• Journal of Welding and Joining
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• 제20권6호
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• pp.762-768
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• 2002

In this study, the low temperature toughness was evaluated by using the instrumented Charpy impact testing procedures for A15083-O aluminum alloy used in the LNG carrying and storage tank. The specimens were GMA(Gas Metal Arc) welded with four different mixing shield gas ratios (Ar100%+He0%, Ar67%+He33%, Ar50%, and Ar33%+He67%), and tested at four different temperatures(+25, -30, -85, and $-196^{\circ}C$) in order to investigate the influence of the mixing shielding gas ratio and the low temperature. The specimens were divided into base metal, weld metal, fusion line, and HAZ specimen according to the notch position. From experiment the maximum load and displacement were shown the highest and He lowest at $-196^{\circ}C$ than the other test temperatures. The absorption energy of weld metal notched specimens was not nearly depends on test temperature and mixing shield gas ratio because the casting structure was formed in weld metal zone by melting welding wire. On the other hand, the others specimens was shown that the lower temperature, the higher absorption energy slightly up to $-85^{\circ}C$ but the energy was decreased so mush at $-196^{\circ}C$.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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• pp.163-168
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• 2001

A FEM-based analytical approach was used to evaluate the fatigue strength of a KHST gangway. A KHST gangway was made of AC4C, 5083-O, 6005A-T6 aluminum alloys. The fatigue strengths of them were obtained from the related code and literatures. The effect of tensile mean stress was taken into account by the modified Goodman diagram, but the effect of compressive mean stress was not considered. There was not any location of a KHST gangway that exceeded the allowable fatigue strengths.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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• pp.273-278
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• 2003

Recently, high-performance hybrid composite materials have been used for various industrial fields because of their superior high strength, high stiffness and lower weight. In this study, manufactured hybrid composite materials are composed of two parts. One is hard-anodized Al5083-O alloy as a face material and the other is high strength aramid fiber ($Twaron^{(R)}$ CT709) laminates as a back-up material. Resistance to penetration is determined by protection ballistic limit($V_{50}$, a static velocity with 50% probability for complete penetration) test method. $V_{50}$ tests with $0^{\circ}$obliquity at room temperature were conducted with 5.56mm ball projectiles that were able to achieve near or complete penetration during high velocity impact tests.

• 대한조선학회논문집
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• 제28권1호
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• pp.108-116
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• 1991

선용재료중(船用材料中)에는 정적하중(靜的荷重)에 의한 정적거동(靜的擧動)(응력-변형률관계)과 반복하중(反復荷重)에 의한 반복거동(反復擧動)(응력진폭-변형률진폭관계)이 상이(相異)하게 되는 경우가 많다. 특히 탄소성(彈塑性) 응력집중부(應力集中部)에서 진전(進展)하는 초기의 짧은 피로균열(疲勞龜裂)은 재료(材料)의 반복거동(反復擧動)에 크게 의존하여 성장하므로 재료(材料)의 정적(靜的) 및 반복거동(反復擧動)의 비교, 검토가 요구된다. 본 연구에서는 2종류의 철강재료(鐵鋼材料)(SS41, HT80)와 5종류의 Al합금(合金)(A5083-O, A6N01-T5, A7N01-T4, A7016-T6, A7178-T6)에 대하여 정적(靜的) 및 반복하중(反復荷重)에 의한 재료(材料)의 응력-변형율(應力-變形率) 관계(關係)를 비교, 검토하였고, 각(各) 재료상수(材料常數)를 구하였다. 또한 응력집중부(應力集中部)에 일정 진폭의 반복하중(反復荷重)이 작용(作用)하여 탄소성(彈塑性) 변형(變形)할 때 그 선단(先端)의 응력(應力)과 변형률(變形率) 진폭(振幅)의 변화(變化)에 미치는 재료(材料)의 반복(反復) 경화특성(硬化特性)의 영향에 대하여 Neuber법칙(法則)과 중앙(中央)노치재(材의) 실험(實驗)에 의하여 고찰(考察을 행하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.106-106
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• 2018

