• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
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• pp.42-42
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• 2010

알루미늄 합금은 질량 대비 강도가 우수하고 내식성 및 저온 특성이 양호하여 구조재로서 널리 사용되고 있다. 또한 그 사용 추세가 점점 증가 하고 있으며 알루미늄 합금의 용접을 위해 현재까지 다양한 용접 공정이 적용되었다. 일반적으로 GMAW, GTAW 등의 아크 용접과 박판의 경우 저항 점용접, 그 외의 $CO_2$ laser, Nd:YAG laser와 같은 고밀도 에너지 용접 공정에 의한 연구 결과들이 많이 발표 되었다. 하지만 알루미늄 합금의 특성 상 용접부에 기공과 균열과 같은 결함들이 각 공정에서 많이 발생하며 이러한 결함을 감소시키기 위한 용접기술에 관해 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 GMAW, Plasma-GMAW 공정을 적용하여 알루미늄 합금의 용접특성을 비교하였다. 알루미늄 합금 Al 5052, Al 6061 4mm 두께 모재에 대해 BOP(Bead On Plate) 용접실험을 실시하였으며 생산성 측면에서 각 공정에 따라 완전 용입 시 최대 용접 속도를 측정하여 비교하였다. 용접 품질 측면에서는 비드 표면 및 단면을 검사하고 인장시험을 수행하였으며, 용접 기공과 균열을 X-ray 촬영을 통해 비교하였다. 또한 고속카메라 촬영을 통해 용접 중 플라즈마로 인한 산화막 제거 효과를 확인하고 각 공정별 용접 시작부의 아크 안정성을 평가하였다. 인장시험 결과 모든 모드에서 모재에서 파단됨을 확인 하였고, Plasma-GMAW 공정의 경우 플라즈마의 예열효과로 인하여 GMAW 보다 완전용입 기준 용접속도가 빨랐으며, 청정작용도 우수한 것으로 확인되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권11호
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• pp.124-129
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• 2017

본 연구에서는 철도차량의 경량 차체 소재로 주로 사용되는 알루미늄 합금 (Al-6005-T6) 압출재에 대한 마찰교반접합 적용 연구를 수행하였다. 용접속도를 300 mm/min으로 고정시킨 채 회전 공구의 회전속도를 600, 900, 1200, 1600 rpm으로 변화시킬 때 미세구조 및 기계적 특성의 변화에 대해 평가하였다. 특히, 동일 소재에 대해 전통적인 용접방법인 MIG 용접된 시편과의 비교를 통해 마찰교반접합법의 철도차량 적용성에 대해 논하였다. MIG 용접방법과는 달리, 마찰교반접합부에는 미세기공이 발견되지 않았으며, 경도 측정 결과 공구의 회전속도가 빨라질수록 높아진 입열량에 따라 heat affected zone (HAZ)의 범위가 넓어지고 결정립 조대화에 따라 HAZ의 경도 또한 낮아지는 것을 확인하였다. 인장시험 결과 HAZ지역에서 파단이 발생하였으며, 본 연구에서 설정한 공구의 회전속도 범위에서는 nugget 부의 경도 변화는 발견되지 않았으나 rpm이 올라갈수록 인장강도와 항복강도가 떨어지는 경향을 보였으며 이는 경도 시험에서와 같이 HAZ지역의 결정립 크기의 증가로 인한 현상으로 판단된다.

• 한국재료학회지
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• 제5권5호
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• pp.532-543
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• 1995

박용 디젤엔진 부품 크랭크샤프트의 기계적 성질에 미치는 화학 성분과 열처리 공정의 영향을 인장시험기, 경도시험기, 충격시험기와 광학현미경으로 조사연구하였다. 시행된 4가지 열처리공정중 다음의 열처리 공정인 노말라이징$\longrightarrow$TR단조$\longrightarrow$\ulcorner칭$\longrightarrow$템퍼링이 최적의 기계적 성질을 나타냈다. 이때 기계적인 성질은 오스테나이트 결정입도 크기, 냉각 속도, 오스테나이트화 온도와 오스테나이트화 유지 시간에 의존하였다. 오스테나이트 결정입도는 TR단조 후의 초기 결정입도 크기에 의존하고, 냉각 속도는 C-곡선 Nose를 지나야 하고, 오스테나이트화 온도는 탄소 함량에 의존하고 그리고 오스테나이트화 유지 시간은 저어널지름에 의존하는 것으로 나타났다.

