철강재료의 고상접합기술

김영섭,권영각,장래웅 대한용접접합학회 1992 대한용접·접합학회지 Vol.10 No.2

저탄소강은 일반적으로 용접성이 우수하지만 완전한 접합 강도와 용접부에서의 결함을 방지하기 위해서는 많은 주위가 필요하다. 용접부의 기계적 성질은 그 미세구조에 따라 좌우되는데, 이 구조는 모재의 화학조성, 용접 조건 그리고 후열처리에 의하여 결정이 된다. 이와 같이 용융용 접에 의한 저탄소강의 접합부는 저탄소함량으로 응고 균열에 대한 저항이 높다. 그러나 탄소의 함량이 증가하므로서 용접성은 저하하여, 0.3% 이상에서 용접부는 과열, 과냉, 저온 균열과 porosity에 취약하게 된다. 구조용강애 있어서는 용접성에 대한 일반적인 기준이 없으므로 이 러한 재료는 모재와 용접부의 기계적 성질, 고온 및 저온 균열성, 열간 및 냉각가공성등을 고려 하게 된다. 그러나 가장 중요한 것은 용접부의 신뢰도이다. 탄소강과 저합금강에 있어서 용접은 높은 강도를 얻을 수 있어야 하며 접합부에서 모재의 원래의 특성을 유지하여야 하고 결함이 없어야 할 것이다. 이와 같은 결함은 모재의 융접 이하에서 접합을 실시하는 고상접합으로 충 분히 억제할 수가 있다. 고상접합에서는 근본적인 미세조직의 결정화도 피할 수 있으며 고온균 일과 같은 결함의 위험도 배제할 수 있다. 고상접합은 용융용접과는 달리 모재를 용융시키지 않고 고체상태에서 접합을 하는데, 신금속 및 신소재의 개발과 첨단산업의 발달로 고상접합 기 술이 크게 각광을 받고 발전하게 되었다. 이와 같은 접합기술의 발전으로 기존의 용접으로는 접합이 불가한 소재, 용접기술의 적용이 곤란한 복잡한 형상, 복합기능 소재, 고품질 및 고정밀 성이 요구되는 소재등이 접합이 가능하게 되었다. 이러한 접합기술로는 brazing, 확산접합, 마찰 용접 등이 주로 많이 이용되고 있다. Brazing은 융점이 낮은 filler metal이 모재의 사이에서 용 융상태로 유입되어 냉각되면서 접합되는 방식이고 확산접합은 모재의 접합계면에서 원자의 상호 확산으로 접합을 하게 된다. 한편 마찰용접은 계면에서 회전에 의한 마찰열고 접합하는 방식 이다. 본 기술해설에서는 이러한 고상접합 기술을 이용한 철강재료의 접합에 대하여 고찰하도록 하겠다.