해양환경용 선박재료는 전기화학적인 부식을 발생시키는 염소이온($Cl^-$)이 다량 포함된 부식 환경에 장기간 노출되어 있어 부식에 대해 취약하다. 따라서 우수한 내식성 및 내침식성을 가진 재료를 선정하는 것은 매우 중요하다. 알루미늄 합금은 충분한 강도와 부동태 피막 형성으로 인해 내식성이 우수하여 해양환경용 선박 재료로서 널리 이용되고 있으며, 이에 따른 부식 특성에 관한 연구도 활발히 이뤄지고 있다. 그러나 선박에서는 부식에 의한 손상뿐만 아니라 전식에 의한 부식 손상도 발생할 수 있다. 특히 선미 부분은 프로펠러의 동합금과 알루미늄 합금의 이종금속 간 전위차에 의한 전식이 발생하여 선체의 다른 부위에 비해 부식이 더 심하게 진행될 수도 있다. 또한 전식은 해안 부두에 접안된 선박의 용접 시미주전류(stray current)에 의한 부식손상이 발생할 수 있으나 이에 대한 연구는 미미한 실정이다. 따라서 본 연구는 해양환경에서의 전식을 인위적으로 모사할 수 있는 부식 정전류 시험법을 이용하여 다양한 크기의 전식 손상을 유발시켰으며, 해양환경 하에서 선박재료로 주로 사용되는 알루미늄 합금인 Al5083-H321, Al5052-O, Al6061-T6에 대한 전식 특성을 비교, 분석하였다. 실험 방법으로 작동전극은 각 재료의 시험편을 $2cm{\times}2cm$ 으로 절단하여 sand paper # 2000 번까지 연마 후 아세톤과 증류수로 세척하고 건조하였으며, 제작된 시험편은 자체 제작한 홀더를 이용하여 $1cm^2$만 노출시킨 후 정전류 가속 실험을 실시하였다. 기준전극은 은/염화은(Ag/AgCl) 전극을, 대응전극은 백금(Pt) 전극을 사용하였다. 정전류 가속 조건은 $0.001mA/cm^2$, $0.1mA/cm^2$, $1mA/cm^2$, $5mA/cm^2$, $10mA/cm^2$의 전류 밀도를 천연해수에서 30분간 인가하였다. 각 재료에 대한 전식 특성은 실험 전후의 무게 감소량으로 전식의 저항 특성을 확인하였다. 그리고 3D 현미경으로 표면 손상 경향과 깊이를 측정하였으며, 주사전자현미경 (SEM)을 통해 표면 형상을 미시적으로 관찰하였다. 부식 정전류 시험 결과 모든 시편에서 $0.01mA/cm^2$에서 미세한 국부적인 부식이 일어났으며, 전류밀도가 증가할수록 표면 전반에 부식이 진행되고 성장하였다. 그리고 모든 인가 전류밀도의 조건에서 Al6061-T6가 5000계열(Al5083-H321, Al5052-O)보다 더 우수한 내식성을 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권3호
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• pp.223-229
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• 2015

표면개질이란 재료 본연의 특성만으로 원하는 성능과 기능을 발휘할 수 없는 때 기재 표면에 열에너지, 응력 등을 부가하여 새로운 표면층을 형성하는 방법으로, 소지금속의 방청, 외관미화, 내마모성, 전기절연, 전기전도성 부여 등의 폭넓은 목적을 달성시키고자 하는 일련의 조작을 말한다. 이러한 표면개질에는 도금, 화성처리, 도장, 라이닝, 코팅, 표면 경화 등이 있다. 그 중 전해액을 이용한 표면개질은 오래전부터 공업적으로 활용하기 위한 연구가 많이 이루어져 왔으며, 원가절감과 높은 생산성, 그리고 복잡한 형상에 대한 적용이 가능해 여러 분야에서 각광받고 있다. 따라서 본 연구에서는 5083-O 알루미늄 합금을 이용해 해양환경에서 우수한 내식성을 보유할 수 있는 최적의 표면개질 전해액 온도를 선정하고자 전기화학 실험을 실시하였다. 실험 결과, 표면개질을 실시한 경우가 현저히 낮은 부식전류밀도를 나타냈으며, 특히 불완전 기공이 생성된 $5^{\circ}C$를 제외하고 전해액 온도가 증가함에 따라 감소하는 결과를 나타냈다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.132.2-132.2
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• 2017

플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)는 Al, Ti, Mg 합금과 같은 경량 금속소재에 대한 표면처리기술로서 주목을 받고 있다. PEO 처리에 의해 표면에 치밀하게 형성되는 세라믹 산화층은 우수한 내식성, 내마모성을 보유하기 때문에, 이와 같은 특성이 요구되는 분야에 적용하기 위한 연구가 활발하다. 특히 PEO 세라믹 코팅층의 응착마모(adhesive wear)와 절삭마모(abrasive wear)에 관한 연구는 상당부분 이루어지고 있으나, 캐비테이션 침식과 같은 침식마모(erosive wear) 특성에 관한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 알루미늄 합금 소지에 제작된 PEO 코팅층의 캐비테이션 손상 특성을 고찰하였으며, 전해액 조성이 PEO 코팅층의 미세조직과 캐비테이션 손상 특성에 미치는 영향을 살펴보았다. PEO 처리를 위해 사용된 소재는 상용 5083-O합금 판재로서 $2cm{\times}2cm$로 절단하여, 에머리페이퍼로 1000번까지 연마하여 사용하였다. 사용된 전해액은 증류수에 KOH(1 g/L)을 base로 하여 $Na_2SiO_3$(2 g/L)의 첨가유무를 변수로 하였다. 시편을 양극으로 하고 STS304를 음극으로 하여 각각 DC 전원 공급기의 +극과 -극에 연결하였으며, 정전류 조건에서 30분간 $0.1A/cm^2$의 전류밀도를 인가하였다. PEO 처리후 시편은 SEM, EDS, XRD를 이용하여 표면 특성 평가를 실시하였다. PEO코팅층의 캐비테이션 특성 평가는 초음파 진동식 캐비테이션 발생 장치를 이용하였으며, 캐비테이션 실험 후 시간에 따른 표면 거칠기의 변화 거동을 분석하였다.

