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NTIS 바로가기大韓溶接·接合學會誌 = Journal of the Korean Welding and Joining Society, v.28 no.5, 2010년, pp.45 - 50
김재훈 (충남대학교 기계설계공학과) , 심규택 (충남대학교 기계설계공학과) , 김영균 (한국가스공사 연구개발원) , 안병욱 (한밭대학교 기계공학과)
The fatigue crack growth characteristics of base metal and weld joint of 9% Ni steel for LNG storage tank was carried out using CT specimen at room temperature and
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핵심어 | 질문 | 논문에서 추출한 답변 |
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QLT 9% Ni 강의 모재 및 용접재에 대한 실온 및 저온-162℃에서 피로균열진전특성, 파괴기구 및 초음파 신호를 분석한 결과는? | 1) 용접 열영향부에 대한 경도는 모재와 용착금속보다 용접 열에 의한 조직변태로 제일 높고 반면에 용착금속영역은 비교적 낮다. 2) QLT 9% Ni강의 모재와 용접 열영향부에 대한 피로균열진전속도는 응력비 영향이 거의 없었고, 하나의 곡선으로 일치하고 있다. 3) QLT 9% Ni강의 실온과 저온(-162℃)에서 용접재의 피로균열진전속도는 약간 분산되고 있으나, 이는 용접 시 발생한 용접 결함 및 조직변태로 인해서 발생 하고 있다. 4) 저온 -162℃ 의 균열진전속도는 낮은 △K에서 실온보다 느리게 진전하나 균열이 진전함에 따라 기울기가 가파르게 증가하며 가속되어, da/dN이 2×10-4 mm/cycle 지점에서 실온과 -162℃의 균열진전속도는 교차하고 그후 -162℃에서는 실온보다 빠르게 진전하고 있다. 5) QLT 9% Ni강 용접재의 실온과 -162℃에서 피로균열진전의 미소파괴기구는 연성 스트라이에이션이며, 이로부터 측정한 균열진전속도는 실험 결과와 비교적 잘 일치하고 있다. 6) 초음파 C-scan영상으로 소성영역을 측정하였으며, A-scan 신호를 분석하여 용접재의 미세균열로 인한 결함신호를 계측하였다. | |
용접구조물은 어떤 문제점이 발생하는가? | LNG 저장탱크는 대형으로 용접구조물에 의하여 제작되고 있다. 용접구조물은 용접 시에 발생되는 용접결함인 기공, 언더컷, 불연속적인 이음부 등의 현상을 유발시켜서 구조물의 피로강도를 크게 감소시키는 요인이 된다. 저온으로 주로 사용되는 9% Ni 강은 LNG 저장탱크의 후판 구조물로 사용되고 있다. | |
LNG 저장탱크는 어떻게 제작되는가? | 최근 LNG탱크의 대형화 추세에 따라 더욱 높은 안전성이 요구되고 있다. LNG 저장탱크는 대형으로 용접구조물에 의하여 제작되고 있다. 용접구조물은 용접 시에 발생되는 용접결함인 기공, 언더컷, 불연속적인 이음부 등의 현상을 유발시켜서 구조물의 피로강도를 크게 감소시키는 요인이 된다. |
J. I. Jang, J. B. Ju, B. W. Lee, D. Kwon and W. S. Kim : Effects of Microstructural Change on Fracture Characteristics in Coarse-grained Heat- affected Zones of QLT-processed 9% Ni Steel, Materials Science and Engineering A 340 (2003), 68-79
K. Mukai, K. Hoshino and T. Fujioka : Tensile and Fatigue Properties of Austenitic Stainless Steels at LNG Temperature, Tetsu-to-Hagane 65 (1979), 1756-1765
J. H. Baek, Y. P. Kim, W. S. Kim and Y. T. Kho : Fracture Toughness and Fatigue Crack Growth Properties of the Base Metal and Weld Metal of a Type 304 Stainless Steel Pipeline for LNG Transmission, International Journal of Pressure Vessels and Piping 78 (2001), 351-357
Korea Gas Corporation Homepage : www.kogas.or.kr
J. B. Lee and J. K. Han : Korean Welding Society, 13 (1995), 34-41
B. C. Kim, S. Lee, N. J. Kim and D. Y. Lee : Metallugical Transaction A 22 (1991), 139-149
ASTM : Standard Test Method for Measurement of Fatigue Crack Growth Rates, ASTM E 647-08 (2008), 1-45
P. C. Paris, and F. Erdogan : A Critical Analysis on crack propagation lows, Journal of Basic Engineering, 85 (1960), 257-270
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