• 대한기계학회논문집A
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• 제24권7호
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• pp.1817-1825
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• 2000

The purpose of this study is to examine the fracture toughness of the welded pipe from the viewpoint of FATT for the S38 and S42 steels used widely as the pipe material. Post weld heat treatment(PW HT) was carried out like following conditions: temperature of 67$0^{\circ}C$, I hour of holding time and cooling in furnace. Fracture toughness was obtained by measuring the crack opening displacement(COD) of the notched specimens over the range of temperature from -14$0^{\circ}C$ to -$25^{\circ}C$. Hardness values at fusion line near around were the highest and the microstructures at welded zone were coarsened. Regardless of the pipe materials, COD and temperature curves of the as-welds were moved toward higher temperature compared with those of the parents. However, COD and temperature curves of the PWHT specimens were positioned at lower temperature compared with those of the as-welds. The more heat input causes to decrease the COD values at the constant temperature. It was verified through the recrystallization treatment that PWHT was attributed to move toward lower temperature region considerably due to the improved plastic deformation at the same applied COD value of 0.3mm and softening effect. In case of the weldment of S38 steel, cleavage fracture was observed at -105$^{\circ}C$ unlike the structural steels, in which brittle fracture mode was generally shown at - 196$^{\circ}C$.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.116-116
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• 2009

마그네슘 합금은 구조용으로 사용 가능한 금속 재료 중 가장 가벼운 소재이며, 동시에 비강도 및 비강성과 같은 기계적 특성이 우수하여 알루미늄 합금의 뒤를 이을 차세대 경량 재료로써 주목을 받고 있다. 더욱이 석유자원의 대부분을 소비하고 있는 운송기기 분야에서는 경량화를 통한 연비향상과 배출가스 저감이 가장 큰 과제이며, 이 문제를 해결하기 위한 노력의 일환으로 최경량 소재인 마그네슘 합금의 사용량은 더욱 증가할 것으로 기대된다. 한편 기존의 마그네슘 합금 관련 연구는 새로운 합금의 개발에 치우쳐 있었으며, 상대적으로 이들 합금을 활용하기 위한 가공기술, 특히 용접에 대한 연구는 아직까지 많이 부족한 실정이다. 이는 철강재와 비교하여 마그네슘 합금의 고유물성이 용접의 관점에서는 상당히 열악하기 때문으로, 마그네슘은 융점 및 비점은 낮은 반면, 증기압과 열전도율은 높고 표면장력 및 점성은 낮은 특성을 가지고 있다. 그러므로 타 공법에 비해 상대적으로 입열이 적고 고속용접이 가능한 레이저의 적용이 최적으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 Nd:YAG 레이저를 사용하여 압연판재로 상용화되어 있는 AZ31B 마그네슘 합금의 맞대기 용접성을 조사하였으며, 용접부의 미세조직과 용접조건에 따른 용접부의 기계적 특성을 비교 및 검토하였다. 용접부의 기계적 특성은 인장 및 경도시험을 통해 평가하였다. 그 결과 레이저 출력 1.2kW를 적용한 경우에 안정적인 강도를 얻을 수 있었으며 레이저 출력 1.5kW, 용접속도 80mm/sec의 조건에서 모재 인장강도 대비 103% 그리고 연신율 대비 47.1%의 최적의 결과가 얻어졌다. 또한 용접부의 경도는 모재와 동등하거나 다소 높은 수준이었다. 이는 용접시 용접부내 잔류하는 알루미늄에 의한 고용 강화 효과와 금속간화합물의 석출 빈도 증가, 그리고 레이저 용접의 특징인 급열급랭 공정에 기인한 결정립 미세화의 영향 때문으로 사료된다. 한편 용접부 미세조직을 관찰한 결과, 열영향부의 존재는 두드러지지 않았으며 용융경계부에서는 주상정이, 그리고 용접부 가운데에서는 등축정이 관찰되었다.

