선택한 단어 수는 입니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
최소 단어 이상 선택하여야 합니다.
선택한 단어 수는 30입니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
최대 10 단어까지만 선택 가능합니다.
문제 정의
- 본 연구에서는 교량 구조용 강재인 HSB600 강에서 입열량과 PWHT가 용접부의 미세조직과 기계적 특성에 미치는 영향을 분석하였다.
제안 방법
- 저온을 유지하기 위하여 사용된 냉매는 공업용 메틸알콜과 드라이 아이스와의 혼합물이었다. 그리고 파단된 충격시편의 단면은 주사전자 현미경으로 관찰하였다.
- 미세경도는 용접부 표면 2 mm 아래에서 사용하중 1 kgf로 압압 유지시간 10초로하여 0.5 mm 간격으로 마이크로 비커즈 경도계를 사용하여 측정하였다.
- 본 연구는 교량 구조용 압연 강재인 HSB600강을 입열량을 1.5 kJ/mm, 2.2 kJ/mm, 3.6 kJ/mm로 변화시켜 GMA 용접한 후, 600 ℃에서 40시간 동안 열처리 (PWHT)를 실시하여, 이것이 용접부의 미세조직과 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 본 연구에서 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 용접이 완료된 시편을 용접방향에 횡방향으로 시편을 절단하여 채취하였다. 절단한 시편을 연삭, 연마 후 5 % Nital용액으로 부식한 후 광학 현미경으로 미세조직을 관찰하였다.
- 인장시험은 KS B 0833 1호에 따라 환봉형 인장 시험편을 제작하였으며, KS B 0802 에 따라 50 ton 만능인장 시험기를 사용하여 크로스헤드 속도 5 mm/min로 수행하였다.
- 용접이 완료된 시편을 용접방향에 횡방향으로 시편을 절단하여 채취하였다. 절단한 시편을 연삭, 연마 후 5 % Nital용액으로 부식한 후 광학 현미경으로 미세조직을 관찰하였다.
- 조직 구성분율에 따라 기계적 성질이 어떻게 변화되는 지를 알아보고자, 입열량별로 용접된 상태 (as-welded)에서 조직을 정량화하기 위해 실험방법에서 언급된 IIW 기법을 사용하여 미세조직의 구성분율을 측정하였다.
- 충격시험으로 파단된 시편의 파단면을 주사전자현미경 (SEM)으로 관찰하였다. 그림 9와 그림 10은 용접된 상태와 PWHT의 파단면을 나타내고 있다.
- 충격시험편은 ASTM E 23∼83 에 따라 용접부 표면으로부터 2 mm 깊이의 V형 노치가 가공된 표준 충격시편(10×10×55 mm)을 각각 3개씩 준비하여 온도 -80 ℃로부터 0 ℃ 범위에서 시험을 수행하였다.
대상 데이터
- 실험조건은 현장에서 사용되고 있는 용접절차시방서(WPS : Welding Procedure Specification)에 따라 표 3과 같이 설정하였다. 500A급 인버터용접기를 사용하였고 아래보기자세에서 직경이 1.2 mm인 K81T (AWS규격:E81T1-Ni1) 와이어를 이용하여 맞대기 이음 용접하였다. 패스 간 온도는 평균 100 ℃였고, CO2 가스 분위기에서 GMA (Gas Metal Arc welding) 용접하였다.
- 본 연구에서 사용된 시편은 교량 구조용 압연 강재 HSB600으로 다층패스 용접을 위하여 그림 1과 같이 두께 50 mm, 폭 150 mm, 길이 500 mm의 치수를 가진다. 두 판재 사이 루트간격은 3 mm, 용접시작 및 종료 위치에 탭 (tap)을 가접하여 V자형 홈 (50°) 맞대기 이음이 준비되었다.
- 충격시험편은 ASTM E 23∼83 에 따라 용접부 표면으로부터 2 mm 깊이의 V형 노치가 가공된 표준 충격시편(10×10×55 mm)을 각각 3개씩 준비하여 온도 -80 ℃로부터 0 ℃ 범위에서 시험을 수행하였다. 저온을 유지하기 위하여 사용된 냉매는 공업용 메틸알콜과 드라이 아이스와의 혼합물이었다. 그리고 파단된 충격시편의 단면은 주사전자 현미경으로 관찰하였다.
이론/모형
- 미세조직 분율은 국제용접협회 (IIW : International Institute welding)의 규정에 따라 500배율에서 미세조직 사진을 직사각형 모양으로 12시야 (가로4×세로3)로 나누어 측정하였다.
- 실험조건은 현장에서 사용되고 있는 용접절차시방서(WPS : Welding Procedure Specification)에 따라 표 3과 같이 설정하였다. 500A급 인버터용접기를 사용하였고 아래보기자세에서 직경이 1.
성능/효과
- 1) 가장 낮은 입열량 1.5 kJ/mm에서 AF가 가장 많이 생성되었으며, 입열량이 증가할수록 PF와 FS의 생성 비율이 증가하였다. 인장강도와 경도는 입열량이 증가할수록 저하되었으나 충격 흡수 에너지는 큰 차이를 보이지 않았다.
- 2) PWHT를 실시한 결과 잔류응력감소와 결정립의 구형화, 조대화로 경도와 인장강도가 저하되었다. 충격시험에서 시험온도 -80 ℃ ∼ -30 ℃ 범위에서는 입열량별 충격 흡수 에너지가 미세한 차이를 보였고, 모두 교량품질의 기준을 만족시켰다.
- 용접된 상태에서 용접부 인장강도는 528∼592 MPa, 연신율은 22.4∼27 % 였고, PWHT에서 용접부의 인장강도는 414∼537 MPa, 연신율은 23∼28 %로 두 조건을 비교하면 PWHT 후에 인장강도는 55∼114 MPa만큼 감소되었고, 연신율은 1 % 가량 증가하였다.
- 입열량이 증가함에 따라 AF분율은 감소하고 PF와 FS의 분율은 증가하였다. 낮은 입열량인 1.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.