• Proceedings of the KWS Conference
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• 2009.11a
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• pp.39-39
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• 2009

고강도강의 용접성은 저온균열 저항성으로 대변되는데, TMCP강과 HSLA강 등이 개발되면서 고강도강의 저온균열저항성이 크게 향상되어 무예열 용접성이 확보되었다. 그러나 용접재료 측면에서는 그에 상응하는 재료의 개발이 지연되어 용착금속부에서의 저온균열이 심각한 문제로 대두되고 있는 실정이다. 이러한 문제는 800 MPa급인 HY-100강재를 HSLA-100강으로 대체하는 과정에서 현실적인 문제로 제기 되었다. 즉 HSLA강은 용접 예열이 필요치 않았으나 기존의 용접재료, 즉 HY-100 강재에 사용하던 용접재료를 사용하게 되면 용착금속부에서 저온균열이 발생하여 용접예열을 생략할 수 없다는 판단에 이르게 되었던 것이다. 이에 본 연구의 목적은 HSLA-100강을 무예열 용접할 수 있는 GMA 용접와이어 개발하는 것이며, 구체적인 개발 목표는 무예열 용접조건에서 800 MPa 이상의 인장강도를 가지며 $-50^{\circ}C$에서의 충격인성이 50 J 이상인 GMA 용접와이어 개발하는 것이다. 이러한 용접재료를 합금설계함에 있어 무예열 용접성을 확보하기 위하여 용접재료의 탄소함량을 0.01% 수준으로 하고, 용착금속의 인장강도와 저온 충격치에 미치는 Mn과 Mo 함량의 영향을 검토하고 각각의 조성을 실험계획법으로 확정하였다. 그리고 확산성수소량에 따른 저온균열 발생 여부를 확인하여 무예열용접성을 확보하기 위해서는 확산성수소량이 3ml/100g 이하가 되어야 한다는 사실을 실험적으로 확인하였다. 그리고 이를 달성하기 위해서는 원자재인 와이어로드의 표면 품질이 중요하다는 사실도 확인할 수 있었다. 다음으로는 실험계획법에 의거하여 선정된 합금조성의 신뢰성을 검증하기 위하여 800kg 중량의 시제품을 생산하였으며, 생산된 시제품에 대해서는 실험계획법에서 사용한 Ar+5%CO2외에도 Ar+20%CO2를 적용하여 보호가스의 영향을 검토하였다. 검토 과정에서 Ar+20%CO2용으로 사용하기 위해서는 용접재료의 Si 및 Mn 함량이 상향조정되어야 함을 확인할 수 있었다. 그리고 탄소함량을 0.05% 수준으로 증가시키면 Mo 함량을 크게 저하시킬 수 있음도 확인할 수 있었다. 이러한 과정을 거쳐 개발된 GMA 용접재료는 무예열 용접조건에서 저온균열이 발생하지 않았으며, 인장강도는 830 MPa이었으며 $-50^{\circ}C$에서의 충격치는 90 J 이상이었다.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.4 no.1
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• pp.125-136
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• 1984

In the weled structures, fatigue fracture mainly depends upon crack growth behavior. Specially anisotropy of crack growth orientation and welding direction become important factor of fracture in the welding jone. When fatigue stressed steel welded with nonfatigue stressed steel, at the low stress intensity factor range, residual stress become more important factor of growth behavior then properties of base metal but when the crack growth in the weld metal, toughness of weld metal become the most important factor. Especially nonhomgeniety of toughness for the weld metal make more scatter the relations of $da/dN-{\Delta}K$.

• Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers
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• v.12 no.4
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• pp.738-746
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• 1988

Fatigue crack propagation of duplex stainless steel weldments was studied to develop further phenomenological understanding of the influences of welding heat cycle accompanying microstructural changes. Fatigue tests were carried out under constant amplitude of load in air at room temperature. The results showed that the crack propagation rate was different in base metal, heat affected zone and welding line. The crack propagation behavior in each part of duplex stainless steel was strongly dependent on phase ratio(.gamma../.alpha.) and several factors of microstructure also affected this propagation behavior. The fractographic feature in each part of steel were discussed on crack propagation behaviors.

• KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research
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• v.4 no.3
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• pp.19-25
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• 1984

In the welded structure, the most dengerous section is welded parts and almost fractures of welded structure occur from welded parts. Accordingly, in other to prevents of fracture, it is important seeking the fracture behavior of welded parts. In this study as basic investigation of fracture behavior of welded parts, it is investigated that local distribution of fracture toughness and effect of multipass electrode welding, also effect of release of residual stress were investigated, as the subjected. material, the used steel having fatigue history and unused steel were selected. As the result of this study, it is dear that the base metal of unused steel and heat affected zone and weld metal are different each other in fracture toughness, and it seems clear that the weld metal may will become source of fracture because of it having the most low fracture toughness. Especially, in the case of crack occur in the used steel, it will be the most brittle section in the structure because of it having low fracture toughness then weld metal. It affirmation that, if welded parts has not flaw, the multi pass electrode welding effective to improve of fracture toughness, also release of residual stress is none effective to improve of fracture toughness in this study.

• Journal of the Korean Society of Manufacturing Process Engineers
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• v.20 no.7
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• pp.8-14
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• 2021

Even welds that have passed non-destructive testing in the case of brittle crack arrest steel materials will actually have very fine weld defects. Based on studies showing that these defects adversely affect the structure if subjected to a certain period of load, the following conclusions were obtained by conducting CTOD tests on welding joints of high-strength BCA materials, structures comprising the upper decks of a large container vessel. First of all, the fatigue pre-cracking in the weld metal and heat affected areas was tested and the behavior was identified. Both parts of the welding joint are allowable range for the class regulations. In addition, CTOD results showed that the CTOD value in the heat affected area was more than 0.5 times higher than in the weld metal area.

• Proceedings of the KWS Conference
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• 2010.05a
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• pp.41-41
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• 2010

에어컨용 냉매 압축기, 냉장고용 냉매압축기 및 자동차 샷시 부품들은 주로 겹치기 필릿용접을 GMAW 으로 실시하고 있다. 그러나 용접 시 스패터 발생으로 인한 추가공수가 요구되며 작업환경 또한 열악한 실정이다. 따라서 저가의 고생산이면서 용접비드의 외관이 미려하고 스패터, 소음 그리고 Fume 이 발생되지 않는 청정한 TIG 용접이 있지만, 용접속도가 수십 cpm 이하로 제한되어 생산성이 낮다는 기술적 모순을 가지고 있다. TIG 용접에서 생산성을 증가시키기 위해 모재와 와이어를 고속 용융 시키려면 전류를 높여 입열량을 증가시켜야 하지만, 증가된 전류로 인하여 상승된 아크력이 험핑비드와 언더컷이 발생되는 물리적 모순을 가진다. 또한 필러와이어를 사용한 기존의 TIG 용접에서 필러 와이어는 주로 원형 단면 와이어를 사용하게 되는데 와이어의 직경이 증가함에 따라 비표면적은 감소하여 용융효율이 낮아지므로 $\Phi$1.2 이하의 필러와이어를 송급하여 용접하였다. 그러나 요구되는 용착량이 큰 경우 필러 와이어를 고속으로 송급하게 되는데 이 경우 필러 와이어 용융이 곤란하거나 송급상의 문제가 자주 생겨 용접속도를 고속으로 하기 곤란하였다. 따라서 필러와이어를 사용한 TIG 용접에서 용착금속의 용융효율을 높게 함으로서 전류를 크게 증가시키지 않으면서도 용접속도를 높일 수 있는 용접 공정개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 비표면적을 증가시켜 용착금속의 높은 용융효율을 얻을 수 있도록 개발된 와이어와 기존의 $\Phi$3.2 일반와이어 및 를 이용하여 BOP TIG 용접에 비교 실험하였으며, 개발된 와이어와 기존의 $\Phi$1.2 필러와이어를 이용하여 필릿용접부에 적용 실험하여 비교하였다. 그 결과 개발된 와이어의 경우 적절한 비드를 형성하였으나 3.2 일반와이어의 경우 과도한 볼록비드와 불용착부의 문제가 발생하였고, 필릿용접 비교실험에서는 각각 200cpm과 50cpm에서 적절한 비드가 형성되어 더 높은 용착금속 용융효율을 얻을 수 있었다.

