source as intended to be expressed with laser-arc hybrid welding method, heat source fitting is done with welding conditions and a section of welding part obtained through specimen test. In case of heat source functions, laser used conical source and arc used double ellipsoid source. Through the local model analysis, elements which are located in the center of the model are selected. The elements are called WME(Welding Macro Element). This WME is extruded in the welding lines and welding phenomenon of complex parts is accomplished. The deformation amount after hybrid welding is got through a simulation, the validity of simulation is verified by measuring the panel and comparing with the simulation result.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권9호
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• pp.5419-5424
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• 2014

용접 스캘럽은 작은 사분원 또는 반원 형상의 구멍으로서 용접의 작업성 향상을 위한 목적으로 용접선이 교차하는 위치에 시공된다. 선체 블록의 탑재 단계에서는 수많은 T-bar 조인트 용접이 수행되어야하며, 플랜지-웨브의 교차용접이 완료된 후에 육성용접을 통해 모든 스캘럽을 메공하는데 많은 생산시수가 소요된다. 본 연구에서는 특별한 타입의 CBM(ceramic backing material)을 고안하여 T-bar 조인트 용접 시 플랜지-웨브의 교차용접 지점에 시공되던 스캘럽을 삭제함으로써 논-스캘럽 블록 조인트 용접 공법을 개발하였다. 플랜지간 용접 시 플랜지 이면에 접촉한 웨브의 V 용접개선에 삽입이 용이하도록 CBM을 웨지 형상으로 제작하였고 웨브간 용접 개선의 루트갭에 맞추어 불필요한 부분의 절단이 용이하도록 예비 절단면들을 톱니 형상으로 배치하였다. 조선소의 실제 용접조건에 기초한 일련의 실험을 통하여 개발된 논-스캘럽 용접 공법의 유용성을 확인하였다.

• 한국안전학회지
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• 제33권5호
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• pp.9-14
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• 2018

The piping system of a nuclear power plant plays a role of transferring high energy fluid to equipment and various devices. The safety and soundness of these piping systems are very closely related to the operability of the power plant. In the case of a welded part of a small diameter pipe, it may grow as a microcrack due to a lack of penetration, and it may grow to a size that affects the safety of the pipe due to the influence of mechanical vibration and fatigue load. Resonance refers to an increase in energy as the natural frequency of an object coincides with the frequency applied to the external force. When this resonance occurs, the frequency is the resonance frequency. In this study, when defects exist in the welds of small diameter pipe, the natural frequency of the pipe changes and resonance may occur. Since these resonances are likely to cause fatigue damage to the piping, resonance frequency changes due to the size and shape of the defects are analyzed and evaluated. As a result of the vibration test, the resonance frequency tended to decrease as the depth of the defect deepened, and the influence was larger when the defect existed at the bottom of the top of the trough. Also, it was confirmed that the Transverse cracks had an effect on the resonance frequency in the presence of the cracks in the weld bead, compared to the longitudinal cracks. As a result of this study, it is expected that the cause of the defect and the condition of the pipe can be monitored because the resonance frequency tendency according to the shape of the crack is analyzed.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제6권8호
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• pp.1374-1380
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• 2002

용접을 하는데 있어서 보다 균일한 용접상태를 유지하고, 용접품질의 향상 및 동일시간에 보다 많은 용접을 함으로써 생산성 향상을 위해 로봇의 이용이 점차로 증가하고 있다. 로봇용접의 과정 중 실제 용접을 실시하기 위해 로봇을 움직이기 이전에 용접할 부위의 검출이 선행되어야 하고, 그 검출방법에 있어서 크게 접촉식과 비접촉식의 센서가 활용이 되고 있다. 본 논문에서는 비접촉식 중 비전센서인 레이저 다이오드와 CCD 카메라를 이용하여 CCD 카메라를 거친 영상을 처리하여 용접선을 추적하고 용접을 하도록 하고 있다. 레이저 다이오드를 용접모재와 일정 각도를 가지도록 조사하게 되면 모재표면의 형상에 따라 반사되는 굴곡면이 달라지게 되는데 이 형상이 CCD 카메라를 통해 입력되고, 이 입력된 화상을 이미지 보드와 프로그램을 통하여 분석을 하고, 얻어진 용접선의 화상의 좌표 값을 토대로 로봇을 이동시킴으로써 용접을 하도록 하고 있다. 용접은 실시간으로 이루어짐으로써 생산성 향상에 크게 기여할 수 있다. 또한 모재에 따라 굴곡이 다른 1차원 평면의 용접인 경우는 약간의 프로그램 수정으로 대부분 추적 가능하다는 것을 확인할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권8호
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• pp.759-765
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• 2016

