• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.21-21
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• 2010

AISI 316L 용접금속의 크롬/니켈 당량비에 따른 시그마상의 영향을 알아보기 위하여 응고모드가 다른 3종류의 플럭스 코어드 와이어를 제작하였다. AISI 316L 시편에 FCAW 프로세스를 적용한 용접재를 $650^{\circ}C$, $750^{\circ}C$, $850^{\circ}C$, $950^{\circ}C$에서 각 각 1H, 5H, 24H, 72H동안 열처리하였다. 크롬/니켈 당량비가 높을수록 즉, 크롬의 함량이 높아질수록 $\delta$-페라이트 함량은 증가하였으며, $\delta$-페라이트는 고온에서 시그마상으로 변태되었다. $\delta$-페라이트는 $650^{\circ}C$에서 가장 느리게 분해되었으며 $850^{\circ}C$에서 가장 활발히 분해되었다. 용접부의 특성상 크롬과 니켈 등의 합금원소에 의하여 응고온도범위가 넓어져 $950^{\circ}C$에서도 시그마상이 석출되었으며, 5시간 이상 유지 시 구형으로 존재하였다. 충격시험 시 시그마상에 의해 취약해진 inter-dendrite 를 따라 파면이 형성되었으며, $-100^{\circ}C$이하의 극저온에서는 시그마상의 양과 무관하게 충격흡수에너지는 0에 가까워졌다. 하지만 3%미만의 $\delta$-페라이트를 함유하는 AF모드에서 발생한 DDC와 미량의 시그마상은 충격흡수에너지에 결정적인 영향을 미치지 않았다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권3호
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• pp.333-340
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• 2010

본 논문은 Alloy 82/182를 용가재로 사용한 SA508 Gr.3 노즐과 F316L 스테인리스강 안전단 사이의 이종금속 용접부에서 상온의 인장물성치와 파괴물성치를 평가하였다. 이를 위해서 두 모재와 열영향부, 버터링부, 그리고 용접부 내의 각 위치에서 채취된 시편을 이용하여 인장시험과 J-R 시험을 수행하였다. 시험 결과 Alloy 82/182 용접 루터부가 상부에 비해 높 은 강도를 보였다. 용접 루터부에서는 항복강도와 인장강도가 위치에 따라 크게 변화하였다. 버터링 부분이 가장 낮은 강도를 보였으며, F316L 스테이리스강 인접부로 갈수록 강도가 증가하였다. 반면, 용접 상부에서는 위치에 따른 강도의 변화가 크지 않았다. Alloy 82/182 용접부는 모재와 열영향부에 비해 낮은 파괴인성을 보였다. Alloy 82/182 용접부 내에서는 용접부 중심이 용접 경계부와 버터링부에 비해 약간 낮은 파괴인성을 보였으며, 용접 루터부가 용접 상부에 비해 높은 파괴인성을 보였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제13권2호
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• pp.60-67
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• 1995

The factors affecting on the fatigue strength of spot_welded specimens have been studied. The influence of initial overloads on the fatigue life of spot_welded tensile_shear specimens is investigated by considering fatigue crack initiation and crack propagation. The change of strain range and the influence of initial overload are correlated on the basis ol strain results. The results of this study are as follows. l) The initial absolute strain range decreased with initial overloads increase, and absolute strain range decreased before transformation of waveform of strain, but increased after transformation of waveform of strain. 2) In case of subsequent point of inflection of offset strain, the increment of this strain decreased with initial overload increase. 3) As initial overloads increase, the deformation behavior of spot welded parts is restricted after overloading.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.22-22
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• 2009

Laser forming is a promising technology in manufacturing, such as in the shipbuilding, automobile, microelectronics, aerospace and other manufacturing industries. This process forms the sheet metal by utilization of laser-induced thermal stresses. Laser forming process has been studied extensively for rectangular shape geometry. This basic study presents the change in deformation behavior of sheet metal during transition from linear to curved geometries and irradiations as well. A series of experiments have been conducted on a wide range of specimen geometries such as quarter-circular and half circular plate. The reasons for this behavior have been analyzed. Results are compared and analyzed by simulations using ABAQUS. Influence of developed stresses on the bending has been investigated. This study provides the more understanding of forming mechanism influenced by geometry effect.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2003년도 춘계학술발표대회 개요집
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• pp.176-178
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• 2003

