• Journal of Welding and Joining
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• 제15권3호
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• pp.47-55
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• 1997

Dynamic characteristics of the short circuit mode are investigated using the Volume of Fluid (VOF) method. When the initial molten drop volume, contact area and wire feed rate are given, rate change of the molten bridge profiles, pressure and velocity distributions are predicted. The electromagnetic force with proper boundary conditions are included in the formulation to consider the effects of welding current. It is found that the molten metal is transferred to the weld pool mainly due to the pressure difference caused by the curvatures in the initial stage, and electromagnetic force becomes dominant factor in the final stage of short circuit transfer. Necking occurs at the contact position between the molten drop and weld pool, and the initial molten drop volume and welding current have significant effects on break-up time.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1998년도 특별강연 및 춘계학술발표 개요집
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• pp.188-192
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• 1998

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1999년도 특별강연 및 추계학술발표대회 개요집
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• pp.74-77
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• 1999

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.65-65
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• 2009

철강 재료의 GMA 용접 시, 보호가스로 $CO_2$ 가스를 사용하면 가격이 저렴하고 용입이 깊다는 장점이 있어 국내에서 광범위하게 사용되어 왔다. 그러나 일반적으로 활성가스인 $CO_2$를 사용한 GMA용접은 아크가 불안정하고 스패터가 많이 발생한다는 단점이 있어 아크 안정성 개선의 필요성이 부각되었다. 거기다 용접 자동화 및 용접 품질의 고급화 추세로 아크 안정성이 $CO_2$용접에서 점점 중요해지면서, 아크 안정화 및 스패터 저감을 위한 연구가 활발히 진행되어 왔다. 본 연구에서는 GMA 용접 재료인 solid wire의 표면에 이온화 에너지가 낮은 금속인 인듐(In)을 전해 도금하여 중전류의 $CO_2$ 용접에 적용하였다. 고속 촬영과 아크 모니터링 분석을 통하여 금속 이행 모드 및 아크 안정화에 미치는 영향에 관하여 연구하였다. 동일 전압, 전류 조건에서 도금 두께를 달리하여 용접을 실시, 도금 두께에 따른 아크 안정성의 경향을 분석하였다. 그 결과 도금 두께가 두꺼워짐에 따라 아크가 넓어지는 것을 확인하였으며, 이는 아크 내에 이온화도가 높은 인듐 이온이 다량 포함됨으로써 이온의 양이 증가하기 때문인 것으로 생각된다. 또한 도금 두께가 일정 이상이 되면, 이행 모드가 용적의 아래에서 아크가 발생하는 반발 이행 모드에서 용적의 윗부분에서 아크가 발생하는 입상 용적 이행 모드로 바뀌었으며, 이때 단락 수가 현저히 줄어들어 아크가 안정해졌다. 이에 따라 인듐 도금 와이어는 기존보다 낮은 전류 영역에서도 안정적인 아크와 금속 이행 모드를 가지게 됨을 확인하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.65-75
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• 1998

GMA 용접 중 100% $CO_2$ 가스를 사용하는 $CO_2$ 용접은 경제적이고 고능률적이라는 점 때문에 많이 사용되고 있다. $CO_2$ 용접의 아크현상과 스패터 발생량은 용접용 와이어의 화학성분, 실드가스, 용접조건 등에 영향을 받는다. 특히 용접조건은 용적이행 모드를 결정하기 때문에 스패터 발생량에 커다란 영향을 미친다. 본 연구는 $CO_2$ 용접 재료 중 두 type의 FCW(titania계, semi-metal계)를 이용하여 용접조건을 변화시켜 아크현상과 스패터 발생량을 파악하여 용접부의 품질 평가와 용접조건 설정에 기여코져 한다. 본 연구를 통해, 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다. 1) 저전류 영역(140A)의 FCW 모두 22V까지는 전형적이 단락이행이 나타났고, 스패터 발생량의 증가와 저전류 스패터 입도를 대립화하였다. 2) 대전류 영역(320A)의 전형적인 globular이행에서 titania계 FCW가 semi-metal계 FCW보다 아크 안정성이 양호하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제9권3호
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• pp.34-40
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• 1991

An automatic welding system was constructed with a personal computer to capture the welding data in addition to vision seam tracking for the gas metal arc welding process. The monitoring of welding signals is composed of the acquisition of welding voltage and current, obtained by using two differential amplifiers and A/D converters, and processing of the measured data. Using interrupt handing circuit for time sharing, two jobs of seam tracking and monitoring were performed at the required sampling time. Relations between welding signals and various welding circumstances were analyzed from the experimental results.

• 한국정밀공학회지
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• 제16권12호
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• pp.152-160
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• 1999

The weld quality of $CO_2$ arc welding is closely related to the arc stability. As the characteristics of the arc are excessively complex and nonlinear, it is not easy to make the arc model as mathematical form and to control the arc state to be stabilized. This paper was aimed to estimate the arc stability and to control for stabilizing the arc state in short circuit metal transfer mode of $CO_2$ arc welding. For these purposes, the behaviors of arc stability was investigated at different welding conditions using Mita's arc stability index, and the fuzzy control algorithm which uses the arc stability index as control imput and the arc voltage as control output was developed. In the control of the arc stability, the experiments of two cases were performed; the case of setting an initial welding voltage arbitrarily, the case of the step change in workpiece shape. Obtained results were as follows; Mita's arc stability index was able to be estimated qualitatively in the case of using the inverter type welding power source and the control performance for stabilizing the arc status was excellent in the case of existing step change disturbance.

• Journal of Welding and Joining
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• 제25권6호
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• pp.71-77
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• 2007

Until now, many researches on laser-arc hybrid welding processes have been conducted mainly for high power CW laser and high direct current arc to weld the thick steel plates for shipbuilding. Recently, however the usage of thin steel plates, which tend to be deformed easily by thermal energy, is been increasing because of demand of light structure such as car body in the automobile industry. Accordingly, heat sources having relatively low heat input such as pulsed laser, dip-transfer DC GMA and pulsed GMA seem to be applied more increasingly and the study about those heat sources is needed more intensively. Any heat source mentioned above can not stand alone without weld defects at a relatively high welding speed for increasing the welding productivity. This is main reason to apply the hybrid welding process which uses pulsed laser and low-heat-input GMA heat sources simultaneously to weld the thin steel plate. In this study, parameters of pulsed laser and dip-transfer DC GMA welding are studied firstly through preliminary experiments, and then analyzed in the viewpoint of their physical phenomena. Before conducting the hybrid welding, a pulse control technique is developed based on the parallel port communication and Visual C++ 6.0. Owing to development of this technique, interactions of laser and arc pulses can be controlled consistently. Using the pulse control technique, the hybrid welding is conducted and then its interactive welding phenomenon is analyzed.