• 수산해양기술연구
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• 제36권4호
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• pp.322-328
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• 2000

남해안 연근해에서 조업하는 정치망 어선에 양망작업시 보조기계로 사용되는 캡스턴의 드럼에서 용접부 온도분포 및 구배를 해석한 결과의 주요 사항은 다음과 같다. 1. 용융부 근처는 냉각개시 1초 이내에 950$^{\circ}C$/sec, 10초 이내는 40$^{\circ}C$/see 정도의 급격한 냉각속도가 형성되었다. 2. 열영향부(HAZ)는 용접 후 1초가 경과할 때 370$^{\circ}C$/sec의 가열속도로 온도가 증가한 후, 이 후 25$^{\circ}C$/sec 냉각속도로 온도가 감소한다. 용접종료 10초 후 모재 내부에는 1.64$^{\circ}C$/mm, 40초가 지났을 때는 0.26$^{\circ}C$/mm 정도의 온도구배가 형성되었다. 3. 용접부 근처는 길이 방향을 따라 격심한 온도편차를 보이고 있으나 두께방향으로는 거의 나타나지 않는다. 이 결과는 향후 캡스턴 드럼의 용접부 최적설계시, 탄소성 열응력 및 열변형 거동을 해석하는 연구의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국강구조학회 논문집
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• 제10권2호통권35호
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• pp.303-315
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• 1998

크레인 주행거더에 발생된 피로균열에 대한 보수방법으로 stop-hole(5mm 또는 9mm), stop-hole에 고력볼트 체결, 용접. 첨판과 고력볼트에 의한 4가지 보수방법을 적용하였다. 이중에서 stop-hole로 보수를 한 경우와 용접보수를 한 경우에는 재균열이 발생하였다. 그러나 stop-hole에 고력볼트를 체결한 경우 및 첨판과 고력볼트로 보수한 경우에는 재균열이 발생하지 않았다. 보수전과 보수후 피로강도를 비교해보면 stop-hole 또는 stop-hole과 고력볼트로 보수를 한 경우에는 모두 보수전과 동등한 피로강도를 얻었다. 용접보수를 할 경우에는 정확한 시공이 시행되면 보수전과 동등한 피로강도를 기대할 수 있지만. 시공이 잘못되면 피로강도가 현저하게 저하될 수 있음을 알 수 있었다. 피로균열이 발생된 위치에 첨판과 소요볼트를 시공할 수 있는 조건이라면 첨판과 고력볼트로 보수하는 것이 가장 확실한 보수법임을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제19권6호
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• pp.426-432
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• 1999

발전설비를 구성하는 주요 기기중 펌프, 발브, 배관 등의 용접부에 발생할 수 있는 균열 등의 결함을 검출하기 위한 plus-point 와전류검사탐촉자를 설계하여 결함을 검출하고 그 크기를 측정할 수 있는 검사기법을 연구하였다. 차동형 모드로 운전되는 plus-point 와전류탐촉자는 2개의 "I"자형 코일 이 십자형태로 교차되어 있으며, 탐촉자와 시험체 표면사이의 lift-off 변화에 의한 영향이 재래식 표면 탐촉자에 비해서 작게 발생하는 특징이 있다. 결함에 대한 탐촉자 반응을 평가하기 위해서 304 스텐 인레스강 용접부에 인공결함인 균열성 노치를 방전가공하여 시험편을 제작하였으며, 이를 활용하여 plus-point 와전류탐촉자의 결함 검출, 종류 판별 및 크기를 측정 할 수 있는 기법을 연구하였다.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제24권4호
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• pp.425-431
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• 2016

The usage of Friction Stir Welding(FSW) technology has been increasing in order to reduce the weight in automobile industries. Previous studies that investigated on the FSW have focused on the aluminum alloy. In this study, Al6061-T6 alloy plates having 5 mm of thickness were welded under nine different conditions from three tool rotation speeds: 900, 1000 and 1100 rpm, and three feed rates: 270, 300 and 330 mm/min. Specimen size of Micro Shear Punch(MSP) test was $10{\times}10{\times}0.5mm$. The mechanical properties were evaluated by MSP test and Analysis of Variance (ANOVA). The specimens were classified by advancing side(AS), retreating side(RS), and center(C) of width of tool shoulder. The optimal welding condition of FSW based on micro strengh was obtained when the tool rotation speed was 1100 rpm and the feed rate was 300 mm/min. The maximum load measured AS, RS, and C in the weldment was measured 554.7 N, 642.9 N, and 579.2 N, respectively.