The weld zone of dissimilar formed Al alloy exhibited the complex structure of the two materials and mainly composed of the retreating side material. The mechanical properties were also depended on the dominant microstructure of the weld zone with welding conditions. The different mechanical properties of weld zone with welding conditions were related to the behavior of the precipitates of wrought Al alloy and Si particles of cast Al alloy. The higher mechanical properties of weld were acquired when relatively harder material, wrought Al alloy, was fixed at the retreating side.

• Journal of Welding and Joining
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• 제1권2호
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• pp.53-60
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• 1983

COD test based on fracture mechanics concept was used in this study to evaluate the fracture toughness quantitatively. Effects of specimen sizes on critical COD value for ABS EH 36 steel and its submerged arc weldments, and the variation of critical COD value depending on metallurgical/mechanical heterogeneities caused by weld thermal cycles were investigated. Experiment was performed by using specimens made from base metal and submerged arc weldments according to BS 5762. Obtained results are summarized as follows; 1) Critical COD value for base metal decreases with increasing thickness of specimen. On hand, as the reduction ratio of critical COD decreases with increasing specimen thickness, critical COD value becomes constant above a thickness of specimen. 2) Critical COD value for weldment decreases with increasing thickness of specimen and was also affected by metallurgical states of base metal. 3) Size effects for weldment was greater at the hardened region. 4) Critical COD value was affected by microstructural change due to weld thermal cycles in weldments; that is, accicular ferrite formation is favorable for increasing of COD value.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1137-1143
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• 2010

가스용접 구조물의 장 수명 피로설계기준(fatigue design criterion)을 결정하기 위해서는 정확한 응력해석과 체계적인 피로강도평가가 필요하다. 그러나 실 구조물로부터 피로설계기준을 결정하는 것은 대단히 어려우므로 구조물의 기계적 구조적 특성을 만족하는 간편 시편을 만들어서 $\Delta{\sigma}-N_f$ 관계를 도출하여 피로강도를 평가하고 있다. 그리고 가스용접에 의해 제작된 실 구조물의 피로설계를 위해서는 피로균열발생과 파단 기점이 되는 용접부의 용접잔류응력(welding residual stress)이 고려되어야 한다. 따라서, 본 연구에서는 플러그 및 링 가스용접 이음재에 대한 용접잔류응력을 고려하기 위해 용접 열 사이클(heat cycle)에 의한 비선형 열해석(non-linear thermal analysis)과 열 응력(thermal stress) 해석을 수행하고, 실험 치와 비교 분석하여 용접잔류응력을 고려한 응력 진폭-피로수명($(\sigma_a)_R-N_f$) 관계를 도출하여 자동적으로 피로설계기준을 제시할 수 있도록 하고자 하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.49-49
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• 2009

