잔류응력을 감소시키는 용접와이어의 개발

전문가 제언

○ 용접작업시에 발생하는 잔류응력은 용접이음부의 피로강도를 저하시키거나 취성균열 및 응력부식균열의 성장을 용이하게 하고 용접이음부의 파괴에 직접, 간접적으로 기여하는 등 용접구조물에 해로운 영향을 많이 준다. 특히 용접이 완료되는 용접토우부에서 높은 인장잔류응력이 발생하므로 용접부에 존재하는 용접잔류응력 상태를 파악하고 제거하는 것을 포함한 용접잔류응력의 제어기술개발이 필요하다.

 

○ 용접부에 발생한 잔류응력의 크기를 정확하게 분석하는 비파괴적인 방법으로는 X선 회절법과 중성자 회절법, 파괴적인 방법으로는 스트레인 게이지를 사용한 Hole­drilling법(ASTM E837) 등이 있으며, 비파괴적인 방법과 파괴적인 방법으로 측정한 값을 비교하여 측정값의 신뢰성을 높이는 것이 매우 중요하다.

 

○ 고장력강 용접부를 포함한 철강재료의 마르텐사이트 변태개시 온도(Ms)는 첨가원소의 종류와 농도에 의해 자유롭게 조절할 수 있다. 특히 침입형 고용체를 형성하는 O, N, B, C 원소는 탄성 스트레인을 증가시키는 슬립임계응력의 상승에 많은 영향을 미치므로 최적의 첨가량을 선정하는 것이 중요하다.

 

○ 철강재료가 고온에서 급냉하여 마르텐사이트 변태를 일으키면 고용강화, 석출강화, 결정립 미세화에 의한 강화 등과 같이 재료가 강해지는 반면에 합금성분이 많이 첨가되어 경화능(hardenability)이 높은 고장력강 용접부의 경우 경화된 마르텐사이트 조직, 이음부의 구속응력과 확산성 수소가 동시에 존재할 경우 용접열영향부를 포함한 다층용접금속에서 저온균열(cold cracking)과 지연균열(delayd cracking)이 발생하여 용접구조물의 품질과 안전에 심각한 영향을 미치게 된다. 따라서 원자력발전을 포함한 에너지산업과 화학장치산업의 용접구조물 제작할 때 용접잔류응력에 의한 변형을 최소화시킬 목적으로 변태온도가 낮은 저온변태점(LTT) 용접와이어를 사용할 경우에는 ‘ASME Code Section Ⅸ, Welding and Brazing Qualification’의 추가필수변수 규격을 철저히 점검하고 적용하여 용접부의 균열을 방지하는 것이 필수적이다.

저자

T. Alghamdi and S. Liu

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2014

권(호)

93()

잡지명

Welding Journal

과학기술
표준분류

재료

페이지

243~252

분석자

김*태

분석물

• 잔류응력을 감소시키는 용접와이어의 개발.pdf [283,363 byte]

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