• Journal of Welding and Joining
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• 제12권1호
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• pp.59-72
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• 1994

This paper presents an on-line quality monitoring and control method to obtain a uniform weld quality in gas metal arc welding (GMAW) processes. The geometrical parameters of the weld pool such as the top bead width and the penetration depth plus half back width are utilized to assess the integrity of the weld quality. Since a good quality weld is characterized by a relatively high depth-to-width ratio in its dimensions, the second geometrical parameter is regulated to a desired one. The monitoring variables are the surface temperatures measured at various points on the top surface of the weldment which are strongly related to the formation of the weld pool The relationship between the measured temperatures and the weld pool size is implemented on the multilayer perceptrons which are powerful for realization of complex mapping characteristics through training by samples. For on-line quality monitoring and control, it is prerequisite to estimate the weld pool sizes in the region of transient states. For this purpose, the time history of the surface temperatures is used as the input to the neural estimator. The control purpose is to obtain a uniform weld quality. In this research, the weld pool size is directly regulated to a desired one. The proposed controller is composed of a neural pool size estimator, a neural feedforward controller and a conventional feedback controller. The pool size estimator predicts the weld pool size under growing. The feedforward controller compensates for the nonlinear characteristics of the welding process. A series of simulation studies shows that the proposed control method improves the overall system response in the presence of changes in torch travel speed during GMA welding and guarantees the uniform weld quality.

• Journal of Welding and Joining
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• 제32권1호
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• pp.15-21
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• 2014

FCAW(Flux Cored Arc Welding), SAW(Submerged Arc Welding), EGW(Electro Gas Welding), and three-pole SAW are applicable in manufacturing the offshore wind tower. In this paper, mechanical properties of these welded-joints for TMCP steels were evaluated in all above welding processes. The tensile strength of welded-joints for all the welding methods satisfied the standard guideline (KS D 3515). No cracking on weldment was found after the bending test. Changes of weldedments hardness with welding processes were observed. In a weld HAZ (heat-affected zone), a softened HAZ-zone was formed with high heat input welding processes (SAW and EGW). However, the welded-joint fractures were found in the base metal for all cases and small decrease in welded-joint strength was caused by a softened zone. The multi-pole SAW welds exhibited similar mechanical properties comparing to the one with one-pole SAW process.

• 한국해양공학회지
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• 제22권3호
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• pp.82-88
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• 2008

The diesel engine of the merchant ship has been aperated in severe environments more and more, because the temperature of the exhaust gas of a combustion chamber is getting higher and higher with increasing use of heavy oil of law quality, due to the significant increase in the price of oil in recent some years. As a result, the degree of wear and corrosion between exhaust valve and seat ring is more serious compared to other engine parts. Thus the repair welding of exhaust valve and seat ring is a unique method to prolong the life of the exhaust valve, from an economical point of view. In this study, the corrosion property of both weld metal and base metal was investigated using electrochemical methods such as measurement of corrosion potential, cathodic and anodic polarization curves, cyclic voltammogram, and polarization resistance in 5% H2SO4 solution. The test specimen was a part of an exhaust valve stem being welded as the base metal, using various welding methods. In all cases, the corrosion resistance as well as hardness of the weld metal zone was superior to the base metal. In particular, plasma welding showed relatively good properties for both corrosion resistance and hardness, compared to other welding methods. In the case of DC SMAW (Shielded metal arc welding), corrosion resistance of the weld metal zone was better than that of the base metal, although its hardness was almost same as the base metal.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권2호
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• pp.135-143
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• 2013

마찰교반용접은 운송 분야 등에서 널리 상업화되고 있다. 본 연구는 마찰교반용접된 A2024-T4 합금의 결함을 비파괴검사(방사선투과검사, 초음파탐상시험, 전기전도도시험)와 파괴시험(인장강도 및 미세조직 관찰)을 실시하여 관찰하였다. 실험 결과 결함 분포도를 얻을 수 있었다. 방사선투과검사에서 발견되지 않은 미세결함이 초음파탐상시험에서는 발견되었으며, 초음파탐상시험은 음압의 차이와 그에 대응하는 색에 의해 결함의 정도를 검사할 수 있는 효과적인 방법이었다. 또한 전기전도도 측정값은 결함의 양이 많아짐에 따라 감소하는 경향을 보였다. 비파괴검사와 파괴검사를 통해 얻은 가장 건전한 조건의 이음 효율은 91% 이었다. 따라서 비파괴검사는 마찰교반용접된 A2024-T4 합금을 검사하는데 있어서 효과적인 방법이라 사료된다.