• Journal of Welding and Joining
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• 제33권4호
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• pp.30-36
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• 2015

Austenite stainless steel(SA213-TP347H) has widely been used for the superheater & reheater tube in USC(ultra-supercritica) coal boiler because of its high creep rupture strength and anti-oxidation. But recently, the short-term failures have happened frequently in heat affected zone for only 4,000~15,000hours of service. Many investigations have been conducted to understand the failure mechanism. The root cause of failure was comfirmed to "strain induce participation hardening crack" or "reheat cracking". This mechanism often occurred due to weld residual stress and precipitation of the Cr, Nb carbides in the stabilized stainless steel such as TP347H. This paper presents an analysis of failure tube and effect of the sample tubes that conducting stabilizing heat treatment in site after 11,380hours & 16,961hours of service. Visual inspection was performed. In addition, microscopic characteristics was identified by O.M, SEM, and hardness test was carried out to find out the heat treatment effects. Failures seem to happen because of being not conducted stabilizing heat treatment in site. And another cause is inadequate weld parameter such as pass, ampere, voltage, inter-pass temperature. Thus, this paper has the purpose to describe that how to prevent similar failures in those weld-joints.

• 대한조선학회논문집
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• 제34권1호
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• pp.68-76
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• 1997

본 논문에서는 선박 및 해양 구조물을 구성하는 용접 판구조물의 변형 및 잔류응력 등 용접 초기 결함을 효율적으로 평가할 수 있는 열탄소성 해석방법을 정립하였다. 또한 평판의 선상가열공법(line heating process)을 열탄소성 시뮬레이션함으로써 작업의 고능률화 및 자동화를 위한 기초연구를 수행하였다. 판구조물에 대한 열전도 해석을 수행하기 위하여 해석적인 방법과 수치적인 방법을 병행하였다. 판구조물의 열탄소성 해석방법에 있어서는 초기변형도법에 근거한 유한요소법을 사용하였으며, 증분 구간중 소성 구역에서는 응력 증분 및 항복응력 중분의 2 차항까지 고려해서 시간 증분을 최적 제어함으로써 해석 불능에 빠지는 문제를 극복하였다. 특히 응력 중분에 탄성계수의 온도에 따른 증분을 2 차항까지 포함시켰다. 평판의 두께와 입열량을 변화시키면서 일련의 용접 열탄소성 실험을 수행하였는 바, 온도 및 용접 변형을 계측하여 수치 계산 결과와 비교하여 상호 부합성이 양호함을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.908-917
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• 1995

The constant .DELTA.K fatigue tests are performed in SS41 and its weldments to investigate crack opening behavior and fatigue crack propagation behavior at each parts of weldment and its boundary layer. The weldments were annealed after welding for the purpose of relieving residual stress. Every weldments has notch at weld metal zone, and fatigue crack propagates from weld metal zone to vase metal zone perpendicular to weld line. The Laser ISDG method is used in order to determine the crack opening ratio, this method is more precise than indirect measurement method, and faster and easier than other direct measurement method.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.266-272
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• 2002

This study reviews the factors controlling the weld metal cracking and shows the difference from those of HAZ cracking. It further reviews the recent progresses made in consumable design for improving the crack resistance in the high strength weld metal. Previously the controlling factors for weld metal cracking were regarded as weld metal strength, diffusible hydrogen and weld metal height. However an overall review presented in this article shows that the cold crack resistance can be improve significantly through the microstructural control and that an increase in tensile strength is not necessarily related to a decrease in the resistance to cold cracking.

• 대한기계학회논문집A
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• 제37권1호
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• pp.47-54
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• 2013

본 논문에서는 Alloy 82/182를 용접재로 이용한 원자로 배관 이종금속 맞대기 용접부(Dissimilar Metal Butt Weld)에서의 PWSCC에 의한 균열성장 거동을 평가하였다. 이를 위해 먼저 유한요소 응력해석을 수행하여 이종금속용접부에서의 응력분포를 결정하였으며, 이때 이종금속용접 및 동종금속용접에 의한 용접잔류응력 외에 수압시험과 정상운전 조건도 고려하여 기계적 하중에 의한 응력 재분배를 고려하였다. 최종적으로 이와 같이 구한 응력 분포를 바탕으로 PWSCC에 의한 축방향 및 원주방향 가상 균열의 균열성장 거동을 평가하여 PWSCC 균열 성장량을 계산하였다. 본 논문의 결과는 향후 PWSCC에 의한 원자로 배관 이종금속 맞대기 용접부의 균열성장 거동 예측에 적용될 수 있다.

