Researches on microsouctural evolution and characteristics during friction stir welding of aluminum magnesium alloys and stainless steels were introduced reviewing recent studies done by the author's group at Tohoku University in Japan.

해변에 있는 모래와 공사판에 있는 모래의 차이는 무엇일까요\ulcorner 해변가나 강가의 모래는 영원히 모래로 남아 있지만, 공사판의 모래는 곧 콘크리트로 변할 것이라는 것입니다. 앞산에 있는 나무는 하느님이 만드시고 우리 모두의 것입니다. (중략)

철강재의 산소절단은 연료가스의 연소열 및 철의 산화 반응열을 이용하여 강재를 절단하는 방법이다. 연료가스의 연소열을 이용하여 강재를 가열 및 용융시키고, 여기에 고순도의 산소를 취입하면 강재의 용융물질 중 철의 급격한 산화반응이 발생된다. (중략)

This study is to find the optimal work plan of robot welding in the subassembly process of shipbuilding and to verify the found solution through 3-D simulation. The optimal work plan was established by evenly distributing the work amount to each stage and finding the shortest work sequence. The shortest work sequence was found by using the genetic algorithm. The result was compared with the practically adopted case and verified through the 3-D simulation.

파이프용접에서 특정용접을 하기 위한 최적의 용접조건 선정하는 작업은 대개 많은 시간과 비용을 요구한다. 최근에 인공지능(AI) 기술을 이용하여 용접변수를 결정하기 위해서는 생산성, 용접결함 등 여러 가지 요소를 고려해야 한다고 주장한다. (중략)

현재 박판조립라인에서 널리 사용되는 저항용접은 용접기술과 자동화 기술의 발달로 자동차, 가전제품 등의 분야에서 중요한 위치를 차지하고있다. 그러나 용접 품질의 좋고 나쁨은 육안으로 식별하기 어렵기 때문에 점용접의 품질 확보에 어려움을 겪고 있다. (중략)

Orbital TIG welding process being used fur the new construction, the repair of nuclear piping system ana other critical piping. When weld quality is important or there are a large number of similar weld to be made or when access is restricted with manual torch, Orbital TIG welding is most effective process because of practical for out-of-position and high weld quality. Furthermore, typically superior to manual TIG welding process where the pipe remains in place and the tungsten electrode orbits the weld. As smaller and more compact welding head is being developed, could operate in tight spaces and lend itself to this type of application better than any other welding process. Orbital TIG welding has become more and more field practical process.

최근 자동차 산업에서 추구하고 있는 경량 차체 제조와 경량 구조의 건축 판재, 전자 제품 외판재의 필요가 대두됨에 따라 초경량, 고비강성/고비강도 구조재에 대한 연구가 다각도로 진행되고 있으며, 현재 급속도로 적용 영역이 확대되고있다. (중략)

선박건조의 탑재공정에 있어서 용접장이 긴 후판 맞대기 용접에는 SAW가 대부분 적용되고 있지만 컨테이너 운반선의 UPPER DECK나 HATCH COAMING TOP PLATE 같은 경우 용접장이 짧고 작업공간이 협소하여 SAW가 적용되지 못하고 있다. (중략)

연연속 압연이란 1980년대에 열연제품의 생산성 향상을 위하여 도입된 개념으로서 조압연(rough rolling)이 끝난 판재를 서로 접합하여 연속적으로 사상압연(finish rolling)하는 방법을 말한다. (중략)

This study is to optimize the condition of pulse parameters using the response surface method in micro pulse TIG welding of pleated type metallic filter. The input parameters used were pulse current, base current, pulse duty, frequency and welding speed and the hydraulic pressure was used as the output parameter. The central composite design was designed using second order regression model, As the results, the optimal welding condition to manufacture the pleated type metallic filter was obtained.

산업용 가스터빈의 버켓용 Ni기 초내열합금 GTD-111의 수리기술로서 천이액상확산접합법(Transcient Liquid Diffusion Bonding Process, 이하 TLP접차법)이 각광받고 있다. 그러나 이 방법은 등온응고 완료까지 장시간이 소요되므로 접합시간을 단축할 수 있는 공정 개발이 필요하다. (중략)

We have investigated the microstructures and the mechanical properties of TiA1/Cerameti1721 (Ag-Cu-Ti insert metal)/AISI4140 joints at 800$^{\circ}C$ for 60 to 300s using induction brazing method. Two continuous reaction layers of AICuTi and AICu$_2$Ti were formed at the interface between the braze and TiAl, whose thickness increased with the brazing time. The braze consisted of Ag-rich, Ti-rich, CuTi and CuTi$_2$ phases. The maximum tensile strength achieved 296MPa, which was 71% of that of TiAl base metal, for the specimen bonded at 800$^{\circ}C$. Further increase of the brazing temperature and time resulted in constant deterioration of its bonding strength due to large amount of brittle IMC.

TLP 접합 공정에서 모재와 삽입금속 사이에서의 확산을 통하여 액상 삽입금속은 고온에서 등온으로 유지 시 등온 응고된다. D.S.Duvall은 느린 가열시 매우 빠른 속도로 가열 시 보다 낮은 온도에서 dissolution이 완료되고 응고가 발생할 것으로 예상하였다. (중략)

An analytical method is developed which focused on the end effects for determining the thermal stress distribution in an laminated beam bonded with adhesive layer. This method gives the stress distribution which satisfy the stress-free boundary condition at edge completely. Numerical example, in which an Al-Cu beam bonded with solder(Pb-Sn) is treated, shows that the shear and peeling stresses at the interfaces are significant near the edge and become negligible in the interior region.

