• Journal of Welding and Joining
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• v.10 no.3
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• pp.40-53
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• 1992

고온고압장치(High Temperature and Pressure Vessels)의 적용을 위한 기초연구로서 9Cr-1Mo강 용접부의 연화특성에 대하여 검토하였다. 9Cr-1Mo 강재에 Bead-on-Plate용접을 실시한 후, 용접부의 기계적 성질과 그 현미경조직관찰 및 미세경도를 측정한 결과, As-Welded 및 용접 후열처리(PWHT)등의 조건에 관계없이 용접열향부의 변태역과 템퍼링역의 경계에서 모재의 경 도보다 낮은 경도값(연화역)을 나타내었으며 이러한 원인은 결정립계(Grain boundary)에 석출 되는 탄화물의 형성에 의한 뜨임 현상임이 판명되었다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.15 no.1
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• pp.92-100
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• 1997

Weld repair of ASTM A-470 class 8 high pressure (HP) steam turbine rotor steel has been performed to extend the service life of older fossil units. Microhardness measurements were conducted across the weldment from unaffected base metal (BM) to weld metal (WM). The hardness of the BM was VHN 253, however it dropped up to VHN 227 at the heat affected zone (HAZ) close to unaffected BM for multipass SAW. This area of hardness drop is called "siftening zone" and has a width of 0.5-0.6mm. During creep rupture test, failure occurred around the softening zone and rupture time was 772.4hr at 19Ksi (132 Mpa) and 593.deg. C. Multipass MIG and TIG welding have been employed to reduce the softening zone width. The softening zone width for MIG was 0.3-0.4mm and for TIG was zero-0.4mm depending on heat inputs. However creep rupture time was decreased as softening zone width reduced. Creep rupture time also showed a close relationship with heat inputs in TIG process. The higher heat input, the longer rupture time. Most failure occurred at intercritical HAZ (ICHAZ), however rupture location was shifted to coarse grained HAZ (CGHAZ) as heat input decreased. The rupture surface showed tearing and dimple which indicated transgranular fracture. fracture.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 1998.10a
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• pp.80-82
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• 1998

• Journal of Welding and Joining
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• v.8 no.4
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• pp.69-75
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• 1990

In this paper, ultimate compressive strength of TMCP 50HT steel plates (yield stress .sigma.$_{o}$=36kg/mm$^{2}$) with HAZ softening is studied. Finite element method formulated by the author is applied to analyze the elasto-plastic large deflection behaviour of the plates. The influence of HAZ softening breadth, welding direction and slenderness ratio on the ultimate compressive strength is investigated. The results obtained are summarized as 1) With the increasing of the HAZ softening breadth, early plasticity on the plates is formed and then the ultimate compressive strength is decreased, in which about 8% of the ultimate strength for the plate with h/t=4(h: HAZ softening breadth, t: plate thickness) was reduced comparing with no HAZ softening. 2) The large decrease of the ultimate strength for the case that the welding direction is normal to the loading direction is occurred than the case that the welding direction is parallel to the loading direction. 3) The influence of HAZ softening on the ultimate compressive strength is serious for thick plates, while it may be negligible for thin plates.s.

• Journal of Welding and Joining
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• v.4 no.3
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• pp.43-49
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• 1986

Weldability of the TMCP steel manufactured by controlled rolling followed by accelerated cooling process was investigated. For comparison, two other steel plates produced by different manufacturing processes were selected; normalized and controlled rolled. Tandem submerged arc welding with both side one run technique was carried out. The results of this study can be summarized as follows; TMCP steel having the lowest carbon equivalent shows the best combination of mechanical properties, not only in the base metal but also in the heat affected zone. In the HAZ, the accelerated colling effect imarted on the trengthis releved by the weld thermal cycles, and thus the strength of the welded joint decrease substantially accompanied with the fracture in the HAZ. On the other hand, not only the softening but the fine microstructure can preserve the high toughness of TMCP steel in the HAZ.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.18-18
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• 2010

최근에 건조되는 선박이나 구조물들은 점차 대형화 되어가고, 이에 사용되는 판재들은 점차 고강도 극후판재화 되어가고 있다. 극후판재의 용접성을 향상시키기 위해서는 대입열 용접이 주로 적용되고 있는 실정인데, 30 mmt 이상의 후판을 1 pass로 용접하기 위해서는 EGW(Electro-gas welding) 기법을 사용한다. 대입열 용접은 용접입열(heat input)이 매우 높아 용착금속과 열영향부의 냉각속도가 매우 느려 용접열영향부에서 특히 fusion line 근처의 열영향부는 결정립 조대화 및 취약한 미세조직을 형성함으로서 저온인성을 크게 저하시키고, 연화 현상(softening effect)을 발생시켜 강도가 저하되는 문제점이 주로 발생하였다. 하지만 이런 문제점을 해결하기 위해 대입열용접에 사용된는 강재의 미세조직을 제어하여 AlN, TiN, $TiO_2$ 등의 석출물을 이용한 용접열영향부의 저온인성을 향상시켰다. 이러한 문제점이 발생하는 대입열용접에서 저온인성 시험은 주로 fuison line + 1, 2mm에서 수행한다. 하지만 대입열 용접시 용착금속의 냉각속도도 매우 느리기 때문에 용착금속의 위치에 따라 저온 인성 특성이 다르게 나타날 수 있다. 본 연구에서는 EGW 용착금속의 위치에 따른 저온인성 특성을 평가하기 위해 EH-36N, 40mmt 판재를 사용하여 1pole EG 용접 하였다. 용착금속의 저온인성 특성을 평가하기위해 충격 시편의 노치 위치가 fusion line - 2mm와 용접부 중앙을 기준으로 4곳을 선정하여 충격시험을 수행하였다. 또한 용착금속의 경도 분포를 알아보기 위해 micro vickers hardness tester(mitutoyo UR-501)을 사용해 hardness mapping 시험을 하였다. 용착금속의 저온인성은 미세조직과, 산소량에 따라 변화 할 수 있기 때문에 용착금속 위치를 달리하여 미세조직과 산소량도 각각 분석하였다. 용착금속의 저온인성을 향상시킬 수 있는 침상형페라이트와 비금속개재물의 상관관계에 관해 검토 하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.9 no.2
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• pp.44-50
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• 1991

