회절을 이용한 잔류응력의 분석 - 항공산업의 문제점 해결에 응용 -

전문가 제언

○ 용접작업 시에 발생하는 잔류응력은 용접이음부의 피로강도를 저하시키거나 취성균열 및 응력부식균열의 진전을 용이하게 하고 용접이음부의 파괴에 직접, 간접적으로 기여하는 등 용접구조물에 해로운 영향을 많이 준다. 따라서 용접잔류응력이 발생하지 않는 용접시공법을 적용하는 것이 필요하다.

○ 잔류응력의 측정법은 비파괴적인 방법과 파괴적인 방법이 있는데 이중에서 비파괴적인 방법의 대표적인 예로 X선 회절법과 중성자 회절법이 있다.

– X선 회절법은 현장에서 측정할 수 있도록 소형의 휴대용 장치가 개발되었으며, X선의 침입깊이가 20㎛로 얕아서 표면층의 잔류응력을 측정할 수 있다. 그러나 구조물 내부의 잔류응력은 표면을 차례대로 전해연마하여 제거해 나가면서 측정하므로 용접구조물의 잔류응력을 측정하는 데에는 한계가 있다.

– 중성자 회절법은 탄소강의 경우 침입 깊이가 약 50㎜까지 가능한 중성자를 이용하여 재료 내부의 잔류응력을 측정할 수 있으며, 본문의 알루미늄합금 레이저빔 용접부의 잔류응력을 측정하는데 효과적인 기술이다.

○ 원자력 발전시설, 항공기와 같이 안전을 최우선으로 하는 분야에서 신재료와 신기술을 생산에 적용하기 위해서는 용접제품의 안전성을 확보해야 한다. 용접부의 잔류응력을 중성자 회절법으로 측정하는 경우, 스트레인 게이지를 사용한 Hole­drilling법(ASTM E837)으로 측정한 값을 비교하여 측정값의 신뢰성을 높이는 것이 매우 중요하다.

○ 용접후열처리 작업은 용접잔류응력을 완화시키거나 제거하는데 효과적인 방법이다. 그러나 용접후열처리를 채택하기 위해서는 용접구조물의 안정성과 함께 경제적인 요소를 함께 고려할 필요가 있다.

저자

Staron, P; Cihak, U; Clemens, H; Stockinger, M; Bayraktar, FS; Kocak, M; Schreyer, A; AF Staron, Peter; Cihak, Ulrike; Clemens, Helmut; Stockinger, Martin; Bayraktar, Funda S.; Kocak, Mustafa; Schreyer, Andreas

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2007

권(호)

9(8)

잡지명

Advanced Engineering Materials

과학기술
표준분류

재료

페이지

627~638

분석자

김*태

분석물

• 회절을 이용한 잔류응력의 분석-항공산업의 문제점 해결에 응용-.pdf [219,803 byte]

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