• Journal of Welding and Joining
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• 제7권2호
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• pp.35-48
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• 1989

This study is concerned with a correlation of microstructure and local brittle zone (LBZ) in offshore structural steel welds. The influence of the LBZ on fracture toughness was investigated by means of simulated heat-affected zone (HAZ) tests as well as welded joint tests. Micromechanical processes involved in void and cleavage microcrack formation were also identified using notched round tensile tests and subsequent SEM observations. The LBZ in the HAZ of a multiphase welded joint is the interstitially reheated coarse grained HAZ, which is influenced by metallurgical factors such as effective grain size, the major matrix structure and the amount of high-carbon martensite-austenite (M-A) constituents. The experimental results indicate that Chirpy energy was found to scale monotonically with the amount of M-A constituents, confirming that the M-A constituent is the major microstructural factor controlling the HAZ toughness. In addition, voids and microcracks are observed to initiate at M-A constituents by the shear cracking process. Thus, the M-A constituent played an important role in initiating the voids and microcracks, and consequently caused brittle fracture.

• 열처리공학회지
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• 제14권4호
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• pp.212-219
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• 2001

The fatigue test was carried out to evaluate the fatigue characteristics of fire resistance steel for frame structure and heat affected zone (HAZ) by the one side Gas Metal Arc Welding (GMAW). In this paper, the fatigue crack growth behavior was investigated with the compact tension specimen of base metal and the HAZ according to chemical composition and rolling end temperature, respectively. And the acoustic emission signals obtained from the fatigue test were analyzed by the time-frequency analysis method as a nondestructive evaluation. Main results obtained are summarized as follows; The hardness was appeared softening phenomenon that weld metal and HAZ are lower than that of base metal. Fatigue life of welded specimen was longer than that of base metal. m was 3~4.5 in base metal and 3.8~5.8 in HAZ. The main frequency range of acoustic emission signal analyzed from time-frequency method is different with the range by noise and crack. Also, it could be classified that it was also generated by fracture mechanics of dimple, inclusion etc.

• 열처리공학회지
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• 제8권1호
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• pp.53-64
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• 1995

A study was made to characterize the microstructures and mechanical properties of the base metal and the heat-affected zone(HAZ) in Cu-bearing HSLA-100 steel. The Gleeble thermal/mechanical simulator was used to simulated the weld HAZ. The relationship between microstructure and toughness of HAZ was studied by impact test, O. M, SEM, TEM, and DSC. The toughness requirement of military specification value was met in all test temperatures for the base metal. The decrease of HAZ toughness comparing to base plate is ascribed to the coarsed-grain and the formation of bainite. Obliquely sectioned Charpy specimens show that secondary crack propagate easily along bainite lath. Improved toughness(240J) at HAZ of $Tp_2=950^{\circ}C$ is due to the fine grain, and reasonable toughness(160~00J) in the intercritical reheated HZA is achieved by the addition of small amount of carbon which affects the formation of "M-A". Cu precipitated during ageing for increasing the strength of base metal is dissolved during single thermal cycle to $1,350^{\circ}C$ and is precipitated little on cooling and heating during subsequent weld thermal cycle. Thus, the decrease of toughness does not occur owing to the precipitation of Cu.

• Journal of Welding and Joining
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• 제18권6호
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• pp.89-95
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• 2000

Creep-fatigue crack growth behavior at the heat affected zone of 1Cr-0.5Mo steel weldment has been experimentally studied. Load hold times of the tests for trapezoidal fatigue waveshapes were varied among 0, 30, 300 and 3,600 seconds. Time-dependent crack growth rates were characterized by the {TEX}$C_{t}${/TEX} estimated with the equation proposed by the previous finite element analysis work. It was concluded that the {TEX}$C_{t}${/TEX} values calculated from the properties of parent metal were quite comparable to the accurate {TEX}$C_{t}${/TEX} values calculated from both of weld and parent metals. Scatter of data was claimed due to the difference of exact location of the cracks in HAZ. The cracks have a tendency to change their path from the original location eventually to the relatively soft HAZ(ie, near-FGHAZ region, fine grained heat affected zone).