확실한 아크개시는 자동화 GMAW공정에서 매우 중요하다. 자동차 조립산업 및 부품사업 분야의 아크용접 현장에서는 대부분 박판에 짧은 비드로 용접하는 경우가 많기 때문에 아크개시가 더욱 중요시된다. (중략)

$CO_2$ 용접은 다른 용접에 비하여 와이어와 보호가스의 가격이 저렴하기 때문에 재료비 측면에서 매우 경제적이라는 장점이 있다. 그러나 $CO_2$ 용접은 타 용접에 비해 스패터 발생량이 많다는 문제점이 있었으나, 최근 파형제어 기법의 개발로 스패터 발생량을 SCR용접기에 비하여 80%이상 향상된 인버터 용접기가 개발되었다. (중략)

TIG 용접에서 용입과 비드가 형성되어 가는 물리적 아크 현상을 이해함에 있어서 아크 압력은 매우 중요한 인자 중의 하나이다$^{1.2)}$ . 기존의 연구에서는 저전류나 중전류 영역의 TIG 용접에서 텅스텐 전극의 선단각과 용입 형태와의 관계를 플라즈마 기류 등에 고찰하였고, 최대 아크압력에 미치는 전극형상의 영향 등을 연구하였다. (중략)

아연도금강판은 일반 냉연강판에 비해 내식성과 내구섣이 우수하여 자동차, 토목, 건축, 가전산업 등 여러 분야에 널리 사용되고 있다. 그러나 저항용접 시 낮은 용점의 아연이 전극을 오염(Pick up)시켜 적정 용접전류가 높아지고 연속타점 시 저극의 오염으로 인해 날림(Splash)를 발생시켜 작업환경과 모재에 악영향을 주고있다. (중략)

Induction heating is a process that is accompanied with magnetic and thermal situation. When the high-frequency current flows in the coil, induced eddy current generates heat to conductor. To simulate an induction heating process, the finite element analysis program was developed. A coupling method between the magnetic and thermal routines was developed. In the process of magnetic analysis and thermal analysis, magnetic material properties and thermal material properties depending on temperature are taken into consideration. In this paper, to predict the angular deformation, temperature difference and the shape of heat affected zone were discussed. Also appropriate coil shape for maximum angular deformation were proposed.

솔더접합부의 신뢰성을 평가하기위해서는 접합부에 대한 기본적인 기계적 특성 평가 및 온도, 수분, 진동, 응력 및 전압 둥 각종 환경하에서의 접합부에 대한 장단기 신뢰성시험이 요구된다. (중략)

Sn-Pb계 유연 솔더는 오랜 기간동안 전자기기의 가장 유효한 접합재료로 사용되어 왔다 그러나, 근년. 솔더를 사용한 전자기기의 폐기 시에 산성비에 의해 솔더중에 함유된 납(Pb) 성분이 용출되어 지하수를 오염시키고 이것이 인체에 흡수되면 지능저하, 생식기능저하 등 인체에 해를 미치는 환경오염 물질로 지적되고 있다. (중략)

Microstructure and mechanical property of In48Sn solder on electrolytic Au/Ni/Cu BGA substrate were investigated with the number of reflows. AuIn and AuIn$_2$ IMCs were formed at the interface solder and pad after 1reflow. An increase of the number of reflows changed AuIn into AuIn$_2$. AuIn$_2$ IMC layer at the interface broke and spalled away into the solder after 3reflows. Shear force decreased with the number of reflows because the weakness of the interface by the spalling of AuIn$_2$ IMC layer.

현재 전자 부품 실장에 사용되는 솔더 합금들 중에서 Sn-Pb계 솔더는 취급이 용이하고 낮은 가격 및 솔더재로서의 우수한 특성(기계적 및 전기적 특성, 접합성 등) 때문에 산업계에서 가장 널리 사용되고 있다. (중략)

최근 대두되고 있는 환경오염문제로 인해 전자산업에서는 전 세계적으로 Pb 솔더에 관한 규제가 진행중에 있다. 이에 Pb free 솔더에 관한 연구가 활발히 진행 중에 있으며 그 중 Sn-Ag계 solder는 유력한 대체 solder로 대두되고 있다. (중략)

기존의 전자산업에서는 Sn-37Pb 공정솔더를 사용하였으나, 최근 납의 환경적인 문제로 인하여 무연 솔더에 관한 연구와 적용이 세계적으로 진행되고 있다. 무연 솔더의 실용화와 관련하여 Sn-37Pb 솔더와 같은 만능의 솔더는 없지만, 그 중 도입이 가장 유력시 되는 것으로 Sn-Ag-Cu계 솔더가 있다. (중략)

Brazing is an indispensable manufacturing technology for liquid rocket engine. In this study, for LRE injector, stainless steel 316L was used of base metal and Ni based MBF-20 of insert metal. The brazing and diffusion was carried out under various conditions. There are solid phase and. residual liquid phase in the brazed joint. With increment of holding time, the amount of solid phase increased and the elements of base metal and insert metal compositionally graded. Boron diffused from insert metal came into base metal and made boride with Cr and Mo at the brazed joint of base metal and insert metal.

최근의 재료개발 및 이용 경향은 복합화을 기본 개념으로 하여 광범위한 물성의 실현과 응용이 가능한 재료개발에 역점을 두어, 각 소재가 가진 서로 다른 우수한 물성을 유지하면서 상호 보완적인 효과를 살릴 수 있는 광의의 복합재료를 추구한다. (중략)

선박 건조 시 적용되는 여러 가지 용접기법 중 가장 많이 적용되는 기법 중 하나가 FCA용접 (Flux Cored Arc Welding)이다. 일반적으로 100% $CO_2$ 가스를 사용하고, 플럭스 코어드 와이어를 사용하여 자동 또는 반자동 용접에 적용한다. (중략)

