• Journal of Welding and Joining
• /
• 제13권2호
• /
• pp.12-24
• /
• 1995

최근에 국내 화력발전설비도 사용 기간이 30년을 넘게 됨에 따라, 고온설비의 경년열화도 평가 및 수명예측 기술에 대한 연구가 활발해지고 있다. 본 논문에서는 l965년부터 사용되어 노 후된 영월화력발전소 2호기의 주증기 파이프를 대상으로 실시한 열화도 및 수명평가 결과를 보고하였다. 주증기관의 취약부인 맞대기 용접부, 지류 용접부, Y부 및 T부 등의 용접부에 대해 표면복제법, 경도측정법을 사용하여 수명평가를 실시하였으며, 비파괴 검사에 의해 균열이 탐지된 경우에는 수명평가 컴퓨터 코드를 사용하여 균열성장에 의한 잔여수명을 계산하였다. 또한 파이프 모재의 잔여 수명은 해석적 방법에 의해 정량적으로 잔여수명을 계산한 후, 외경 패출량 측정, 입계부식법 등에 의해 재질 열화도를 정성적으로 평가하였다. 본 논문에서 사용한 기법 이외의 방법을 사용하여 수명평가 정확도를 개선하는 방향에 대한 의견도 제시하였다.

• Composites Research
• /
• 제24권4호
• /
• pp.41-47
• /
• 2011

본 연구는 사출 성형 공정을 통하여 제작되는 단섬유강화 플라스틱 복합재료의 구조해석 기법에 관한 내용으로 소재의 이방성 기계물성을 예측하고 이를 구조해석에 적용하도록 하였다. 사출 성형 공정을 통하여 제작되는 단섬유강화 플라스틱 복합재료의 구조해석에 있어서 기존의 경우는 일반적으로 소재의 기계적 물성을 균질 등방성 탄성 모델로 이용하여 왔으나, 실제 부품 파손 모드와 크게 상이한 경우가 많다. 이러한 점을 극복하고자 사출 성형 g,름 해석, 일방향성 복합재료의 Halpin-Tsai 식과 배향 평균 모델을 도입하여 단섬유강화 플라스틱 복합재료의 섬유배향 효과가 고려되도록 새로운 구조해석 시스템을 개발하였다. 해석의 정확도는 시편시험 결과와의 비교를 통하여 검증하였으며, 섬유 배향 및 웰드라인 영향 및 섬유 함량에 따른 변화가 해석에 장 반영됨을 확인하였다. 또한 자동차 부품에 개발된 해석 시스템을 적용하여 균질 등방 모델과 달리 부품의 위치별로 다른 기계적 성능이 반영되고, 사출 게이트 위치에 따라 유리섬유 배향이 변화하여 부품의 성능이 달라짐을 확인하였다.

• 한국레이저가공학회지
• /
• 제10권3호
• /
• pp.25-32
• /
• 2007

The effect of welding speed on the weldability, microstructures, hardness, tensile property of Nd:YAG laser welding joint in 600MPa grade precipitation hardening high strength steel was investigated. A shielding gas was not used, and bead-on-plate welding was performed using various welding speeds at a power of 3.5kW. Porosity in the joints occurred at 1.8m/min, but were not observed over the welding speed of 2.1m/min. However, spatter occurred over the welding speed of 6.6m/min. The hardness was the highest at heat affected zone(HAZ) near fusion zone(FZ), and was decreased on approaching to the base metal. The maximum hardness increased with increasing welding speed. The microstructure of FZ was composed of coarse grain boundary ferrite and bainite(upper) but the HAZ near the FZ contained bainite(Lower) and fine ferrite at a low welding speed. With increasing welding speed, ferrite at the FZ and the HAZ became finely and upper binite changed to lower bainite. In a perpendicular tensile test to the weld line, all specimens were fractured at the base metal, and the tensile strength and the yield strength of joints was equal to those of raw material. Elongation was found to be lower than that of the raw material.

