• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.52-60
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• 2018

최근 자동차 산업에서는 연비향상 및 안전규제 강화에 따라 차량 경량화가 필수적으로 요구됨에 따라 DP강(Dual Phase steel), CP강(Complex Phase steel), MS강(Martensitic Steel), TRIP강(Transformation Induced Plasticity steel), TWIP강(Twinning Induced Plasticity steel) 등과 같은 인장강도 700MPa 이상인 초고장력강(Ultra High Strength Steel)의 적용이 증가하고 있다. 초고장력강을 차체에 적용하기 위해서는 용접공정이 필수적이며, 원가 측면에서 유리한 전기저항점용접(Resistance Spot Welding, RSW)이 차체 용접에서 80%이상으로 가장 많이 적용되고 있다. 초고장력강은 강도향상을 위해 합금원소 함량을 늘이기 때문에 일반적으로 용접성이 열악한 것으로 알려져 있다. 이러한 초고장력강의 저항점용접의 경우 적정 용접조건 영역이 축소되고 용접부에서 계면파단 및 부분계면파단이 발생하는 것으로 보고되어 있어 결함 및 품질을 실시간으로 예측할 수 있는 용접품질 판정 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 저항 점 용접을 수행할 때 검출되는 2차 회로 공정 변수를 이용하여 용접부의 동저항을 모니터링하고, 이 동저항 패턴에서 용접 품질 판단에 필요한 인자들을 추출하였다. 추출한 인자들을 상관분석하여 용접 품질과의 상관성을 파악하였으며, 상관성이 높은 인자들을 이용하여 회귀분석을 실시하였다. 이를 근거로 현장 적용이 가능한 회귀 모델을 제시하였다.

• 전산구조공학
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• 제10권4호
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• pp.165-175
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• 1997

본 연구에서는 현재 자동차구조에 사용되고 있는 점용접 보강 리어사이드 프레임, 비보강 리어사이드 프레임 및 레이저 용접을 이용한 이종두께 리어사이드 프레임의 응력, 좌굴 및 진동해석이 수행되었다. 응력 및 진동해석의 경계조건은 양단고정이며, 좌굴해석시에는 단순지지 경계조건을 사용하였다. 구조해석에는 ANSYS 5.0 Code를 사용하였다. 점용접된 리어사이드 프레임의 최대응력은 메인프레임에서 발생하였으며, 그값은 80.9MPa이다. 이때의 최대변형률은 501.mu.이다. 이종두께 레이저 용접된 리어사이드 프레임은 두께가 1.8mm일 때 점용접 보강 리어사이드 프레임의 최대응력과 같아진다. 따라서 동일등가 응력을 기준으로 할 때 레이저 용접을 이용하면 중량을 17.2% 줄일 수 있다. 양단 단순지지된 보강 점용접 리어사이드 프레임의 좌굴하중은 52.54kN이다. 이때 동일한 좌굴하중을 갖는 이종두께 레이저 프레임의 두께는 1.9mm이다. 따라서 중량을 15% 감소시킬 수 있다. 보강된 점용접 리어사이드 프레임의 고유진동수는 163.6Hz로 굽힘모드이며, 이종두께 레이저 용접 리어사이드 프레임의 고유진동수는 179.8Hz이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3155-3160
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• 2010

최근 자동차 산업은 고효율 자동차의 개발에 박차를 가하고 있으며 이에 따라 차체 경량화 및 내식성 방지를 위한 고강도강 및 도금강의 사용이 증가하고 있다. 이에 따라 본 연구에서는 자동차 차체에 쓰이는 3종의 다른 강판에 대하여, 겹침 순서에 따른 용접 특성을 시뮬레이션 기법을 이용하여 분석하였다. 자동차 차체에 많이 사용되는 EDDQ 급의 도금강판 0.7t와 인장강도 440 MPa급의 440R 1.2t, 그리고 AHSS (Advanced High Strength Steel)인 DP 590 0.2t 판재에 대하여 겹치기 순서에 따른 용접 특성을 시뮬레이션 하였고, 너겟 성장 곡선 및 전류에 따른 너겟의 크기로 그 용접성을 분석하였다. 또한 용접 시 발생되는 각 접촉부의 접촉저항을 이용하여 겹침순서에 따른 너겟의 크기를 분석하였으며, 이를 통해 최적의 겹치기 순서를 제안할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.457-463
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• 2016