항공기 등에 사용되는 Flexible PTO(Power Take-Off) 샤프트는 스프링 특성을 좋게 하기 위해 여러장의 얇은 멤브레인을 용접한 형태로 1950년대에 이미 개발됐으며, AMAD(Aircraft Mounted Accessory Drive) 기어박스와 EMAD(Engine Mounted Accessary Drive) 기어박스 사이에서 회전동력을 전달한다. 이런 종류의 샤프트는 가볍고 특히 스프링 특성이 좋기 때문에 축 정렬이 틀어진 고속회전 상태에서도 안정적으로 회전동력을 전달할 수 있어 대부분의 전투기에 사용된다. 이번 연구에서 티타늄 합금으로 개발된 Flexible PTO 샤프트의 구조해석을 통해 제품의 안전성을 확인하였고, 실제 실험실에서 진행된 고속회전 시험에서 굽힘과 비틀림 부하를 동시에 인가하여 샤프트의 고주기 피로에 대한 내성을 실증하였다. 또한, 고주기 피로 시험 조건에서 항공기용 볼 조인트의 마모 특성 분석을 통해 수명을 예측하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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• pp.460-464
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• 2001

최근, 아크용접을 하는데 있어서 보다 균일한 용접상태와 용접품질의 향상 및 동일시간에 보다 많은 용접을 함으로써 생산성 향상을 위해 로봇의 이용이 점차로 증가하고 있다. 로봇용접의 과정 중 실제 용접을 실시하기 위해 로봇을 움직이기 이전에 용접할 부위의 검출이 선행되어야 하고, 그 검출방법에 있어서 크게 접촉식과 비접촉식으로 대별된다. 본 논문에서는 비접촉식 중 영상처리센서인 레이저 다이오드와 CCD 카메라를 이용하여 CCD 카메라를 거친 영상을 처리하여 용접선을 추적하고 용접을 하도록 하고 있다. 레이저 다이오드를 용접모재와 어떤 각도를 가지도록 조사하게 되면 모재표면의 형상에 따라 반사되는 굴곡면이 달라지게 되는데 이 형상이 CCD 카메라를 통해 입력되고, 이 입력된 화상을 이미지 보드와 프로그램을 통하여 분석을 하고, 얻어진 용접선의 화상의 좌표 값을 토대로 로봇을 이동시킴으로써 용접을 하도록 하고 있다. 용접은 실시간으로 이루어짐으로써 생산성 향상에 크게 기여할 수 있다. 또한 모재에 따라 굴곡이 다른 1차원 평면의 용접인 경우는 약간의 프로그램 수정으로 대부분 추적 가능하다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권5호
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• pp.47-54
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• 1999

It is well known that solidification cracking often occurs in welds of root pass for one-side welding under the conditions of high welding currents and speeds. In this study, the solidification in 590MPa class steel for pressure vessels SPPV490 was investigated by using flux-cored arc welding(FCAW) with 4 types of welding wires and welding conditions of 200∼280A and 2.8∼ 4.2mm/sec. In order to compared the result of cracking in SPPV490, 0.2%C steel for welded structure of SWS400 and 0.45%C steel for machine structural SM45C were also used as base metals. As the results, all the cracks formed in some welding conditions were observed near the center of weld bead. The solidification cracks were generally initiated near the upper surface of bead and propagated toward the inner part. The solidification cracking generally increased with welding current and welding speed in the same base metal and welding material. In cracking susceptibility, SPPV490 showed higher cracking susceptibility than SWS400 in all welding conditions and welding materials. It was considered that cracking susceptibility could not be evaluated with the hardness of weld metals. The cracking ratio increased with decreasing of a/b(a and b; the width of the upper surface and the back surface of the bead) as shape factor of bead. The cracking tendency with shape factor of bead was extended under the condition of higher welding currents.

