초록 ▼

본 연구에서는 용착금속의 미세조직과 인성과의 관계 및 압력용기강재 개발의 국. 내외 현황을 문헌조사로 수행하였다. 용착금속에서 최적 인성을 갖는 미세조직으로 알려진 아시큘러 페라이트의 생성을 위한 합금원소, 플럭스, 비금속개재물, 입열량에 따른 냉각속도 등이 용착금속에 미치는 영향을 조사하였다.
본 연구는 압력용기제작시 용접시공조건을 참고하여 용접부의 조사손상에 대한 연구로서 노내에서 조사된 시편과 비교하기 위하여 노외에서 용접시편 제작과 미세조직 및 기계적 성직을 수행하였고 그 내용은 다음과 같다. 특히 용접입열량이 용접

본 연구에서는 용착금속의 미세조직과 인성과의 관계 및 압력용기강재 개발의 국. 내외 현황을 문헌조사로 수행하였다. 용착금속에서 최적 인성을 갖는 미세조직으로 알려진 아시큘러 페라이트의 생성을 위한 합금원소, 플럭스, 비금속개재물, 입열량에 따른 냉각속도 등이 용착금속에 미치는 영향을 조사하였다.
본 연구는 압력용기제작시 용접시공조건을 참고하여 용접부의 조사손상에 대한 연구로서 노내에서 조사된 시편과 비교하기 위하여 노외에서 용접시편 제작과 미세조직 및 기계적 성직을 수행하였고 그 내용은 다음과 같다. 특히 용접입열량이 용접 미세조직과 기계적 특성에 미치는 영향에 중점을 두고 이 용접부의 하나로에서 중성자 조사시험후 용접부의 조사취화는 두 조건에서 용접된 충격시편을 비교하여 수행하였다.
입열량 1.6, 3.2와 5.0 kJ/mm으로 강판 중앙에 가공된 그루브를 따라 단일패스를 용착금속하는 bead-in-groove 방식으로 서브머지드 아크용접에서 생성되는 용접부와 열영향부를 용접 후 열처리 (PWHT)하여 미세조직을 비교 조사하였다. 그리고 이 용접시편으로부터 가공된 인장시편, 경도시편과 소형 충격시편(subsize impact specimens)을 준비하여 항복강도, 인장강도 및 연성을 조사하였고, 연성취성 천이온도를 구하기 위하여 상온으로부터 -190℃ 범위에서 충격시험을 수행하였다. 용접조건에 따라 전형적으로 용착금속에서 생성되는 미세조직으로는 인성에 유리한 것으로 알려진 아시큘러 페라이트와 인성을 해치는 것으로 알려진 입계 폐라이트, 다각형 페라이트, 폐라이트 사이드플레이트, 베이나이트 및 마르텐사이트 등이다.
세가지 입열량으로 단일패스용접을 하였기 때문에 용착금속은 냉각속도 차이로 미세조직이 다르게 구성되어 항복강도 인장강도 및 연성은 물론 경도와 인성도 달랐다. 이것은 용접입열량에 따fms 모재의 용착금속으로 용융에 따른 희석도 (dilution)에 의해 영향을 받았기 때문이다. 용착금속에서 화학성분의 변화를 조사하기 위하여 화학분석을 실시하였으나 주요 합금원소에서는 큰 차이가 없었다.
용접 충격시편은 노내실험으로는 원자력 연구소에서 설계, 제작된 캡슐에서 조사하여 비조사 용접시편의 인성값과 비교한 결과 연성취성 천이온도가 상당히 상승하였고 흡수 에너지도 크게 감소하여 용접부의 중성자 조사에 의한 취화현상을 확인할 수 없었다.
본 연구에서 중요한 용접기술, 즉 모재, 용접 소모재(플럭스, 와이어), 용접시공(이음설계, 용접전류, 전압 및 속도, 용접후 열처리 조건 등)과 압력용기 제작 명세서 등은 두산중공업(주)과 협의·참고하여 수행하였다.

Abstract ▼

This study was carried out in two stages. In the first stage, weld specimens with different heat inputs of 1.6, 3.2 and 5.0 kJ/mm were prepared, and then the weld metal microstructure-mechanical property relationship was evaluated by subsize Charpy V notch impact test and metallography. In the secon

This study was carried out in two stages. In the first stage, weld specimens with different heat inputs of 1.6, 3.2 and 5.0 kJ/mm were prepared, and then the weld metal microstructure-mechanical property relationship was evaluated by subsize Charpy V notch impact test and metallography. In the second stage, irradiation test of weld metal CVN specimens was conducted in the Hanaro center.
It is well known that the most desirable weld metal microstructure is acicular ferrite because it has optimum toughness and strength in weld metals. Therefore, an effort was made to develop acicular ferrite in the weld metal by variation of welding parameters. The weld microstructure was investigated by optical and scanning electron microscopies. The chemical composition of all weld metals were analysed by inductively coupled plasma and emission spectrometers.
The fractography of Charpy impact specimens fractured in the temperature range of $-190^{\circ}C$∼$-20^{\circ}C$ was carried out to compare the fracture mode between two different heat inputs. The effect of postweld heat treatment (PWHT) on the weld metal microstructure and mechanical properties was also evaluated.
The welding technology involving welding consumables, fabrication and joint design was chosen by consulting with a domestic reactor pressure vessel manufacturing company.

목차 Contents

• 표지...1
• 제출문...2
• 요약문...3
• SUMMARY...7
• CONTENTS...10
• 목차...12
• 제 1 장 연구개발과제의 개요...13
• 제 2 장 국내.외 기술개발현황...14
• 제 3 장 연구개발 수행 내용 및 결과...15
• 제 1 절 원자력 압력용기강재 용접부의 특성 및 조사취화...15
• 1. 서론...17
• 2. 실험 방법...18
• 가. 모재 및 용접 재료...18
• 나. 용접...20
• 다. 미세조직 검사 및 화학분석...20
• 라. 충격 시험...21
• 마. 인장과 경도시험...23
• 바. 용접부의 중성자 조사...23
• 3. 결과 및 고찰...24
• 가. 용접부 미세조직...24
• (1) 용접부 매크로 조직 및 화학분석...24
• (2) 용착금속의 미세조직...25
• (3) 용접열 영향부...28
• 나. 충격 시험...30
• 다. 파면...34
• 라. 경도 및 인장시험...38
• 마. 용접부의 중성자 조사...40
• 4. 결론...44
• 제 4 장 목표 달성 및 관련분야에서의 기여도...45
• 제 5 장 연구개발결과 활용계획...46
• 제 6 장 참고문헌...47