• 제목/요약/키워드: Butt joint

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플라즈마 절단면 특성이 서브머지드 아크용접 용락 현상에 미치는 영향에 관한 연구 (A study on the effect to yongrak phenomenon of submerged arc welding depending on the plasma cutting surface characteristics)

  • 김정태;정효민;지명국;정한식
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제37권6호
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    • pp.589-595
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    • 2013
  • 본 논문은 플라즈마 절단 면 특성이 I Groove 서브머지드 아크 용접 용락 현상에 미치는 영향과 용락 현상을 감소시키는 방법에 대하여 연구하였다. 조선해양 구조물의 주판은 대부분 후판으로 설계되고 깊은 용입을 얻기 위하여 고 전류를 사용하게 된다. 용접부의 절단 품질에 따라서 서브머지드 아크용접 진행 시 용락 현상이 자주 발생되고 이는 용접부의 품질 저하와 수정 작업을 유발시킨다. 본 연구의 플라즈마 절단 실험에서 나타난 특성으로 I형상 그루브 직각 절단 시 상,하면에 플라즈마 열원에 의한 녹음 현상과 함께 하면 한 방향에 약 2~4도 정도의 각 변형 베벨이 형성됨을 확인하였다. 이는 맞대기 이음에서 용락 현상의 주된 원인이며 모재 절단 시 상면 방향에 I 그루브 형상에 가깝도록 한 방향 기준으로 V형상 그루브 4도 베벨을 시공하여 서브머지드 아크 용접을 실시한 결과 용락 현상을 현저히 저감시키는 결과를 얻을 수 있었다.

Nd:YAG 레이저빔을 이용한 SCP 강판과 STS304강판 용접시 오프셋(off-set) 위치 결정에 관한 연구 (A study of the determination of off-set position for Nd:YAC laser welding between SCP steel sheet and STS304 sheet)

  • 윤부선;김도훈;박기영;이경돈
    • 한국레이저가공학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.1-10
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    • 2004
  • This work was attempted to join SCP sheet and STS304 sheet by using Nd:YAC laser beam. SCP sheet has good formability and low cost, while STS304 has excellent corrosion resistance and mechanical properties in high temp. In this experiment, butt joint type was used to develop the tailored blank welding for dissimilar steel. Sheets which have different thermal properties. Computer simulation was conducted to obtain the off-set position for efficient welding by considering laser power, scanning speed, focal length and basic properties. The result showed that the optimum thermal distribution was obtained when the laser beam was irradiated at $0.05{\sim}0.1$ mm off-set toward the SCP sheet side. The experiment was conducted based on the result of computer simulation to show the same optimum conditions. Optimum conditions were 3KW in laser beam power, 6m/min in scanning speed, -0.5mm in focal position, 0.1mm off-set toward SCP. Microhardness test, tensile test, bulge test, optical microscopy, EDS, and XRD were performed to observe the microstructure around fusion zone and to evaluate the mechanical properties of optimum conditions, The weld zone had high microhardness values by the formation of the martensitic structure. Tensile test measured the strength of welded region by vertical to strain direction and the elongation of welded region by parallel to strain direction. Bulge test showed $52\%$ formability of the original materials. Bead shape, grain size, and martensitic structure were observed by the optical microscopy in the weld zone. Detailed results of EDS, XRD confirmed that the welded region was connected of martensitic structure.

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AUTOMATIC MULTITORCH WELDING SYSTEM WITH HIGH SPEED

  • Moon, H.S;Kim, J.S.;Jung, M.Y.;Kweon, H.J.;Kim, H.S.;Youn, J.G.
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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    • pp.320-323
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    • 2002
  • This paper presents a new generation of system for pressure vessel and shipbuilding. Typical pressure vessel and ship building weld joint preparations are either traditional V, butt, fillet grooves or have narrow or semi narrow gap profiles. The fillet and U groove are prevalently used in heavy industries and shipbuilding to melt and join the parts. Since the wall thickness can be up to 6" or greater, welds must be made in many layers, each layer containing several passes. However, the welding time for the conventional processes such as SAW(Submerged Arc Welding) and FCAW(Flux Cored Arc Welding) can be many hours. Although SAW and FCAW are normally a mechanized process, pressure vessel and ship structures welding up to now have usually been controlled by a full time operator. The operator has typically been responsible for positioning each individual weld run, for setting weld process parameters, for maintaining flux and wire levels, for removing slag and so on. The aim of the system is to develop a high speed welding system with multitorch for increasing the production speed on the line and to remove the need for the operator so that the system can run automatically for the complete multi-torch multi-layer weld. To achieve this, a laser vision sensor, a rotating torch and an image processing algorithm have been made. Also, the multitorch welding system can be applicable for the fine grained steel because of the high welding speed and lower heat input compare to a conventional welding process.

