• 대한기계학회논문집A
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• 제41권6호
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• pp.455-467
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• 2017

본 논문에서는 원통형 다층 이종 금속 용접부를 대상으로 유한요소 해석을 수행하여, 열원 입력 방법과 용접 비드 생성 방법이 용접 잔류 응력 분포에 미치는 영향을 고려하였다. 열원 입력 방법은 열속 입력 방법과 온도 경계조건 입력 방법으로 나누어 비교하였고, 용접 비드 생성 방법은 요소망 생성 방법과 평온 요소망 방법으로 나누어 비교하였다. 두 열원 입력 방법에 따른 열 해석 결과는 차이가 있었으나, 응력 해석 결과는 유사하였다. 이것은 고온(약 $1000^{\circ}C$ 이상)에 노출되었던 영역이 비슷하고, 고온에서 재료의 강도가 매우 낮아 용접 비드의 온도가 용접잔류응력에 미치는 영향이 미미하기 때문이다. 두 용접 비드 생성 방법의 용접 잔류응력 분포는 유사하였지만 요소망 생성 방법 적용 시 용접 비드 경계에서 겹침과 들뜸이 발생하였다. 대변형이 발생하는 모델의 용접부 형상을 정확하게 모사하기 위해서는 평온요소망이 더 적합하다고 판단된다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제33권1호
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• pp.61-71
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• 2015

The effect of welding condition on microstructure and mechanical property of Plasma-MIG Hybrid Weld between Al 5083 plates(thickness : 10mm) was investigated. 1 pass weld without any defects such as puckering, undercut, and lack of fusion was obtained by 150~200A of plasma current and 5~7mm of welding speed. Gas porosities and shrinkage porosities were existed in the weld near fusion line. As welding speed and plasma current were decreasing, the area fraction of porosity was increasing. The hardness of the weld is increasing as welding speed. On the basis of microstructural analysis, Mg segregated region near dendrite boundaries tends to increase with the welding speed. In the result of hardness test, Distribution of hardness in fusion zone showed little change with the plasma current. However, when the welding speed increased, hardness in weld metal markdly increased. It could be considered that effect of heat input to growth of the dendritic solidification structures. Based on tensile test, tensile properties of weld metal was predominated by area fraction of porosities. Consequently, tensile properties can be controlled by formation site and area fraction of porosity.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권4호
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• pp.209-215
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• 2020

본 논문에서는 에지 향상과 활성 윤곽선을 이용한 용접 비드 영상의 영역화 알고리즘을 제안한다. 제안 방법에서는 에지 향상을 위하여 고주파 필터링과 대비개선을 수행하며, 이후 활성 윤곽선 방법을 적용하면 용접비드만의 영역을 얻을 수 있다. 제안된 알고리즘은 고주파 필터링을 통하여 에지를 검출하며, 대비 개선을 이용하여 검출된 에지를 강화한다. 이렇게 에지 정보를 향상시킨 후에 활성 윤곽선 방법을 적용하여 용접비드 영역을 추출할 수 있다. 제안 알고리즘은 용접 비드 영역화를 위한 기존의 방법들 보다 우수한 성능을 보였다. 제안된 알고리즘의 객관적 신뢰성을 위해 기존의 다양한 고주파 필터링 방법들과 비교하여 용접 비드 영역화가 우수함을 확인하였다. 제안된 방법은 영역화된 용접 비드에 대해 추가적인 절차를 통하여 용접 비드의 품질 평가를 하는데 있어 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제9권4호
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• pp.328-338
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• 1985

When the low temperature service steels are used as materials for welded structure, some problems-brittleness and weld cracking, etc.-occur in welded part due to the change of mechanical and metallurgical characteristics resulted from the thermal cycle during the welding procedure. In this study, the experiments were conducted to investigate the change of mechanical and metallurgical characteristics of the welded part for the low temperature and high pressure service steels. Moreover, the Static and Dynamic Implant Test Method was introduced to this study in order to find out the mechnism of weld cracking. In addition, the fracture toughnesses of welded bond were inspected under the various low temperature environments. Main results obtained are as follows; 1) The effect of the hydrogen on the fatigue characteristics of the weld bond can be estimated by the new self-contrived Dynamic Implant Test equipment. 2) The fine micro-structure and low hardness in the heat affected zone can be obtained by the small heat input multi-pass welding. 3) The susceptibility of the delayed cracking is largely affected by the condition of used electrode. 4) The transition temperature of the fracture surface in weld bond appears to be higher 20 .deg. C than that in base metal.