• 한국가스학회지
• /
• 제5권3호
• /
• pp.15-22
• /
• 2001

세계적으로 천연가스의 사용은 높은 효율을 가진 청정에너지로서의 장점으로 인하여 꾸준히 증가하는 추세이며, 국내에서도 급격한 경제규모의 증대와 함께 사용량이 증가하고 있다. 천연가스 배관 용접부는 금속학적 및 역학적으로 파괴에 영향을 미치는 인자들을 다양하게 가지고 있는데, 이들 인자들에 의하여 파괴역학적 인성의 열화가 발생함과 동시에 파괴시험 결과의 해석에 많은 어려움이 유발된다. 본 연구에서는 우선 국내 천연가스의 주 배관으로 사용되고 있는 API 5L X65 등급의 고장력강 용접부의 파괴역학적 안전성을 평가하기 위한 목적으로, 실제 원주 용접부와 심 용접부의 파괴인성 시험을 수행하여 미세조직의 변화를 중심으로 미시적 혹은 거시적인 관점에서의 금속학적 인자가 파괴인성에 미치는 영향에 대해 평가하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제5권5호
• /
• pp.985-993
• /
• 2001

본 연구에서는 플라즈마 감시에 의한 용접성 평가방식과 효율적인 감시 알고리즘을 위한 시뮬레이션 툴의 개발을 목표로 한다. 레이저 용접 시 발생하는 플라즈마를 검출하기 위하여 플라즈마에서 발생하는 자외선신호를 반도체 광 센서를 사용하여 검출하고, 감시장치로 쓰이는 개인용 컴퓨터에 고속으로 전달, 저장하는 장치와 전달된 신호를 이용하여 용접 결함을 검출하는 모니터링 시스템을 개발하였다. 이 장치를 사용하여 용접 데이터베이스를 구축하고, 용접성과 플라즈마 신호와의 관계를 평가하고, 분석하였으며 특히 용접 결함 검출 모니터링에 적합한 특징의 선택, 결정을 위한 특징의 수, 분류기 사이의 비교 등을 위하여 오프라인 상태에서 시스템 구현에 적합한 특징의 선택, 결정을 위한 특징의 수, 분류기 사이의 비교 등을 비교 분석할 수 있는 시뮬레이션 툴의 개발과 이를 실제 시스템에 구현하는 방식을 취하였다. 목표로 하고 있는 시스템은 신뢰성 있고 효율적인 레이저 용접 결함 감시 시스템이며 이의 구현을 위해 용접 품질 모니터링 프로그램 중 분류기와 GUI을 구현하였으며 Perceptron, Wavelet, MLP 등을 적용하여 이의 결과가 실제 실시간 품질 해석에 적합한 데이터로 사용할 수 있는가에 대한 분석도 행하였다.

• 한국소성가공학회:학술대회논문집
• /
• 한국소성가공학회 2005년도 추계학술대회 논문집
• /
• pp.247-250
• /
• 2005

The need for improved fuel efficiency, weight reduction has motivated the automotive industry to focus on aluminum alloys as a replacement for steel-based alloy. To cope with the needs for high structural rigidity with low weight, it is forecasted that substantial amount of cast components will be replaced by tubular parts which are mainly manufactured by the extruded aluminum tubes. The extrusion process is utilized to produce tubes and hollow sections. Because there is no weld seam, the circumferential mechanical properties may be uniform and advantageous for hydroforming. However the possibility of the occurrence of a surface defect is very high, especially due to the temperature increase from forming at high pressure when it comes out of the bearing and the roughness of the bearing, which cause the surface defects such as the dies line and pick-up. And when forming a extruded aluminum tube, the free surface of the tube becomes rough with increasing plastic strain. This is well known as orange peel phenomena and has a great effect not only on the surface quality of a product but also on the forming limit. In an attempt to increase the forming limit of the tubular specimen, in the present paper, surface asperities generated during the hydroforming process are polished to eliminate the weak positions of the tube which lead to a localized necking. It is shown that the forming limit of the tube can be considerably improved by simple method of polishing the surface roughness during hydroforming. And also the extent of the crack propagation caused by dies lines generated during the extrusion process is evaluated according to the deformed shape of the tube.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제20권6호
• /
• pp.30-30
• /
• 2002