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Low Pressure Joining of SiCf/SiC Composites Using Ti3AlC2 or Ti3SiC2 MAX Phase Tape

  • Septiadi, Arifin;Fitriani, Pipit;Sharma, Amit Siddharth;Yoon, Dang-Hyok
    • 한국세라믹학회지
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    • 제54권4호
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    • pp.340-348
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    • 2017
  • $SiC_f/SiC$ composites were joined using a $60{\mu}m-thick$ $Ti_3AlC_2$ or $Ti_3SiC_2$ MAX phase tape. The filler tape was inserted between the $SiC_f/SiC$ composites containing a 12 wt.% $Al_2O_3-Y_2O_3$ sintering additive. The joining was performed to a butt-joint configuration at $1600^{\circ}C$ or $1750^{\circ}C$ in an Ar atmosphere by applying 3.5 MPa using a hot press. Microstructural and phase analyses at the joining interface confirmed the decomposition of $Ti_3AlC_2$ and $Ti_3SiC_2$, indicating the joining by solid-state diffusion. The results showed sound joining interface without the presence of cracks. Joining strengths higher than 150 MPa could be obtained for the joints using $Ti_3AlC_2$ or $Ti_3SiC_2$ at $1750^{\circ}C$, while those for joined at $1600^{\circ}C$ decreased to 100 MPa approximately without the deformation of the joining bodies. The thickness of initial filler tape was reduced significantly after joining because of the decomposition and migration of MAX phase owing to the plasticity at high temperatures.

GMAW 초층 이면비드 용접에서 단차와 갭변동 극복을 위한 아크 충격량 제어 (Control of arc pulse to overcome misalignment and gap variation in root pass welding of pipe butt joint by GMAW)

  • 손창희;김남규;박효희;조상명
    • 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
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    • 한국마린엔지니어링학회 2011년도 전기공동학술대회 논문집
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    • pp.76-76
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    • 2011
  • 선박이나 산업 플랜트에서 파이프 또는 탱크류의 맞대기 용접 시 안정적인 이면비드의 형성은 매우 중요하다. 대부분의 현장에서 파이프 맞대기 초층용접부의 안정적인 이면비드를 형성하기 위해 3mm의 루트갭을 띄우고 루트면이 없는 V-그루브에서 필러를 사용하는 수동 TIG용접을 주로 사용하고 있다. 수동 TIG용접은 고품질의 비드와 우수한 아크안정성, 그리고 용접인자의 제어가 쉽다는 장점이 있다. 그러나 수동 TIG용접은 용접속도가 10cpm정도로 느리기 때문에 GMAW에 비해 생산성이 낮고 작업자의 숙련도에 따라 품질이 변하게 된다. 본 연구에서는 높은 생산성과 기준갭 1.5mm에서 단차의 허용공차를 크게 하기 위해 루트면 3mm를 가지는 U-그루브의 설계를 하였으며, 두꺼운 루트면을 가지는 그루브에서 안정적인 이면비드를 형성시키기 위해 GMAW에서 아크 충격량에 대한 검토를 실시하였다. GMAW의 아크력이 용입에 어떠한 영향을 미치는지 검토하기 위해 수냉되는 동판에 갭을 1.5mm 띄우고 동일한 용착량과 입열량에서 아크력만을 변화시켜 실험하였다. 또한, U-그루브의 루트부를 모델링하여 두께3t의 평판시편을 각각의 갭과 단차 조건에서 실험하였다. 이 때, 기준갭 1.5mm에서 갭에 의해 생기는 단면적을 기준 갭단면적, 갭이 증가함에 따라 증가되는 단면적을 추가 갭단면적, 갭이 감소함에 따라 감소하는 단면적을 감소 갭단면적으로 정의하였다. 용접 중 발생하는 추가, 감소 갭단면적에 대하여 용착량을 50%의 수준으로 증가, 감소 시켰다. 갭에 따라 아크력을 변경하여 실험을 실시하였고 이면비드의 형상을 확인 하였다. 마지막으로 평판 시편의 조건에서 안정적으로 이면비드가 형성된 조건을 pipe U-그루브에 적용하였다. 그 결과 동판에서 용착량과 입열량이 같음에도 불구하고 아크력이 증가함에 따라 용입이 깊어짐을 확인하였다. 또한. 3t 평판시편에서 아크력의 제어를 통해 큰 단차와 갭이 있을 때, 안정적인 이면비드를 얻을 수 있는 조건을 확립하였다. 마지막으로 pipe U-그루브에서 앞선 실험의 용접조건으로 갭과 단차의 변화에 대해 실험을 하였으나, 시험편의 두께차이에 의한 전도 열손실로 인해 이면비드의 형성이 어려웠고, 아크 충격량의 증가를 통해 이러한 문제를 해결하였다.

