• Journal of Welding and Joining
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• 제30권5호
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• pp.27-33
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• 2012

Friction stir processing (FSP), developed based on the basic principles of friction stir welding(FSW), a solid-state joining process originally developed for various metal alloys, is an emergingmetalworking technique that can provide localized modification and control of microstructures in near-surface layers of processed metallic components. The FSP causes intense plastic deformation, material mixing, and thermal exposure, resulting in significant microstructural refinement, densification, and homogeneity of the processed zone. The FSP technique has been successfully used for producing the fine-grained structure and surface composite, modifying the microstructure of materials, and synthesizing the composite and intermetallic compound in situ. In this review article, the current state of the understanding and development of FSP is addressed.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.1613-1617
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• 2009

As demand regarding a recent energy-saving rises, the using ratio of the aluminum plate in manufacturing of a railroad vehicle has been increasing. The aluminum structure to be applied to a railroad vehicle is divided to single skin and double skin, and the main aluminum product is mainly Al 6005 extrude and Al 5083 rolled in domestic market. The Al 6005 alloy is applied heat treatment in order to improve the strength of material. Therefore there is the disadvantage that the strength of welding zone decreases compare with base material's if you apply to fusion welding like MIG(metal inert gas) welding. In this paper we tried to apply friction stir welding to solve these problems. In this study we investigated how tensile strength and fatigue strength were changed in case of changing the shoulder diameter of thread tool.

• Journal of Welding and Joining
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• 제29권4호
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• pp.73-79
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• 2011

Friction stir welding (FSW) is a solid state joining method patented in 1991 by The Welding Institute (TWI). It is widely used for joining light metals such as Al and Mg alloys. Foreign railway vehicle manufacturing companies have been applying FSW to car body welding, but domestic companies are in the beginning of feasibility study. Therefore, lots of experimental and analytical study is needed. In this study, three-dimensional finite element modeling of the friction stir welding of two Al6061-T6 plates was carried out. And temperature field and residual stresses were obtained and compared to experimental results in the literature. It is found the analytic thermal field is in a good agreement with the experimental results, but there are some differences between numerical and experimental residual stresses.

• Journal of Welding and Joining
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• 제32권2호
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• pp.9-13
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• 2014

Friction stir welding (FSW) was successfully performed about 900MPa grade Twinning Induced Plastisity (TWIP) steel. A PCBN tool with convex-type shoulder was applied. Optimal process conditions were deduced. Microstructure and mechanical properties such as hardness, tensile strength and impact absorbed energy were observed and evaluated, respectively. An optical microscope (OM) and a field emission scanning electron microscope (FE-SEM) was selected for observing the grain structure.

• Journal of Welding and Joining
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• 제1권2호
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• pp.69-75
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• 1983

Both in-process quality control and reliability of the weld is one of the major concerns is applying friction welding. No reliable nondestructive monitoring method is available at present to determine the weld quality particularly in process of production. So that, this paper presents an experimental examination and quantitative analysis for the effects of initial acoustic emission(AE) counts on the weld strength relating to the rotating speed as a new approach which attempts finally to develop an on-line quality monitoring system design for friction welds using AE techniques. As one of the important results, it was well confirmed that the initial AE counts occurring during plastic deformation period of welding were quantitatively correlated with reliability at 95% confidence level to the joint strength of welds, tube-to-tube (SM 20 C to STS 304) and then an AE technique using the initial AE counts can be reliably applied to in-process strength monitoring of the weld.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2009년도 춘계학술대회 논문집 특별세미나,특별/일반세션
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• pp.559-564
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• 2009

Aluminum extrude is increasing to vehicle body manufacture of a recent railroad vehicle. Conventional welding of this aluminum extrude has been used MIG welding or resistance spot welding mainly. But the advanced manufactures like Japan's tried to apply the friction stir welding and friction spot joining at railroad vehicle body manufacture process. Therefore in this paper we tried to study to apply friction stir welding to AL 6005-T6 extrude which has been manufactured the railroad vehicle mainly. In this study we investigated first the mechanisms to affect the welding strength in friction stir welding. After we made the 3 tools of different shape, we observed how the welding strength changed while changing the welding time and the rotation speed, the plunging depth.