• 한국가스학회지
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• 제4권1호
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• pp.55-62
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• 2000

Pit형 표면결함으로부터 발생하는 작은 피로균열의 거동을 초음파의 표면파를 이용하여 이를 위하여 피로시험중인 Al 2024-T3를 시험재료, 피로시험도중 초음파를 이용하여 피로균열의 거동을 조사하였다. 즉, 피로시험에서 균열이나 Pit로부터 발생하는 작은 피로균열을 여러 응력조건하에서 나타나는 표면파의 반사특성에 관하여 연구하였다. 또한 이론적 결과와 실험적 결과를 상호 비교, 분석하였고, SEM을 사용하여 이들 작은 피로균열을 관찰하였다. 초음파를 이용한 피로균열의 균열 개구 거동에 관한 연구에서 피로균열의 유효균열 특성을 초음파법으로 평가 할 수 있었다.

• 한국해양공학회지
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• 제19권6호통권67호
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• pp.64-71
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• 2005

The welding methods have been applied to the most structural products used in the automobile, ship construction, and construction. The structure steel must have sufficient strength of structure; However, the mechanical properties of the welded part changes when it is welded. Therefore, the stability or life of the structure may be affected by the changed mechanical properties. The mechanical properties of the welded part must be examined in order to ensure the safety of structure. In this research, the SS400 steel and the STS304 steel were used to estimate the mechanical properties of the HAZ by weld thermal cycle simulation. In this study, the materials were used to examine the weld thermal cycle simulation characteristic, under two conditions: the drawing with diameter of $\Phi$10 and the residual stress removal treatment. To examine the mechanical properties by the weld thermal cycle simulation, the tensile test was carried out in room temperature. The crosshead speed was lmm/min.

• Corrosion Science and Technology
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• 제20권2호
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• pp.69-76
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• 2021

In this work, we have performed a corrosion failure analysis of a leaking tube connected to an upper header of a condensate pre-heater in a heat recovery steam generator. It was revealed that the leakage position in the tube was the location where the materials were easily vulnerable due to tensile residual stresses induced by the material manufacturing process and welding process. In addition to an imbalance in the module induced by temperature difference during operation of the pre-heater, the weight of the modules and thermal fatigue provoked a type of stress of tensile-tensile fatigue on the tube. Thus, the leakage position of the pre-heater was exposed to the tensile stress on the inner surface of the tube facing the gas, which rendered the unstable oxide layer susceptible to corrosion and the formation of pits on the water side. The cracks propagated along with the degraded microstructure in a transgranular cracking mode under fatigue loading and finally resulted in water leakage.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권5호
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• pp.461-466
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• 2013

본 논문은 조선해양 구조물 주판의 맞대기용접 수축에 대한 특성을 연구하였다. 주판의 맞대기 용접은 입 열과 냉각과정에서 수축 변형이 일어나 최종 완성된 모재의 치수와 설계 치수가 다르게 된다. 이는 선박의 블록 생산 품질 불량으로서 교정 작업이 필요하며 생산성 향상의 저해요인이다. 이에 대형 구조물 주판의 맞대기용접 수축 변형에 관한 실험을 통하여 I, Y, V 형상의 용접잔류응력 수축 변형 데이터를 확보하고 두께 11 t ~ 21.5 t 범위에서는 1 ~ 2 mm의 한정된 범위의 수축 량이 균일하게 나타나는 특징과 용접부의 열전달 영향이 Seam Line 한쪽을 기준으로 최대 약 1000 mm 이내에 국한되어 모재의 자중이 수축 량에 미치는 영향은 크지 않았고 또한 수축 변형을 최소화하기 위해 설계단계에서 Groove 형상에 따라 수축마진을 다르게 적용해야 함을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권4호
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• pp.263-270
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• 2017

조선소에서 사용되는 대형 셧오프 밸브의 개폐를 위한 용기의 경우, 저압의 고정식 대형 공기탱크가 사용되고 있는데, 이는 먼 거리에 있는 밸브에 공압을 공급해야 할 경우, 추가 배관이 필요하며 수송도중 압력 강하가 발생하는 문제점이 있다. 이에 본 논문에서는 작업자들의 편의성을 증대시키고, 공기누설로 인한 폭발 방지를 위하여 고압의 휴대형 용접식 질소용기(11 kg, 10 L 및 50 bar)의 설계를 수행하였다. 구조적으로 취약한 용접부를 최소화하기 위하여 용기의 외형을 타원형으로 설계하였으며, 기준 무게 및 용적 충족과 사용압력에 대한 구조안전성을 확립하기 위하여 용기의 두께와 장단축 비를 설계하였다. 또한 용접 잔류응력 예측을 위해 APDL(ANSYS Parametric Design Language)을 이용하여 과도 열-구조 연성해석을 수행하였으며, 내압에 의한 구조안전 및 피로수명을 검증하였다.