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타이타늄 소재 마찰교반용접 기술 동향 (Recent Trends of Friction Stir Welding of Titanium)

  • 천창근;김성욱;김흥주;장웅성;노중석
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제31권2호
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    • pp.16-20
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    • 2013
  • Titanium and its alloys have been widely using in the various field of industry application due to high corrosion resistant properties and mechanical properties. Titanium is highly reactive in the high temperature state and the formation of titanium oxide and porosities in the nuggets of fusion welding will results in the degradation of the mechanical properties. For this reason the studies of friction stir welding for titanium have been investigated recently. The FSW zones of titanium were classified by the weld nugget (WN), the linear transition boundary (TB) and the heat affected zone (HAZ). The WN along with titanium parent was characterized by the presence of twins and dislocations. The average grain size and hardness of WN has been changed according to heat input. The grain refinement resulted from the FSW increased the hardness in the stir zone. Sound dissimilar joints between SUS 304 and CP-Ti were achieved using an advancing speed of 50 mm/min and rotation speeds in the range of 700-1100 rpm. Aluminum 1060 and titanium alloy Ti-6Al-4V plates were lap joined by friction stir welding, hence the ultimate tensile shear strength of joint reached 100% of Al 1060. Mg alloy and Ti were successfully butt joined by inserting a probe into the Mg alloy plate with slightly offsetting. But Ti-Al intermetallic compound layers formed at the interface of these joints.

V급 와동에서 심미성 수복재의 충전 방법에 따른 변연누출에 관한 실험적 연구 (AN EXPERIMENTAL STUDY ON THE MARGINAL LEAKAGE ACCORDING TO THE FILLING METHOD OF THE ESTHETIC MATERIALS IN CLASS V CAVITIES)

  • 박진영;조영곤
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제15권1호
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    • pp.217-227
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    • 1990
  • The purpose of this study was to evaluate the marginal leakage of esthetic restorative materials according to the filling method in class V cavities. 60 cavities were prepared on buccal surface for dye penetration test and divided into 5 experimental groups according to the filling methods of esthetic materials: group 1 was filled with glass ionomer cement, group 2, 3 and 4 were filled with the chamfer, knife edge and butt joint shaped glass ionomer cement respectively and silux plus/scotchbond 2$^{(R)}$ by sandwich technique, group 5 was lined with Dycal$^{(R)}$ and filled with silux plus/scotchbond 2$^{(R)}$ by bulk filling technique. All the specimens were then thermocycled in a range of $4^{\circ}C-60^{\circ}C$ by and immersed in 2% methylene blue dye solution for 24 hours, and sectioned mesiodistally with carborundum disk into two parts under water spray. All the specimens were observed at the occlusal and gingival margins and statistical analysis was performed. The obtained results were as follows : 1. At the occlusal margins, group 2, 3, 4 and 5 showed less marginal leakage than group 1 (p<0.05) and there were not significant differences among group 2, 3, 4, and 5. 2. At the gingival margins, group 5 showed the least marginal leakage and group 4 and 5 showed less marginal leakage than group 1, 2 and 3 (p<0.05). 3. In the laminated groups, group 4 showed less marginal leakage than group 2 and 3 at the gingival margins. 4. In comparison to the occlusal and gingival margins, all groups showed less marginal leakage at the occlusal margins than at the gingival margins (p<0.05).

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고강도 극후판 EH36-TMCP강 EGW용접부의 역학적 거동 및 파괴인성 $K_{IC}$에 관한 해석 (Analysis of Mechanical Behavior and Fracture Toughness $K_{IC}$ on EGW Welded Joints for High Strength EH36-TMCP Ultra Thick Plate)

  • 방희선;방한서;주성민
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제22권6호
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    • pp.565-572
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    • 2009
  • 본 연구에서는 EGW공정 적용에 따른 고강도 극후판 EH36-TMCP강 용접부의 역학적 거동 및 파괴인성 $K_{IC}$ 특성을 고찰하기 위해 먼저 자체 개발한 열분포, 열탄소성 프로그램을 이용한 유한요소해석을 통하여 용접부의 역학적 거동(용접잔류응력, 소성변형율 등의 크기, 분포, 발생기구)을 규명하였다. 그리고 이때 얻어진 잔류응력을 초기응력으로 하여 상용프로그램 ANSYS에서 노치가공으로 인한 응력 재분포 특성 및 잔류응력과 외력의 복합하중에 대한 파괴인성 KIC를 계산하였다. 균열이 존재하는 EGW용접부의 파괴기준$K_{IC}$를 살펴보면, 중첩된 경우가 순수 외부하중(굽힘하중)만 작용하는 경우 보다 파괴 인성치가 다소 감소하는 경향을 보였다. a/W가 작을 경우 중첩의 경우가 순수 외부하중(굽힘하중)만의 경우보다 파괴인성치 차이가 크나, a/W가 증가함에 따라 그 차이가 점차 없어지는 것으로 나타났다.