• 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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• 제22권3호
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• pp.31-37
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• 2018

이 논문은 압축강도 수준(100, 140, 180 MPa급)에 따른 HPFRCC의 동적충격 인장강도를 평가하였다. 먼저 100, 140, 180 MPa급 HPFRCC의 압축응력-변형률 관계를 분석한 결과 압축강도는 각각 112, 150, 202 MPa로 나타났으며, 압축강도가 높아짐에 따라 탄성계수도 증가하는 경향을 나타내었다. 100, 140, 180 MPa급 HPFRCC의 정적 인장강도는 각각 10.7, 11.5, 16.5 MPa로 나타났으며, 압축강도가 높아질수록 인장강도도 증가하는 경향을 나타내었다. 반면 100 및 140 MPa급 HPFRCC에서의 인장강도 및 에너지 흡수능력은 압축강도 수준에 따라 큰 차이를 보이지 않았다. 이는 시험체의 규격 및 강섬유의 배열에 영향을 받은 것으로 판단된다. HPFRCC의 동적충격 인장강도를 평가한 결과, 변형률 속도가 10-1/s에서 150/s로 증가할수록 모든 HPFRCC의 인장강도와 동적증가계수는 증가하는 경향을 보였다. 한편 동일한 범위의 변형률 속도에서 HPFRCC의 압축강도가 낮을수록 인장강도에 대한 DIF가 높게 측정되어 효율적인 측면에서는 100 MPa급 HPFRCC가 가장 우수한 것으로 나타났다. 따라서 높은 수준의 인장성능이 요구되는 경우 높은 압축강도를 가지는 HPFRCC를 사용하는 것이 유리하며, 폭발과 같은 고속변형률 속도에서 보다 효율적인 접근을 위해서는 목표 압축강도에 근접한 HPFRCC를 사용하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제5권3호
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• pp.320-326
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• 2017

본 연구는 EVA시트의 접합부 시공에 열풍융착 방법을 적용하여 저온 환경에서의 열풍융착 속도의 변화와 화학적 침식에 따른 접합부 인장 강도의 성능 변화 분석을 목적으로 진행하였다. 연구는 시트 간 접합 방식을 간접가열 방식인 열풍융착을 적용하여 열풍융착 속도를 조절하고 화학처리 과정을 가지는 조건에서 진행하였으며, 시공 기온은 $-10^{\circ}C$, $-5^{\circ}C$, $0^{\circ}C$, $20^{\circ}C$로 온도 조건을 한정하여 연구를 진행하였다. 접합부의 인장성능 시험결과, 저온 환경에서 열풍융착 속도가 3~4m/min일 때 접합부 인장강도가 높게, $20^{\circ}C$에서는 열풍융착 속도가 5~6m/min일 때 접합부 인장강도가 높게 나타나는 것으로 확인되었다.

• 한국압력기기공학회 논문집
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• 제17권1호
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• pp.49-55
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• 2021

In this paper, an application example for fitness-for-service of material is shown. A kind of instrument valve is made of austenitic stainless steel fabricated by the cold working process. The tensile strength of the cold worked austenitic stainless steel has to be limited under 90 ksi to prevent the stress corrosion cracking in power plants. In industrial fields, tensile strengths of some materials were discovered to be over the regulation requirements in a certified material test report (CMTR). Owner's verification tests were performed to compare with that in a CMTR and to check the appropriateness. It is found that, in the case of verification test under the required test speed, valve materials could be used in the field. Although it is only one application sample of material check process in the power generation site, this case study could show an importance of basic experimental technology in academia and research circles.

• 한국가스학회지
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• 제26권6호
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• pp.16-23
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• 2022