• 소성∙가공
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• 제26권4호
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• pp.222-227
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• 2017

In order to respond to environmental regulations and increased demand for fuel economy, the demand for lightweight car bodies has grown. Hydroforming of aluminum is one possible solution as it eliminates the need for additional welding to develop closed cross-sectional parts. However, the low formability of aluminum is a limitation of its application. On the other hand, the ductility of materials can be improved at higher temperatures, and hot metal gas forming has been widely applied in the production of lightweight vehicle parts. In this study, aluminum alloy for pipe extrusion was developed by controlling the Mg:Cr:Mn ratio based on AA5083. Mechanical properties of the developed material were examined by tensile test and were applied to a forming simulation. Cold forming simulation for preforming and non-isothermal hot forming simulation for hot metal gas forming were carried out to validate process conditions. A prototype of the sidemember was manufactured under the given process condition. Finally, thickness distribution was compared with finite element analysis results.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제35권7호
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• pp.899-906
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• 2011

Generally, load conditions of machine or structure in fatigue destruction is occurred not under single load conditions but under mixed load conditions. However, the experiment under mixing mode is insufficient because of no having test standard to the behavior of crack under mixing mode and variety of test methods, and many tests are required. In this paper measured crack direction path by created figure capture system when a experiment. Also, we studied by comparison the behavior of crack giving the change of stress ratio and inserting beach mark. Through the test under mixing mode, advancing path of crack is indicated that advancing inclined angle ${\Theta}$ (direction of specimen length) has increased depending on the increase of mixed mode impaction. It is indicated that according to the increase of mixed mode loading condition impaction under mixing mode, advancing speed of crack gets slow. Also, we found that inner crack(cross section of specimen) is progressed more rapidly than outer crack based on data through beach mark.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.612-619
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• 2002

The dynamic behavior of Al-Mg alloys plasma was very unstable and this instability was closely related to the unstable motion of keyhole during laser irradiation. The keyhole fluctuated both in size and shape and its fluctuation period was about 440 ${\mu}{\textrm}{m}$. This instability has been estimated to be caused by the evaporation phenomena of metals with different boiling point and latent heats of vaporization. Therefore, the authors have conducted the spectroscopic diagnostics of plasma induced in the pulsed YAG laser welding of Al-Mg alloys in air and argon atmospheres. In the air environment, the identified spectra were atomic lines of Al, Mg, Cr, Mn, Cu, Fe and Zn, and singly ionized Mg line, as well as strong molecular spectrum of AlO, MgO and AIH. It was confirmed that the resonant lines of Al and Mg were strongly self-absorbed, in particular in the vicinity of pool surface. The self-absorption of atomic Mg line was more eminent in alloys containing higher Mg. These facts showed that the laser-induced plasma was relatively a low temperature and high density metallic vapor. The intensities of molecular spectra of AlO and MgO were different each other depending on the power density of laser beam. Under the low power density irradiation condition, the MgO band spectra were predominant in intensity, while the AlO spectra became much stronger in higher power density. In argon atmosphere the band spectra of MgO and AlO completely vanished, but AlH molecular spectra was detected clearly. The hydrogen source was presumably the hydrogen solved in the base Metal, absorbed water on the surface oxide layer or H$_2$ and $H_2O$ in the shielding gas. The temporal change in spectral line intensities was quite similar to the fluctuation of keyhole. The time average plasma temperature at 1 mm high above the surface of A5083 alloy was determined by the Boltzmann plot method of atomic Cr lines of different excitation energy. The obtained electron temperature was 3, 280$\pm$150 K which was about 500 K higher than the boiling point of pure aluminum. The electron number density was determined by measuring the relative intensities of the spectra1lines of atomic and singly ionized Magnesium, and the obtained value was 1.85 x 1019 1/㎥.