• 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.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2004년도 춘계 학술발표대회 개요집
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• pp.57-59
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• 2004

$CO_2$ 용접은 다른 용접에 비하여 와이어와 보호가스의 가격이 저렴하기 때문에 재료비 측면에서 매우 경제적이라는 장점이 있다. 그러나 $CO_2$ 용접은 타 용접에 비해 스패터 발생량이 많다는 문제점이 있었으나, 최근 파형제어 기법의 개발로 스패터 발생량을 SCR용접기에 비하여 80%이상 향상된 인버터 용접기가 개발되었다. (중략)

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 1997년도 특별강연 및 추계학술발표 개요집
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• pp.216-219
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• 1997

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권4호
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• pp.16-21
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• 1999

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.31-31
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• 2009

최근 전세계적으로 유가상승 및 환경에 대한 관심이 증대되면서 자동차 업계에서는 차량 경량화를 통한 연비향상에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대표적인 기술개발 사례로서 초경량 철강 차체의 개발을 들 수 있다. 이는 고장력강을 적용함으로써 강성을 증대시킴과 동시에 두께감소에 의한 경량화를 이루고자 추진되고 있다. 하지만 고장력강은 자체의 높은 강성을 지니고 있는 반면, 일반 강종에 비해서 스프링백이 크고 용접성도 많이 떨어지는 제약을 안고 있다. 아크 용접법 중 하나인 AC pulse MIG 용접은 DCEP (direct current electrode positive) 와 DCEN (direct current electrode positive) 구간이 주기적으로 반복하는 용접법으로 스패터 발생이 거의 없으며 특히 갭 접합성이 우수하여 자동차 차체 조립공정에 적용되고 있다. 본 연구에서는 자동차 차체용 AHSS 소재의 겹치기 용접 실험을 통해 실제 생산라인에서 용접 이음부에 발생되는 갭에 대해 강건한 용접 공정 조건을 제시하였다. 먼저 고속카메라 촬영을 통해 AC pulse MIG 용접에서 EN ratio 변화에 따른 와이어 용융현상을 분석 하였으며 단면마크로, 인장시험, 인장 파단면 분석을 통해 겹치기 용접에서 0~2mm 사이의 갭 발생에 강건한 용접 조선을 제시하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권5호
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• pp.98-106
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• 1999

In GMAW, the spatters are generated according to the variation of the arc. Of the arc is stable, Few spatters are generated. But if unstable, too many spatters are generated. So, this means the spatters are dependent on the arc state. The aim of this study is to accurately estimate the arc state. To do this, the generated spatters were captured under the some welding conditions, and the waveforms of the arc voltage and welding current were collected. From the collected signals, the waveform factors and their standard deviations were extracted. Using these factors as input parameters of multi-layer artificial neural network, the learning for the weight of the generated spatters is performed and the estimation results to the real spatter are assessed. Obtained results are as follow: the linear correlation coefficient between the estimated result and the real spatters was 0.9986. And although the average convergence error was set 0.002, the estimated error to the real spatter was within 0.1 gr/min at each welding condition. In the estimation for the weight generated spatters, the result with multi-layer neural network was far better than with multiple regression analysis. Especially, even though under the welding condition which the arc state is unstable (the spatter is generated much more), very excellent estimation performance was shown.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.67-67
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• 2010

최근 전 세계적으로 유가상승 및 환경에 대한 관심이 증대되면서 자동차 업계에서는 차량 경량화를 통한 연비향상에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 대표적인 차량 경량화 방법으로 초경량 철강 차체의 개발을 들 수 있는데 이는 고강도강을 차체에 적용함으로써 강성을 증대시킴과 동시에 두께 감소에 의한 경량화를 이루는 방법이다. 하지만 고강도강은 자체의 높은 강성을 지니는 반면 첨가된 합금원소에 의하여 용접성이 떨어지는 제약을 가지고 있다. 펄스 GMA 용접은 One Drop Per Pulse (ODPP) 의 안정된 용적 이행으로 스패터 발생이 거의 없으며 일반 GMA 용접에 비하여 용접성이 우수하여 자동차 차체 조립공정에 적용되고 있다. 본 연구에서는 440MPa 급 도금, 비도금 강판 및 이종 강판의 겹치기 용접 실험을 통해 강종별, 두께별 펄스 아크 용접에 대한 용접성 평가 및 데이터 베이스를 구축하고자 하였다. 용접부 단면마크로, 인장시험, 경도시험을 통해 적정 용접영역을 확보하였으머, 고속카메라 촬영을 통해 보호가스에 따른 용적 이행 현상을 확인하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.114-114
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• 2009