그동안 고출력 레이저에는 CO2 Laser, LPSSL, DPSSL 등이 주로 사용되어 왔다. 최근에는 Fiber Laser가 좋은 빔특성을 가지면서 10㎾이상의 고출력이 가능해 큰 주목을 받고 있다. 고출력 레이저는 매질의 냉각문제가 가장 큰 관건인데, Fiber Laser는 수백 $\mu\textrm{m}$의 지름을 가진 수십m 길이의 공진기 형태를 띠어 부피 대비 냉각면적이 가장 크다고 할 수 있다. EDFA 등 광통신을 위해 개발되었던 다이오드 레이저들이 Fiber Laser쪽으로 전용되고, Side Cladding pumping 방법의 실용화, 다이오드 페이저 펌핑 광과 광섬유사이의 커플링 방법이 개발되면서 고출력 Fiber Laser 개발이 급속히 이루어졌다. (중략)

NSOM(Near-field Scanning Optical Microscope)과 레이저를 이용한 가공 시스템은 근접장 효자를 이용하여 광원의 회절한계보다 작은 나노크기 수준의 점이나 선등의 패턴을 제작하기 위한 공정에 응용되고 있다. (중략)

인장강도 600MPa 이상을 가지는 TRIP형 고장력 강판인 60TR-R과 석출경화형 합금인 CHSP60C는 자동차용 소재로 주목을 받고 있다. 또한 레이저 용접은 열 변형이 적고 비드 외관이 미려할 뿐만 아니라 연속 및 고속 용접이 가능하여 생산성 및 정밀성, 안정성이 높아 자동차조립 및 부품 제조공정에 적용되고 있다. (중략)

키홀 용접현상에 관한 연구는, 키홀 현상이 용융금속내부에서 아주 빠른 속도로 과도적으로 이루어지기 때문에 그 계측과 해석이 곤란하여 수 많은 가정이나 가설 하에서 용입형상과 키홀의 거동에 관한 해석이 국한된 영역에서 이루어지고 있는 것이 현실이다. (중략)

레이저용접은 대부분의 소재를 고품질로 접합하는 것이 가능하지만, 단위 용접길이당 비용이 매우 높은 고비용 용접공정이다. 따라서 레이저용접에서는 고비용의 단점을 상쇄시킬 수 있을 정도의 우수한 용접품질이 유지되어야 하므로 용접부 품질의 관리가 무엇보다도 중요하다. (중략)

아크 플라즈마의 온도 분포를 측정하는 방법으로 개발된 CCD 카메라를 이용한 온도 측정 방법을 비대칭 플라즈마의 온도 분포 측정에 적용하기 위해 비대칭 플라즈마의 데이터 변환에 이용 가능한 아벨 역산 방법을 개발하였다. 비대칭 플라즈마 중 V-groove 상의 아크는 타원형의 플라즈마로 볼 수가 있으므로 타원형의 단면을 가지는 플라즈마에 대해 온도 측정을 수행하고 그 결과로서 모재로 전달되는 아크의 열속(heat flux)의 분포를 예측 할 수 있었다.

현재 다발의 광섬유를 생산하기 위해서는 Fig. 1과 같이 stainless steel strip으로 광섬유들을 둘러싸고, 이를 레이저로 용접하여 광섬유 튜브를 생산하는 방법이 이용되고 있다. (중략)

Nd:YAG laser welding system was used to manufacture instrumented irradiation fuel. The optimal condition of zircaloy-4 seal tube is charge voltage 180V and pulse per energy 51. We got good welding result in charge voltage 400V, pulse width 7ms, pulse frequency 5 in zircaloy-4 endcap welding.

The non-destructive examinations for Yonggwang unit 6 was conducted in four different fields, these are 1)all non-destructive inspections for components, piping weldments and structures, 2)automated ultrasonic inspection for pressure vessels weldments. As the results, there were no big indications, and all indications detected during inspection were evaluated as the metallurgical and geometrical non-reinvent indications form weldments. Especially for the weldment of pipes, PD(Performance Demonstration) was applied as a UT inspection method according to 1995 edition of ASME code Sex. XI, this resulted in improvement of the reliability of UT inspection.

Flat specimens of polycrystal Ni-base superalloy with U-shape notch on both sides were laser cladded by injection of IN738LC powder onto surface. The quality of cladding was investigated by microstructural analysis and high temperature tension test, creep test at 950$^{\circ}C$. Effects of heat treahnent and the angle between the tension axis and the direction of weldment were also investigated.

Welding or joining of dissimilar material is difficult and have limitations because physical properties of each material like melting temperature, heat expansion coefficient, conductivity, yielding point, etc. are different. (omitted)

The stainless steel sheet which is one of primary barrier components for membrane on LNG ship is ordinarily welded by either TIG or PAW. The weld shapes of acceptant tolerance for membrane construction are scripted by G.T.T.(Gaztransport ＆ Technigaz)‘s rules such as penetration depth, weld throat and weld length etc. This paper presents relationship between weld metal shear strength and weld penetration formed with plasma arc welding. The results show penetration depth is not decisive factor on shear strength, but weld throat and length.

차체 경량화 소재인 냉간압연 알루미늄합금 판재는 대부분의 경우 연신율이 15%이하로 연신율 35%이상인 차체용 강판(SPCC, SPCD, SPCE 급)에 비채 성형성이 나쁘다. 알루미늄 합금 용접부의 기계적 성질 및 성형성 또한 모재에 비해 열화됨이 알려져 있다. (중략)

해양구조물의 설치 환경 및 제품의 사용환경이 악화됨에 따라서 높은 내식성을 보이는 수퍼 이상 스테인리스강(이하: SDSS)의 사용이 많아지고 있다. 해양 구조물에 사용되는 SDSS는 대부분이 파이프자재로서 내부에서의 접근이 불가능하여 용접은 GTAW로 초층을 용접하여 이면 비드를 형성시키는 One side 용접법이 채택되고 있다. (중략)

석유나 가스 등의 자원을 안정적으로 수송하기 위하여 사용하는 라인 파이프는 그 사용 환경에 따라서 다양한 소재 특성을 필요로 하며, 한랭지역에서 사용되는 경우에는 낮은 온도에서도 충분한 인성을 유지할 수 있는 높은 인성을 요구하고 있다. (중략)

In case of applying offshore standard of some class societies, the required impact test temperature is lower than that of class rule to be applied for general commercial ship. This study is performed to consider whether the impact value to be required at offshore standard of BV can be obtained or not under SAW method, 1 run both side welding, to be mainly used for butt joint of plates at domestic ship builder.

