• Proceedings of the Computational Structural Engineering Institute Conference
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• 2010.04a
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• pp.500-503
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• 2010

본 논문에서는 산업용 용접구조물의 피로성능 평가를 위한 시간 및 비용 절감형 전산피로시험법을 개발한다. 임의의 하중에 놓인 용접구조물의 성능저하 현상(균열발생 및 진전 등)을 손상역학에 기반하여 역학적으로 기술하고 자체개발한 유한요소해석코드에 탑재하여 이를 전산적으로 시뮬레이션한다. 정도 높은 용접구조물 전산피로시험법의 개발을 위해 용접잔류응력과 재료파라미터를 자체개발한 유한요소해석코드를 통해 구현한다. 개발된 전산피로시험법은 용접구조물의 피로시험 결과와 비교함으로서 제안 기법의 적합성 및 유용성을 검증한다.

• Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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• 2009.05a
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• pp.41.2-41.2
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• 2009

최근 자동차 시장에서는 레이저 열처리에 대한 관심이 집중되고 있다. 이는 현재까지 사용되어 왔던 점용접에 비해 이음부 형상에 제한이 적고 자유도가 높으며 짧은 시간내에 용접을 마쳐 열변형의 문제가 적기 때문이다. 이러한 이점 때문에 자동차 시장의 기술개발 동향이 차체 부품의 경량화와 원가절감을 위한 신기술 개발로 레이저 가공 기술을 접목시키고 있으며 이러한 신공정 개발은 지속적으로 확대되어 가고 있는 추세이다. 본 실험에서는 차체 접합을 위하여 신기술로 대두 되고 있는 레이저 용접법으로 박판을 접합하였다. 실험 조건은 동일한 재료 두 판을 합쳐 전력량을 변화시켰으며, 전력량의 한 조건을 잡아 용접 속도에 변화를 주었다. 용접 샘플의 물성을 평가하기 위하여 제품 내부의 구조를 비파괴 시험법을 통하여 분석하여 내부적 결함 및 내부 구조를 관찰하고, 열영향부 및 용접부 내부의 조직을 관찰하여 신기술에 대해 재료적 물성을 평가하고자 한다. 평가방법은 산업용 단층 촬영기(CT X-RAY)를 이용하여 재료를 파괴하지 않고 용접상태에 따른 내부구조를 분석하였으며, 용접부, 열영향부 그리고 모재 부분에 대해 경도를 측정하여 용접조건에 따른 경도양상을 관찰하였다. 또한 부위별로 조직을 관찰하여 재료 내부의 상을 관찰하였다.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.84-84
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• 2009

파이프라인을 건설함에 있어 가장 중요한 기술이 배관 용접기술이다. 즉 파이프와 파이프를 연결하는 작업이 공사 진척도를 결정하기 때문에, 이를 얼마나 경제적으로 신속하게 수행해 나가느냐하는 것은 건설기간 및 건설비용을 결정하는 핵심 요소이다. 가스배관 시공 원주용접 방법은 여러 가지 있는데, 현재 국내에서는 전량 수동용접을 채택하고 있다. 이 방법은 국내 가스배관을 건설한 초기부터 적용해온 것으로 우수한 품질을 확보할 수 있으며, 취약한 국내 자동화기술과 열악한 도로 매설 시공여건에서 적용하기 용이한 방안이다. 그러나 우수한 용접기량을 보유한 용접사가 점차 부족해지고, 배관시공 시간을 단축하고 비용을 줄이기 위한 필요성이 점차 커지면서 이를 해결할 수 있는 기술로서 자동원주용접방안이 있다. 이 기술들은 해외 가스배관에 이미 오래전부터 적용되어 용접부위 신뢰성과 품질 우수성을 확보하고 시공비용절감을 달성하고 있다. 자동용접을 적용하기 위해서는 용접절차를 수립하여 절차인증시험을 수행하고, 기존방안과 동일이상의 품질이 확보되며 효율성을 겸비해야만 한다. 국가 기본에너지의 안정적인 공급을 위해 적기 시공이 필요하고, 1 km당 10 억원 이상이 소요되는 배관시공비용 중 약 1/3이 용접비파괴검사 비용인 점을 감안할 때 품질이 확보되면서 경제적인 시공방안이 있다면 이를 적용하는 것이 국가 산업 경제적 측면에서 필요한 일이다. 이와 관련된 연구에서는 국내 가스배관 원주용접에 적용 가능한 용접공정을 검토하고, 용접절차를 수립하여 절차인증시험을 수행하였으며, 추가로 배관 원주 자동용접부위에 대한 기계적 특성 평가를 실시하였다. 현재 국내 건설여건과 비파괴검사 기준을 만족시키고 안전성과 효율성을 겸비한 방법으로는 초층과 2층은 수동 GTAW를 적용하고 나머지 층은 반자동 FCAW를 적용하는 방안이 적절한 것으로 판단된다. 전 층을 자동 GTAW로 용접하는 방안은 품질은 확보되지만 효율성측면에서 대형배관에는 적용하기 어려울 것으로 보이며, 해외에서 많이 사용되는 자동 GMAW 방안은 국내 비파괴검사기준을 만족시키기 어려워 검토대상에서 제외하였다. 본 논문에서는 두 가지 용접방법에 대한 용접공정개발과정과 원주용접부위 기계적 특성을 검토하여 최적방안을 제시하고자 한다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.11 no.3
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• pp.34-47
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• 1993

