주철용접부의 기공과 냉경층 발생 분석

전문가 제언

○ 선박에 사용되는 주철은 강도, 인성이 우수해야 하며, 반복적인 하중, 충격에 강하고 가공성이 양호해야 한다. 그러나 주철은 낮은 연성과 흑연의 형태, 높은 탄소함량과 산소와의 반응에 의한 기공 등의 영향을 받아 용접성이 나쁘다. 특히 편상 흑연주철은 분리된 흑연 입자들이 약한 면을 생성함에 따라 구상흑연주철이나 가단주철에 비해 취성이 높으므로 용접결함이 발생하지 않도록 대비하는 것이 필요하다.

 

○ 주철용접부가 급냉하면 용융경계선에 침상의 백주철이 생성되고 수축량이 많아 용접잔류응력이 높아져서 용접균열이 발생할 위험성이 크다. 따라서 주철용접에서는 용접입열량을 낮추어서 모재의 용융량을 억제하고 취성이 높은 백주철 영역을 피하는 것이 중요하다.

 

○ 주철의 열간용접에서는 모재를 400～600℃의 고온으로 예열하고 이 상태를 용접 중 유지하면 면 용접부의 냉각속도가 느려지고 경화능이 감소하여 경도가 높은 마르텐사이트 조직의 생성량을 최소화하여 용접열영향부의 백선화를 억제할 수 있으며 수축응력을 분산시켜 변형이 감소한다. 그러나 복잡한 형상의 주철용접에서 용접예열을 실시할 경우 불균일한 팽창이 일어나 용접균열이 발생할 수 있으므로 주의가 요구된다.

 

○ 주철의 냉간용접에서는 모재를 예열을 하지 않거나 국부적으로 낮은 온도로 가열하므로 용접작업이 용이하고 용접변형을 최소화 시킬 수 있다. 그러나 주철의 용접열영향부가 백선화되어 용접균열이 발생하고 기계절삭성이 떨어지는 결점이 있으므로 이와 같은 문제점들을 해결하기 위한 기술개발이 필수적이다.

 

○ 현재 선박의 주철부품(예, 크랭크샤프트, 밸브몸통, 클러치, 브레이크)은 선박의 안정성과 장수명화와 직접 연관되어 있으므로, 제조기술에 관심이 고조되어 있다. 특히 다양한 선박에 대한 수요의 증가와 더불어, 주철에 대한 용접기술의 중요도가 크게 증가되고 있다. 이에 대비하여 본 논문에서 기술된 기공과 냉경층을 억제하기 위한 주철용접기술은 국내 선박제조에 큰 도움이 될 것으로 사료된다.

저자

Hasegawa Toshiyuki

자료유형

니즈학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

33(3)

잡지명

溶接學會論文集

과학기술
표준분류

재료

페이지

288~294

분석자

김*태

분석물

• 주철용접부의 기공과 냉경층 발생 분석.pdf [447,195 byte]

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