• Journal of Welding and Joining
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• 제25권3호
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• pp.18-27
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• 2007

Laser welding process is widely used in the industrial field due to its numerous advantages: a small heat affected zone(HAZ), deep penetration, high welding speed, ease of automation, single-pass thick section capability, enhanced design flexibility, and small distortion after welding. The objective of this research works is to investigate the influence of the process parameters, such as the welding fur metals with CW Nd:YAG lasers. The bead-on-plate and Lap welding experiments are carried out for several combinations of the experimental conditions. In order to quantitatively examine the characteristics of the welding quality of the cross section, tensile stress behavior and the hardness of the welded part are investigated in comparison of the Nickel coated and Nickel uncoated S45C steel. As a result of experiment, nickel coated S45C Steel showed more even weld zone than Nickel uncoated counterpart upon lap welding. Also, it showed relatively small amount of internal defects and spatter, and Nickel coated S45C showed better weldability than Nickel uncoated S45C steel. The optimum welding process upon lap welding of Nickel coated S45C steel is when each laser power is 1900W; focal positions is -1mm; welding speed is $0.9{\sim}1.0m/min$. The heat input was $4.178{\sim}4.36{\times}103J/cm^2$.

• Journal of Welding and Joining
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• 제26권6호
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• pp.81-91
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• 2008

The weldability of resistance spot welding of TRIP1180 steels for automobile components investigated enhance in order to achieve understanding of weld fracture during tensile-shear strength (TSS) test. The main failure modes for spot welds of TRIP1180 steels were nugget pullout and interfacial fracture. The peak load to cause a weld interfacial failure was found to be related to fracture toughness of the weld and the weld diameter. Although interfacial fracture occurred in the spot welded samples, the load-carrying capacity of the weld was high and not significantly affected by the fracture mode. Substantial part of the weld exhibits the characteristic dimple (or elongated dimple) fractures on interfacial fractured surface also, dimple fracture areas were drawmatically increased with heat input which is propotional to the applied weld current. In spite of the high hardness values associated with the martensite microstructures due to high cooling rate. The high load-carrying ability of the weld is directly associated with the area of ductile fracture occurred in weld. Therefore, the judgment of the quality of resistance spot welds in TRIP1180 steels, the load-carrying capacity of the weld should be considered as an important factor than fracture mode.

• 대한기계학회논문집A
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• 제36권10호
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• pp.1221-1226
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• 2012

핫 스탬핑은 오스테나이트 변태 온도 이상에서 프레스 성형 후 급속히 냉각되는 고강도 부품을 제조하는 성형 방법이다. 매우 적은 양의 보론 성분을 가지고 있는 보론강은 핫 스탬핑에 사용되는 재료 중의 하나이다. 본 연구의 목적은 열처리 조건에 따르는 기계적 성질과 에릭슨 커핑 시험에 의하여 성형성을 조사하는 것이다. 다양한 온도에서 다이��칭은 대기 시간을 달리하여 실시하였다. 1173 K-0s에서 ��칭 후 TWB는 1203 MPa의 인장 강도를 얻었다. 이것은 모재 인장강도(1,522 MPA)의 79 %이다. 금형 온도(298, 523, 673 K)에 따른 보론강 TWB의 성형성은 차이가 크지 않았다. 그러나 성형 속도가 증가함에 따라 성형성이 감소하는 것을 확인할 수 있었다.