신규 개발된 초연성 듀플렉스 스테인레스강은 강도와 연성이 우수하기 때문에 철도차량 차체에 적용하여 경량화와 가공 효율화에 기여할 수 있다. 본 연구에서는 듀플렉스 스테인레스강의 장점을 인터모달 트램 차체에 활용하기 위해 점용접성 시험을 수행하였다. 다양한 두께 (0.4mm에서 5.0mm까지)의 시편을 가공하고 점용접 시험을 통해 적정 용접조건을 찾아내었다. 인장하중 시험을 통해 점용접 이음의 인장-전단 강도를 평가하였고, 품질을 확인하기 위해 너깃 지름을 측정하였다. 인장-전단 하중 시험 결과의 분석을 통해, 이음부의 인장-전단 강도는 입열 파라미터에 비례함을 알 수 있었다. 인장-전단 강도와 너깃 지름는 모두 규격에서 요구하는 기준을 만족함도 입증되었다. 전체적인 용접성 시험 결과, 듀플렉스 스테인레스강 소재는 인터모달 트램 차체에 효과적으로 활용될 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Welding and Joining
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• 제20권4호
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• pp.525-534
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• 2002

During laser spot welding of the braun tube electron gun, phenomena such as serious spattering and oxidative reaction, etc. were occurred. The spatter occurred from weld pool affects the braun tube, namely it blocks up a very small hole on the shadow mask and causes short circuit between two roles of the electron gun. We guessed that high power density and oxidative reaction are main sources of these problems. So, we studied to prevent and to reduce spatter occurring in spot welding of the braun tube electron gun using pulsed Nd:YAG laser. The characteristics of laser output power was estimated, and the loss of laser energy by optical parameter and spatter was measured by powermeter. The effects of welding parameters, laser defocused distance and incident angle, were investigated on the shape and penetration depth of the laser welded bead in flare and flange joints. From these results, the laser peak power was a major factor to control penetration depth and to occur spatter. It was found that the losses of laser energy by optic parameter and sticked spatter affect seriously laser weldability of thin sheets. The deepest penetration depth is gotten on focal position, and a "bead transition" occurred with a slight displacement of focal position relative to the workpiece surface and the absorption rate of the laser energy is affected by the shape factor of the workpiece. When we changed the incident angle of laser beam, the penetration depth was decreased a little with increasing of the incident angle, and the bead width was increased. The spattering was prevented by considering laser beam energy and incident angle.ent angle.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권4호
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• pp.383-391
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• 2011

최근 차체 경량화를 위한 여러 가지 방법 가운데 고온에서 가공하여 성형성을 확보하고, 이후 열처리를 통하여 고강도를 가질 수 있는 프레스 열간 성형 및 핫스탬핑 기술이 각광을 받고 있으며, 이에 따라 핫스탬핑용 재료인 보론 첨가 강판의 수요도 늘어나고 있는 추세이다. 본 연구에서는 핫스탬핑용보론 첨가 강판의 우수한 경화능을 보이는 임계 최적 열처리 조건을 파악하고자, Al+Si 코팅이 된 보론강판을 각기 다른 온도로 열처리하여 수냉 조건에 따른 기계적 특성 및 조직을 관찰하였다. 또한, 이 결과를 토대로 선별된 기계적 특성이 우수한 보론강 시험편과 일반 냉연 강판인 SPRC 340과 SPRC 590 2종류의 상대재를 활용하여 특정 점용접 조건에서 용접을 실시하고, 보론강 및 상대재의 기계적 특성 변화에 따른 용접 후의 기계적 특성 및 조직, 그리고 코팅층 유무에 따른 특성 변화를 연구하였다.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
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• 대한용접접합학회 2009년 추계학술발표대회
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• pp.41-41
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• 2009