최근 국내외에서 자동차 연비와 성능 향상을 위하여 고부가가치 자동변속기의 개발이 적극적으로 추진되고 있다. 특히, 유럽(ZF)과 일본(JATCO, AISIN)을 비롯한 변속기 부품의 기술선진국에서는 전자빔 용접을 적용한 고부가가치 자동변속기 제품이 개발되어 다양한 고급차 모델에 적용되고 있으며 2010년까지 8속 자동변속기를 출시할 예정으로 개발을 추진하고 있다. 이러한 자동변속기를 개발하기 위하여 부품의 성형 및 가공정밀도 관리가 중요하며, 최종 조립되는 부품의 전처리(연질화처리, 탈지, 이물질 제거등)와 용접시 용접변형을 최소화하기 위한 공정조건의 엄격한 관리가 요구되고 있다. 변속기 부품으로 사용되는 소재는 성형성 확보를 위한 연질재(SPCC)와 강도를 확보하기 위한 고강도강(SAPH400, SPFH590)으로 서로 다른 두께의 재질이 조립되어 최종단계에서 용접공정에 의해 제작되고 있다. 특히, 연질재는 복잡한 형상으로 성형한 다음, 가공을 거쳐 경화를 위한 연질화처리가 요구되기 때문에 건전한 용접을 하기 위해서는 용접면에 접한 연질화 처리부는 연질화 처리재가 잔존하지 않도록 완전한 제거할 필요가 있다. 만약 전처리 공정에서 충분한 세척과 가공품의 정도관리가 확보되지 않으면 전자빔 용접시 고온에서 이물질 증발과 잔류, 스패터 발생등에 의한 용접부 결함발생이나 용접변형으로 인하여 제품불량이 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 최종 조립공정인 용접작업시 발생되는 결함을 방지하고 이 두께 및 이종소재의 전자빔 용접비드 형상(비드 폭, 용입깊이)을 최적화 함으로서 용접부 변형을 최소화하고 충분한 강도를 확보하고자 전자빔 용접전류와 속도에 따른 비드형상을 비교검토 하고자 하였다. 그리고 실차적용시 신뢰성을 확보하기 위하여 전자빔 용접한 자동차 변속기 부품의 비틀림 시험을 실시하였으며 전자빔 용접 전, 후의 변형량을 측정하여 변속기 부품으로서의 적용성을 검증하고자 하였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제24권8호
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• pp.1885-1898
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• 2000

Welding quality is closely related to the arc state. So, it is very important to estimate the arc state in real time. In the short circuit transfer region of CO2 are welding, the spatter , as it is well known, is mainly generated on an instance of short circuit or on an instance that the are is ignited after short circuit, or on the cases of an instantaneous short circuit. If the short circuit period or the arc time is irregular, the spatter is generated more than it is regular. Thus there is a close relationship of the amount of the spatter generation with the arc stability. In this paper, to develop the index for estimating the arc stability in short circuit transfer range Of CO2 arc welding, the welding current and are voltage waveforms were measured and the spatter generated was captured and measured. The correlation analysis of the measured amount of the spatter with the factors (the components and the standard deviations of the components) was performed, and the factors that have a considerable influence on the spatter generation among all factors were selected. And some cases of models consisted of the factors were presented, and a mathematical index model which can make an estimation the amount of the spatter from these models with multiple regression analysis. Also, it was compared how much the amount of the spatter generated under the selected welding conditions do these index models fit, and the index model to estimate the arc stability which represent the spatter generation most appropriately was developed

• Journal of Welding and Joining
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• 제17권4호
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• pp.85-92
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• 1999

In GMAW, the spatter is generated because of the variation of the arc state. If the arc state is quantitatively assessed, the control method to make the spatter be reduced is able to develop. This study was attempted to develop the optimal model that could estimate the arc state quantitatively. To do this, the generated spatters was captured under the limited welding conditions, and the waveforms of the arc voltage and of the welding current were collected. From the collected waveforms, the waveform factors and their standard deviations were produced, and the linear and non-linear regression models constituted using the factors and their standard deviations are proposed to estimate the arc state. the performance test to the proposed models was practiced. Obtained results are as follow. From the results of correlation analysis between the factors and the amount of the generated spatters, the standard deviations of the waveform factors have more the multiple regression coefficients than the waveform factors. Because the correlation coefficient between T and {TEX}$T_{a}${/TEX}, and s[T] and s[{TEX}$T_{a}${/TEX}] was nearly one, it was found that these factors have the same effect to the spatter generation. In the regression models to estimate the arc state, it was fond that the linear and the non linear models were also consisted of similar factors. In addition, the linear regression model was assessed the optimal model for estimating the arc state because the variance of data was narrow and multiple regression coefficient was highest among the models. But in the welding conditions which the amount of the generated spatters were small, it was found that the non linear regression model had better the estimation performance for the spatter generation than the linear.