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저항 점 용접 LME 균열 발생 거동 제어 및 Al 도금강판 점 용접부 특성 분석
진우성,박영도 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.11
자동차 업계에서 환경 규제가 엄격해짐에 따라 연비 개선을 위해 초고강도강판 개발을 통한 자동차 차체 경량화를 진행하는 추세이다. 초강도강판으로는 제조 방법에 따라 아연 도금된 초고강도강과 Al-Si 도금된 핫스탬핑강 적용이 진행중이다. 아연도금된 초고강도강 저항 점 용접 시 액상 금속 취화(Liquid Metal Embrittlement, LME) 균열 발생에 따른 용접부 신뢰성 문제가 최근 이슈가 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 LME 균열 발생 억제를 위한 저항 점 용접 공정 최적화에 초점을 두었다. LME 균열 민감도 평가 기술과 용접 전류 및 시간 파형을 제어에 기인한 LME 균열 발생 최소화 기술 개발을 통해 용접 품질 확보 방안에 대한 연구를 진행하였다. 그리고 Al-Si 도금된 핫스탬핑강 저항 점 용접 시 발생하는 용접 불량 이슈에 대해 고찰을 하였다. 일반적으로 Al-Si 도금된 핫스탬핑강의 저항 점 용접부는 LME 균열이 발생하지 않는 것으로 알려져 있다. 그러나 Al-Si 도금된 핫스탬핑강과 아연 도금된 강판의 이종 조합 저항 점 용접 시 전극 오정렬 등의 공정 불량 환경에 기인한 두 판재 계면부에서 Al-Si 도금된 핫스탬핑강 방향으로 아연 유기 LME(Zn assisted LME) 균열 발생 가능성이 제기 되었다. 또한 저항 점 용접 시 표면의 높은 저항으로 표면 날림 문제가 발생하여 2차 가공 공정이 요구되는 문제가 있으며, 동종 핫스탬핑강 저항 점 용접 시험편의 인장 시험 결과에서 용접부 연화 현상이 확인되었다. 본 연구에서 Al-Si 도금된 핫스템핑강 저항 점 용접 시 발생하는 Zn assisted LME 균열, 표면 날림 문제, 용접부 연화 현상에 대하여 고찰을 진행하였다.
진우성,Lalachan Arun,Murugan Sivaprasad,지창욱,박영도 대한용접접합학회 2022 대한용접·접합학회지 Vol.40 No.6
Although the influence of weld process variables on LME cracking was known to be significant, limited studies have been conducted on the effect of process variables with systematic approaches in the equivalent nugget growth behavior and heat input. This study aimed to identify the effect of weld process variables on LME sensitivity with the equivalent nugget diameter and underlying mechanism with induced tensile stress for cracking. Among the welds with equivalent nugget diameters in the combination of different welding current and time, higher LME sensi- tivity was observed with the high welding current and short welding time combination than that with the low weld- ing current and long welding time combination for the equivalent nugget diameter. Because a high current and short time combination resulted in faster weld nugget growth than the low welding current and long welding time combi- nation, it rapidly increased the surface temperature along with the cooling from the electrode. These combined ef- fects induced a higher thermal gradient and thermally induced tensile stress on the weld surface, satisfying the con- ditions of the LME cracking. The simulation results also confirmed that the critical weld cycle time of the LME cracking (tc), which is the cross point between the nugget growth diameter and a contact diameter of the electrode, could be different with the combination of the weld process variables with the equivalent weld nugget size. Therefore, tc can be applied for the sensitivity index of LME cracking of the resistance spot weldment considering complex weld variables.
아연 도금 강판 저항 점용접 시 발생하는 LME 균열에 미치는 공정변수의 영향 연구
진우성,김지웅,육완,이창용,지창욱,박영도 대한용접·접합학회 2021 대한용접학회 특별강연 및 학술발표대회 개요집 Vol.2021 No.11
자동차 산업에서 환경 규제 강화에 따른 연비 개선을 하기 위해 초고강도강판을 적용하여 차체 경량화를 진행하는 추세이다. 또한 강판의 내식성을 확보하기위해 아연 도금을 진행한다. 아연 도금된 초고강도강판 저항 점용접 시 액상 금속 취화(Liquid Metal Embrittlement, LME) 균열이 발생하고 있다. LME 균열 발생에 따라 다양한 용접품질 이슈가 나타남에 따라 LME 균열에 대한 이해를 높이기 위해 공정 변수가 미치는 영향에 대해 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 유사한 너겟직경 조건에서 용접시간, 용접전류, 가압력 각각의 공정 변수가 LME 균열에 미치는 영향에 대해서 제한적으로 보고되고 있다. 저항 점용접적정 공정구간을 나타내는 로브 곡선을 이용하여 유사한 너겟직경을 가지면서 공정변수 조합(High current/Short time 과 Low current/Long time)이 다른 경우에 대한 LME 균열 민감도 차이를 고찰하였다. 가압력이 다른 조건의 경우 또한 동일한 분석을 진행하였다. 유사한 너겟직경을 가지는 조건에서 LME 균열 민감도 비교 결과, High current/Short time 조건에서 Low current/Long time보다 LME 민감도 지수가 대략 4-500% 높게 나타났다. SORPAS Simulation을 이용하여 본 실험과 동일한 너겟 직경을 가지는 조건에서 너겟 성장 거동 및 LME 균열 발생 예상 위치의 온도와 인장 응력 비교를 진행하였다. High current/Short time 조건의 경우 초기 너겟 성장이 빨라 열구배 및 표면온도 큰 차이를 발생하기 때문에 점용접부 표면에서 더 큰 인장응력을 발생시켜 LME 균열 민감도가 높게 나타나는 것으로 판단된다.
Relationships among Obesity, Sarcopenia, and Osteoarthritis in the Elderly
진우성,최은정,이상엽,배은진,이택현,박주원 대한비만학회 2017 The Korean journal of obesity Vol.26 No.1
Background: The present study examined the correlations between obesity, sarcopenia, and osteoarthritis in Korea’s elderly population. Methods: A cross-sectional analysis of 1,865 and 1,769 respondents with knee osteoarthritis and lumbar spondylosis, respectively, was performed by using data from the 2010 and 2011 Korea National Health and Nutrition Examination Survey. Obesity was defined as a body mass index of ≥25 kg/m2; osteoarthritis, as a Kellgren/Lawrence grade of ≥2; and sarcopenia, as an appendicular skeletal muscle mass (ASM; ASM/weight ×100) on dual-energy X-ray absorptiometry of two standard deviations below the mean reference value. Results: The unadjusted and age-adjusted risks of knee osteoarthritis were as follows: 1.88 and 1.92 times greater, respectively, for male subjects with sarcopenic obesity; 6.03 and 7.64 times greater, respectively, for female subjects with non-sarcopenic obesity; and 1.97 and 2.43 times greater, respectively, for female subjects with sarcopenic obesity. The age-and-waist circumference-adjusted risks were 5.88 and 1.80 times greater for the female subjects with non-sarcopenic and sarcopenic obesities, respectively. No statistically significant finding was obtained for lumbar spondylosis. Conclusion: Obesity and sarcopenia were associated with knee osteoarthritis in the elderly subjects. The risk of knee osteoarthritis was greater in the male subjects with sarcopenic obesity than in the male subjects with non-sarcopenic obesity. In the female subjects, the risk of knee osteoarthritis was high in both obesity groups. Further research to explain the sex-related difference in knee osteoarthritis risk based on body composition will be beneficial.