• 월간 기계설비
• /
• no.11 s.208
• /
• pp.83-87
• /
• 2007

최근 조선소에서 선박 제작 중 용융된 쇳물에 용접(절단)작업용 LPG호스가 녹아 가스가 누출, 폭발한 사고 발생함에 따라 한국가스안전공사가 용접(절단)작업용 제품의 제조 및 사용실태 현장조사를 실시했다. 조사결과 대형 조선소 등에서는 유사사고를 방지하기 위해 여러 가지 안전대책을 자체적으로 마련.시행중이나 일부 작업환경에서는 부적정한 사례도 발견할 수 있었다. 또한 용접(절단)작업용 가스 기자재의 검사품(또는 KS품) 사용에 대한 강제규정이 없어 현장에서는 가격이 저렴한 제품을 선호하여 상대적으로 불안전요소가 많은 실정으로 나타났다.

• Proceedings of the KWS Conference
• /
• v.43
• /
• pp.49-51
• /
• 2004

레이저 아크 하이브리드 용접에서 보호가스로 헬륨을 사용하였을 때 레이저에 의해 발생하는 금속 증기가 아크 플라즈마의 거동에 미치는 영향에 관하여 시뮬레이션 하였다. 해석에 필요한 기본적인 물성치들은 헬륨과 금속 증기의 부분압에 따라 비율로서 결정하였고 아르곤을 사용하였을 때와 비교하여 헬륨 플라즈마의 특성을 파악하였다. 또한 보호가스의 종류에 따라 레이저 빔의 흡수율을 계산하여 고옥의 플라즈마가 발생할 때 헬륨 보호가스가 적당함을 보였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
• /
• 2005.07b
• /
• pp.978-980
• /
• 2005

자기 누설 탐상(Magnetic Flux Leakage : MFL) 시스템은 비파괴 검사의 한 방법으로 검사 대상 물체를 적절히 포화시켜 부식이나 결함 부위에서의 누설 자속을 측정하여 결함의 유 무와 크기를 판단하는 방법이다. 대부분 가스관과 가스관을 연결하는 방법으로 용접을 가장 많이 사용하고 있으며 용접부위에서 부식이 가장 많이 발생하고 있다. 용접으로 인해 발생하는 자기 누설신호는 부식신호에 많은 영향을 미친다. 따라서 본 연구는 용접신호가 부식 신호에 미치는 영향을 분석하기 위해 가스관의 용접과 부식과의 거리에 따른 자기누설을 해석하고, 분석하였다. 또한 용접에 의해 왜곡된 부식신호를 보정하고, 판정을 위한 방법을 제시하였다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.1460-1465
• /
• 2012

The semi-automatic gas metal arc welding equipment was developed and the weldability of zinc coated steel pipes was evaluated in terms of strength, porosity and welding parameters including shielding gas composition. The good bead appearance and the reduction of porosity in the welds could be possibly obtained by adding $O_2$ to Ar. The strength and joint efficiency of welds made by the semi-automatic welding equipment was about 1.8 times higher compared with welds manually made. The integrity of welds was confirmed by the water pressure test as well, Finally, it is expected that the weld productivity will be enhanced even unskilled welders can produce quality welds by operating the semi-automatic welding equipment.

