초록 ▼

조선용 간재는 종래까지 보통강도강재가 사용되었으나 선박의 대형화에 따라 점차 고장력강재로 바뀌어 가고 있다. 그러나 고장력강재는 용접성이 불량할 뿐만 아니라 수소취화나 응력부식균열이 일어나기 쉬우며, 특히 선체로 사용될 때는 전기화학적으로 심히 부식될 뿐만 아니라 파랑에 의해서 부식피로되기 쉬우므로 전기방식하는 것이 보통이나 이 방식에 의해서 수소취화의 가능성이 더 높아진다. 따라서 부식과 부식피로균열등을 고려한 선박의 안전설계는 선박건조비와 서로 상반관계에 있기 때문에 선체는 각 부의 부하응력에 따라 적정허용 응력을 결정해서 항

조선용 간재는 종래까지 보통강도강재가 사용되었으나 선박의 대형화에 따라 점차 고장력강재로 바뀌어 가고 있다. 그러나 고장력강재는 용접성이 불량할 뿐만 아니라 수소취화나 응력부식균열이 일어나기 쉬우며, 특히 선체로 사용될 때는 전기화학적으로 심히 부식될 뿐만 아니라 파랑에 의해서 부식피로되기 쉬우므로 전기방식하는 것이 보통이나 이 방식에 의해서 수소취화의 가능성이 더 높아진다. 따라서 부식과 부식피로균열등을 고려한 선박의 안전설계는 선박건조비와 서로 상반관계에 있기 때문에 선체는 각 부의 부하응력에 따라 적정허용 응력을 결정해서 항해안정성과 선박건조비의 양자를 평형시킬 수 있도록 적정 설계되어야 한다. 본 연구는 현재 사용되고 있는 대표적 조선용강재들에 대해 실용접조건하에서 부식피로 시험을 실시하여 부식피로한도선도를 작성함으로써 조선설계시 채용가능한 허용응력의 한계를 제시하였으며 이것에 의해 선박의 안전률도 검토하였다. 조선용 강재의 용접부위는 용착부에서 충격강도가 낮으나 경도는 높고 전극전위는 귀하게 나타났으며, 이들 강재의 피로 파괴는 단순한 기계적 피로와 화학적 부식의 상호작용에 의해서 일어나는 것을 알 수 있었다. 또한 해수중에서 용접부위를 전기방식함으로써 무방식시보다 부식피로한도가 증가하며, -1200mV(SCE) 부근에서 최고치에 달하는 것을 밝혔다. 이상의 결과로 볼때 강선의 의판설계는 강재의 인장강도와 안정률만을 기준으로 하는 것보다 가장 손상되기 쉬운 연접부위의 피로조건과 방식조건을 고려한 피로한도를 기준으로 해서 설계함이 바람직하다고 사료된다.

Abstract ▼

The Plane bending corrosion fatigue test for the welded metal parts was performed in the air and in the natural sea water with and without applying cathodic protection. The specimens tested were the weld of SM41 steel plates, SM58 steel plates and of SM41 to SM58, which were all prepared by submerge

The Plane bending corrosion fatigue test for the welded metal parts was performed in the air and in the natural sea water with and without applying cathodic protection. The specimens tested were the weld of SM41 steel plates, SM58 steel plates and of SM41 to SM58, which were all prepared by submerged arc welding. The main results obtained from the experiment are summarized as follows : (1) In case with SM41 and SM58 steel plates, lower value of impact strength, higher value of hardness and more noble electrode potential were observed in the welded metal part than in the HAZ and base metal. Also the lowest hardness zone in the HAZ was observed with SM58 which was not found with SM41. In case with weld specimen of SM41 to SM58, the impact strength and the electrode potential of the welded metal part showed again the lowest and most noble value but the hardness value was located between those of SM41 and SM58 base metal. (2) In the fatigue test, the specimens tested in the air and under the cathodic protection were both cracked in a purely mechanical mode, but the specimens tested without cathodic protection were cracked by the combination of mechanical fracture and electro-chemical corrosion. (3) The corrosion fatigue limit of the welded metal parts of the specimen was increased by the cathodic protection. As the protection potential was varied down to -800mV vs. SCE the fatigue limit was increased to the value tested in the air, and the maximum fatigue limit appeared at the -1,000 ∼-1,200mV vs. SCE. However, as the protection potential was further decreased below -1,200mV vs. SCE, the fatigue limit of weld of SM58 and of SM41 -SM58 joining was decreased but the limit was almost constant in the case of weld of SM41. (4) It is suggested that when designing steel ship the corrosion fatigue limit of welded metal parts should be stressed as a designing strength of the structure of steel ship in addition to the conventional basis considering simply tensile strength of steel and safety factor.

목차 Contents

• 1. 서론...8
• 2. 시험편과 실험방법...10
• 2.1 공시강과 실험편...10
• 2.2 피로시험장치...12
• 2.3 피로시험조건...14
• 3.측정결과와 고찰...17
• 3.1 SM41강재 용접부위의 부식피로와 전기방식의 영향...17
• 3.2 SM58강재 용접부위의 부식피로와 전기방식의 영향...31
• 3.3 SM41 - SM58 강재 용접부위의 부식피로와 전기방식의 영향...33
• 3.4 총괄...40
• 4.결론...51
• 참고문헌...52