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티타늄 용접공정에서 온도특성에 따른 실딩방법에 관한 연구
A study on the titanium welding process according to the temperature characteristics of shielding methods 원문보기

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.37 no.1, 2013년, pp.29 - 34  

정한식 (경상대학교 정밀기계공학과, 해양산업연구소) ,  정효민 (경상대학교 정밀기계공학과) ,  이대철 (경상대학교 정밀기계공학과) ,  이병용 (경상대학교 정밀기계공학과)

초록
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용접과정 중에 용접부가 공기에 노출되면 용접성능을 약화시킨다. 불활성가스 텅스텐 아크용접(GTAW)법을 사용하여 티타늄 용접을 하는 경우 용접부가 자주/적색, 청색, 노란색, 회색, 흰색 등의 빛깔을 보이면 이는 용접 시 공기 중의 산소와 질소에 오염된 것을 의미한다. 따라서 용접부를 대기로부터 보호하기 위한 방법으로 실딩 가스를 사용한다. 이것은 대기에 의한 오염을 방지할 뿐만 아니라 용착부와 열영향부도 상온까지 냉각될 때까지 대기로부터 차단시킨다. 본 연구에서는 Trailing Shielding Jig 의 모양과 형태 그리고 토치보호($13{\sim}20{\ell}/min$), 후방보호($22{\sim}30{\ell}/min$), 이면보호($25{\sim}30{\ell}/min$)등 건전한 용접부에 적합한 실딩 가스에 대한 결과를 도출하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

The welds tent to be weakened if it is exposed to the air during the welding process. In titanium welding with Gas Tungsten Arc Welding, inappropriate colors of the welds, such as purple/red, blue, yellow, gray, white and pink represents that it is contaminated by oxygen and nitrogen in the air. Shi...

주제어

#티타늄용접   #불활성 가스 텅스텐 아크용접   #실딩 가스   #트레이딩 실딩(2차 실딩)  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 조선소에서 건조중인 해양구조물에 적용되는 티타늄 파이프 용접 시 파이프 크기에 따른 효과적인 Trailing Shielding Jig의 크기와 모양에 대해 연구하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
티타늄 및 티타늄 합금의 특징은? 티타늄 및 티타늄 합금은 우수한 비강도, 내식성, 고온성질 및 피로성질을 가진 소재로서 항공우주 산업뿐만 아니라 구조재료, 석유화학소재, 생체이식재료등과 같은 첨단소재와 경량화를 위한 수송기기에 폭넓게 이용되는 우수한 소재이다[1]-[3]. 최근에는 국내 조선 산업의 호황으로 선박의 판형 열교환기 제조에 사용되는 순수 티타늄의 수입량도 지속적으로 증가하고 있다.
티타늄이 용접 시 고온에 노출되면 발생하는 문제는? 생활수준의 향상으로 친환경소재, 경량화, 인체친화형 소재 등의 중요성이 인식되면서 티타늄 소재에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며 관련 사업들이 빠르게 성장하고 있다[4]. 티타늄은 산소, 수소 등의 침입형 원소와의 친화력이 강한 활성이 큰 금속으로 용접 시 고온에 노출되면 급격한 산화와 취화 등의 문제를 발생시킨다. 이러한 문제들은 용접부의 강도를 줄어들게 하고 연성이 나빠져 사용 성능이 떨어지게 만든다.
티타늄의 용접 시, 426℃ 이상의 온도에서는 대기로부터 용접부가 차단되도록 하는 Shielding 기술이 매우 중요한 이유는? 생활수준의 향상으로 친환경소재, 경량화, 인체친화형 소재 등의 중요성이 인식되면서 티타늄 소재에 대한 많은 연구가 진행되고 있으며 관련 사업들이 빠르게 성장하고 있다[4]. 티타늄은 산소, 수소 등의 침입형 원소와의 친화력이 강한 활성이 큰 금속으로 용접 시 고온에 노출되면 급격한 산화와 취화 등의 문제를 발생시킨다. 이러한 문제들은 용접부의 강도를 줄어들게 하고 연성이 나빠져 사용 성능이 떨어지게 만든다. 따라서 티타늄의 용접 시에는 426℃ 이상의 온도에서는 대기로부터 용접부가 차단되도록 하는 Shielding 기술이 매우 중요하다.
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참고문헌 (12)

  1. Y.-T. Lee, S.-E. Kim, Y.-T. Hyeon, and H.-W. Jeong, Dream Material of Titanium, The Korea Metal Journal, 2003. 

  2. R. L. Little, Welding and Welding Technology, Mcgraw-Hill Book, 1973. 

  3. W. R. Oates and A. M. Saitta, Welding Hand-book, American Welding Society, vol. 4, no. 8, p. 488, 1998. 

  4. Y.-T. Lee, S.-E. Kim, Y.-T. hyeon, and H.-W. Jeong, Dream Material of Titanium, The Korea Metal Journal, 2003. 

  5. Y.-T. Lee, S.-E. Kim, Y.-T. hyeon, and H.-W. Jeong, Dream Material of Titanium, The Korea Metal Journal, 2003. 

  6. W. Lucas and D. Howse, Activating Flux-increasing the Performance and Productivity of the TIG and Plasma Processes, Welding and Metal fabrication, 1996. 

  7. M. J. Donachie, Titanium and Titanium Alloys Source Book, American Society of Mechanical Engineer, p. 3, 1982. 

  8. R. Boyer, G. Welsch, and E. W. Collings, Titanium Alloys, Materials Property Handbook, 1994. 

  9. W. F. Smith, Structures and Properties of Engineering Alloys, McGraw-Hill, 1981. 

  10. Titanium association, Titanium Processing Technology, lljin industry newspaper, 1992. 

  11. S.-C. Gil, The Development and Use of Titanium Metal Technology, Industry and Technology Information, 1991. 

  12. H.-Y. Yang and S.-Y. Kim, Metal Material, Munwudang, 1991. 

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