본 연구에서는 디스크와 인장시험 등을 통해 수소취성에 대한 재료 특성을 평가하고자 하였다. 이를 위해 니켈 당량이 28.5 이상인 합금 조성과, 이와 유사한 상용 합금 조성 2종에 대해 합금을 제조하였고, 각 합금은 진공유도용해로(Vacuum Induction Melting, VIM)에서 개발 합금(이하 #1)과 상용 배관(이하 각각 #2, #3)을 재용해하여 주조재로 제조하였고, 주조 합금은 단조 및 압연하여 판재로 제조하였다. 디스크형태의 시편은 0.1~1000 bar/min의 속도로 수소와 헬륨으로 가압하여 파열압력을 측정하여 수소에 대한 특성을 평가하였고, 전기화학적 방법으로 수소처리한 인장시편과 비교군에 대해 항복강도, 인장강도, 연신률, 단면적 감소율을 확인하였다. 또한 인장시편은 주사전사현미경을 통해 파단면을 확인하였다. 디스크파열시험과 수소처리 한 시편의 인장시험을 통해, 본 연구를 통해 개발된 강종의 경우 상용 강종과 비교하여 유사한 수소취성 특성을 갖고 있음을 확인하였고, 파단면 또한 미세한 두께의 벽개파괴 특성을 보였지만 기계적 강도에 큰 영향을 미치지 않음에 따라 개발된 고질소 스테인리스강은 내수소취성이 우수한 것으로 평가 할 수 있었다.

• 한국철도학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.280-285
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• 2008

Gurson model과 shear failure model 두 가지 파괴모델을 이용하여 노치인장시험과 초기 균열을 가지는 파쇄튜브의 압축거동을 유한요소법으로 해석하였다. Shear failure model의 파라미터 값은 노치인장시편의 시험 및 해석을 통하여 결정하였다. 항복강도와 파괴전단변형률 등의 파라미터 값을 정한 후, Gurson model과 shear failure model을 파쇄튜브의 해석에 적용하였다. Gurson model과 shear failure model이 인장시편에 대하여는 비슷한 파괴 거동을 보여주지만 파쇄튜브의 압축력과 균열 성장 속도에서는 다른 결과를 보임을 확인하였다. 즉, shear failure model에서는 Gurson model에 비하여 균열이 전파되기 위해 더 큰 압축력이 요구되었다. 이러한 현상은 shear failure model 이 재질의 손상 과정에 대한 고려를 포함하고 있지 않기 때문인 것으로 생각된다. 어느 모델이 튜브의 해석에 적당한 지를 실험을 통하여 검증할 필요가 있다.

• Composites Research
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• 제20권6호
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• pp.28-33
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• 2007

단섬유 강화고무의 관통 특성에 대해 섬유 종횡비(AR: 섬유 길이/섬유 직경), 섬유 함유량, 시편 크기 그리고 시험속도를 변수로 하여 연구하였다. 기지와 단섬유 강화고무의 관통 저항은 시편 크기의 증가에 따라 감소하였고, 동일한 시편 크기에서 시험 속도의 증가에 따라 관통 저항력은 증가하였다. 각각의 섬유 함유량에서 섬유 종횡비가 클수록 높은 관통응력 값을 보였다. 인장강도와 관통응력의 비교를 통해 시편 형상의 문제점에 대해 고찰하였다. 기지와 단섬유 강화고무의 막에 작용하는 힘은 시편의 크기에 관계없이 유사한 값을 보였고, 동일한 시편 크기에서 시험속도의 증가에 따라 증가하였다. 각각의 섬유함유량에서 섬유 종횡비가 클수록 막에 작용하는 힘은 크게 나타났다 전체적으로 시편 크기, 시험속도가 단섬유 강화고무의 관통 특성에 지대한 영향을 미침을 확인하였다.

• 비파괴검사학회지
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• 제33권5호
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• pp.436-442
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• 2013

마찰용접은 축 대칭 단면금속을 용접하는 매우 유용한 결합 과정이다. 본 논문에서는 굴삭기용 호스 니플의 관대관 마찰용접을 시행하여 수송산업 등에 적용 가능성을 제안하고 마찰용접 변수의 기계적 특성을 분석하여 최적화 조건을 결정하고자 하였다. 회전속도, 마찰가열압력 및 가열시간 등 주요 변수를 선정하고 각 매개변수의 세 가지 수준에서 실험을 수행하였다. 한편, 최적의 마찰용접조건을 비파괴적으로 도출하기 위하여 음향방출기법이 적용되었으며 카운터, 이벤트 및 파형과 주파수 스팩트럼 등의 AE 파라미터들을 이용하여 마찰용접시 발생하는 신호를 분석하고자 하였다. 인장시험 결과 최적의 용접 변수는 회전속도 1300 rpm, 마찰가열압력 15 MPa, 마찰가열시간 10초로 나타났으며, 이벤트는 마찰용접된 시험편의 인장강도를 추정하는데 유용한 파라미터가 되었다.