• Journal of Welding and Joining
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• v.14 no.2
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• pp.90-95
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• 1996

In order to investigate characteristics of surface fatigue crack propagation from a pit shaped surface defect which frequently exists around welded joints, SS400 steel with thickness of 12mm, which has been generally used for structure members, was welded with submerged-arc butt type and machined for both surface. An initial surface defect of pit shape with the aspect ratio of 2 was made on the specimen. The initial defect was located at 5 different zones over the weldment : weld metal zone, boundary between weld metal and HAZ, HAZ, boundary between HAZ and base metal. Characteristics of surface fatigue crack propagation from the defect on each region under the same loading condition were investigated and compared.

• Plant Journal
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• v.10 no.2
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• pp.48-59
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• 2014

Coupons which have same figure as weld joint of the forged steel valves and 1 inch nominal weld thickness were manufactured using ASTM A182 F92 material. After welding with GTAW method, the welded specimens have been post-weld heat treated at $705^{\circ}C$, $735^{\circ}C$, $750^{\circ}C$, $765^{\circ}C$, $795^{\circ}C$ and $825^{\circ}C$ for 1 hour per 1 inch nominal weld thickness each (Group 1) to evaluate characteristics of welds based on various holding temperature. Indeed, 3 welded specimens were post-weld heat treated for 30 minutes, 1 hour and 2 hour (Group 2) at $735^{\circ}C$ to evaluate characteristics of welds based on various holding time. Hardness values were measured at the weld metal, heat affected zone and base metal to observe hardness change depending on the condition. As a result of the evaluation, appropriate holding temperature for PWHT is proved as $750^{\circ}C$ and $765^{\circ}C$ for 1hour per 1 inch nominal weld thickness. Indeed, holding for 1 hour per 1 inch nominal weld thickness was insufficient for PWHT effect when the holding temperature was at $735^{\circ}C$. The microstructure of post-weld heat treated weld metal was determined as tempered-martensite structure.

• Journal of the Korean Society of Safety
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• v.8 no.3
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• pp.83-90
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• 1993

직류 아아크 용접시 아아크 프라스마와 용융 금속 사이의 계면에서 일어나는 전기 화학 반응이 용착금속 내의 산소와 질소의 함량에 미치는 영향이 고찰되었다. 열 화학 반응 뿐만 아니라 전기 화학 반응도 용접부의 산소 및 질소의 함량을 결정하는 중요한 반응 메카니즘이라는 것과 전기 화학 반응의 양을 결정하는 것은 단위 면적당 통과하는 전류의 양을 조절하는 용접 전류와 용접 속도라는 것이 실험적으로 입증되었다. 따라서 이 연구 결과는 아아크 용접시 적당한 용접 조건의 선택뿐만 아니라 용접 재료의 설계 또는 선택에 중요한 지침을 준다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.9 no.1
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• pp.151-160
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• 1995

The characteristics of low temperature impact toughness and stress corrosion resistance at boiling MgCl$_2$ solution of GTA and SMA weld of duplex stainless steels have been investigated. The impact toughness was highest at the GTAW weld metal and lowest at the SMAW weld, which was almost the same as that of the SMAW heat-affected zone. This was attributable to influence of austenite-ferrite phase balance, and the degree and nature of precipitation that occurred during welding. The SCC resistance of the weldments was slightly higher than that of the base metal, whereas no difference in the SCC resistance was found between two different weldments.