It has been reported that the creep characteristics on weldment which is composed of weld metal(W.M), fusion line(F.L), heat-affected zone(HAZ), and base meta(B.M) could be unpredictably changed in severe service conditions such as high temperature and high pressure. However, the studies done on creep damage in power plant components have been mostly conducted on B.M and not the creep properties of the localized microstructures in weldment have been thoroughly investigated yet. In this paper, it is investigated the creep characteristics for three microstructures like coarse-grain HAZ(CGHAZ), W.M, and B.M in X20CrMoV121 steel weldment by the small punch-creep-(SP-Creep) test using miniaturized specimen(l0×10×0.5mm). The W.M microstructure possesses the higher creep resistance and shows lower creep strain rate than the B.M and CGHAZ. In the lower creep load the highest creep strain rate is exhibited in CGHAZ, whereas in the higher creep load the B.M represents the high creep strain rate. The power law correlation for all microstructures exists between creep rate and creep load at 600℃. The values of creep load index (n) based on creep strain rate for B.M, CGHAZ, and W.M are 7.54, 4.23, and 5.06, respectively and CGHAZ which shows coarse grains owing to high welding heat has the lowest creep loade index. In all creep loads, the creep life for W.M shows the highest value.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제33권1호
• /
• pp.35-40
• /
• 2015

Recently, there have been the increase of ship size and the development of oil and gas in arctic region. These trends have led to the requirements such as high strength, good toughness at low temperature and good weldability for prevent of brittle fracture at service temperature. There has been the key issue of crack arrestability in large size structure such as container ship. In this report for the first time, crack arrest toughness of thick steel plate welds was evaluated by large scale ESSO test for estimate of brittle crack arrestability in thick steel plate. For large structures using thick steel plates, fracture toughness of welded joint is an important factor to obtain structural integrity. In general, there are two kinds of design concepts based on fracture toughness: crack initiation and crack arrest. So far, when steel structures such as buildings, bridges and ships were manufactured using thick steel plates (max. 80~100mm in thickness), they had to be designed in order to avoid crack initiation, especially in welded joint. However, crack arrest design has been considered as a second line of defense and applied to limited industries like pipelines and nuclear power plants. Although welded joint is the weakest part to brittle fracture, there are few results to investigate crack arrest toughness of welded joint. In this study, brittle crack arrest designs were developed for hatch side coaming of large container ships using arrest weld, hole, and insert technology.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제10권11호
• /
• pp.3280-3286
• /
• 2009

본 논문에서는 미세 무광부식 패턴을 갖는 HD Switch Panel 자동차 부품을 개발하는 것으로, 제품 디자인을 통해 금형을 설계, 제작하였다. 최적화된 금형 제작을 위하여 CAE(Computer Aided Engineering)해석을 통하여 사출성형 공정에서 나타날 수 있는 문제점과 부품의 수축 변형을 정량적으로 예측하였다. 그리고, 금형표면의 가열온도와 실제 금형온도를 비교함으로써 공정변수 조절을 통해 사출성형조건의 최적화도 달성할 수 있었다. 한편, 순간금형표면가열방식을 이용한 성형기술인 E-MOLD를 적용하여 자동차 내장부품용 HD Switch Panel 사출성형품을 제작하였고, 전자현미경과 원자현미경을 이용한 표면 평가 및 광택도 측정을 통하여 무광부식 패턴의 전사율 향상으로 인한 무광 특성이 향상됨(2.5이상$\to$1.5~1.7)을 확인하였다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제20권6호
• /
• pp.754-761
• /
• 2002

It has been reported that the creep characteristics on weldment which is composed of weld metal(W.M), fusion line(F.L), heat-affected zone(HAZ), and base meta(B.M) could be unpredictably changed in severe service conditions such as high temperature and high pressure. However, the studies done on creep damage in power plant components have been mostly conducted on B.M and not the creep properties of the localized microstructures in weldment have been thoroughly investigated yet. In this paper, it is investigated the creep characteristics for three microstructures like coarse-grain HAZ(CGHAZ), W.M, and B.M in X20CrMoV121 steel weldment by the small punch-creep-(SP-Creep) test using miniaturized specimen($10{\times}10{\times}0.5mm$). The W.M microstructure possesses the higher creep resistance and shows lower creep strain rate than the B.M and CGHAZ. In the lower creep load the highest creep strain rate is exhibited in CGHAZ, whereas in the higher creep load the B.M represents the high creep strain rate. The power law correlation for all microstructures exists between creep rate and creep load at $600^{\circ}C$. The values of creep load index (n) based on creep strain rate for B.M, CGHAZ, and W.M are 7.54, 4.23, and 5.06, respectively and CGHAZ which shows coarse grains owing to high welding heat has the lowest creep loade index. In all creep loads, the creep life for W.M shows the highest value.