초음파 용접의 기초

정호신,Jeong, H. S. 대한용접접합학회 1997 대한용접·접합학회지 Vol.15 No.6

2매의 금속을 맞대어 그 한 쪽에 접촉면과 평행하게 고주파진동을 가하면 단 시간에 접합된다. 이공정을 초음파 용접이라고 하며 그 물리적인 본질은 아직 불분명 하지만, 첫째로는 강한 마찰에 의해 금속 자유면의 산화물층이 제거되기 때문이라는 점과 둘째로는 마찰에 의해 금속 표면이 강하게 가열되어 이에 따른 연화에 의해 접합 이 된다고 하는 점이다. 그러나 이와 같이 가열된다고 하더라도 가열은 표면부에만 국한되고 다른 부분은 가열되지 않는다. 따라서 초음파용접은 냉간접합이라고도 한다. 또 가압력과 진동에 의한 힘이 동시에 작용하기 때문에 용접할 면을 미리 청정하게 할 필요는 없고 용접전의 단계에서 자연적으로 청정화가 이루어진다고 하는 사실이 간접 적으로 증명되고 있다. 초음파 용접(Ultrasonic welding)의 특징을 요약하면 고상용접 의 일종으로서 용접중에 국부적으로 고주파 진동에너지와 압력을 가하여 용접하는 방법이다. 이 때 모재를 용융시키지 않고 건전한 야금학적 결합부가 얻어진다는 데에 큰 특징이 있다. 또한 초음파용접은 다른 용접법에 비해 경제성이 매우 높고, 초음파 용접에 필요한 출력이 전기아크 용접에 필요한 출력의 5 - 10%로 충분한 경우가 많다. 초음파 용접은 통상의 방법으로는 용접하기 어려운 동종 금속이나 이종 금속의 용접에 널리 사용된다. 이 용접법은 반도체, 미세회로, 전기 접점의 형성에 대한 생산기술 로서 사용되고 있는데 소형 모터, 알루미늄 박의 가공, 알루미늄 합금의 조립 등에 이용되고 있다. 한편 최근에는 자동차, 우주항공산업 분야의 구조제 용접용으로도 채용되고 있다.출함이 바람직하다.분비되는 배설-분비 항원의 자극과 깊은 관계가 있음을 알 수 있었다.넌트 명세서를 대한 XML DTD(Document Type Definition)를 정의하고, HTML 기반 검색 방법과 XML 기반 검색 방법에 대한 컴포넌트 검색 성능을 비교한다.따라 NO 생산 및 세포독성이 증가하였고. NO 생산을 저하시키는 약제들은 활성화된 복강 대식세포 및 RAW264.7 세포에 의한 질편모충에 대한 세포독성을 현저히 감소시키는 것으로 보아 NO는 질편모충에 대한 대식세포의 숙주 방어기전에서 중요한 역할을 감당할 것으로 생각된다.nction index) 와 최대개구시 동통의 정도는 시술전과 시술 4주후간에 유의한 차이가 관찰되었다.피부온도는 검사자간에는 특정부위에 따라 다소 차이가 있을 수 있으나 일반적으로 높은 재현성을 보여줌으로서 향후 교근 및 측두근의 임상연구 평가에 피부온도조사는 도움이 되리라 사료된다. lactobacilli의 양은 peroxidase system을 함유하거나(p < 0.01) 함유하지 않은(p < 0.05) 치약을 사용한 군 모두에서 양치전에 비해 유의성있게 감소하였다. 6. 양치후 30분에 채취한 구강건조증 환자의 자극성 전타액내 S. mutans 양은 peroxida system을 함유한 세치제를 사용한 군에서 대조군에 비해 유의성있게 낮았다(p < 0.05). 7. 양치후 30분에 채취한 구강건조증 환자의 자극성 전타액내 lactobacilli양은 peroxidase system을 함유한 세치제를 사용한 군에서 대조군에 비해 상대적으로 낮게 나타났으나(p = 0.067)

Vision for Welding Industry in USA

Kim, Dong-Sub 대한용접접합학회 2002 대한용접·접합학회지 Vol.20 No.4

용접기술은 두 가지 재료를 효율적으로 신뢰성 있게 접합시킬 수 있기 때문에 다른 어떤 기술보다 널리 사용되고 있으며, 높은 부가가치를 가져다 준다. 용접계에서는 용접이 국내 산업에 아주 중요한 역할을 담당하고 있다고 생각하고 있으며, 이제 21세기에 접어들어서 우리 용접계의 현위치를 파악하고 새로운 장을 열어야 할 때이다. 미국에서도 이러한 준비의 일환으로 에너지성(Department of Energy)의 주도하에 Welding Vision 2020라는 명제를 걸 고 용접분야의 장래에 대한 심포지움과 토의를 하였다. 이 토의의 중심 주제는 20년 후의 용접계의 위상을 그려보며 장기적 연구 분야, 산학계의 정책 방향 등을 모색하였다 여기서 모아진 의견은, 용접계의 발전적인 진전을 위해서는 향후 2020년까지 다음과 같은 숙제들을 극복해야 된다는 것이었다 많은 산업분야에서 용접이 생산 분야의 주된 작업으로 인식시키는 것 - 용접이 용접 기능사의 재능에 의존도를 줄이고 과학적인 용접 기술 도입과 용접 기능사의 체계적 훈련 - 용접 작업환경 개선 - 용접을 과학적 고기술이라는 것으로 일반인들의 인식을 변화 시킴 - 신소재 개발연구시 용접이 같이 고려될 수 있는 환경 조성 - 훌륭한 인재 양성 및 재교육. 본고에서는 미국 용접계에서 분석한 자료들과 장래 연구되어져야 할 방향 및 분야들을 소개하고 현재 진행중인 자료 수집 및 분석의 진행 상황 및 용접계의 현 위치를 파악할 수 있는 몇 가지 자료들을 소개한다. 아울러, 용접계에서 리더쉽을 발휘해야 될 분야중의 하나이며 현재 많은 전문연구가 필요한 용접 역학(Welding Mechnics) 중의 용 접부의 안정성 평가(Integrity Assessment of Welded Joint)에 대한 과제와 연구 동향을 소개하고자 한다.

