레일의 이음부는 궤도 구조상 가장 취약하므로 많은 보수 노력이 필요하다. 이러한 문제점들을 줄이기 위해서는 레일의 장대화가 필요하다. 레일을 장대화 시키기 위하여 사용하는 접합 방법에는 가스압접, 테레밋용접, 후레쉬벗트용접 등이 사용된다. 그러나 이러한 용접부는 공정상 다양한 결함을 갖고 있을 가능성이 높으며 그에 따른 응력 집중으로 피로파괴가 발생한다. 본 연구에서는 레일 이음부의 피로균열진전특성을 파악하기 위하여 이음부에서 CT 시험편을 채취 가공하여 피로균열진전시험을 수행하였고, 피로균열 전파거동을 파악하기 위하여 ...
레일의 이음부는 궤도 구조상 가장 취약하므로 많은 보수 노력이 필요하다. 이러한 문제점들을 줄이기 위해서는 레일의 장대화가 필요하다. 레일을 장대화 시키기 위하여 사용하는 접합 방법에는 가스압접, 테레밋용접, 후레쉬벗트용접 등이 사용된다. 그러나 이러한 용접부는 공정상 다양한 결함을 갖고 있을 가능성이 높으며 그에 따른 응력 집중으로 피로파괴가 발생한다. 본 연구에서는 레일 이음부의 피로균열진전특성을 파악하기 위하여 이음부에서 CT 시험편을 채취 가공하여 피로균열진전시험을 수행하였고, 피로균열 전파거동을 파악하기 위하여 피로 시험이 끝난 시험편의 표면을 SEM으로 촬영하였다. 또한 레일 이음부에서의 조직을 관찰하여 조직이 피로균열 성장속도에 미치는 영향을 파악하고자 금속현미경을 이용하여 조직사진을 얻었다. 실험 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 피로균열진전 속도는 테르밋 용접의 경우가 가장 빠르게 진전하며, 가스압접, 후래쉬벗트용접, 모재의 순으로 낮게 나타났다. (2) 테르밋 용접부는 모재보다는 강도가 높아지기 때문에 내피로성이 향상되지만 일단 불순물이나 결함이 존재하게 되면 균열진전에는 민감하다는 것을 나타낸다. 따라서 테르밋 용접 접합의 신뢰성을 높이는 것이 바로 레일 수명의 척도가 된다고 할 수 있다. (3) 금속현미경 조직을 관찰해 보면 테르밋 용접부와 가스압접의 경우는 모재의 균일한 조직에 비하여 금속조직이 바뀌게 되며 특히 테르밋 용접의 경우 그 조직이 비대해지고 불균일한 양상을 띠게되며 이로 인한 영향이 피로균열 전파거동에 큰 영향을 미친다.
레일의 이음부는 궤도 구조상 가장 취약하므로 많은 보수 노력이 필요하다. 이러한 문제점들을 줄이기 위해서는 레일의 장대화가 필요하다. 레일을 장대화 시키기 위하여 사용하는 접합 방법에는 가스압접, 테레밋용접, 후레쉬벗트용접 등이 사용된다. 그러나 이러한 용접부는 공정상 다양한 결함을 갖고 있을 가능성이 높으며 그에 따른 응력 집중으로 피로파괴가 발생한다. 본 연구에서는 레일 이음부의 피로균열진전특성을 파악하기 위하여 이음부에서 CT 시험편을 채취 가공하여 피로균열진전시험을 수행하였고, 피로균열 전파거동을 파악하기 위하여 피로 시험이 끝난 시험편의 표면을 SEM으로 촬영하였다. 또한 레일 이음부에서의 조직을 관찰하여 조직이 피로균열 성장속도에 미치는 영향을 파악하고자 금속현미경을 이용하여 조직사진을 얻었다. 실험 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 피로균열진전 속도는 테르밋 용접의 경우가 가장 빠르게 진전하며, 가스압접, 후래쉬벗트용접, 모재의 순으로 낮게 나타났다. (2) 테르밋 용접부는 모재보다는 강도가 높아지기 때문에 내피로성이 향상되지만 일단 불순물이나 결함이 존재하게 되면 균열진전에는 민감하다는 것을 나타낸다. 따라서 테르밋 용접 접합의 신뢰성을 높이는 것이 바로 레일 수명의 척도가 된다고 할 수 있다. (3) 금속현미경 조직을 관찰해 보면 테르밋 용접부와 가스압접의 경우는 모재의 균일한 조직에 비하여 금속조직이 바뀌게 되며 특히 테르밋 용접의 경우 그 조직이 비대해지고 불균일한 양상을 띠게되며 이로 인한 영향이 피로균열 전파거동에 큰 영향을 미친다.
The rail joints that are weaker than any other parts of rail require continuous repair. To reduce these problems, the rails are to be extended using the methods of Gas pressure welding, Thermit welding and Fresh Butt welding. But these welded parts have high possibility of various process defects an...
The rail joints that are weaker than any other parts of rail require continuous repair. To reduce these problems, the rails are to be extended using the methods of Gas pressure welding, Thermit welding and Fresh Butt welding. But these welded parts have high possibility of various process defects and so stress concentration by this may cause a fatigue failure. This study performed the fatigue crack growth test by selecting and processing CT specimens in rail joints to investigate fatigue crack growth characters in rail joints, and the surface of CT specimens given a fatigue test was photographed to examine fatigue crack propagated behaviors. In addition, the structural photographs were taken using a metallic microscope in order to find out the influence of structures on the fatigue crack growth speed by observing rail joint structures. The experimental results may be summarized as follows. (1) Thermit welding shows the fastest fatigue crack speed, followed by gas pressure welding, flash butt welding, and base materials respectively. (2) Thermit welded parts reveal higher strength than that of base materials, therefore the anti-fatigue is improved. But if once impurities exist, they denote to be sensitive to crack growth. Accordingly the improvement of the confidence of thermit welding joint may be regarded to be the ver barometer of rail life. (3) When examined by the metallic microscope, metallic structures in thermit welded parts and gas pressure of base materials. Especially the structures in thermit welding are fatted and show ununiform aspects, and this has considerable influence on fatigue crack propagated behaviors.
The rail joints that are weaker than any other parts of rail require continuous repair. To reduce these problems, the rails are to be extended using the methods of Gas pressure welding, Thermit welding and Fresh Butt welding. But these welded parts have high possibility of various process defects and so stress concentration by this may cause a fatigue failure. This study performed the fatigue crack growth test by selecting and processing CT specimens in rail joints to investigate fatigue crack growth characters in rail joints, and the surface of CT specimens given a fatigue test was photographed to examine fatigue crack propagated behaviors. In addition, the structural photographs were taken using a metallic microscope in order to find out the influence of structures on the fatigue crack growth speed by observing rail joint structures. The experimental results may be summarized as follows. (1) Thermit welding shows the fastest fatigue crack speed, followed by gas pressure welding, flash butt welding, and base materials respectively. (2) Thermit welded parts reveal higher strength than that of base materials, therefore the anti-fatigue is improved. But if once impurities exist, they denote to be sensitive to crack growth. Accordingly the improvement of the confidence of thermit welding joint may be regarded to be the ver barometer of rail life. (3) When examined by the metallic microscope, metallic structures in thermit welded parts and gas pressure of base materials. Especially the structures in thermit welding are fatted and show ununiform aspects, and this has considerable influence on fatigue crack propagated behaviors.
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