본 실험에서 SA508 CL.3 강재의 서브머지드아크 용접부에 대한 연구로 입열량의 차이에 따라서 인성과 미세조직과의 관계를 조사하였다. 강도가 크면 인성이 작아지고 연성이 작아지는 것을 확인하고, 입열량이 3-5kJ/$\textrm{mm}^2$를 표준으로 하는데, 본 실험에서는 1.6kJ/$\textrm{mm}^2$, 3.2kJ/$\textrm{mm}^2$, 5.0kJ/$\textrm{mm}^2$ 세 가지 조건으로 실험해 보았다. (중략)

Submerged arc welding technique using metal powder as supplementary filler metal has been studied. Forward feeding was used, and the deposit rate was increased by 50%. Good bead appearance, soundness and mechanical properties were obtained with feed rate of 120g/min..

최근 전세계적으로 활발히 진행되고있는 화력발전소용 내열강의 연구는 화력발전소의 열효율 향상을 위한 주증기 조건의 고온ㆍ고압화를 실현하기 위해 고온 크리프 파단강도 개선에 모든 연구력이 집중되고있다. (중략)

고효율, 대용량의 친환경적이며 경제적인 발전소건설을 위해 초초임계압(USC: Ultra Super Critical) 석탄화력발전소의 건설이 세계적인 추세이다. 이러한 USC발전소는 효율향상을 위해 증기온도와 압력의 상승, 경제적 운용을 위해 부하변동운전 적용확대가 필수적이다. (중략)

A pressure reversal is where ERW pipes fail at an applied pressure lower than one experienced previously. The susceptibility to pressure reversals of ERW joints has been investigated by varying heat input in the range of 230-268㎾ power and seam annealing temperature of 850-970$^{\circ}C$. The application of repeated loading to notched three point bend specimens was used in this study. There was no occurrence of reversals in all the condition investigated. Furthermore, the bond line ductility is found to be satisfactory. These results can be explained by the fact that a bond line free from defects is successfully obtained from a wide range of ERW conditions.

표면처리강판은 내식성을 향상시키기 위하여 도금층위에 크로메이트 혹은 인산염처리를 행하고 있다. 크로메이트 처리는 Cr 피막 자체의 배리어특성과 피막에 함유되어 있는 Cr$^{+}$ 6 에 의한 자가보수성에 의하여 내부식성을 나타낸다. (중략)

The microstructural evolution in a 304 stainless steel weld during FSW was examined. The SZ and TMAZ showed typical dynamically recrystallized and recovered microstructures, respectively, The microstructural observation revealed that sigma phase was formed at the advancing side of the stir zone. A possibility was suggested that the rapid formation of the sigma phase is related to the transformation of austenite to delta-ferrite in the stir zone, from introduction of high strain and dynamic recrystallization during FSW.

FSW공전은 특수하게 설계된 용접툴(tool)을 특정한 회전수로 회전시키면서 용접하고자하는 재료의 용접라인에 삽입하여 용접에 필요한 마찰열과 소성변형을 발생시키고, 그 후 용접라인을 따라 툴을 이동시킴으로써 용접이 이루어지는 매우 간단한 공정이다. (중략)

1991년 영국의 TWI(The Welding Institute)에서 처음 FSW(Friction Stir Welding)가 개발된 이후로 전 세계적으로 관심이 증가하여 꾸준한 연구가 계속되고 있다. FSW공정은 특수하게 설계된 용접툴(tool)을 특정한 회전수로 회전시키면서 용접하고자 하는 재료의 용접라인에 삽입하여 용접에 필요한 마찰열과 소성변형을 발생시키고, 그 후 용접라인을 따라 툴을 이동시킴으로써 용접이 이루어지는 매우 간단한 공정이다. (중략)

마찰교반접합(FSW, Friction Stir Welding)은 영국 TWI에 의해 1991년에 개발되어 특허가 출원된 후 90년대 중반부터 산업에 적용되었으며, 짧은 시간동안에 실용화가 이루어졌다. 이 기술이 적용되기 전, Al 합금의 접합은 MIG(Metal Inert Gas)나 TIG(Tungsgten Inert Gas)와 같은 접합이 주로 이용되어 왔으나, 이들 접합기술은 접합부의 표면문제, 변형, 결함 등으로 인하여 Al 합금의 구조물 적용에 큰 문제점이 야기되어왔다. (중략)

터빈로터는 발전설비 중에서 가장 핵심 부분이며 동시에 심한 고온 응력을 받는 부분이다. 터빈로터 재료로는 Ni-Cr-Mo-V강과 CrMoV 강등이 사용된다. CrMoV 강은 발전 설비로 장시간 사용 중 열적피로나 크립손상, 고온 부식 등의 문제가 단독 혹은 복합적으로 발생하여 재료에 손상을 입히게 되고 결국에는 설비의 수명을 단축 시키곤 한다. (중략)

알루미늄 합금은 높은 강도/밀도비, 내식성, 인성/저온 특성을 보유하고 있어 자동차, 항공 뿐만 아니라 경량구조를 요구하는 선박에도 많이 사용되고 있다. (중략)

Gas tungsten arc welds on Al-4 wt% Cu alloys were investigated to determine effects of gravitational orientation on the weld solidification behavior. Outward convection flows in the parallel-down weld might be inhibited because of its reverse direction with respect to the gravity vector. This resulted in abnormal 'S' shape of the trailing s-1 interface and the solidification rate (Vs), which was receded toward the weld pool center. Significant influence of gravitational orientation resulted in the variation on the weld pool shape associated with convection flows, which in turn affected solidification orientation/morphology and the primary dendrite spacing(λ$_1$).