日本 熔接學會 및 熔接協會 의 活動

박영조 대한용접접합학회 1983 대한용접·접합학회지 Vol.1 No.1

학문적, 이론적으로 뒷받침 되어야 하는 전문적인 기술(technology)이라기 보다는 제품의 생산 과정에서 일시적으로 필요한 단순한 기능(skill)으로써만 용접을 간주해 온 사고방식이 우리나라 용접기술의 발전을 지연시킨 중요한 요인중의 하나라고 생각된다. 그러나 이론적인 뒷받침이 요구되는 새로운 용접기술의 개발에 대한 필요성의 급증을 계기로 늦게나마 대한용접학회가 설 립되었다는 것은 우리 나라의 밝은 장래를 예시하는 좋은 증거라 할 수 있겠다. 이러한 시점에서 무엇보다도 바람직한 것은 학회활동의 활성화라 할 수 있다. 활성화를 위해서 국내 기존 학회의 활동을 참고하는 것도 한 방법이겠지만 같은 용접분야에서 오랜 활동과 실적을 갖고 있는 선 진국의 학회 활동을 참고하는 것이 보다 효과적일 것으로 생각된다. 이러한 의미에서 가장 가 까운 이웃 일본의 용접기술 및 용접협회의 활동을 간단히 소개하고자 한다.

폭발용접의 원리와 응용

성상철,심상한,이병일 대한용접접합학회 1997 대한용접·접합학회지 Vol.15 No.6

폭발용접은 화약의 폭발에 의한 충격 에너지를 이용하여 금속을 접합시키는 방법으로서 화약의 폭발에 의해 생기는 순간적인 높은 에너지를 이용하는 접합법이다. 1944년에 처음으로 폭발용접의 기술적, 상업적인 이점으로 인해 수요가 증가하고 있는 실정이다. 적용 예는 거대한 판재의 cladding을 포함하여 cladding nozzle, tube 와 tubeplate의 접합, pipe와 pipe의 접합등에 사용되고 있다. 종래의 용접법으로는 용접이 곤란하거나 불가능한 것으로 생각되었던 이종금속에 대해서는 적용이 가능하 고, 용접에 의한 열영향을 받지 않으며 용접 속도가 대단히 빠르다는 잇점이 있다. 또한 용접의 차이가 커서 접합이 곤란한 금속을 폭발용접하면 이음부는 충분한 강도를 가지면서 용이하게 접합할 수 있는 것이 큰 특징이다. 대부분의 금속은 폭발용접이 가능하지만 폭발의 충격에 의해서 균열이 발생되기 쉽고 주철과 같이 취약한 금속 및 Mg을 함유한 알루미늄 합금(순 알루미늄과는 접합 가능함)등은 이 용접법을 사용하기 는 곤란하다. 시공상의 특징으로는 특별한 기계 장치가 필요하지 않고 모재가 판재 혹은 파이프상이면 모재 두께에 제한 받지 않고, 어떠한 형태와도 가능하기 때문에 다품종, 소량생산이 가능하다. 한편 접합시에 화약을 사용하기 때문에 취급에 있어서 주의를 요하고 큰 폭발음 때문에 용접장소의 제한을 받는다는 것이다.

