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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 Inconel 718 합금의 Ni함유 량의 변화를 통한 Fe를 변화시킨 합금을 제조하고, 이들 합금에 대한 용접금속의 응고균열 감수성을 Trans-Varestraint 시험으로 조사하여 보았다. 이 결과와 균열발생온도에 대한 해석결과로부터, 응고균 열의 지배인자를 규명하고, 또한 응고균열 감수성에 미치는 Fe의 영향에 대해서 고찰을 행하였다.
- 용접 중에 아크의 위치가 B지점에 도달할 때 2개의 요오크를 순간적으로 낙하시켜서 용접금속에 응고균열을 발생시켰다. 또한, 치구의 곡률 반경에 따른 용접전의 변형량을 측정하기 위해서. 시험편 위에 변형 게이지를 장착한 후, 2개의 요오크를 순간적으로 낙하시켰다.
- Trans-Varestraint 시험결과로부터 Fe함유량이 감소할수록 Ni기 초내열합금의 응고균열 감수성은 개 선되는 것을 알았다. 여기에서는 응고균열 감수성에 미치는 Fe의 영향에 대해서 고찰하기로 한다.
가설 설정
- 1) 주상정의 형상은 Fig. 12에 표시하는 것과 같이 1차원 방향으로만 성장하는 것으로 하였고. 고상내에서 S의 1차원 확산은 X축 방향만을 고려하고, 응고 축방향 확산은 무시하였다.
- 3) 주상정의 횡단면은 온도가 일정하고, 시간의 경과에 따라 변화한다.
- 4) 고액계면에서는 국부평형을 이루고 있는 것으로 가정하고, S의 고상농도와 액상농도의 비는 평형분 배계수로 하였다.
- 6) 액상 내에서는 농도분포가 존재하지 않는 것으로 하였다.
- 8) 응고 후에 응고편석의 균질화 과정은 고려하지 않았다.
- S의 확산정수는 기지 조성에 가까운 50%Ni-Fe 합금의 확산정수(1223~ 1473K) 을 인용⑸하였으며, 냉각속도는 열전대에 의해 실측한 값을 사용하였다. 또한, 액상선, 고상선 및 평형분배 계수는 Ni-Cr-Fe-Ti-Nb-S의 6원계로 가정하고, Thermo-calc을 사용하여 구하였다.
- 수치해석을 위해서 이하에 나타내는 것과 같은 내용을 가정하였다.
- 5mm의 홀을 낸 다음, PR열전대를 퍼커션 용접하여 계측 하였다. 시험편의 용융경계선으로부터 열전대의 용착 부까지의 수평거리를 측정하여, 그 값을 용융경계선으 로부터의 거리로 가정하였다. 각 합금의 액상선 및 고 상선은 다음과 같은 방법으로 해서 측정하였다.
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