• 대한전자공학회논문지TE
• /
• 제37권3호
• /
• pp.30-36
• /
• 2000

본 논문에서는 결함신호의 신호 대 잡음비를 높이기 위해 최소진복선택 알고리즘과 극 문턱치(PT : polarity threshold) 알고리즘을 결합한 최소극 문턱치(MPO : minimum polarity threshold) 알고리즘을 이용한 원전 고감쇠 용접부 초음파 검사방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘의 유용성을 확인하기 위한 실험에서는 ASME Xl 코드에 준하는 원전의 실제 모재와 동일한 용접방법으로 제작된 대비 시험편과 4종류의 개선된 탐촉자를 이용하였다. 실험 결과, SE(safeend)와 CCSS(centrifugal casting stainless steel) 재료는 조직의 구조적 특성 때문에 산란신호가 발생하고, 용접 내부에서는 높은 감쇠 현상이 발생하여 정확한 결합검출 능력이 저하되며, 이러한 결함신호에 최소극 문턱치 알고리즘을 적용하면 신호 대 잡음비가 2.6배 개선됨을 확인하였다.

• KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
• /
• 제14권3호
• /
• pp.1086-1103
• /
• 2020

The automatic identification and classification of image-based weld defects is a difficult task due to the complex texture of the X-ray images of the weld defect. Several depth learning methods for automatically identifying welds were proposed and tested. In this work, four different depth convolutional neural networks were evaluated and compared on the 1631 image set. The concavity, undercut, bar defects, circular defects, unfused defects and incomplete penetration in the weld image 6 different types of defects are classified. Another contribution of this paper is to train a CNN model "RayNet" for the dataset from scratch. In the experiment part, the parameters of convolution operation are compared and analyzed, in which the experimental part performs a comparative analysis of various parameters in the convolution operation, compares the size of the input image, gives the classification results for each defect, and finally shows the partial feature map during feature extraction with the classification accuracy reaching 96.5%, which is 6.6% higher than the classification accuracy of other existing fine-tuned models, and even improves the classification accuracy compared with the traditional image processing methods, and also proves that the model trained from scratch also has a good performance on small-scale data sets. Our proposed method can assist the evaluators in classifying pipeline welding defects.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
• /
• pp.65-65
• /
• 2010

In shipbuilding industry, welding position are usually flat and vertical position at the erection stage. Application of SAW and EGW for these positions makes it possible to achieve enhanced productivity and high quality. But owing to their large size and weight it is difficult to apply these techniques in short and narrow regions. To overcome this problem, our company developed light weight and compact size 4-axis welding carriage which perform 3D weaving. The purpose of this study is to explain the development and application of intelligent welding carriage using 3D weaving pattern that can fill a large amount of welds and thereby making it possible to achieve high quality of welding. This study shows 3D weaving pattern, development of weaving database, and skill of adaptive control response for the variable gap. Also, it shows the results of procedure qualification test for the AH-grade steel when applied to the intelligent welding carriage.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2010년도 춘계학술발표대회 초록집
• /
• pp.84-92
• /
• 2010