• 한국가스학회지
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• 제11권2호통권35호
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• pp.31-36
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• 2007

가스 냉온수기용 STS 304 배관 용접부의 부식특성을 연구하기 위하여, 0.5M $H_2SO_4+0.01M$ KSCN 수용액 중에서 전기화학적 분극시험, 금속조직시험 과 경도시험을 실시하여 STS 304배관 용접부의 양극분극거동, 인가전위에 따른 부식거동, 용접부의 금속조직 및 경도거동를 고찰하였다. 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 임계양극전류밀도는 모재보다 용접열영향부에서 많이 배류되고, 기본부동태전위는 모재보다 용접열영향부에서 더 높게 된다. 2) 부동태전류밀도는 모재보다 용접열영향부에서 더 많이 배류되고, 부동태영역은 용접열영향부보다 모재가 더 크게 된다. 3)인가전압에 의한 용접열영향부의 전류밀도는 모재의 전류밀도보다 더 많이 배류된다.

• 한국해양공학회지
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• 제23권6호
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• pp.105-110
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• 2009

The objective of this paper is to investigate the statistical properties of Vickers hardness (HV) for friction welded parts in a Ni-based super alloy (Alloy718). In the case of post weld heat treatment (PWHT) parts, hardness tests were repeated for three different applied loads, 100, 200, and 300 g, with a duration time of 10 seconds. The arithmetic means of the Vickers hardness in heat affected zone (HAZ) materials were smaller than those of the base metal (BM) in all of the applied loads. The coefficient of variation (COV) for the BM and HAZ decreased by increasing the applied load. The probability distribution of the Vickers hardness followed the Weibull distribution well. The distribution of the Vickers hardness was not found to be symmetric. The shape parameter and scale parameter increased by increasing the applied load at both the BM and HAZ.

• 한국항해항만학회지
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• 제31권10호
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• pp.825-831
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• 2007

일반적으로 선박 및 해양구조물에서 사용하고 있는 고강도 알루미늄 재료들은 일반 강재에 비해서 많은 이점들을 가지고 있다. 이러한 알루미늄 재료들은 여러 분야에 걸쳐서 폭넓게 사용되고 있으며, 특히, 초고속 선박의 선체와 갑판부에 많이 이용되어지고 있고, 교량구조물에 사용되는 박스 거더, 그리고 해양구조물의 갑판부와 선측구조에도 널리 이용되고 있다. 이러한 알루미늄 구조는 전체적인 구조부재의 중량을 감소하게 하면서 선속의 증가를 가져온다. 일반적인 강구조물의 응력-변형률 관계와 비교하여 보면, 용접가공에 의하여 발생되는 열영향부의 존재로 인하여 상당히 다르게 나타난다. 왜냐하면, 강구조물에 비해 열전도율이 높아서, 열영향부(heat affected zone, HAZ)의 영향이 크게 작용하기 때문이다. 본 논문에서는 종방향 압축하중을 받는 알루미늄 보강 판넬의 최종강도 특성에 대하여, 열영향부의 범위를 변화한 유한요소해석을 통하여, 열영향부의 범위와 파굴 및 최종강도 거동의 관계에 대해서 고찰하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2002년도 Proceedings of the International Welding/Joining Conference-Korea
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• pp.714-719
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• 2002

