• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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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.

• 대한기계학회논문집A
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• 제28권7호
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• pp.977-985
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• 2004

An evaluation of fatigue life of welded components is complicated due to various geometrically complex welding details and stress raisers in vicinity of weld beads, ego under cuts, overlaps and blow holes. These factors have a considerable influence on the fatigue strength of welded joints, as well as the welding residual stress which is relaxed depending on the distribution of local stress at the front of the stress raisers. To reasonably evaluate fatigue life, the effect of geometries and welding residual stress should be taken into account. The several methods based on the notch strain approach have been proposed in order to accomplish this. These methods, however, result in differences between analytical and experimental results due to discrepancies in estimated amount of relaxed welding residual stress present. In this paper, an approach that involves the use of a modified notch strain approach considering geometrical effects and a residual stress relaxation model based on experimental results was proposed. The fatigue life for five types of representative welding details, ego cruciform, cover plate, longitudinal stiffener, gusset and side attachment joint, are evaluated using this method.

• 대한기계학회논문집A
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• 제40권10호
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• pp.901-906
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• 2016

본 논문은 두께 10 mm의 조선용 강판 AH36에 대해 레이저-아크 하이브리드 용접을 사용하여 원패스 관통용접을 실시함으로써 실제 조선 산업에서의 생산성 향상을 목적으로 연구되었다. 10 mm두께의 후판을 사용하였기 때문에 관통용접을 얻기 위해서는 더욱 높은 레이저 및 아크의 출력이 요구되었다. 그러나 보다 더 증가된 레이저 및 아크 출력의 사용은 비드 양단에 언더컷과 같은 결함을 야기하였다. 이러한 언더컷은 노치로 작용하여 용접 구조물의 강도를 약화시키므로 반드시 방지되어야하며, 본 실험에서는 아크의 변수인 용접 전압 및 펄스컬렉션을 조절함으로써 제어할 수 있었다. 용접된 시험편의 기계적 특성을 파악하기 위해 레이저 영역 및 아크 영역에 대해 경도 측정을 실시하였다. 그 결과, 열영향부는 조직의 변태로 인해 최대 경도가 용접부보다 높은 것을 확인할 수 있었다. 미세조직 관찰 결과, 열영향부는 마르텐사이트 및 베이나이트와 같은 경한 조직으로 구성되어 있는 것을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제22권4호
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• pp.422-429
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• 2002

용접부 초음파 사각탐상은 용접 루트부나 counter bore와 같은 결함과 관련 없는 신호를 발생하는 기하학적 반사체로 인하여 신호의 식별이 매우 어렵다. 본 논문에서는 이와 같은 상황에서 결함 신호를 식별하는 새로운 기법을 제안하였다. 디컨볼루션(deconvolution)을 사용한 유사성함수의 개념을 도입한 새로운 기법에서는 먼저 결합과 기하학적 반사체에 대하여 기준신호와 대상신호를 획득하였으며 이들을 정규화 하였다. 대상신호를 기준신호로 디컨볼루션하여 얻은 유사성함수의 패턴으로부터 기하학적 반사 신호와 결함신호를 구분할 수 있었다. 그 결과로, 제안하고 있는 기법이 기하학적 반사체와 노치 모서리부에서 반사되는 신호를 분리하는데에 유용함을 알 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
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• 제19권6호
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• pp.426-432
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• 1999

발전설비를 구성하는 주요 기기중 펌프, 발브, 배관 등의 용접부에 발생할 수 있는 균열 등의 결함을 검출하기 위한 plus-point 와전류검사탐촉자를 설계하여 결함을 검출하고 그 크기를 측정할 수 있는 검사기법을 연구하였다. 차동형 모드로 운전되는 plus-point 와전류탐촉자는 2개의 "I"자형 코일 이 십자형태로 교차되어 있으며, 탐촉자와 시험체 표면사이의 lift-off 변화에 의한 영향이 재래식 표면 탐촉자에 비해서 작게 발생하는 특징이 있다. 결함에 대한 탐촉자 반응을 평가하기 위해서 304 스텐 인레스강 용접부에 인공결함인 균열성 노치를 방전가공하여 시험편을 제작하였으며, 이를 활용하여 plus-point 와전류탐촉자의 결함 검출, 종류 판별 및 크기를 측정 할 수 있는 기법을 연구하였다.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제22권6호
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• pp.565-572
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• 2009