마찰교반접합법은 특정한 회전수로 회전하는 용접 툴을 이용하여 접합하고자 하는 피접합재의 맞댄면에 삽입시킨 후 툴을 이동시키거나 혹은 시편을 견고하게 고정시킨 장치(backing plate)가 움직여 고상 상태에서 접합이 이루어진다. 알루미늄, 마그네슘 등 비교적 융점이 낮은 저융점 재료의 재료에 처음 적용이 되어 많은 연구가 활발히 진행되었고 타 용접방법에 비해 우수한 접합특성을 나타내었다. 최근 이러한 마찰교반접합은 이러한 저융점 재료를 넘어서 스틸, 타이타늄, 니켈 등과 같은 고융점 재료 등에 대한 적용이 늘어나고 있다. 마찰교반접합을 이용하여 이러한 고융점 재료의 접합 경우 내마모성 및 내열성 등의 내구성이 갖추어진 툴과 이러한 툴을 냉각시킬 수 있는 냉각 장치 등이 필요로 하나 경제적 측면이나 접합부의 우수한 특성 등을 고려 할 때 그 적용 및 발전 가능성이 매우 높다고 볼 수 있다. 최근 무공해 연료로 각광받고 있는 액화천연가스 (LNG)의 수요가 급증함에 따라 LNG 저장탱크 소재로 널리 사용되고 있는 9% Ni강의 수요 또한 증가하고 있는 상황이다. 하지만 9% Ni 강은 극저온용 소재로 용접부의 저온인성 ($-196^{\circ}C$)이 가장 중요하기 때문에 저온인성을 확보하고자 Inconel 계나 Hastelloy계 등의 니켈 기 합금을 용접재료로 사용하고 있으나 이러한 용접재료는 가격이 매우 고가이며 또한 용접 후 용접부의 강도가 낮다는 문제가 제기되고 있다. 또한 LNG 탱크 제작시 사용되는 용접법은 GTAW, SAW 및 SMAW 이지만 국내에서는 주로 SMAW에 의존하고 있는 실정인 관계로 보다 더 경제적인 용접 프로세스의 적용 가능성이 검토되고 있는 상황이다. 본 연구에서는 마찰교반용접을 이용하여 두께 4mm의 9% Ni 강에 대해 맞대기 마찰교반접합을 실시하였다. 툴 회전 속도 및 접합 속도를 고정한 상태에서 접합을 실시 하였으며 접합 시 툴은 $Si_3N_4$로 제작된 툴을 사용하였다. 접합 후 외관상태 점검, 미세조직 관찰, 경도, 인장 강도 및 저은 충격 측정 등의 실험을 실시하였고, 이러한 결과를 이용하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 추계학술대회
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• pp.1086-1091
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• 2003

The problem of residual stresses and fatigue behavior in welded structures is the main concern of welding research fields. The residual stresses and distortions of structures by welding exert negative effect on the safety of mechanical structures. Postweld heat treatment is usually carried out to relieve this residual stresses of welded joints. In this paper the influence of postweld heat treatment on fatigue life of butt-welded joint was investigated. To predict the effect of PWHT, an analytical model is developed by finite element and local strain approach and the result of fatigue life analysis is compared to experimental results. It is demonstrated that fatigue life estimates closely approximate the experimental results and PWHT provides some increase of fatigue lives in long-life fatigue region and no increase in short-life fatigue region because of the residual stress relaxation under tensile loads.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.649-656
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• 2019

조선소, 교량 구조물, 건설기계, 플랜트 산업 등 다양한 분야에서 폭 넓게 활용되고 있는 이산화탄소 아크용접(FCAW: Flux Cored Arc Welding)은 피복 아크 용접(SMAW: Shielded Metal Arc Welding)의 단점을 보완하기 위한 대안으로 1950년대 초 개발되었다. FCAW는 모든 자세에서 용접이 가능하고 작업여건 변수가 많은 현장에서 우수한 품질을 얻을 수 있는 장점이 있어 탄소강과 합금강의 중판, 후판 용접에 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 FCAW를 이용하여 SS400(일반구조용 압연강재)와 SM490A(용접구조용 압연강재)를 이종용접한 후 용접부의 기계적 특성(인장시험, 굽힘시험, 경도시험, 충격시험, 매크로시험)을 분석하고 다음과 같은 결론을 도출하였다. 인장시험 결과, 모든 용접자세에서 KS 규격 인장강도 범위($400{\sim}510N/mm^2$)를 만족하였다. 굽힘시험 결과, 대부분의 시편에서 굽힘시 표면의 터짐 현상이나 기타 결점이 나타나지 않았고, 소성변형 후에도 충분한 인성을 발휘하는 것을 확인할 수 있었다. 경도시험 결과, 모든 결과 값이 KS B 0893의 규격치 350Hv보다 낮게 나타나 양호한 것으로 판단된다. 충격시험 결과, 모든 결과가 KS 기준 수치인 27J 보다 큰 것으로 나타났다. 매크로시험 결과 용접부의 형상별로 균일한 조직 상태를 나타냈으며, 용접부 전단면에 걸쳐 내부 결함, 기포 또는 불순물 등이 발견되지 않아 라미네이션의 우려가 없는 것으로 나타났다.