현재 가동 중인 몇몇 가압 경수로 원전 안전 1등급 설비의 이종금속 용접부는 일차수응력부식균열(PWSCC : Primary Stress Corrosion Cracking) 발생의 세가지 조건(민감 재질, 부식 환경, 인장응력)을 동시에 충족하고 있다. 즉, 이종금속 용접부는 PWSCC에 민감한 재질인 Alloy 600 계열 합금으로 제작 또는 용접되어 있으며 고온 수화학 부식 환경 하에 놓여있다. 아울러 오스테나이트 스테인리스 강의 예민화 예방을 위한 용접 후열처리 미실시로 높은 인장 용접 잔류응력이 작용하고 있다. 이러한 이종금속 용접부의 특성상 PWSCC가 발생할 잠재성이 있을 뿐만 아니라 국내외적으로 Alloy 600 계열 합금으로 제작 및 용접된 가압 경수로 원전 안전 1등급 설비의 이종금속 용접부에 실제 PWSCC가 발생된 사례들이 다수 보고되고 있다. 운전 환경 및 재질 변화 없이 PWSCC 발생을 예방하기 위해서는 인장 잔류응력을 이완시켜 낮은 인장 또는 압축 응력화하여야 한다. 이러한 인장 잔류응력 이완방법들로는 PWOL(Pre-emptive Weld Overlay), 레이저 피닝(Laser Peening), MSIP(Mechanical Stress Improvement Process), 워터 제트 피닝(Water Jet Peening), IHSI(Induction Heating Stress Improvement) 방법들이 있는데 공정 시간이 짧고 열 에너지 원이 필요 없으며 전체적인 소성 변형을 야기시키지 않는 레이저 피닝을 본 연구의 대상 방법으로 한다. 본 연구에서는 동적 유한요소 해석을 통해 용접 잔류응력을 이완시키는 레이저 피닝의 효과를 검증하고 용접 잔류응력에 미치는 레이저 피닝 변수의 영향을 고찰하고자 한다. 내부 보수용접이 수행된 경수로 원전 가압기 노즐 이종금속 용접부에 레이저 피닝을 적용한 경우에 대해 상용 유한요소 해석 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 동적 유한요소해석을 수행한 결과, 고온 수화학 일차수와 접하는 Alloy 600 계열 합금 내면에서의 인장 잔류응력이 상당히 이완됨을 확인하였다. 또한, 최대충격 압력이 증가할수록, 충격압력 지속시간이 증가할수록, 레이저 스팟 직경이 증가할수록 내표면 인장 잔류응력 이완 정도는 감소하나 이완되는 영역의 깊이는 증가함을 알 수 있다. 또한, 레이저 피닝 방향이 잔류응력 이완에 미치는 영향은 미미함을 알 수 있다.

• 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.

• 한국가스학회지
• /
• 제18권2호
• /
• pp.69-72
• /
• 2014

LNG 저장탱크의 9% Ni강 내부탱크가 파손되면 LNG가 유출되어 콘크리트 외부탱크가 LNG를 저장하게 되는데 이때 외부탱크의 내면과 외면의 온도차에 의해서 외부탱크 원통형 하단부에 큰 인장응력이 발생하게 된다. 이러한 온도차에 의해 발생되는 인장응력을 감소시키기 위해 단열재와 9% Ni 강재로 이루어진 코너프로텍션이 2차 방벽으로 설치된다. 본 눈문에서는 유한요소법을 이용하여 코너프로텍션의 직사각형 너클형상과 원형 너클형상에 따른 구조해석을 실시하여 Von-Mises 응력과 용접부의 피로수명을 예측하였다. 구조해석 결과 안전계수는 원형 너클이 직사각형 너클보다 23% 크게 나타났고, 피로수명은 원형 너클이 직각 너클보다 21% 크게 나타났다. 동 결과를 이용해서 향후 코너프로텍션의 수명평가 및 최적설계 등에 활용이 가능할 것이다.

• 한국안전학회지
• /
• 제15권1호
• /
• pp.140-145
• /
• 2000

강교량 부재인 십자연결형 접착부를 하중비전달형과 하중전달형으로 각각 제작하여 피로 강도 저감 정도와 응력비 변화에 따른 피로거동을 평가하였다. 또한, 필렛용접 비드의 기하학적 형상에 따른 응력집중을 확인하기 위하여 전산해석을 수행하였다. 피로실험 결과 시험편의 응력비가 피로 강도에 미치는 영향은 거의 없는 것으로 나타났으며, 하중전달형 시험편과 대부분의 밀착 시험편은 용접지단부에서 균열이 발생하여 모재가 파단됨을 알 수 있었다. 모재가 파단된 십자형 시험편의 피로강도는 ${\Delta}\sigma_c$=63.5 MPa로 하중 비전달형 시험편의 피로강도 ${\Delta}\sigma_c$=83.8 MPa보다 약 24% 작게 나타났다. 본 연구대상 시험편은 도로교 시방서상에 모재단면에 대한 응력으로 피로범주 C등급으로 규정하고 있으므로, 실험결과를 모재단면에 대한 응력으로 피로강도를 환산하면 78.27 MPa로 허용 피로강도보다 작은 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제38권12호
• /
• pp.1317-1323
• /
• 2014