알루미늄 및 알루미늄 합금은 철강 다음으로 사용량이 많은 비철 금속으로 그 용도는 매년 증가하고 있다. 항공기 부품에서 자동차, 선박 및 전자산업 등에 이르기까지 다양하게 사용되고 있으며 그 조립을 위한 용접기술의 중요성이 대두되고 있다. (중략)

GTAW of titanium using flux cored wire was exploited. Flux cored wire with MgF$_2$ resulted in 60% deeper penetration than conventional active GTAW which applys fluxes in the form of paste. Emission spectroscopy of the arc with MgF$_2$ showed Ti II peak, indicating higher temperature arc. Elux cored wire formed weld metal with reasonably low oxygen content.

GMA용접에서 아크가 안정적으로 진행되기 위해서는 와이어가 공급되는 속도와 와이어가 용융되는 속도가 동일하여야 한다. 이를 위하여 와이어에 적절한 전류를 공급하여 송급된 와이어가 동일한 속도로 용융되도록 하여야 한다. (중략)

가스메탈아크용접(gas metal arc welding, 이하 'GMA용접' 이라고 함)은 용가재로서 소모전극 와이어를 일정한 속도로 용융지에 공급하면서 와이어 선단과 모재 사이에서 전기적 아크가 발생되도록 하는 용접법이다. (중략)

GMA(Gas Metal Arc)용접에서는 콘택트 팁이 토치 선단에 위치하여 용접 와이어를 송급하여 준다. 이러한 콘택트 팁의 주된 기능은 용접 전류를 와이어에 전송시켜주고, 와이어를 용접하고자 하는 위치로 유도하는 것이다. (중략)

최근 구조용 강재의 제조 및 적용에 있어 기계적 성질 제어의 필요성이 증가하고 있으며, 이는 공정 중의 미세조직 변화의 예측을 필요로 한다. 이에 상변태 현상에 대한 다양한 모델이 제안되고 있으며, 특히 등온 변태 모델과 비 등온 과정을 미소의 등온구간의 합으로 가정한 가산법칙의 적용을 기본으로 하고 있다. (중략)

용접성은 모재의 조직과 기계적 성질 및 Bond 부와 열영향부의 조직과 기계적 성질의 관계로 평가된다. 탈소 함량이 높은 레일강의 경우 용접을 하고 나면 열영향부에 마르텐사이트와 같은 취약조직을 형성하여 경도 값이 높아지고 인성이 저하되어 균열발생 가능성이 높아진다. (중략)

용접이 진행되는 아크 범위 내에 용접재료로서 아크를 일으키지 않는 여분의 Wire를 삽입하고자 하는 시도는 이미 여러 용접 Process 에 응용되어 행해진 바 있다. (중략)

Welding sometimes should be done inside-hull after launching. The opposite side is contacted sea-water In this case, it should be a concern that the cooling rate expected very rapid may deteriorate microstructures, and hence these microstructures are hardened, cracking happens, or toughness would be impaired. Therefore, a test program simulating the situation has been planned and welded using the ship class materials (AH32, EH36) with the related welding consumables (E71Tl-1, E81Tl-K2) and then carried out to investigate the effect of cooling rate on weldments quality. Based on the test results, it could be concluded that the welds of which the opposite side of arc is exposed to wet or flowing water are not affected by rapid cooling.

Korea holds the first rank in the world for shipbuilding industry, we should develop the welding technology which is fundamental technique in order to keep the first rank. In this study, therefore, welding characteristics of shipbuilding steel using arc and laser were compered experimentally to apply laser-arc hybrid welding system in the heavy industry including shipbuilding as next generation welding process.

자동차 차체의 조립공정에서 주로 사이리스터 방식의 저항 점 용접기를 이용해 용접을 하고 있으나, 최근에는 인버터방식을 이용하려는 시도가 진행되고 있다. (중략)

It is widely recognized that the residual stress of weldment affects steel construction and causes fracture initiation of welded structures. It is necessary to know since the power plants adopt a variety of welding processes distribution and magnitude of residual stresses. Therefore the purpose of present study is to investigate the validity of the indentation method to measure residual stresses of steel plates by residual stresses measured form the specimens of hot reheater pipes, cold reheater pipes and feed water lines used in power plants.

최근 해양구조물의 수직 칼럼부 용접 공법은 FCAW에 의한 다층 용접으로, 작업 시수와 작업자의 피로 가중 등, 생산 효율면에서 단점이 많았다. 이를 개선하기 위해 최초로 EGW에 의한 단층 용접을 적용하고자 EGW 적용시의 용접강도 및 피로 안전성을 평가하기 위한, 피로 시험을 수행하였다. (중략)

It has been known that out-of-plane deformation in thin plate structure is caused by the angular deformation of welded joint. However, experimental results show that conventional theory based on angular deformation is not appropriate for prediction of out-of-plane deformation in thin plate structure. In this study, large deformation plate theory is introduced to clarify the effect of residual stress on out-of-plane deformation. The results by the proposed method show good agreement with the experimental results.

