용접으로 제조된 알루미늄 합금제 선박의 피로수명 특성(some notes on the influence of manufacturing on the fatigue life of welded aluminum marine structures)

전문가 제언

□ 피로강도와 피로한도를 포함하는 금속재료의 피로성능은 재료내부의 조직과 함께 재료의 표면상태에 상당한 영향을 받는다. 특히 해수분위기부식환경에 놓여 있는 선박의 용접부는 외부로부터 주어지는 응력과 부식을 모두 고려하여 부식피로(corrosion fatigue)를 포함하는 선박의 피로수명 특성을 분석하는 것이 필요하다.

□ 선박의 설계에 적용되는 용접이음부는 선체의 구조상 필릿 용접이음부가 대부분으로서 전체 용접부 길이(7만톤급 화물선의 경우 250㎞ 내외)의 약 80%를 점유하고 있다. 이와 같은 필릿 용접이음부의 횡단면은 형상의 변화가 급격하게 일어나서 응력집중을 많이 일으키고 피로수명에 많은 영향을 미치게 된다. 따라서 선박의 피로수명을 높이기 위해서는 필릿 용접이음부의 품질을 확보하는 것이 중요하다.

□ 용접이음부의 용접균열 발생은 용접재료의 합금성분과 용접시공의 영향을 모두 받는다. 따라서 알루미늄 합금의 용접균열을 방지하기 위해서는 용접모재와 용접 와이어의 성분과 용접시공 조건을 검토하여 용접부 전체에 대한 용접균열 감수성을 평가하는 것이 필요하다.

□ 6000계열 알루미늄 합금을 용접하는 경우, Al­Si 계통의 AWS ER4043 용가재를 사용하는 것이 Al­Mg 계통의 AWS ER5356 용가재를 사용하는 것보다 용접금속의 고온균열 발생을 방지하는데 효과적이다. 또한 MIG 용접방법이 TIG 용접방법보다 용접균열의 발생 가능성이 적다.

□ 우리나라는 선박의 건조에서 세계 정상급의 위치를 확보할 수 있도록 환경친화적인 경량합금을 사용하는 에너지 절약형의 선박을 개발하는데 주력을 해야 하며, 본고에서 기술한 ‘용접으로 제조된 알루미늄 합금 선박의 피로수명 특성’에 관한 기술내용은 선박을 포함한 경량 수송기기의 용접기술을 개발하는데 매우 유익한 자료로 활용할 수 있다.

저자

J.Kecsmar

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2004

권(호)

20(3)

잡지명

Journal of Ship Production

과학기술
표준분류

재료

페이지

164~175

분석자

김*태

분석물

• 용접으로 제조된 알루미늄 합금제 선박의 피로수명 특성.pdf [204,857 byte]

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