• Proceedings of the KWS Conference
• /
• 2010.05a
• /
• pp.20-20
• /
• 2010

GTA (Gas Tungsten Arc)용접은 불활성 분위기에서 용접이 이루어지기 때문에 타 아크용접법에 비해 용접부 품질이 우수하여 고품질이 요구되는 산업분야에 널리 이용되고 있다. 하지만 스테인리스강으로 pipe를 제조하기 위해 GTA 용접을 적용할 경우, Laser 및 고주파 용접 (HFIW)에 비해 용접부 품질 및 용접속도가 낮기 때문에 pipe를 제조하는 산업에서 적용에 제한을 받고 있다. 하지만, GTA는 laser 혹은 HFIW에 비해 가격이 1/10수준으로 낮고, 용접부 gap tolerance 및 용접면 관리범위가 넓은 장점이 있기 때문에 GTA의 용접속도 및 용접품질을 향상시키기 위한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 일반적으로 스테인리스강 GTA용접 시 용접속도를 향상시키기 위해, 모재의 성분 제어 (합금성분 최적화-Al, S, Se, O등), Flux 도포 기술 (산화물을 용접전에 도포하여 용접속도 향상) 및 혼합보호가스 적용 등이 있다. 스테인리스강 용접 시 보호가스로는 용접부 품질을 확보하기 위해 Ar을 주로 사용하고 있다. 하지만 용입 특성을 향상시키기 위해 아크의 온도를 높일 수 있는 He, 혹은 $H_2$ gas를 단독 혹은 혼합하여 사용하고 있다. 오스테나이트계 스테인리스의 경우 용입특성을 향상시키기 위해 Ar에 $H_2$를 2~10%정도 혼합하여 사용하고 있다. 페라이트계 스테인리스강은 수소에 대한 고용도가 상대적으로 작아 용접부 수소 취화를 일으킬 수 있기 때문에 적용에 제한을 받고 있어 그 대안으로 산소를 극히 소량을 혼합하여 용입성 향상에 대한 연구가 보고 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 페라이트계 스테인리스강의 용입특성을 향상시킬 목적으로 Ar에 산소를 미량 첨가 (1%미만) 하여 용접전류 및 산소 함량에 따른 용입특성의 변화에 대해 연구하였다. 또한 기계적인 물성 및 부식특성을 평가하였고, 최종적으로 실용화 가능성을 파악하기 위해 용접전극의 수명 테스트를 실시하였다. 실시한 결과, 산소가 첨가량 증가 할수록 용입특성은 상승하였으며, 기계적인 물성 또한 산소를 첨가하지 않은 경우에 비해 거의 유사한 값을 얻을 수 있었다, 하지만 산소함량이 증가 할수록 전극의 수명은 감소하여 교체주기가 증가함을 알 수 있다. 본 연구를 통해 얻어진 기술을 상용화시키기에는 극복해야할 문제가 있지만, 소재 합금성분 설계 시 용접생산성 향상위한 산소성분 범위를 제시할 수 있으리라 판단된다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.14 no.2
• /
• pp.535-541
• /
• 2013

The present study was carried out to investigate the effects of welding parameters such as current, voltage and shielding gases on the bead shape, microstructures and hardness. It was confirmed that bead height was lowered and bead depth was increased with increasing voltages while height, depth and width of beads increased with welding currents. The hardness of weld metals with Ar+10% $O_2$ and Ar+20% $CO_2$ was low due to the formation of grain boundary and polygonal ferrites while that of weld metals with Ar+2% $O_2$ was high due to the presence of acicular, bainitic and sideplate ferrites.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
• /
• v.34 no.9
• /
• pp.1137-1143
• /
• 2010

This paper presents a fatigue design method for plug- and ring-type gas-welded joints, which takes into account the effects of welding residual stress. To develop this method, we simulated the gas-welding process by performing nonlinear finite element analysis (FEA) To validate the FEA results, numerically calculated residual stresses in the gas welds were then compared with experimental results obtained by the hole-drilling method. To evaluate the fatigue strength of plug- and ring-type gas-welded joints influenced by welding residual stresses, the use of stress amplitude $(\sigma_a)_R$, which includes the welding residual stress in gas welds, is proposed $(\sigma_a)_R$ on the basis of a modified Goodman equation that includes the residual stress effects. Using the stress amplitude $(\sigma_a)_R$ at the hot spot point of gas weld, the relations obtained as the fatigue test results for plug and ring type gas welded joints having various dimensions and shapes were systematically rearranged to obtain the $(\sigma_a)_R-N_f$ relationship. It was found that more systematic and accurate evaluation of the fatigue strength of plug- and ring-type gas-welded joints can be achieved by using $(\sigma_a)_R$.