서독 용접협회의 활동

이보영 대한용접접합학회 1985 대한용접·접합학회지 Vol.3 No.1

지난 1983년 8월 본 학회지 제1권 제1호에 "일본 용접학회 및 용접협회의 활동"이란 박영조 회원의 기고가 있은지 벌써 2년이 지났다. 동 논문을 읽고 서독용접협회(Deutsher Verband fur Schweisstechnik:DVS)에 관한 소개도 생각케 되었으나 서독에 체제하고 있던 중에는 실행에 옮기지 못하고 귀국케 되었다. 정부의 미국 및 일본의 국가들에 대한 우리 나라의 국제무역 다변화 정책에 따라 국내 용접기술인들도 유럽 여러 나라들의 용접분야 활동에 관하여 알고 있을 필요성이 있는 것으로 생각된다. 유럽 여러 나라들중 특히 서독은 용접관련 활동이 매우 활발한 상태이다. 또한 중공에서도 용접관련 규격 및 시험검사 업무들을 서독 기준에 따라 정비하고 있으므로 서독 용접계에 관한 지식을 통하여 유럽과 중공의 용접분야에 대한 이해를 늘일 수 있을 것으로 사료된다. 이것이 또한 우리 대한용접학회(KWS) 활동을 더욱 활성화 시킬 수 있게 되기를 바라며 서독용접협회의 활동과 용접관련 자격제도에 관하여 간략한 소개를 하고자 한다.개를 하고자 한다.

용접 구조 설계

윤중근,박동환 대한용접접합학회 1992 대한용접·접합학회지 Vol.10 No.4

본 보에서는 용접 구조물의 파괴 방지를 위한 제반 용접 구조 설계에 대하여 전반적으로 기술 하였다. 현대 용접 구조물의 각 선급이나 spec.에서 규정한 식들에 의해 산정된 정적하중으로 구조 설계되는 종래의 방법과는 달리, 유한 요소 구조 해석에 의한 강도 평가, 외부하중의 직접 계산에 의한 보다 정확한 설계 하중의 설정 및 통계적 처리를 통한 합리적인 구조해석(피로강도 포함)등으로 설계되고 있다. 더우기 구조설계시 구조물의 취성파괴를 고려한 파괴강도 및 인성 개념을 도입하였을 뿐 아니라 균열의 존재와 성장을 파괴 역학적으로 해석하여 구조물의 조업 중에서의 파괴관리 및 제어도 실시할 수 있는 총합적인 설계에 의하여 용접 구조물은 제작되고 있다. 비록 구조물의 총합적인 구조 설계로 제작되었을지라도, 구조물의 사용 성능은 용접부의 특성에 의하여 크게 변하게 되므로 용접 설계의 역할을 매우 중요하다. 용접 설계란 용접시공법, 구조부재 및 용접재료의 선정, 용접 이음부의 구조적 형상과 세부 형상 및 그외 용접에 관련된 제 인자들을 상호 유기적으로 조합함으로써 보다 경제적이고 신뢰성 있는 용접부를 얻고자 함에 그 목적이 있다.

GMAW Narrow Gap 용접의 적용

장재성,이병욱 대한용접접합학회 1984 대한용접·접합학회지 Vol.2 No.1

NGW(Narrow Gap Welding)는 개선폭이 약 9mm로서 연강 및 저탄소강을 용접할 경우 두께가 300mm까지 1층으로 용접이 가능하다. 따라서 두께가 두꺼운 발전설비, 원자력 설비, 화학 설비 등의 압력용기의 용접에 적합한 용접법이다. 그러나 실제적인 NGW의 적용은 제작자의 친근 감의 결여, 기술 부족 및 복잡성 등의 이유로 아직도 비교적 널리 활용되지 않고 있다. 새로운 type의 GMAW-NG process가 발전되어 오고 잇다. 위와 같은 장점과 단점을 비교해 볼 때 낮은 operating 경비, 높은 joint filling rate, 변형과 잔류 응력의 감소 등으로 세계적인 용접 전 문가들의 계속적인 관심도가 높아지고 사용도도 증가하고 있다. narrow gap welding의 장단점을 요약하면 아래와 같다. 장 점 1) 생산성이 높다. 2) 고품질을 얻을 수 있다. 3) 잔류 응력과 변형을 적게 한다. 4) 전자세 용접이 가능하다. 단 점 1) 용접기의 가격이 비싸다. 2) 용접 품질에 큰 영향을 주는 아아크가 작업 조건에 따라 민감하게 변한다. 3) repair procedure는 다른 용접 방법을 요구한다. 4) 과도한 복잡성 때문에 장비의 신뢰성이 낮다.