In The Great Hanshin-Awaji Earthquake, the general yield brittle fractures were observed in beam-column connections of steel building frames. Among many influencing factors which affect the general yield brittle fracture, it can be considered that fracture toughness has substantial effects. Some studies are making clear the required toughness for the base metal and the weld metal, but general values are not proposed. Moreover, it seems that it is also important to pay attention to the toughness decrease in the weld heat affected zone (weld HAZ), because the toughness decrease occurs in the HAZs of mild steel. In this paper, the relationship between toughness of simulated HAZs of "the rolled steels for building structures (SN)" and the weld heat-input limit of the SN steel are investigated, in an attempt to provide the required toughness for HAZs. The relationships between the increase of the hardness value and toughness, and changes of microstructure after weld heat-input are also discussed. The main results are summarized as follows. 1) The SN400B can keep its toughness at higher heat-inputs compare to the SN490Bs. 2) The steel grade, which becomes harder than other steel grades at the same heat-input, has smaller absorbed energy and smaller limit of heat-input. 3) The weld heat-input limit of the SN400B and the SN490B are proposed separately for some required toughness values.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권5호
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• pp.542-550
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• 2020

선박 및 해양구조물에서 사용하고 있는 고강도 알루미늄 합금들은 스틸과 비교해서 많은 이점을 가지고 있다. 최근 고강도 알루미늄 합금들은 육상 및 해양에 폭넓게 사용되고 있으며, 특히, 특수목적 선박의 선체 외판구조에 많이 이용되고 있고, 교량 구조물에 사용되는 상자 구조물, 그리고 고정식 해양플랫폼의 상부구조에서 소비율이 증가하고 있다. 알루미늄 재료는 스틸보다 1/3의 중량 구성비를 통하여, 구성 중량을 줄이게 하여 연비 절감을 가능하게 한다. 일반적인 강구조물의 응력-변형률 관계와 비교하면, 용접가공에 따라 발생하는 열영향부의 존재로 인하여 상당히 다르게 나타난다. 왜냐하면, 강구조물과 비교하면 열전도율이 높아서, 열영향부(heat affected zone, HAZ)가 남아 있어 구조 강도 저하를 가져온다. 본 논문에서는 MIG(Metal inert gas) 용접 때문에 발생하는 열영향부를 고려하고, 종방향 압축 하중에 대한 알루미늄 보강판의 좌굴 및 최종강도 특성을 분석하였다. MIG 용접에 따른 열영향부를 고려한 경우, 좌굴 및 최종강도 모두 감소하며, 열영향부의 범위가 15 mm부터 항복 이후 에너지 소실률이 크게 나타나며, 25 mm 이상부터는 그 차이가 크지 않다. 따라서, 알루미늄 합금재료를 적용한 보강판의 구조 거동을 파악하기 위해서는 열영향부 영향에 대한 검토 및 분석이 중요하다.

• 대한기계학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.314-321
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• 1987

본 논문에서는 용접열영향부(heat affected zone: HAZ)의 인성에 영향을 미치 는 인자중에서 잔유응력의 영향은 중대한 문제로 주목되고 있으며, 이로 인한 용접재 의 기계적 성질의 저하를 경함하기 위한 방법으로 용접후열처리(post weld heat trea- tment: PWHT)에 의한 제거방법을 이용하고 있다.그러나 이 열처리는 보톤 600.deg. C 이 상의 고온에서 실현되기 때문에 열처리과정에서 템퍼링(tempering)효과로 인한 HAZ의 열화가 때때로 발생하고 있어서 용접 시공상 문제로 되고 있다. 또한 PWHT시에는 가 열중이나 냉각중에도 열처리효과가 진행되고 있다고 볼 수 있으므로, PWHT가열속도는 기계적 성질의 개선이라는 이유외에 경제적 측면에서도 중요시 된다. 특히 용접조직 의 포화는 파괴의 양식에 직접반영되어, 파면형태의 차로 나타나므로, 본 조직의 포화 와 관련시켜 검토하기 위하여 열처리된 HAZ를 대상으로 작용된 응력의 크기와 가열속 도가 HAZ의 파괴인성에 어떠한 영향을 미치는지를 COD파괴인성시험과 미소경도측정, 그리고 주사전자현미경관찰을 통하여 고찰하였다.