최근 기술 발달에 따른 레이저 용접장비의 고출력화로 후판 용접이 가능해짐에 따라 레이저 용접의 산업적용이 확대되어지고 있다. 레이저 용접은 또 다른 고밀도 고에너지 용접법인 전자빔 용접과는 달리 대기 중 작업이 가능하며, 정밀한 용접과 더불어 재질열화를 최소화 할수 있는 등의 장점을 가지고 있다. (중략)

Based on the principle of complementary energy an analytical method is developed for determining thermal stress distribution in an thermal barrier coating. This method gives the stress distributions which satisfy the stress-free boundary conditions at the edge. Numerical examples are given in order to verify the method and to investigate the thickness effects of the ZrO$_2$-8wt%Y$_2$O$_3$ top coat on the integrity of thermal barrier coating consisted of IN738LC substrate and MCrAlY bond coat.

다층 용접이 적용되는 후판 조립 부재에서는 각 조립단계별로 용접변형이 필연적으로 발생되고 있으며 용접변형의 교정을 위한 추가 작업도 각 조립간계 및 후 공정에서 반복적으로 수행되고 있다. (중략)

강구조물 제작 시 용접프로세스에 의해 용접부 근방에 불균일한 온도분포가 발생하여 용접변형이 발생된다. 이러한 용접변형은 좌굴강도와 피로강도를 저하시킬 뿐 아니라 구조물의 크기와 형상을 변화시켜 이를 교정하거나 수정하기 위해 추가작업을 실시해야함으로 생산성을 저하시키는 주요한 요인이 되고 있다. (중략)

The purpose of this study is to establish the predictive equation of welding distortion at the thick AA5083 alloy weldment. In order to do it, the extensive FE analysis was peformed to identify the principal factor controlling welding distortion. Based on the results, the predictive equations of transverse shrinkage and angular distortion at the thick AA5083 alloy weldment were formulated as the function of heat intensity (Q), in-plane(Di) and bending(Db) rigidity.

This paper presents the analysis results of deformation induced by welding of stiffeners which will be attached for structural reinforcements of deck pillar support in LNG carrier. (omitted)

Effect of post treatment on the fatigue strength of a box weldment was investigated in order to improve fatigue life of the weldment. The post treatment applied were the smooth grinding of weld bead, weld toe grinding and hammer peening at the weld toe. The fatigue strength of the weldment after post treatment clearly increased, compared with that of the weldment in as-welded condition. After smooth grinding of weld bead, fatigue crack initiated at the root of the weldment, while fatigue crack initiated at the weld toe for the other methods.

Failure mechanisms of weldments under fatigue loads are interpreted that multiple collinear surface cracks initiating along weld toe propagate under the mutual interaction and coalescence of adjacent two cracks. To estimate fatigue crack propagation life for these weldments, the stress intensity factors of the multiple surface cracks have to be calculated which are influenced strongly by the geometrical complexity of weld toes and attachments. The Ak-factors derived by a parametric study can be introduced for the effective calculation of the stress intensity factors taking into account the geometrical complexity. The fatigue life was estimated by using the Ak-factors and the method considering the propagation mechanisms of the multiple surface cracks. The estimated values showed a good agreement with the measured fatigue life experimentally.

It has been well known that ductile fracture of steels is accelerated by triaxial stresses. The characteristics of ductile crack initiation in steels are evaluated quantitatively using two-parameters criterion based on equivalent plastic strain and stress triaxiality. This study provides the fundamental clarification of the effect of strength mismatching, which can elevate plastic constraint due to heterogeneous plastic straining, loading mode and loading rate on critical condition to initiate ductile crack from notch root using equivalent plastic strain and stress triaxiality based on the two-parameter criterion obtained on homogeneous specimens under static tension. The critical condition to initiate ductile crack from notch root for strength mismatched bend specimens under both static and dynamic loading would be almost the same as that for homogeneous tensile specimens with circumferential sharp notch under static loading.

According to our fatigue tests carried out at 20 ㎐, R=0.1 on transversely butt-welded joints, fatigue strengths of as-welded specimens, that is, specimens having residual stress are higher than those of annealed specimens in short hie range, but vice verse in long life range. This behavior seems to be concerned mainly with residual stress relaxation by applied loading. After analyzing the welding process, we conducted finite element analysis to quantify the degree of residual stress relaxation. By taking into account residual stress relaxation, modified Goodman diagram, and nominal stress, we evaluated the fatigue life of the welded joint from the S-N curve for the parent material. The estimated results are in a good agreement with the experimental results.

Fatigue life a box weldment was predicted with the stress concentration and residual stress using the equation reported. In order to change the stress concentration and residual stress of the box weldment, Post treatments such as smooth grinding of weld bead, weld toe grinding and hammer peening were applied. The fatigue life of the weldment after post treatment clearly increased, which is attributed to the reduction of stress concentration and/or introduction of compressive residual stress at the weld toe. The predicted fatigue life was a relatively good agreement with the experiment for a long fatigue life, while it was underestimated for a short fatigue life.

This report presents S-N testing results of the butt and T-joint weldment which are produced by single sided welding with cenramic backing material. The specimen is designed in accordance with JISZ 3103 aid the test is peformed by the JSME S002. The nominal and hot spot stress based design S-N curves derived from fatigue tests are compared with the BS design curve. For butt and T-joint, it can be known that the double-sided butt welding process could be replaced by the single sided butt welding.

현재의 피로강도 평가법에서는 각종 실험적인 방법 및 이론적인 방법 등 여러 가지 방법으로 피로강도설계를 하고 있는 실정이다. 그리고 이러한 피로특성에 대한 정확한 평가를 위해서 대상구조물에 작용하는 하중성분과 재료 및 구조적인 특성의 상호 연관관계에 대한 연구가 지속되어지고 있다. (중략)

상용차의 다양한 모델의 변화에 따른 여러 가지 용접부의 이음형태를 가지는 차체부품이 요구됨에 따라 생산성 향상을 위해 용접재의 두께별, 형태별 용접조건의 최적화가 시급히 요구된다$^{1.2)}$ . (중략)

for the kぉ mechanics analysis of a crack in a weld of dissimilar steels, residual stress analysis and fracture analysis must be performed simultaneously. The standard definition of the J-integral leads to a path dependent value in the presence of a residual stress field. And unlike cracks in homogeneous materials, a bimaterial interface crack always induces both opening and shearing modes of stress in the vicinity of the crack tip. Therefore, it is necessary to develope a path independent J-integral definition for a crack in a residual stress field generated by welding of dissimilar steels. This paper addresses the modification of the Rice-J-integral to produce a path independent J-integral when residual stresses due to welding of dissimilar steels and external forces are present. The residual stress problem is heated as an initial stain problem and the J-integral proposed for this class of problems is used And a program which can evaluate the 1-integral for a crack in a weld of dissimialr steels is developed using proposed J-integral definition.