To evaluate the applicability of dissimilar joining between Mg and Al alloys in automobile manufacturing process, solid state joining processes such as magnetic pulse welding(MPW), friction stir welding(FSW) and friction spot joining(FSJ) were attempted successfully. MPW process has been concentrated mainly on round section tube to tube and tube to bar welds. AZ31 Mg alloy has been successfully welded to pure Al A1070 as well as to Al alloy A3003. While, for friction stir welding of dissimilar sheet joints, AZ31B/A6061 with the thickness of 2mm were used and a square butt joint with a good quality was obtained at the conditions of 0.8mm/sec of travel speed and tool rotation speed of 850rpm. The maximum tensile strength of 179 MPa, which was about 80 % of the Mg base metal tensile strength, has been obtained. Finally, friction spot joining was attempted to make a dissimilar lap joint between AZ31(0.8mm) and A6061(1mm), while the joint exhibited the same level of tensile shear strength as that of similar Mg joint.

• Journal of Welding and Joining
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• 제18권2호
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• pp.86-94
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• 2000

This study was performed to investigate types and formation mechanism of cracks in two Al alloy welds, A5083 and A7N01 spot-welded by pulse Nd : YAG laser, using SEM, EPMA and Micro-XRD. In the weld zone, three types of crack were observed : center line crack({TEX}$C_{C}${/TEX}), diagonal crack({TEX}$C_{D}${/TEX}), and U shape crack({TEX}$C_{U}${/TEX}). Also, HAZ crack({TEX}$C_{H}${/TEX}) was observed in the HAZ region, furthermore, mixing crack({TEX}$C_{M}${/TEX}) consisting of diagonal crack and HAZ crack was observed. White film was formed at th hot crack region in the fractured surface after it was immersed to 10% NaOH water. In the case of A5083 alloy, white films in {TEX}$C_{C}${/TEX} crack and {TEX}$C_{D}${/TEX} crack region were composed of low melting phases, {TEX}$Fe_{2}SiAl_{8}${/TEX} and eutectic phases, $Mg_2$Al$_3$ and $Mg_2$Si. Such films observed $CuAl_2$, {TEX}$Mg_{32}(Al,Zn)_{3}${/TEX}, MgZn$_2$, $Al_2$CuMg and $Mg_2$Si were observed in the whitely etched films near {TEX}$C_{C}${/TEX} crack and {TEX}$C_{D}${/TEX} crack regions. The formation of liquid films was due to the segregation of Mg, Si, Fe in the case of A5083 alloy and Zn, Mg, Cu, Sim in the case of A7N01 alloy, respectively. The {TEX}$C_{C}${/TEX} and {TEX}$C_{D}${/TEX} cracks were regarded as a result of the occurrence of tensile strain during the welding process. The formation of {TEX}$C_{M}${/TEX} crack is likely to be due to the presence of liquid film at the grain boundary near the fusion line in the base metal as well as in the weld fusion zone during solidification. The {TEX}$C_{U}${/TEX} crack is considered a result of the collapsed keyhole through incomplete closure during rapid solidification.

• 한국생산제조학회지
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• 제21권4호
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• pp.547-555
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• 2012

This paper focuses on the research of the anode and cathode in the Ni-MH secondary battery. In this paper, the proposed method employs a continuous wave Nd : YAG laser based on the pure Ni instead of the low carbon steel to improve the conductivity although the conventional secondary battery is based on the resistance spot welded with low carbon steel SS41. It welds a sandwich panel using the pure Ni and the porous thin plate, and the tested optimal conditions for the laser power and irradiation speed were 300 and 350 Watt, and 1.0~1.6m/min, respectively. Finally, we observed a ratio, heat input and cross-section and measured the conductivity of the welding section to test the weldability.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제11권6호
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• pp.147-154
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• 2003

Radial Dual Mass Flywheel(RDMF) is designed to reduce torsional vibration and noise occurring in automotive powertrain. In this paper, finite element method is used to evaluate stress level and critical area of the torsional spring box, a major part of RDNF system. In finite element analysis, both static and dynamic loadings are considered and it is found that the most critical spot is the welded zone of spring box. Also, fatigue test is performed and fractured surfaces are examined to find fatigue stress level by experiment.