Wire arc additive manufacturing (WAAM) is being considered as a technology to replace the conventional manufacturing process of titanium alloys. However, coarse β grains, which can extend through several deposited materials, result in strong textures and anisotropy. As a solution, we study the plastic deformation effects of ultrasonic needle peening (UNP) on the microstructure. UNP treated materials deform plastically and the dislocation density increases. Fine α+α' grains with low aspect ratio are observed in the UNP treated specimens. UNP treated WAAM Ti-6Al-4V alloys have higher strength and lower elongation than those characteristics of WAAM Ti-6Al-4V alloys. Due to UNP treatment, the z-axis directional specimens exhibit a greater effect of reducing elongation than do the x-axis directional specimens. The UNP treatment produces fine grains in proportion to the number of times UNP is performed, thereby increasing strength. UNP processes produce a large number of dislocations in the WAAM Ti-6Al-4V alloys, with the most dislocations being formed at the surface.

본 연구에서는 내식성이 우수한 동합금에 대하여 내구성 향상을 위해 쇼트피닝 시간을 변수로 표면 개질하여 전기화학적 특성과 조직 변화를 관찰하였다. 그 결과 쇼트피닝 후 표면에 전체적으로 요철이 발생하였으며, 시간이 증가할수록 커버리지 향상에 따른 균질화 현상이 관찰되었다. 또한 쇼트피닝된 모든 시험편에서 경도가 향상되었으며, 쇼트피닝 시간이 3.5분일 때 52 %의 경도향상을 나타냈다. 그리고 이때 전기화학적 특성은 쇼트피닝을 실시하지 않은 경우와 유사하였다

최근 FRP 선박의 폐선 처리문제, 환경 규제의 강화, 자원 재활용 등의 관점에서 소형 알루미늄 합금 선박의 건조가 증가하는 추세이다. 그러나 알루미늄은 가볍기 때문에 해양에서 고속으로 운행 가능한 알루미늄 선박은 캐비테이션이 발생되어 기포붕괴에 따른 큰 충격압력에 의해 캐비테이션 침식이 일어남으로서 재료의 수명에 있어 문제점을 드러내고 있다. 따라서 본 연구에는 캐비테이션에 의한 손상을 방지하여 내구 수명을 연장시키기 위한 방법으로 워터 캐비테이션 피닝 기술을 선박용 알루미늄 합금에 적용하였다. 이를 위하여 워터 캐비테이션 피닝을 실시하여 내캐비테이션 특성이 가장 우수한 적용 시간을 규명하였다. 선박용 알루미늄 합금 5456-H116, 5083-H321 그리고 5052-O는 워터캐비테이션 피닝을 실시함으로써 내캐비테이션 특성이 워터 캐비테이션 피닝을 하지 않은 시편보다 무게감소량이 각각 42.11 %, 50.0 % 그리고 25.7 % 개선되었다.

본 연구에서는 피로 손상된 용접이음의 피로수명 향상을 위한 방법으로 햄머피닝 처리법의 적용성을 검토하기 위하여 면외거셋 필렛 용접이음과 하중비전달형 리브 필렛 용접이음의 피로실험을 실시하였다. 본 실험에서는 면외거셋과 리브를 필렛 용접한 후 햄머피닝 처리를 하지 않은 용접그대로의 시험편, 용접후 햄머피닝 처리한 시험편, 그리고 용접그대로 시험편의 피로수명의 50% 시점에 햄머피닝 처리를 한 시험편의 피로실험을 실시하였다. 그리고 햄머피닝 처리에 의한 면외거셋과 리브 용접토우부의 형상 및 표면응력의 변화를 측정하였다. 그 결과, 햄머피닝처리에 의해 30~83MPa의 압축잔류응력이 도입 되었으며, 이로 인하여 강구조물의 제작시 용접후에 햄머피닝 처리를 실시하면 피로수명을 크게 향상 시킬 수 있을 뿐만 아니라, 이를 공용기간이 예상 피로수명의 50% 이하인 강구조물의 용접이음에 적용하여도 최소 1.3배 이상의 피로수명과 피로한계 향상효과를 기대할 수 있음을 제시하였다.

To improve fatigue strength of fillet-welded joints by hammer-peening treatment, fatigue tests were carried out on three types of longitudinal out-of-plane gusset fillet-welded joints and transverse non-load carrying cruciform rib fillet-welded joints: as-welded joints, post-weld hammer peened joints and hammer peened joints at 50% of as-welded joint’s fatigue life. From the test results, the effect of hammer-peening treatment on fatigue behavior of the fillet-welded joints were presented