현재 구조물의 피로설계에는 주로 공칭응력(Nominal Stress) 및 핫스팟 응력(Hot Spot Stress, HSS)이 사용되고 있다. 공칭응력을 바탕으로 구조물에 대한 피로설계를 할 경우에는 각 부재에 사용되는 각각의 용접부 형상에 대한 피로시험을 따로 수행하여 피로수명 곡선을 구해야 하는 번거로움이 있다. (중략)

유한요소해석에서 두께가 얇은 구조물의 기계적 해석의 경우 shell요소가 효과적이라는 것은 널리 알려져 있다. 그러나 일반적인 shell요소는 두께방향의 응력 및 변형을 정확히 표현하지 못하고 solid요소와 동시에 사용될 경우 특별한 transition 요소를 필요로 하는 단점이 있다. (중략)

A parallel multi-frontal solver is developed for finite element analysis of an arc-welding process, which entails phase evolution, heat transfer, and deformations of structure. We verify the code via comparison to a commercial code,SYSWELD. Attention is focused on the implementation of the parallel solver using MPI library, on the speedup by parallel computation, and on the effectiveness of the solver in welding application

조선업계에서 선체 건조 시 정도관리는 부재가 공, 조립, P/E 및 도크 작업에 이르는 일련의 흐름을 원활하게 하는 핵심기술이다. 조립과정에서 누적되는 여러 가지 변형 오차를 교정하기 위한 작업들로 인해 생산성이 저하되고 있다. (중략)

고속열차는 세계철도협회(UIC)에서 정의하기를 "시속 250km 이상으로 상업운행하는 열차" 라고 한다 새로이 건설된 고속선로에서 고속열차가 운행하는 국가는 일본(64년) 프랑스(81년) 독일(91년) 스페인(92년)과 지난 4월 1일 고속철도가 개통된 우리나라이다. (중략)

최근 굴삭기의 대형화 및 고성능화 그리고, 내구성의 향상과 함께 다양한 작업 조건에 효율적인 운전 특성을 확보하기 위한 작업 장치의 구조 형상 최적화를 위한 많은 연구가 수행되고 있다［1,2］. (중략)

In this report, stress analysis of restraint specimen was done by numerical method (finite element method). Calculations were done by elastic-plastic analysis and thermo-elastic-plastic analysis. The results showed similarities for both cases, and by thermo-elastic-plastic analysis transient characteristics of welding could be found.

In this paper, static and fatigue load tests for the specimens, components and carbody were carried out to investigate the strength of welded joints in aluminum rolling stock. Tensile load test results showed that the static strength of welded joint for heat-treated alloys is reduced significantly and fatigue strengths are scattered by the welding imperfections. Component and whole carbody fatigue test results showed agreements with the design fatigue strength standards for specimens of same joint detail. Test results revealed that full penetration welding and strict management of welding procedure are crucial for securing strength of welded joint in aluminum carbody.

For the evaluation of corrosion resistance, Al 6061-T6 alloy was welded by Friction Sti. Welding(FSW) and Gas Metal Arc Welding(GMAW) evaluated by Tafel method and immersion test. The Tafel and immersion test results indicated that GMA weld was severely attacked compared with those of friction stir weld. It may be mainly due to the galvanic corrosion mechanism act on the CMA weld.

Recently, various fields are building developed and applied system environment using the technology of the web-based virtual reality. This paper describes about the building of Web-based learning environment that supports efficient educational effectiveness throughout the effective 2-D and 3-D visual interface and the operation of main facilities and the navigation of it. The objective of this environmental building is to provide proper knowledge and technology of a nuclear power plant to those students (examine. and trainee), and help them gain effective experiences throughout such activities.

Weld examination is one of the most important processes to ensure the integrity of facilities of Nuclear Power Plants. Weld examination must be the implemented based on the approved plan, the qualified examiners and equipments. Weld examination management system provides functionalities for planning of inspection, reporting the examination results, and managing the examiners and equipments.

Nuclear fuel elements containing dry recycling nuclear fuel pellets for the irradiation test in a reactor were remotely fabricated from spent PWR fuel materials in a hot cell. End closure welding as well as seal tube welding for thermal sensor of the elements was performed by Nd:YAG laser. The soundness of the end closure welds and seal tube welds for the elements were evaluated by a precise X-ray inspection system composed of a micro-focus X-ray generator with an image intensifier and a real time camera system. Then, helium leak test was performed for the elements. The soundness of the welds of the fuel elements was confirmed by the X-ray inspection and helium leak test. The irradiation test for the fuel elements were successfully completed at the HANARO research reactor.