Finite element models were developed for thermal and residual stress analysis for the specific welding problems. They were used to evaluate the effectiveness of the various welding heat input models, such as ramp heat input function and lumped pass models. Through the parametric studies, thermal-mechanical modeling sensitivity to the ramp function and lumping techniques was determined by comparing the predicted results with experimental data. The kinetics for residual stress formation during welding can be developed by iteration of various proposed mechanisms in the parametric study. A ramp heat input function was developed to gradually apply the heat flux with variable amplitude to the model. This model was used to avoid numerical convergence problems due to an instantaneous increase in temperature near the fusion zone. Additionally, it enables the model to include the effect of a moving arc in a two-dimensional plane. The ramp function takes into account the variation in the out of plane energy flow in a 2-D model as the arc approaches, travels across, and departs from each plane under investigation. A lumped pass model was developed to reduce the computation cost in the analysis of multipass welds. Several weld passes were assumed as one lumped pass in this model. Recommendations were provided about ramp lumping techniques and the optimum number of weld passes that can be combined into a single thermal input.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• v.9 no.2
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• pp.195-199
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• 2005

Semi automatic welding method to use carriage for welding at large size block manufacture welding process of present shipbuilding industry is used much. Carriage is device that transfer welding torch in horizontal fillet weld here, but because it is no function that chase welding like robot welding method, use can be impossible in curved line welding, and simply use in straight line welding. Also, because it is no function that chase welding, though welding mistake corrects this happening often in straight line welding, much times and expense are cost. Added welding chase sensor and 80C196KC microcontroller that use strain gauge to carriage that is using present in paper that see hereupon and manufacture a private line model and container box model welding because developing system that can chase welding automatically straight line and curved line welding establishing and investigate about chase phenomenon.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.1
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• pp.24-29
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• 1996

철도차량의 루프 판넬(Roof Panel)은 폭이 약 3m, 길이가 약 20m의 초대형 외판과 하부 골조간에 2000 - 3000개의 스폿 용접건을 조작해서 작업을 해야 하는 대표적인 작업기피 공정의 하나이다. 이제까지 철도차량 제조업체에서는 대부분 스폿 용접을 사진1에서 본 바와 같이 수동조작 메니퓨레이터 등의 전용장비를 사용하여 제품 생산을 하고 있었으나 이러한 장비는 고가일뿐 아니라 수동조작으로 위치 이동 하여 모든 스폿 용접을 하여야 하므로 작업시간이 크게 소요되어 생산성이 매우 낮았 다. 본고에서는 300kg 중량물 취급용 5축 구조의 대형 로봇을 개발하여 철도차량 루프 판넬 스폿용접 작업 공정을 자동화 함으로서 생산성 및 품질을 크게 향상시킨 사례에 대하여 소개하고자 한다.