• 한국공작기계학회논문집
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• 제16권6호
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• pp.71-78
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• 2007

There have been continuous efforts to automate welding processes. This automation process could be said to fall into two categories, weld seam tracking and weld quality evaluation. Recently, the attempts to achieve these two functions simultaneously are on the increase. For the study presented in this paper, a vision sensor is made, and using this, the 3 dimensional geometry of the bead is measured in real time. For the application in welding, which is the characteristic of nonlinear process, a fuzzy controller is designed. And with this, an adaptive control system is proposed which acquires the bead height and the coordinates of the point on the bead along the horizontal fillet joint, performs seam tracking with those data, and also at the same time, controls the bead geometry to a uniform shape. A communication system, which enables the communication with the industrial robot, is designed to control the bead geometry and to track the weld seam. Experiments are made with varied offset angles from the pre-taught weld path, and they showed the adaptive system works favorable results.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.55-55
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• 2009

FGB(Flexible Glasswool Backing) Submerged Arc Welding has been one of the main welding processes for one side butt welding in shipbuilding industries, which can efficiently improve the welding productivity by the addition of a supplementary filler metal into the molten weld pool. As recent ships have become larger in size, the application of high tensile and higher grade of steels has been continuously increased. Single pass FGB SA welding process accompanies such a high heat input when welding thick plates that the mechanical properties of weld metal can be dramatically degraded. This study has been performed in order to obtain high toughness and tensile properties of high heat input FGB SA welds, and to evaluate the effect of alloy elements on their mechanical properties. To complete welding 25mm-thick EH36 grade steel plate by single pass, 1.2mm diameter and 1.0mm long cut wires has been distributed in the groove before welding, and three different test coupons have been made using C-1.5%Mn, C-1.8%Mn-0.5%Mo, and C-1.4%Mn-1.7%Ni cut wires to investigate the influence of nickel(Ni) and molybdenum(Mo) on the mechanical properties of welds. Test results showed that the addition of Ni and Mo effectively promotes the formation of Acicular Ferrite(AF), while significantly reducing the amount of Grain Boundary Ferrite(GBF) in weld metal microstructures, which resulted in a beneficial effect on low temperature impact toughness and strength.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권3호
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• pp.81-88
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• 2002

용접구조물의 루트부는 외력에 의한 응력 집중에 의해 파손되기 쉽다. 따라서 구조물의 안전성 및 신뢰성 측면에서 홈 가공한 그루브 용접에 의한 완전용입 용접이 일반적으로 요구되어진다. 하지만 필릿 T-이음부 용접은 루트부의 갭과 같은 불완전 용입부를 만들어내기 쉬움에도 불구하고 홈 가공 시간 및 용접봉 소모량을 줄이기 위해 이러한 필릿용접이 자주 행해지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 필릿 용접구조물의 플래이트(또는 플랜지)와 웨브 부분에 발생하는 용접잔류 응력과, 특히 불완전 용입에 의한 루트부 갭을 갖는 양면 T-이음부의 노치부분에 발생하는 잔류응력 분포를 해석하고자 하였다. 해석을 위해서 서브머지드 아-크 용접에 의한 단층 및 다층패스용접 모델을 선정하였으며, 열전도 및 열탄소성 이론을 고려한 유한요소 프로그램을 사용하였다.

• 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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제41권4호
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• pp.321-327
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• 2017

본 연구에서는 수평 자세에서의 TIG 용접 시 반응표면법(RSM)을 이용하여, 최적의 이면비드 형상을 구하는 연구를 진행하였다. 입력변수로는 베이스 전류, 피크 전류, 용접속도를 선정하였고, 이면비드 폭을 용접품질에 관한 출력변수로 하여 목표값을 5.4 mm로 설정하였다. Box-Behnken 실험계획법에 따라 실험을 진행하였고, 비드 폭에 관한 2차 회귀모형을 구한 후, F-테스트를 이용하여 회귀모델을 검정하였다. 그리고 망목특성의 호감도 함수를 사용하여 이면비드 형상을 평가함으로써 최적화를 수행하였다. 이렇게 도출된 최적의 용접조건은 코드화된 값으로 베이스 전류; 0.9204, 피크 전류; 0.8676, 용접속도; 0.3776이었다. 검증실험 결과 목표값에 근접한 5.38 mm의 이면비드 폭을 얻을 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제23권3호
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• pp.212-219
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• 2003

본 연구의 목적은 음향방출법을 이용하여 고 장력강 용접부의 응력부식균열특성을 평가하는데 있다. 이를 위해 용접재와 후열처리재를 대상으로 인공해수에서 저 변형률로 하중을 가하면서 응력부식균열을 일으키고, 동시에 음향방출법에 의해 손상과정을 감시하였다. 부식환경은 전위계에 의해 제어되었으며, 시험편에는 각각 -0.8V와 -1.1V의 전위 값을 가하였다. -0.8V인 부식환경 하에서 일층 용접부는 후열처리재에 비해 단위 시간당 AE counts수가 훨씬 많이 발생하였으며, 응력부식균열과정에서 균열의 발생 및 합체가 가장 활발하게 이뤄지고 있음을 누적 AE counts의 결과로부터 확인할 수 있었다. 가해진 전위 값이 -1.1V인 경우, 일층 용접재의 파단시간은 이층 용접재에 비해 줄었고, AE counts수는 이층 용접재에 비해 현저히 많이 발생하였다 AE진폭 범위는 -0.8V 일층 용접재에서 가장 높았고, -1.1V 일층 용접재에서 가장 작은 값을 보였는데, fractography분석결과 AE 진폭 범위는 균열의 크기 및 폭과 밀접한 관계가 있음을 알 수 있었다.