One set of rotor coils is required per each large generator rotor assembly, Rotors consist of two directly opposing poles. Each pole requires from 5 to 9 coils. Each coil is made up of two halves identified on the connection end. These coil halves will be joined together by butt brazing process during subsequent rotor assembly. Each half coil is made up of typically 4 to 9 layers of copper conductors. Because of Generator rotor is rotated very high speed with 3,600RPM, the quality soundness of brazed joints is very important at each coil. But, it is very difficult to be optimized non-destructive evaluation, because c-coil has the long shape and evaluation is to be done assembled condition. In this paper introduce newly developed inspection process and acceptance standards for the ultrasonic inspection of " C" coil butt braze. This inspection system is a semi-automatic ultrasonic flaw detector with data acquisition and retention capable of assessing the relative lack of bond of brazed butt joints

1980년대 초 미국의 비등형 경수로(Boiling Water Reactor : BWR) 원자력발전소 배관계통의 입계 응력 부식 균열(Inter-Granular Stress Corrosion Crack) 검사 결과 및 미국 EPRI(Electric Power Research Institute)에서 실시한 round robin test 결과에서 기존 초음파 검사 방법의 실효성에 많은 문제점이 제기 되었다. (중략)

WC-12-17%Co powders with nano- and micro-structures were deposited by cold spray process using nitrogen and helium gases. The results show that there is no detrimental phase transformation and/or decarburization of WC by cold spray deposition as expected. It is also observed that nano-sized WC in the feedstock powder is maintained in the cold spray deposition. It is demonstrated that it is possible to fabricate the nano-structured WC-Co coating with low porosity and very high hardness (-2050 HV) by cold spray deposition with reasonable powder preheating.

As environmental issue threatens to be aggravated, applications of bio-degradable plastic (Polybutylene Succinate:PBS) tend to be increased. However, improvement of mechanical characteristics of PBS is indispensable for further widespread actual applications. Therefore, in order to produce further functional P8S with improved mechanical characteristics, TiO$_2$ coatings on PBS substrate were prepared under various spraying conditions using plasma and HVOF spraying techniques. The effects of thermal spraying methods and spraying parameters on coating properties could be confirmed. Moreover, wear behavior for TiO$_2$ coatings on PBS substrate has been also reviewed and characterized.

In recent years, plastic waste has been recognized as a worldwide environmental issue. To solve the disposal problem of the plastic waste, alternative treatment such as the use of biodegradable plastic(polybutylene succinate: PBS) is indeed highly in demand due to its merit of PBS buried in soil decomposed into carbon dioxide and water. In the present study, for the production of further functional PBS with TiO$_2$ as photocatalyst, which shows the decomposition of detrimental organic compound and pollutant under ultraviolet irradiation, we attempted to prepare photocatalytic TiO$_2$ coatings on PBS substrate by HVOF and plasma spraying techniques under various conditions using three kinds of agglomerated powders (P200: 200nm, P30: 30nm, P7: 7nm). The microstructures of coatings were characterized with SEM and XRD analysis, and the photocatalytic efficiency of coatings was evaluated through the photo degradation of gaseous acetaldehyde. Therefore, such functional TiO$_2$-Plastic composite material is expected to considerably contribute to the reduction of aggravated environmental problem.

1960년대에 Engineering 폴리에틸렌(Polyethylene, 기후 PE로 표기함) 수지가 소개된 이후 현재까지 PE수지는 광범위한 분야에 적용되어왔다. 또한, PE 수지파이프는 내식성이 뛰어나고 가볍고 유연성(flexibility)이 우수하다는 특징을 가지고 있다. (중략)

전자 제품에 사용되는 부품 ㆍ소재의 신뢰성 품질 평가를 위해 정밀한 모터의 제어기술, 첨단신호처리 기술, 압전소자 기술의 발달로 미세변화 계측의 재현성, 고분해능, 표면과 내부의 이미지관찰, 또한 미소부위에서 재료의 누설탄성표면파의 음속측정이 가능한 초음파현미경에 대한 연구가 최근 들어 활발히 진행되고 있다. (중략)

l2wt%Cr Steel has been applied on turbine bucket and nozzle partition material of power plant. Turbine bucket and nozzle get damaged by solid particle within steam, therefore they are protected by surface treatments such as ion nitriding, boriding and chrome carbide HVOF spray coating. In this study, solid particle erosion(SPE) characteristics after these surface treatments are examined at operating temperature 540$^{\circ}C$ and 590$^{\circ}C$ of fossil power plant and the mechanism of damage was studied. Erosion of 12wt%Cr steel is originated by micro cutting and that of boriding and chrome carbide HVOF spray is originated by these mechanism - repeating collision, crack initiation and propagation. As the results of SPE test at 540$^{\circ}C$ and 30$^{\circ}$ impact angle that is the most commonly occurred in power plant, Boriding had the best SPE -resistance property, Cr$_2$C$_3$-25(Ni20Cr) HVOF spayed and ion nitrided samples were also better than bare metals(l2wt%Cr Steels). At 590$^{\circ}C$ and 30$^{\circ}$ impact angle, Boriding had also the most superior characteristic and HVOF spay sample was better than bare metal.

Reliability evaluation of the welded structure for industrial structures/facilities such as power plant and petro-chemical refinery facilities is very important, and especially the reliability diagnosis of the structure is based on the exact evaluation of materials properties. But, the conventional Pre-Qualification test had the difficulty of evaluating the real material properties in the field because the test was made on the specimen with the simulated welding for the in-field welding condition. Therefore, a continuous indentation technique was proposed for simple and non-destructive testing of in-field structures and for selective testing of local range such as heat affected zone and weldment.

1970년대 구조용강의 경량화를 위해 합금 원소를 많이 첨가해 미세조직을 강화시킨 고강도강(high- yield)을 많이 사용했다. 하지만 탄소량의 증가로 저수소계 용접봉을 사용하고 예열과 후열처리 때문에 강재의 용접성과 생산성이 떨어졌다. (중략)

현재 저항 점 용접 공정에서 기존의 공기 가압 장치에서 서보모터를 이용한 서보 가압 장치로 변화가 진행되고 있다. 특히 마이크로 접합부의 경우 그 대상부가 미소ㆍ미세하기 때문에 접합부의 두께, 변형량, 접합후 전기 저항의 크기 둥이 크게 문제가 될 수 있다. (중략)