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플라즈마 절단면 특성이 서브머지드 아크용접 용락 현상에 미치는 영향에 관한 연구
A study on the effect to yongrak phenomenon of submerged arc welding depending on the plasma cutting surface characteristics 원문보기

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.37 no.6, 2013년, pp.589 - 595  

김정태 (Department of Energy and Mechanical Engineering, Gyeongsang National University, DAEWOO Shipbuilding & Marine Engineering Co. Ltd.) ,  정효민 (Department of Energy and Mechanical Engineering, Gyeongsang National University) ,  지명국 (Solar Techwin Co. Ltd.) ,  정한식 (Department of Energy and Mechanical Engineering, Institute of Marine Industry, Gyeongsang National University,)

초록
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본 논문은 플라즈마 절단 면 특성이 I Groove 서브머지드 아크 용접 용락 현상에 미치는 영향과 용락 현상을 감소시키는 방법에 대하여 연구하였다. 조선해양 구조물의 주판은 대부분 후판으로 설계되고 깊은 용입을 얻기 위하여 고 전류를 사용하게 된다. 용접부의 절단 품질에 따라서 서브머지드 아크용접 진행 시 용락 현상이 자주 발생되고 이는 용접부의 품질 저하와 수정 작업을 유발시킨다. 본 연구의 플라즈마 절단 실험에서 나타난 특성으로 I형상 그루브 직각 절단 시 상,하면에 플라즈마 열원에 의한 녹음 현상과 함께 하면 한 방향에 약 2~4도 정도의 각 변형 베벨이 형성됨을 확인하였다. 이는 맞대기 이음에서 용락 현상의 주된 원인이며 모재 절단 시 상면 방향에 I 그루브 형상에 가깝도록 한 방향 기준으로 V형상 그루브 4도 베벨을 시공하여 서브머지드 아크 용접을 실시한 결과 용락 현상을 현저히 저감시키는 결과를 얻을 수 있었다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper was to study the effect to Yongrak phenomenon of I groove submerged arc welding depending on the plasma cutting surface characteristics, and how to reduce the causes and characteristics Yongrak phenomenon. Shipbuilding and marine structures is designed to use the thick plates and welded b...

주제어

#조선해양 구조물   #플라즈마절단   #용락현상   #서브머지드 아크 용접  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 플라즈마 절단으로 절단된 부재의 용접부가 되는 절단 면 품질에 대한 특징을 조사하고 이러한 특징이 서브머지드 아크 용접기법을 이용한 맞대기 용접 시 용락 현상에 미치는 영향을 분석하여 절단 그루브 형상에 인위적 변화를 주어 맞대기 용접 시 용락 현상을 저감시키는 방법에 대하여 연구 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
플라스마 절단방법이란 무엇인가? 절단 열원으로 일반적인 아크보다도 더욱 높은 온도의 플라스마 불꽃의 제트를 사용하여 재료를 가열 용융해서 절단하는 방법이다. 플라스마 절단에는 이행형 아크를 이용하는 플라스마 절단과 비이 행형 아크를 사용하는 플라스마 제트 절단의 두 가지 형식이 있으며 어느 것이나 고온 고속의 플라스마 불꽃의 제트류를 이용하여 가공자재를 물리적으로 융단 비산시키는 것이다[5]-[7].
모재의 절단에서 플라즈마 절단을 이용하는 이유는? 통상적으로 서브머지드 아크 용접은 수동 용접에 비하여 약 10∼20배의 고 능률적인 작업으로 알려져 있다. 모재의 절단은 생산 비용의 경제성 및 작업 효율성 등의 복합적인 요인을 고려하여 대량 작업에 플라즈마 절단을 많이 이용한다. 절단은 선박생산 공정의 첫 단계인 만큼 절단 공정의 정도 유지가 이후 공정의 정도 유지에 매우 중요하다[1].
전기화학적인 관점에서 플라즈마란 무엇인가? 플라즈마(Plasma)란 기체중의 원자가 이온과 전자로 해리된 상태(전리)로서 어떤 계 내에 그 이온과 전자의 분포가 동일한 고밀도로 공존하고 있는 상태라고 할 수 있다. 전기화학적으로는 액체전해질, 고체전해질과 나란히 기체전해질이라고 간주 되고 있으며 고체, 액체, 기체에 이어서 제4의 물질상태라고도 부르는 초고온특성을 가진 이온화된 기체를 말한다[3][4].
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참고문헌 (11)

  1. J. G. Sin, "Mechanics and Numerical Simulation of Cutting Process of Thick Plates" Journal of Korea ANSYS User's Conference, pp. 31-54, 1996. 

  2. J. Y. Park, "Development of expert system for diagnosis of weld defects", Journal of Korea Society of Marine Engineering, vol. 20, no. 1, pp. 13-23, 1996 (in Korean). 

  3. D. I. Choi, "Plasma physics and nuclear fusion" Seoul, Korea: Minumsa Book, p. 11, 1985 (in korean). 

  4. M. H. Lee, "Advanced surface coating techniques using plasma", Journal of Korea Society of Marine Engineering, vol. 24, no. 4, pp. 393-404, 2000 (in Korean). 

  5. N. J. Kim, Matal Engineering Dictionary, Seoul, Korea: Sungandang Book, pp. 850-851, 1998 (in korean). 

  6. S. J. Na, "Plasma welding and cutting", Journal of Korean Welding Society, vol. 6, no. 2, pp. 1-8, 1988 (in Korean). 

  7. G. W. Eom, and D. J. Kim, "A study on the plasma arc cutting phenomena of plate materials", Journal of Korean Welding Society, vol. 9, no. 4, pp. 69-74, 1991. 

  8. J. C. Lee, Mechanical Dictionary, Seoul, Korea: Sungandang Book, p. 698, 2006 (in korean). 

  9. I. C. Kim, and S. I. Kim, "A study on the cutting surfaces in CNC plasma cutting of high tensile steel plate" Journal of the Korean society of machine Tool Engineers, pp. 149-154, 2003 (in Korean). 

  10. S. H. Na, Plasma Cutting Theory and Practice, Seoul, Korea: Freedom Materials Book, p. 19, 2010 (in korean). 

  11. S. H. Na, Foundations and Applications of Model Cutting Plate, Seoul, Korea: Freedom Materials Book, pp. 59-88, 2010 (in korean). 

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