The use of high tensile steel plates is increasing in the fabrication of ship and offshore structures. The softening region which has lower yield stress than base metal is located to prevent cracking in the conventional high tensile steel. Also, thermo mechanical control process(TMCP) steel with low carbon equivalent has the softening region which occurs in the heat affected zone when high heat input weld is carried out. The softening region in the high tensile steel gives rise to serious effect on structural strength such as tensile strength, fatigue strength and ultimate strength. In order to make a reliable structural design using high tensile steel plates, the influence of the softening on plate strength should be evaluated in advance. In the previous paper, the authors discussed the ultimate compressive strength of 50HT steel square plates with softening region. In this paper, the ultimate compressive strength with varying the yield stress of softening region and the aspect ratio of the plate is investigated by using the elasto-plastic large deformation finite element method.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.10 no.3
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• pp.14-23
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• 1996

The corrosion fatigue test were carried out to evaluate the fatigue characteristics of accelerated cooled (ACC) TMCP high tensile strength steels and weld joint with high heat input by one side one run submerged are welding. In this paper, the fatigue crack growth behaviors were investigated with the center crack tension specimen of base metal and heat affected zone in substitute sea water and air, respectively Main results obtained are sunnarized as follows: 1. The fatigue crack growth rates in sea water faster than those in air environment for the different heat input values, crack growth rate of base metal is very fast and effect of heat input is not remarkable. 2. In HAZ (82kJ/cm, 116kJ/cm), the crack branching phenomena were observed in both air and sea water environment, 3. In SEM observation, the corrosion effect on base metal was larger than that on HAZ in corrosion environment.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.22 no.6
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• pp.41-45
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• 2008

Effectsof carbon content on the weldability of B-containing 620 grade high Cr ferritic cast steels were investigated. Cast steel with lower carbon content of 0.07% showed lower HAZ hardness because of the formation of lower carbon martensite in HAZ. It also showed less solidification cracking susceptibility in weld metal because of the formation of delta ferrite. However, hot ductility showed no difference between cast steels with lower and higher carbon contents. Cast steel with lower carbon content showed greater HAZ softening after PWHT in the region heated between AC1 and AC3 because of its higher base metal hardness.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.42-42
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• 2009

마찰교반접합 (Friction Stir Welding)은 1991년 영국 TWI에서 개발된 접합 법으로서 회전하는 툴이 재료내부에 삽입되면 툴과 재료사이에서 발생하는 마찰열에 의하여 온도가 상승하게 되어 재료는 연화되고, 이러한 재료 내부에서 회전하는 툴이 이동하게 되면 재료 내부는 기계적 교반에 의해 소성변형이 일어남과 동시에 접합이 이루어진다. 마찰교반접합은 동적 재결정에 의한 접합부의 미세한 결정립 형성으로 인하여 기계적 특성이 향상되며 보호 가스가 필요 없어 친환경적임과 동시에 용융 용접 법에 비해 접합 시 에너지 소모가 적으며 또한 접합 후 접합부에서의 변형이 상대적으로 적다는 장점이 있다. 이러한 장점을 가진 마찰교반접합은 알루미늄 합금, 마그네슘 합금 그리고 동 합금과 같은 저 융점 비철재료에 많은 연구와 적용 사례들이 있어왔다. 하지만 최근에는 일반 탄소강, 연강, 오스테나이트계 스테인리스강, 니켈 합금, 티타늄 합금과 같은 고융점 재료에도 연구 및 적용이 진행되고 있는 추세이다. 페라이트계 스테인리스강은 가격이 비싼 Ni을 함유하지 않아 오스테나이트계 스테인리스강에 비하여 강재의 가격은 낮으면서도 고온특성 및 내식성이 우수하여 건축용, 자동차 배기계용으로 널리 사용되고 있다. 하지만 이런 장점을 가진 페라이트계 스테인리스강을 기존의 용융 용접 법으로 접합 시 용접부 및 열영향부에서의 결정립의 조대화로 인한 인성 및 연성이 저하되며, 특히 예민화된 열영향부 입계 내에 Cr 탄화물이 석출되어 입계주변에 Cr 결핍 층을 형성되어 입계부식이 발생되는 문제점이 발생된다. 본 연구에서는 마찰교반접합을 이용하여 두께 3mm의 409 스테인리스강에 대해 맞대기 접합을 실시하였다. 접합 변수를 툴의 재료 (WC-12wt%Co, $Si_3N_4$)로 하여 접합을 실시하였고 접합 후 외관상태 점검, 광학 현미경과 주사 전자 현미경을 통하여 미세조직을 관찰하였으며 황산-황산동 부식 시험을 실시하여 접합부의 부식 특성을 평가하였다.