• 한국정밀공학회지
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• 제11권2호
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• pp.189-196
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• 1994

Quality assurance in the process of manufacturing high strengh bolt sets used in the frictional joints of structures in one of important concern to users as well as to manufactures. In case of occurrences of either defective or low-quality products, even if they are quite rare, some systematic means of localizing the cause-characteristics and matching to corresponding production process is necessary. Control chart of torque factor is the primary indicatir in finding defectiveness of the products. Use of correlation diagrams ofnhardness of the bolt set presents in part a way of screening the cause. Retest data of the bolt set provide additional ideas of localizing the cause, for which theoretical background is presented in this regard. A process-characteristics matrix relating the causes of low quality to the corresponding process of manufacturing, which is of prime importance for the feedback control of production, is also proposed. Finally general features of control to assure quality of the set is described.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.614-618
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• 2018

Al 6061-T6를 사용하여 마찰교반 용접 시 회전 툴 숄더의 너비부의 넓이와 회전 속도, 이동속도의 변화에 따른 물성의 변화에 대하여 평가되었다. FSW 공정의 접합 변수에 따라 인장시험을 수행하기 위하여 KS B 0801 5호에 따라 시험편을 제작하여 마찰교반 용접을 시행하였다. 마찰교반 용접이 된 시험편의 기계적 특성을 평가하기 위해 Instron 인장시험기를 사용하여 1mm/min의 시험 속도로 인장시험을 시행했다. 평가결과, 인장강도는 회전 속도가 증가함에 증가 하였다. 툴 숄더의 이동 속도가 빠를수록 툴 유형에 관계없이 인장강도는 감소하였다. 툴 숄더 직경 12 mm (TSD12) 의 인장 강도 값은 일반적으로 8mm 보다 높게 나타났다. 이동 속도와 회전하는 속도가 한계 값을 초과하면 재료의 특성에 영향을 주지 않고 안정화 단계에 도달한다. 툴 숄더 직경 8mm (TSD8) 는 TSD12 유형의 공구와 비교하여 재료 특성이 감소하고 용접 영역에서 재료가 완전히 혼합되지 않는다. 인장 강도 값은 모든 회전 속도 1500 rpm에서 상대적으로 감소한다. 이동 속도가 낮을수록 같은 회전수에서 재료의 혼합될 수 있는 양이 많으므로 인장강도값이 높게 나타난다. 결과적으로 용접 영역에서 재료를 완전히 혼합하고 전이 온도에 도달하기 위해서는 임계값을 초과하는 회전 속도가 필요하다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권7호
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• pp.3502-3507
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• 2013

스카이브릿지가 연결되는 건물에 강접합될 경우에는 비정형성이 크게 되어 지진하중에 매우 불리하게 거동할 수 있다. 따라서, 마찰진자베어링(FPS)이나 납고무베어링(LRB)와 같은 연결시스템을 사용하여 스카이브릿지와 구조물을 연결하게 된다. 이러한 연결시스템은 큰 지진하중이 발생하였을 때 스카이브릿지가 연결된 건물에서 분리되어 낙교하지 않도록 신중하게 설계되어야 한다. 본 논문에서는 수직방향 인장력에대해서 저항성이 없는 마찰진자감쇠기를 이용한 연결시스템을 설계하는 과정에서 반드시 검토해야할 사항을 분석하였다. 이를 위하여 실제 시공된 누리꿈 스퀘어를 예제구조물로 선택하였고 예상되는 지진하중이 가해졌을 때 스카이브릿지 연결시스템에서 발생하는 응답을 분석하여 낙교를 방지할 수 있는 설계 프로세스를 정립하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.245-255
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• 2001

기존 개탁식터널은 굴착경사와 관계없이 터널상부에는 되메움지반의 자중이 그리고, 터널벽체에는 정지토압이 작용하는 것으로 가정하여 설계되고 있다. 그러나 개착식터널에 실제 작용하는 토압은 개착규모에 따라 다르며 이에 따라 터널라이닝의 구조적거동 또한 다르게 나타난다. 본 연구에서는 수치해석적방법을 사용하여 굴착경사가 터널라이닝에 미치는 영향을 다음과 같이 조사하였다. 첫째로, 지반범용수치해석프로그램인 FLAC2D를 사용하여 개착공법으로 시공된 기존 터널의 변형거동을 모사할 수 있는 수치해석방법을 활용하여 현장의 계측결과와 비교하므로써 수치해석방법의 타당성을 검증하였고, 둘째로, 동일한 수치해석기법을 적용하여 굴착경사가 $30^{\circ}\;, 456{\circ},\; 60^{\circ},\; 75^{\circ}%인 개착식터널에 작용하는 토압 및 변위와 터널라이닝에 발생하는 단면력을 조사하였다. 수치해석에 사용된 개착식터널은 2차로 도로터널이며, 터널라이닝과 되메움지반 사이의 마찰력을 고려하기 위하여 접합면 요소를 사용하였다. 수치 해석결과, 되메움지반과 터널라이닝 및 굴착사면 사이의 마찰력에 의한 되메움지반 내부의 아칭현상으로 인하여 굴착 경사가 클수록 터널벽체에 상대적으로 작은 토압이 작용하였으며, 이에 따라 터널라이닝의 변형, 모멘트, 전단력이 증가하였음을 알 수 있었다.