본 연구에서는 EGW공정 적용에 따른 고강도 극후판 EH36-TMCP강 용접부의 역학적 거동 및 파괴인성 $K_{IC}$ 특성을 고찰하기 위해 먼저 자체 개발한 열분포, 열탄소성 프로그램을 이용한 유한요소해석을 통하여 용접부의 역학적 거동(용접잔류응력, 소성변형율 등의 크기, 분포, 발생기구)을 규명하였다. 그리고 이때 얻어진 잔류응력을 초기응력으로 하여 상용프로그램 ANSYS에서 노치가공으로 인한 응력 재분포 특성 및 잔류응력과 외력의 복합하중에 대한 파괴인성 KIC를 계산하였다. 균열이 존재하는 EGW용접부의 파괴기준$K_{IC}$를 살펴보면, 중첩된 경우가 순수 외부하중(굽힘하중)만 작용하는 경우 보다 파괴 인성치가 다소 감소하는 경향을 보였다. a/W가 작을 경우 중첩의 경우가 순수 외부하중(굽힘하중)만의 경우보다 파괴인성치 차이가 크나, a/W가 증가함에 따라 그 차이가 점차 없어지는 것으로 나타났다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2004년도 추계학술발표대회 개요집
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• pp.275-277
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• 2004

Fictitious notch radius approach is based on the Neuter's microstructural support hypothesis which assumes that fatigue crack is governed by highly stressed volume of the material right on the weld toe area rather than the surface stress at a pin point of weld toe area. Variety of successes have been achieved in applying this methodology to the fatigue of welded joint, hence, it became one of recommended design procedure in IIW's recommendation as well as many ship classification societies. 1mm fictitious notch radius approach was applied to the various fatigue problems of welded joints in this study covering the effect of weld size, notch stress calculation for 3D geometry and low cycle fatigue problem. It was found that fictitious notch radius approach fumed out to be very effective and accurate in dealing with fatigue strength of welded joint.

• 한국가스학회지
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• 제17권1호
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• pp.19-25
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• 2013

용접에 의한 가스설비, 교량, 선박 등 강 구조물의 접합 방법은 대부분 십자형이나 T형의 필릿 용접으로 이루어지며 구조물의 형상과 용도에 따라 완전 용입 또는 불완전 용입 상태로 이루어진다. 본 연구에서는 십자형 필릿용접 구조물에 대하여 재료 두께별 용입 깊이에 따른 피로 균열 특성을 파악하였고, 그 결과로부터 무한수명 영역내에서의 안전 설계응력에 대하여 고찰하였다. 미 용입 길이가 길면 루트 부 파괴가 되어 무한 수명 영역은 작고 미 용입 길이가 짧으면 토우부 파괴가 되어 무한 수명 영역은 크게 나타났다. 3층 용접한 재료 두께 20mm의 경우가 2층 용접한 재료 두께 10mm, 15mm의 경우보다 미세한 페라이트 침상 조직을 더 많게 형성시켜 노치 인성을 증가시키므로 서 피로강도와 무한 수명을 더 향상시킨 것으로 나타났다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제4권1호
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• pp.40-46
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• 1986

This investigation studied the toughness variations in the narrow gap weldment with the notch location. Specimens with the notch at the center of the weld metal showed the lowest toughness. As the location of notchmoves to fusion line, the impact properties improve reaching a maximum at the fusion boundaries. This improvement in toughness can be explained by the microstructural feature showing in the narrow gap weldment. "one pass/layer" technique performed in narrow gap welding results in the increased proportion of refined structure as approaching to fusion boundary from weld center and thus leave 100% refined structure along the fusion boundary. HAZ also shows 100% refined structure with respect to base metal structure accompanied with the significant suppression of ductile-brittle transition temperature.mperature.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2005년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.112-114
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• 2005

Direct nonlinear finite element analysis was carried out using nonlinear kinematic hardening model which was calibrated based on the experimentally determined material properties to obtain notch stress-strain state under cyclic load. By comparing numerical results and experimental data, conclusion was made on how well analysis results match physical phenomenon. Also, suggestion was made on what material curve should be used in conjunction with traditional Neuber/Glinka's rule to take into account the effect of material heterogeneity in its application to welded joint.