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마찰 용접을 이용한 선박용 2 행정 기관용 배기밸브 스핀들의 개발 및 적용
오중석(Jung-Seok Oh),한명섭(Myoung-Seoup Han),박희천(Hee-Cheon Park),정호승(Ho-Seung Jeong),조종래(Jong-Rae Cho) 한국마린엔지니어링학회 2006 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.-
나이모닉 일체형으로 사용되고 있는 선박용 2 행정 저속엔진의 배기밸브 스핀들을 고온, 고압, 배기가스 및 반복 충격 하중에 노출된 스핀들의 Head부분은 기존의 나이모닉 소재를 적용, 기존 재질의 우수한 성질을 유지하고 설계적으로 나이모닉 소재의 적용이 불필요한 Stem부는 오스텐나이트 계열의 SNCrW 소재를 사용하여 관성마찰 용접 방식으로 접합하여 제품을 제작하고, 접합부의 미세조직 관찰, 성분분석, 인장, 경도, 피로시험 등의 기계적, 금속적 특성평가를 통해 마찰용접제품에 대한 신뢰성을 확인하고 양산 생산을 위한 기술적 토대를 마련하였다.
열점소성 유한요소법을 이용한 대형 배기밸브 스핀들 마찰용접 공정개발
정호승(Ho-Seung Jeong),박희천(Hee-Cheon Park),오중석(Jung-Seok Oh),한명섭(Myoung-Seoup Han),조종래(Jong-Rae Cho) 한국마린엔지니어링학회 2006 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2006 No.-
Inertia welding is a solid-state welding process in which butt welds in materials are made in bar and in ring form at the joint face, and energy required for welding is obtained from a rotating flywheel. The stored energy is converted to frictional heat at the interface under axial load. The quality of the welded joint depends on many parameters, including axial force, initial revolution speed and energy, amount of upset, working time, and residual stresses in the joint. Inertia welding was conducted to make the large exhaust valve spindle for low speed marine diesel engine, superalloy Nimonic 80A for valve head of 540㎜ and high alloy SNCrW for valve stem of 115㎜. Due to different material characteristics, such as, thermal conductivity and flow stress, on the two sides of the weld interface, modeling is crucial in determining the optimal weld geometry and parameters. FE simulation was performed by the commercial code DEFORM-2D. A good agreement between the predicted and actual welded shape is observed. It is expected that modeling will significantly reduce the number of experimental trials needed to determine the weld parameters, especially for welds for which are very expensive materials or large shaft.