• The Transactions of the Korean Institute of Power Electronics
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• v.8 no.5
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• pp.397-406
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• 2003

Resistance spot welding is widely employed in a manufacturing process. In recent years, the requirement for more sophisticated quality control procedures has been in mass production industries. The requirements for high productivity and better weld qualities have lead to the development of more widely available microcomputer-based control. In this study, the inverter type power source and welding servo gun are developed. As the results, we have some advantages over the previous methods such as pneumatic gun. One of them is that the precise pressure control can be attained during the welding process. In addition, production time and cost can be decreased.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.30-30
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• 2010

고강도강의 용접성은 저온균열 저항성으로 대변되는데, TMCP강과 HSLA강 등이 개발되면서 고강도강의 저온균열저항성이 크게 향상되어 무예열 용접성이 확보되었다. 그러나 용접재료 측면에서는 그에 상응하는 재료의 개발이 지연되어 강재 개발로 인한 우수한 성능을 충분히 발휘하지 못하고 있으며 용접부의 건전성 문제가 심각하게 인식되고 있다. 이로 인해 고강도강에 적용시킬 수 있는 무예열 용접재료의 필요성이 대두되어 개발이 진행되고 있으며 상용화를 앞두고 있다. 이러한 용접재료의 개발단계에서 합금설계는 가장 중요한 항목으로 합금 조성에 따라 용착금속의 강도 및 인성에 상당한 변화를 가져오기 때문이다. 합금원소 중 Al은 강재의 탈산을 돕기 때문에 가능한 많은 양의 첨가를 요구하지만 적정량 이상을 초과하게 되면 오히려 용착금속의 저온인성 특성에 부정적인 영향을 미치게 된다. 본 연구에서는 고강도 GMA 용착금속의 Al함량을 단계적으로 변화시켜 용착금속 내 최적의 Al의 함량을 찾고자 하였다. 또한 높은 비용 및 많은 시간을 필요로 하는 와이어로드를 제작하지 않고도 Al함량을 조절 할 수 있는 방법을 고안하고자 하였다. 실험의 모재는 HSLA-100강을 사용하였으며 용접재료는 ER120S-G급의 GMA용접 재료를 사용하였다. 모재 성분과의 희석을 방지하기 위해 V-Groove 가공 후 6패스 Buttering 용접을 실시하였고, 다시 Buttering용접부에 V-Groove 가공을 하여 최종 용접을 실시하였다. 이 때 Al함량을 조절하기 위해 최종 용접 개선부 밑면에 홈을 판 후 Al fiber(직경 0.3mm)를 깔고 용접(입열량 20kJ/cm)하여 Al함유량을 총 3가지(0.003~0.04% Al)로 제어하였다. 용접 후 각각의 시편에 대해 미세조직, 충격시험, O/N분석, 성분분석 등의 시험을 수행하여 저온인성과의 상관관계를 알아보았다.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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• v.34 no.10
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• pp.1367-1375
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• 2010

In this study, optimization of the process parameters of the resistance spot welding of a sheet of aluminum-coated boron alloyed steel, 22MnB5, used in hot stamping has been performed by a Taguchi method to increase the strength of the weld joint. The process parameters selected were current, electrode force, and weld time. The heating temperature and heating time of 22MnB5 are considered to be noise factors. It was known that the variation in the thickness of the intermetallic compound layer between the aluminum-coated layer and the substrate, which influences on the formation of nugget, was generated due to the difference of diffusion reaction according to heating conditions. From the results of spot weld experiment, the optimum weld condition was determined to be when the current, electrode force, and weld time were 8kA, 4kN, and 18 cycles, respectively. The result of a test performed to verify the optimized weld condition showed that the tensile strength of the weld joint was over 32kN, which is considerably higher than the required strength, i.e., 23kN.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.6 no.8
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• pp.1374-1380
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• 2002

Recently, the use of Robot increase little by little for the purpose of developing a welding quality and productivity in the welding part. It is more important to contact the seam for arc welding before moving a welding robot. There are two types of method to contact the seam namely contact and non-contact type largely. In this paper, image processing sensor(a kind of non-contact sensor) is concerned to track the seam by using laser diode and CCD camera. A structured laser diode's light illuminated on the weld groove and the reflected shape is introduced by CCD camera. The image board captures this image and software analyzes this image. The robot is moved and welded exactly as acquired image X-Y data is changed with robot's X-Y value. Also, most of seam tracking are considered by changing the program simply in case of the different weld groove of plane surface.