본 연구의 목적은 마찰교반용접된 Al7075-T651의 피로균열전파 거동에 미치는 시험편의 채취방향의 영향을 고찰하기 위한 것이다. 피로균열전파 실험은 마찰교반용접된 공시재로부터 모재와 용접재에 대하여 CT 시험편을 채취하여 일정응력확대계수범위 제어하에서 수행되었다. 균열이 용접선에 수직하여 전파하는 것(TL 시험편으로 명명)과 균열이 용접선과 나란히 전파하는 시험편(LT 시험편으로 명명)에 대하여 3가지 다른 응력확대계수범위에서 실험이 수행되었다. 시험편의 채취 방향에 따라 피로균열전파거동에 주요한 영향을 미침을 알 수 있었다. Paris 법칙에 적합시킨 결과 지수 m값은 WM-LT 시험편이 3.56으로 가장 높게 나타났다.

• 한국마린엔지니어링학회:학술대회논문집
• /
• 한국마린엔지니어링학회 2012년도 전기공동학술대회 논문집
• /
• pp.173-173
• /
• 2012

Duplex STS는 응력부식 저항이 큰 페라이트상과 우수한 내식성을 제공하는 오스테나이트상이 미세하게 1:1로 결합하여 강도가 오스테나이트 STS 보다 최소 1.7배 이상 높을 뿐 아니라 공식(pitting)과 응력부식 저항성이 우수해 최근에 주목받고 있는 고내식 고강도 재료이다. STS의 내식성을 평가하는 여러 지수 중 Pitting에 대한 내식성을 평가하는 지수로서 PREN (Pitting Resistance Equivalent Number)이 있다. PREN =%Cr + 3.3%(Mo + 0.5%W) + 16%N PREN이 30 이상이면 해안지역에서 사용가능하나, PREN이 40 이상인 경우에는 원자력발전소, 탈황 설비, 해수설비 및 화학Plant 등 고내식 환경에서 주로 사용가능하다. PREN이 40 이상인 Super Duplex STS은 다량의 Mo와 N을 첨가하여 만든 제품으로, 최근 10여 년 동안 해수 냉각 설비, 해수 담수화 설비, 탈황 설비, 석유화학 설비 및 원전용 CASK 등의 다양한 분야에 그 사용량이 꾸준히 증가하고 있는 상황이다. 본 연구에서는 Super Duplex STS의 TIG용접에서 실드가스 중의 $N_2$의 첨가가 PREN에 미치는 영향을 검토하였다. 실드가스 중 $N_2$가 용접금속으로 침입하는 메커니즘을 규명하고, 용접조건 변화에 따른 용접금속 내 N의 함량을 측정하여 PREN을 계산하고, 용접금속의 기계적 특성과 미세조직을 검토하였다.

• 한국재료학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.276-280
• /
• 2017

This study was carried out to evaluate the developed microstructures and mechanical properties of friction welded A6063 alloy. For this work, specimens were prepared at a size of 12 mm ${\O}{\times}80mm$, and friction welding was carried out at a rotation speed of 2,000 RPM, friction pressure of $12kgf/cm^2$ and upset pressure of $25kgf/cm^2$. To perform an analysis of the grain boundary characteristic distributions, such as the grain size, orientation and misorientation angle distributions, the electron back-scattering diffraction method was used. In addition, in order to identify the dispersed intermetallic compounds of the base and welded materials, transmission electron microscopy was used. The experimental results found that the application of friction welding on A6063 led to significant grain refinement of the welded zone relative to that of the base material. Besides this, intermetallic compounds such as AlMnSi and $Al_2Cu$ were found to be dispersed with more refined size relative to that of the base material. This formation retains the mechanical properties of the welds, which results in the fracture aspect at the base material zone. Therefore, based on the developed microstructures and mechanical properties, the application of friction welding on A6063 could be used to obtain a sound weld zone.