GTA 초층용접에서이면비드생성을 위한최적용접조건설정에관한연구
- Abstract
- GTAW is a representative welding technique applied to pipe root pass welding. GTAW has the advantage of being able to control the current and wire feeding speed as independent variables, but it is difficult to determine the variables for proper quality. In root pass welding of pipes, automatic and robot welding applications are difficult to determine welding parameters due to gap and misalignment. Therefore, in this study, the change in the modes of metal transfer according to the welding current and wire feeding speed was observed. In various processes of GTAW, the change in metal transfer form has advantages and disadvantages, and it is a variable to be determined to maintain a certain quality. The heat input ratio (HIR) is related to the welding heat input (HI) and the wire feeding speed. Changes in heat input ratio (HIR) were observed to predict modes of metal transfer. The metal transfer section according to the change in welding current and wire feeding speed was expressed as an index, and a regression equation to predict the modes of metal transfer through the modes index of metal transfer was proposed. Bead width (Bw), bead height (Bh), penetration depth (Dp), and metal transfer modes change in the welding current and wire feeding speed in the GTAW. In various processes applying GTAW, there are text marking welding systems that have bead width and bead height as the main management items, and there are also processes that require sufficient penetration for complete penetration. It is judged that there will also be a metal transfer type that is advantageous for welding the first layer of the pipe root gap. thus, In GTAW, a bead shape prediction model according to changes in welding current and wire feeding speed was proposed. In GTAW, the bead shape change and the metal transfer change interval were presented for the heat input ratio (HIR) change. In GTAW butt welding, gap bridging bead formation is affected by the heat input related to the welding current and welding speed, and the heat input ratio related to the welding heat input and filler metal feeding speed. A prediction model was proposed to predict through regression analysis the change in back bead shape according to changes in heat input and heat input ratio. GTAW current can apply direct current and pulse current, and a regression prediction model was proposed to predict the back bead formation area and shape reflecting changes in pulse duty and pulse current ratio.
- Issued Date
- 2024
- Awarded Date
- 2024-02
- Type
- Dissertation
- Publisher
- 국립부경대학교 대학원
- Alternative Author(s)
- 박대규(Park dae kyu)
- Affiliation
- 국립부경대학교 대학원
- Department
- 대학원 기계공학과
- Advisor
- 박영환
- Table Of Contents
- 제 1 장 서론 1
1.1 연구 배경 1
1.2 연구 동향 2
1.3 연구의 필요성 4
1.4 연구의 목적 6
1.5 연구 개요 7
1.6 요약 8
제 2 장 이론적 배경 10
2.1 GTA 용접 프로세스 10
2.1.1 GTA 용접의 원리 11
2.1.2 용접의 아크 특성 12
2.1.3 GTA 용접에서 용융지에 작용하는 힘 16
2.1.4 GTA 용접에서의 일반적인 제어 인자 20
2.2 입열량비의 필요성 24
2.2.1 GTA 용접에서 입열량의 특성 25
2.2.2 GTA 용접에서 Power ratio의 특성 27
2.2.3 GTA 용접에서 입열량비의 특성 29
2.3 GTAW에서 맞대기 용접에 관한 연구 31
2.3.1 GTAW에서 고온결함의 영향 31
2.3.2 GTAW에서 세라믹 백킹제를 사용한 이면비드 형성 33
2.3.3 Semi-automatic TIG 용접에서 이면비드 형성 조건 34
제 3 장 GTA 용접에서 용가재 송급 속도 변화에 관한 연구(Ⅰ)-용적이행 형태 변화 35
3.1 서언 35
3.2 실험 재료 및 방법 39
3.2.1 실험 재료 39
3.2.2 실험 장치 40
3.2.3 실험 조건 42
3.3 실험 결과 및 고찰 43
3.4 결언 46
제 4 장 GTA 용접에서 용가재 송급 속도 변화에 관한 연구 (Ⅱ)-용접 비드 형상 예측 모델 개발 47
4.1 서언 48
4.2 실험 조건 및 측정 방법 48
4.2.1 실험 조건 48
4.2.2 측정 방법 49
4.3 실험 결과 50
4.4 용접부 형상 예측 모델 52
4.4.1 비드 폭(Bw) 예측 52
4.4.2 비드 높이(Bh) 예측 54
4.4.3 용입 깊이(Dp) 예측 56
4.5 결언 58
제 5 장GTA 용접을 적용한 맞대기 초층 용접에서 이면비드 형성 조건에 관한 연구 59
5.1 서언 59
5.2 실험 재료 및 장치 60
5.2.1 실험 재료 60
5.2.2 실험 장치 61
5.3 실험 조건 및 측정 방법 63
5.3.1 실험 조건 63
5.3.2 측정 방법 65
5.4 실험 결과 및 고찰 66
5.4.1 실험 결과 66
5.4.2 실험의 고찰 71
5.5 결언 75
제 6 장 GTA 용접에서 입열량과 입열량비 변화에 따른 초층 이면비드 형상 변화에 관한 연구 76
6.1 서언 76
6.2 실험 재료 및 장치 77
6.2.1 실험 재료 77
6.2.2 실험 장치 77
6.3 실험 조건 및 측정 방법 78
6.3.1 실험 1의 조건 78
6.3.2 실험 2의 조건 78
6.3.3 측정 방법 81
6.4 실험 결과 및 고찰 82
6.4.1 실험 1의 결과 82
6.4.2 실험 1의 고찰 85
6.4.3 실험 2의 결과 87
6.4.4 실험 2의 고찰 89
6.5 결언 92
제 7장 펄스 GTA 용접에서 초층 이면비드 형상 변화에 대한 반응표면 해석에 관한 연구 93
7.1 서언 93
7.2 실험 재료 및 장치 94
7.2.1 실험 재료 94
7.2.2 실험 장치 94
7.3 실험 조건 및 측정 방법 95
7.3.1 실험 조건 95
7.3.2 측정 방법 96
7.3.3 용가재 송급 속도의 결정 96
7.4 실험 결과 105
7.5 실험의 고찰 115
7.6 이면비드 형상 예측 모델 123
7.7 결언 124
제 8 장 결론 125
References 128
학위과정 중 주요 학술지 게재 및 발표논문 132
감사의 글 134
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