치근 우식 수복에 사용되는 심미성 수복물의 변연누출에 관한 연구 (A STUDY ON THE MARGINAL LEAKAGE OF ESTHETIC RESTORATIVE MATERIALS ON ROOT CARIES RESTORATION)

  • 한진순;임미경
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제18권1호
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    • pp.205-213
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    • 1993
  • The purpose of the study was to evaluate the degree of the marginal leakage of esthetic restorative materials on root caries restoration. 120 cavities were prepared to $90^{\circ}$ butt joint on all margins on the crown and root portion, and divided into 4 groups. The four groups of cavity were filled with Amalgam(Dongmuyung Dental Alloy Co., Ltd, KOREA), Silux$^{(R)}$(3M Co., USA)-Scotch Bond 2$^{(R)}$(3M Co., USA), Silux$^{(R)}$-All Bond$^{(R)}$(BISCO USA), and GC Fuji II$^{(R)}$(G-C Co., JAPAN) respectively. The apical margin of the preparation was finished to leave a flash of restorative material. The coronal margin of the preparation was finished not to leave a flash of restorative material. All specimens were sectioned longitudinally with Isomet Low speed saw(Buether Ltd, USA). The degree of dye penetration was evaluated as the parameter of marginal leakage under the stereoscope. The results were as follows. 1. At the enamel and dentin/cementum margins, the margin were finished to leave a flash of material showed less marginal leakage than that were finished not to leave a flash of material (P<0.001). 2. The enamel margins showed less marginal leakage than the dentin/cementum margins(P<0.001). 3. There was no significant difference in the degree of the marginal leakage between Silux$^{(R)}$-Scotch Bond 2$^{(R)}$ group and Silux$^{(R)}$-All Bond$^{(R)}$ group.

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스테인리스강 TIG 맞대기 용접 루트 패스에서 단차 극복을 위한 공정 개발 (Development of welding process to overcome misalignment in root pass at butt joint TIG welding of Stainless Steel)

  • 임성빈;함효식;하종문;서지석;조상명
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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    • pp.26-26
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    • 2009
  • TIG 용접은 고품질이고 용접인자의 제어가 쉽고 정확하다는 장점이 있지만, 얕은 용입과 낮은 생산성과 같은 단점이 있다. TIG 오비탈 용접에서는 용입의 한계 때문에 작은 루트면과 넓은 그루브를 가공하여 다층 용접을 하며, 루트패스에서는 파이프 진원도에 의한 핏업 시 단차의 문제가 자주 발생하여 많은 현장에서 루트갭을 만들어 수동 용접하는 실정이다. 따라서 생산성이 낮으며 생산 단가가 높고 용접 품질이 작업자에 따라 다르게 된다. 이러한 문제점을 해결하여 자동 오비탈 용접을 위해 단차를 흡수 할 수 있는 용접 공정 개발이 필요하다. 본 연구의 목적은 TIG 용접에서 단차에 따른 용접성을 검토하여 이를 맞대기 용접에 적용했을 때 균일한 이면비드를 얻는 공정을 개발하는 것이다. 따라서 본 연구는 아래보기 자세에서 단차에 따른 용입 특성을 이면비드 및 단면으로 비교 분석하였다. 단차 없이 아크길이만 1mm, 2mm, 3mm로 변경하여 실험한 결과 아크길이가 짧아질수록 표면비드 폭은 좁아졌고 이면비드 폭은 증가하는 경향을 나타내어 아크길이가 짧아질수록 용융효율이 증가하는 것을 확인하였다. 단차 1mm에서 아크길이 3mm를 제외하고 표면비드 및 이면비드가 미려하였다. 하지만 단차 2mm에서는 아크길이 1mm, 2mm, 3mm 전부 이면비드가 생성되지 않았다. 이는 단차로 인해 아크길이가 증가하여 용융효율이 낮아졌기 때문이라 판단된다. 이면비드가 생성되지 못한 시험편을 백 베벨링(0.5mm, 1.0mm, 1.5mm, 2.0mm)하여 실험한 결과 단차 2mm, 아크길이 1-3mm 백 베벨링 2.0mm 적용한 시험편에서 양호한 이면비드를 얻을 수 있었다.

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