한국의 용접재료 현황과 전망

손병영 대한용접접합학회 1992 대한용접·접합학회지 Vol.10 No.4

우리나라의 용접재료는 산업구조 및 그 발전 속도와 용접재료 제조업체의 기술 및 연구개발 수 준과 더불어 발전하여 왔다. 용접이 본격적으로 이용되기 시작하여 약 40년이 경과되고 용접재료 제조업체가 현대적인 제조설비를 도입하여 체계적으로 용접재료를 생산하고 개발하기 시작하여 30년이 경과되었다. 용접재료가 양 및 질에 있어서 비약적인 발전으로 이룩할 수 있는 계기가 마련된 것은 제1차 경제개발5개년 계획의 수립과 추진으로 다양한 종류의 수요창출과 높은 수 준의 품질이 요구되면서 부터다. 1970년대에 조선공업등 강구조물을 주류로 하는 양적 수요 증 가의 기반이 조성되고 화학 프랜트, 원자력 발전등의 건설이 주축이 되어 관련 주변 기술이 발 전하므로서 용접재료의 품질보증 SYSTEM확보등 기술 발전의 획기적인 전기를 맞이하게 되 었다. 용접재료용 고품질의 원재료 및 일부 부재료가 국산화되고 용접재료 제조업체의 연구소 설립과 기술 및 연구개발 인력 확보, 그리고 대학 및 관공 연구소에서의 용접재료 관련 연구의 활성화에 힘입어 용접재료 기술은 국내 자체 기술로서 정착하게 되었다. 1941년 용접봉의 FLUX를 수제로 피복한 피복아크 용접봉(일미나이트계와 고산화철계의 혼합계통) 년산 17톤을 생산하기 시작하여 현재 년 12만톤을 생산하는 장족의 발전을 하게 되었다. 특히 1985년부터 1991년까지 용접재료의 고도성장은 종례가 없었던 기간이지만 1992년부터는 수요가 진정되고 경제의 불황이 예고되면서 저성장 추세는 상당기간 지속될 전망이다.

現在 의 日本 에 있어서 熔接技術 에 關한 各種 活動

익본공 대한용접접합학회 1983 대한용접·접합학회지 Vol.1 No.1

현재의 세계적 경제발전의 침체는 가까운 장래에 급속한 경기회복으로 전환될 전망을 보여주지는 않는다. 한편으로는 기계·전자공학을 중심으로한 기술의 발전, 정보화 사회로의 변화가 눈에 뛸 정도로 급격히 일어나고 있다. 이와 같은 정세속에서 앞으로의 용접기술에는 무엇을 목표로 어떠한 노력이 이루어져야 하는가에 대해, 일본 용접학회, 일본용접협회의 각종 활동을 중심으로 소개하고자 한다. 또한 에너지의 문제는 현재도, 장래도 세계적으로 가장 중요한 문제의 하나다. 에너지 산업의 제분야-유전의 개발, 석유의 채굴과 파이프라인 수송, 액화석유가스(LPG), 액화 천연가스(LNG)의 수송과 저장, 석탄액화, 나아가서는 원자력, 수력 발전 플랜트의 건조 등등-에 있어서 용접기술의 역할은 매우 크다. 1982년 5월 미국에서 '에너지 이용과 용접기술'을 테마로 한 국제회의가 열렸는데 이 회의에서 보고한 일본의 용접기술에 관한 주제를 여기서도 소개하 고자 한다.