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TIG용접에서 가스력을 이용한 비드형상제어를 위한 실드가스 노즐의 최적 형상에 관한 연구 (I) - 벤투리노즐의 설계 및 성능분석 -
함효식,서지석,최윤환,이연원,조상명,Ham, Hyo-Sik,Seo, Ji-Seok,Choi, Yoon-Hwan,Lee, Yeon-Won,Cho, Sang-Myung 대한용접접합학회 2011 대한용접·접합학회지 Vol.29 No.3
Bead shape control with gas force process has been developed to overcome the concave back bead in pipe orbital welding. However, It is impossible to make a convex back bead using the existing gas nozzle, because it has high gas-consuming and low gas force. The purpose of this paper, to develop optimum shape of nozzle which to reduce the consumption of gas, maximizing the shield gas force with low cost and high productivity coincide the Green welding. In this paper venturi-type nozzle was designed by using the Venturi meter and compared velocity, pressure, arc shape in the flat position with existing CP-nozzle. As a result, Venturi-type nozzle's maximum velocity and pressure was improved at the same flow rate. Also heat input was increased by the arc contraction in the flat position.
Dual-Beam Shearography를 이용한 물체의 내부결함 측정
함효식,최성을,Ham, Hyo-Shick,Choi, Sung-Eul 한국광학회 2005 한국광학회지 Vol.16 No.3
본 연구에서는 물체의 내부 결함 측정을 위해서 레이저 스페클에 바탕을 둔 dual-beam shearography 기술을 이용하였다. 층 밀림을 만들기 위해서는 여러 가지 간섭계 중에서 마이켈슨 층 밀림 간섭계를 사용하였다. 열전도도가 낮은 아크릴 판 내부에 인위적인 결함을 만들어서 시료로 사용하였다. 시료에 레이저 beam을 조사하여 산란된 빛을 마이켈슨 층 밀림 간섭계를 통하여 스페클 간섭무의를 얻었으며, 위상이동기술을 통하여 위상도를 얻었다. 단일 beam을 시료에 조사할 경우, 물체의 변형의 in-plane과 out-of-plane 성분이 혼합된 상태로 측정되기 때문에 결함에 대한 정확한 분석이 불가능하다. 따라서 두 성분을 분리하기 위해서 dual-beam shearography 기술을 도입하였다. 내부 결함이 있는 시료에 이중 beam을 조사하여 변형 전의 간섭 스페클을 얻고, 약간의 전기 열을 가하여 미세한 변형을 가한 후의 간섭스페클을 얻은 후 의 위상도를 얻은 후 LS filtering과 unwrapping 처리를 통하여 내부 결함 부위를 쉽게 알아볼 수 있도록 하였을 뿐 아니라, 외력에 의한 물체의 미세 변형에 따른 결함 부위에서의 in-plane과 out-of-plane 변형성분의 위상도와 대략적인 변형 정도를 알아낼 수 있었다. 전기 열에 의한 내부결함이 있는 아크릴 판의 변형은 주로 z 방향(out-of-plane)으로 일어났으며 이것은 낮은 열전도도 때문이라는 예측과 잘 일치하였다. In this study, we have used newly developed dual-beam shearography which is based on laser speckle that includes various information about an object. Among the several shearing techniques, we used Michelson shearing interference technique which is the most powerful. Acrylate plate was used as a sample, which has inner defects and low thermal conductivity. Michelson shearing interferometer was used for obtaining speckle fringes. We also used phase shifting technique to get a phase map. Using single beam illumination, we could obtain mixture of deformation components of both in-plane and out-of-plane. In order to separate the two components, we have used dual-beam shearography technique. We have obtained a speckle pattern of both before and after deformation. Through LS filtering and unwrapping processes, we could find a position and a shape of the inner defects easily. Deformation of the acrylate plate due to thermal heating has occurred mainly in z-direction(out-of-plane) because it has low thermal conductivity. The acrylate plate was deformed only at the restricted area where the electrical heat applied.
위보기 및 경사상진자세의 TIG 용접에서 비드 성형기의 물리적 힘에 의한 용융지 제어
함효식,하종문,이병우,조상명,Ham, Hyo-Sik,Ha, Jong-Moon,Lee, Byung-Woo,Cho, Sang-Myung 대한용접접합학회 2010 대한용접·접합학회지 Vol.28 No.6
Due to excellent weld quality, orbital welding with TIG is widely applied to pipe welding. But concave back bead is formed easily in overhead and inclined-up position of butt orbital welding. It is difficult to find a paper to overcome this problem. In this study, in order to make convex back bead in overhead and inclined-up position of pipe 5G welding, control method of molten pool was actively investigated. Melt run welds were conducted on thickness 4.0mm SS400 with overhead and inclined-up position and was observed the variation of bead shape after welding with the bead former developed. The height of back bead showed the trend of increase as the distance from molten pool to the bead former was decreased. Also, there is no trend in the bead width of front and back as welding position was changed or the distance from molten pool to the bead former was decreased.
함효식(Hyosik Ham),이동훈(Donghun Lee),윤훈성(Hunsung Yoon),박지현(Jihyun Park),최두진(Doojin Choi) 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.11
반도체 제조공장 건설 공사에는 많은 반도체 제조용 유틸리티 배관들이 있고, 이 배관들은 대부분 용접으로 시공하고 있다. 반도체 제조용 유틸리티 배관은 유해한 독성 화학물질을 공급하기 때문에 기밀 및 내부식성이 중요하고, 유틸리티 배관을 통한 미세먼지가 반도체 웨이퍼 품질에 영향을 주기 때문에 배관 이음부 용접 품질이 매우 까다롭게 요구된다. 따라서, 우수하고 안정된 품질을 가지는 오비탈 배관 자동용접을 적용하여 까다로운 용접부 이음부 사양을 만족시키려 한다. 현재 용접이음부에 단차가 거의 없는 튜브는 대부분 오비탈 자동용접을 적용중이나, 파이프용 배관 사이즈는 SUS 100A Sch.5 이하 직관 용접부에 대해 제한적으로 적용이다. 미적용 용접부는 대부분 오비탈 자동용접장비 장착이 어렵거나 두께편차, 진원도 등에 의한 단차 문제로 인해 사양에 만족하는 비드 외관을 얻기 어렵기 때문이다. 피팅류, 곡관 용접부가 이에 해당된다. 발주처에서는 오비탈 자동용접 미적용부에 대해 적극적으로 자동용접을 적용하기 위해 연구개발을 시공사에 요구하고 있는 실정이다. 본 연구는 반도체 유틸리티 배관중 티뽑기 용접부에 오비탈 자동용접 공법 및 장비를 개발 적용하였다. 기존에는 티뽑기 이음부와 밸브사이 간격이 좁아 오비탈 장비를 장착할 수 없었고, V그루브로 가공되어 있어서 전량 수동 TIG용접으로 적용하고 있었다. 오비탈 자동용접 적용을 위해 이음부 설계변경, 티뽑기 이음부용 용접헤드 제작, 용접 공법을 개발하여 적용, 생산하였다.