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SPB 방식 LNG 운반선용 알루미늄합금제 탱크의 필릿용접부 비드형상의 개선

전문가 제언: ○ 조선에서 주로 사용되는 용접방법은 CO2 가스를 보호가스로 사용하는 반자동용접(GMAW)과 서브머지드 아크용접(SAW)로 대표되는 자동용접이다. 조선에 적용되는 용접이음은 선박의 구조상 필릿이음부가 대부분으로서 필릿 이음부를 빠르고 안정되게 용접할 수 있는 방법을 찾는 것이 모든 조선소의 목표로 되어 있다.

○ 1999년부터 2001년 사이에 Meyer 조선소는 액화가스 탱커의 건조를 위해 레이저 하이브리드 용접시스템으로 설계된 새로운 라인을 설치한 조립 공장을 세워 조선용접의 품질확보와 생산성 향상을 이루고 있다. 예를 들어 보강재 접착과 필릿 용접 스테이션의 경우를 보면, 패넬 및 웨이브 라인에서 공간을 절약하고 보강재 접착에는 약 10분의 싸이클 타임이 소요되며 데크 패넬을 20m 정도 용접한다.

○ 필릿 용접이음부를 단일 패스로 11㎜까지 관통하고 장시간 동안 안정하게 할 수 있는 레이저 하이브리드 용접공정은 부분 용입의 필릿 용접 시 열변형을 감소하는 동시에 고속 용접을 가능하게 해준다. 이와 같이 레이저 하이브리드 용접기술은 고임금 시대를 맞아 선박의 용접 작업에 종사하는 수천 명의 인원에 따른 생산 비용을 절감하고 대외 경쟁력을 확보하는 데 핵심적인 역할을 할 것으로 전망된다.

○ 일반적으로 필릿 용접부의 횡단면은 형상의 변화가 급격하게 일어나서 이곳에 하중이 작용하면 응력집중을 일으키게 되고 용접부의 피로성능이 저하된다. 용접부 형상을 표시하는 주요 파라미터 중에 덧살부의 각도(α)와 반경(r) 등이 있는데 본고에서는 ‘덧살부의 각도’ 대신에 나사의 축선(axis)을 포함하는 축방향 단면에서 서로 이웃하는 플랭크가 이루는 나사산 각(thread angle)을 나타내는 ‘Flank 각도’를 사용하고 있으므로 독자들은 이 점을 참고하시기 바란다.

저자: Osamu Baba, Yasuhisa Okumoto, Sanemitsu Ikezoe
자료유형: 학술정보