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[국내논문] Dual Fuel 엔진용 이중관 벨로우즈 제작 공정의 최적화에 관한 연구 II - 용접공정의 최적화 -
A study on the optimization of manufacturing processes of double wall bellows for dual fuel engine II - Optimization of welding process - 원문보기

한국마린엔지니어링학회지 = Journal of the Korean Society of Marine Engineering, v.40 no.6, 2016년, pp.504 - 509  

김평수 (Hanjo Co., Ltd, Engineering Center) ,  김종도 (Division of Marine Engineering, Korea Maritime and Ocean University) ,  송무근 (Graduate school, Korea Maritime and Ocean University)

초록
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이중관 벨로우즈는 우수한 성형성과 내식성을 고려하여 오스테나이트계 스테인리스강인 STS 316L 소재를 사용하여 2겹으로 내부 및 외부 벨로우즈를 각각 제작한 후 다양한 조건과 용접 방법을 적용하여 이중관 벨로우즈를 제작한다. 하지만 제품의 성형 또는 사용시 균열이나 파단에 가장 취약한 부분이 용접부이기 때문에 제품의 신뢰성을 획득하기 위하여 각각의 용접부에 대한 미세조직을 관찰하여 결함 발생 여부를 측정해야 한다. 본 연구에서는 다양한 용접 공정을 거쳐 제작된 벨로우즈의 용접부를 검사하고 미세조직을 분석하여 최적의 용접 조건을 도출하였다. 또한 용접부의 경도 측정을 통해 모재와 용접부 그리고 열영향부 등 용접영역의 기계적 특성을 평가하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

Production processes of double wall bellows can be roughly categorized into two steps. In the first step, inner and outer bellows are made of STS316L in austenite stainless steel due to their excellent formability and corrosion resistance. In the second step, the double wall bellows are manufactured...

주제어

#이중관 벨로우즈   #용접부   #미세조직   #기계적 특성  

AI 본문요약
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문제 정의

  • 벨로우즈 손상으로 인해 내부튜브에 흐르는 가스가 누설될 경우 위험한 상황이 발생할 수 있으므로 외부튜브는 이중으로 차단하는 역할을 한다[1]-[7]. 본 연구에서는 성형성이 우수하고 내식성이 강하고 저온에서도 사용이 가능한 STS316L 소재를 사용하여 용접공정을 거쳐 벨로우즈를 제작하고, 용접부의 기계적 특성을 분석하여 이중연료 엔진용 이중관 벨로우즈의 시제품에 대한 신뢰성을 확보하기 위한 실험을 수행하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
STS316L 소재의 특징은? 벨로우즈 손상으로 인해 내부튜브에 흐르는 가스가 누설될 경우 위험한 상황이 발생할 수 있으므로 외부튜브는 이중으로 차단하는 역할을 한다[1]-[7]. 본 연구에서는 성형성이 우수하고 내식성이 강하고 저온에서도 사용이 가능한 STS316L 소재를 사용하여 용접공정을 거쳐 벨로우즈를 제작하고, 용접부의 기계적 특성을 분석하여 이중연료 엔진용 이중관 벨로우즈의 시제품에 대한 신뢰성을 확보하기 위한 실험을 수행하였다.
이중관 벨로우즈의 활용분야는? 그로인해 이에 적합한 DF 엔진의 고압가연성 가스를 공급할 수 있는 이중관 가스 벨로우즈의 연구개발에 대한 필요성이 대두되고 있다. 이중관 벨로우즈는 일반적으로 LNG 연료추진선박에 사용되고 있으며 이중관의 내부튜브(inner tube)에는 천연가스, 외부튜브(outer tube)에는 공기가 흐르도록 설계되어 있다. 벨로우즈 손상으로 인해 내부튜브에 흐르는 가스가 누설될 경우 위험한 상황이 발생할 수 있으므로 외부튜브는 이중으로 차단하는 역할을 한다[1]-[7].
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참고문헌 (10)

  1. P. S. Kim, H. Y. Choi, S. Y. Choi, Y. S. Kim, and J. D. Kim, "Fundamental study on the weldability and formability of INCOLOY 825 alloys and STS316L alloys," Journal of the Korean Society of Marine Engineering, vol. 38, no. 6, pp. 698-703, 2014 (in Korean). 

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  2. Y. S. Kim and S. C. Kil, "Latest welding technology for storage and transportation facilities of liquified natural gas," Journal of the Korean Society of Marine Engineering, vol. 40, no. 1, pp. 17-27, 2016 (in Korean). 

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  3. J. D. Kim, C. J. Lee, and M. K. Song, "Characteristics of fiber laser welding on STS304L for GTT MARK III membrane," Journal of the Korean Society of Marine Engineering, vol. 36, no. 8, pp. 1069-1075, 2012 (in Korean). 

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  4. Y. H. Moon and S. D. Huh, "The factors to form delta-ferrite in austenitic stainless steel weldment," The Korean Welding&Joining Society, vol. 5, no. 1, pp. 16-22, 1987 (in Korean). 

  5. H. W. Lee, Y. T. Shin, J. U. Park, J. W. Lee, and C. Y. Kang, "A study of low temperature strength and fatigue strength of austentic stainless steel for membrane type LNG tank," Journal of Korea Welding Society, vol. 17, no. 3, pp. 50-54, 1999 (in Korean). 

  6. E. A. Trillo, R. Beltran, J. G. Maldonado, R. J. Romero, L. E. Murr, W. W. Fisher, and A. H. Advani, "Combined effects of deformation(Strain and strain state), grain size and carbon content on carbide precipitation and corrosion sensitization in 304 stainless steel," Materials Characterization, vol. 35, no. 2, pp. 99-112, 1995. 

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  7. D. A. Butzea, H. J. Cordewiner, C. Stickelmann, H. P. Muller, and R. Hemminger, Manufacturing and Quality Test of the Metal Bellows of the TEXTOR Vacuum Vessel, Report No. JUEL-SPEZ-229, Zentralabteilung Allgemeine Technologie, Germany, 1983. 

  8. A. Laupa and N. A. Weil, "Analysis of U-Shaped Expansion Joint," Journal of Applied Mechanics, vol. 29, no. 1, pp. 115-123, 1962. 

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  9. P. S. Korinko and S. H. Malene, "Considerations for the Weldability of Type 304L and 316L Stainless Steel," Practical Failure Analysis, vol. 1, no. 4, pp. 61-68, 2001. 

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  10. B. S. Rho, H. U. Hong, and S. W. Nam, "The Effect of ${\delta}$ -Ferrite on Fatigue Cracks in 304L Steel," International Journal of Fatigue, vol. 22, no. 8, pp. 683-690, 2000. 

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