• Journal of Welding and Joining
• /
• v.1 no.2
• /
• pp.1-6
• /
• 1983

용접중 발생되는 흄(Fume) 및 가스는 용접작업 환경을 오염시킬 뿐만 아니라 인체에 매우 유해하다. 용접 흄(Fume)은 금속 산화물로 구성된 아주 작은 입자이며 가스는 일반적으로 CO, CO$_{2}$, NO$_{x}$, SO$_{x}$, XF 등으로 구성되어 있다. 일반 피복 아아크 용접봉에서 발생되는 용접 흄은 인체에 매우 해로운 영향을 미친다. 즉 다량 흡입하게 되면 두통, 발열 등 급성 증상이 발생한다. 또한 소량을 장시간 흡입해도 진폐 등 만성증상을 일으킨다. 그러므로 현 국내 용접장에서는 흄에 의한 장해 방지를 위하여 충분한 환기시설과 완벽한 보호구 착용, 그리고, 용접 재료 자체의 흄 발생량을 감소시킨 저흄 용접봉(low fume type electrode)의 사용 방법 등이 검토 실시되고 있다. 본 보고서에서는 흄에 대한 올바른 인식을 꾀하는 한편, 용접자의 건강 보호를 목적으로 개발된 조선 및 철구조물의 주요 용접 재료인 철분 산화철계 저흄 용접봉에 관하여 소개하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.7-14
• /
• 1996

3D 기피 현상에 따른 인력난은 이제 국내 산업계 전반에 걸친 커다란 문제가 되었으며, 특히 용접 및 절단 공정에서는 그 정도가 심각한 상황으로 숙련된 기술자 의 확보가 용이하지 않은 상황이다. 따라서 많은 기업에서는 제품의 품질향상과 대량 생산 능력을 갖추기 위해서 용접 및 절단 공정에서의 자동화를 추진하고 있으며, 로봇 을 이용한 방법이 각광을 받고있다. 그러나 이 경우에도 용접용 로봇과 절단용 로봇을 비교하여 보면, 일본의 경우, 절단용으로 출하되는 로봇의 수는 용접용 로봇의 1/70 - 1/100 수준이다. 국내의 경우 최근 들어 용접분야에서의 로봇의 이용은 활성화 되어 있는 편이지만, 절단의 경우는 적용예가 드문 실정이다. 절단용 로봇의 경우 로봇 이용분야가 가장 발달된 일본의 경우도 1988년부터 로봇을 절단용으로 이용하기 시작 하였으며, 그 이용분야도 레이저 절단과 워터젯트 절단에 치중되어 있다. 그러나 현실 적으로 국내 산업현장에는 주로 가스절단이 절단의 주류를 이루고 있는 실정으로, 이에 대한 로봇 응용 시스템의 개발이 시급하다. 대우중공업에서는 가스절단 로봇을 국삭기 Boom측판에 개선가공 공정에 적용하여, 가스절단 분야에의 로봇 적용이라는 가능성을 보여주었으며, 본고에서 그 내용을 소개하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• v.13 no.4
• /
• pp.36-45
• /
• 1995

우리나라의 용접 기능 인력의 검정제도는 국제적 수준에 비교하여 그 질이 현격히 떨어지고 있다. 따라서 현재 우리나라의 용접사의 기량이 국제적으로 공인을 받지 못함으로 해서, 일본 강구조물 건설 시장에 참여하고자하는 우리나라 건설업체 의 용접기능공의 자격증이 전혀 인정을 받지 못하고 일본용접 협회에서 우리나라에와 기량 검정을 일본공업규격에 맞춘 새로운 기량 검정 시험을 치루고 자격증을 발급하고 있는 실정이다. 앞에서 언급한 바와 같이 도시가스관 용접부의 절반이 가스 누설된다 는 사실은 단순히 건설제도의 문제를 떠나서 용접사의 수준을 증명하는 일이기 때문 이다. 이러한 모든 문제점은 전문성이 전적으로 결여되고, 각 산업 분야의 특성을 무시한 패키지식 기능 인력의 공급을 담당하고 있는 한국산업인력공단과 이를 뒷받침 하는 현행 국가기술자격법에 기인하고 있다. 현재 운용되고 있는 국가기술자격법은 1973년도 처음 제정되어 지금까지 20여년 넘게 지속되어 오고 있으나 적어도 용접분야 의 자격증 효용은 아직까지도 산업 현장에서 뿌리내리고 있지 못한 실정이다. 뒤늦게 나마 정부가 국가기술 자격법의 폐해를 인정하고 이의 개정을 발표하였으나 용접계의 결연한 의지로 새롭게 국제적으로 인정받을 수 있는 용접사 기량 검정 제도를 개발하 여 이의 시행 의지를 밝혀야 제대로 된 용접사의 배출이 가능할 것이다.