탄소강의 고온 용접부 균열

소개

※ 고온균열은 고온에서 용접금속 또는 용접 열영향부에서 발생하는 균열로서 미시적으로는 주상정(columnar) 및 수지상정(dendrite)의 경계를 포함한 결정립계에서 발생한다.


- 고온균열은 고온에서 용접금속 또는 용접 열영향부에서 발생하는 균열이다.

- 미시적으로는 주상정
(columnar) 및 수지상정(dendrite)의 경계를 포함한 결정립계에서 발생한다.

1. 편석균열(segregation cracking)

- 편석균열에는 용접금속에서 발생하는 응고균열(solidification cracking)과 용접 열영향 부 또는 용접금속에서 발생하는 액화균열(liquation cracking)로 세분된다. (W.M, HAZ)

2. 연성저하균열(ductility-dip cracking)

- 용접 열영향부 또는 용접금속, 다층용접시의 용접금속에서 발생하는 연성저하균열로 분 류한다.(HAZ)

- 냉각중 600~900℃ 범위에서 재결정에 의해 새로이 형성된 입계를 따라 발생한다.
불순물 함량이 매우 낮은 고청정강이 이 균열에 민감하며 파면에는 일반적으로 액화 의 흔적이 없고 slip band 및 thermal etch면이 관찰되는 경우가 많다.

목차

1. 서론
2. 고온균열의 분류 및 특성
3. 고온균열 발생기구
4. 고온균열에 미치는 야금적 인자의 영향
5. 고온균열에 미치는 시공적 인자의 영향
6. 고온균열 방지대책

본문내용

용접변형
- 위의 그림은 탄소함량이 다른 동급의 강재에 대하여 Trans-Varestraint시험을 이용, 변형량과 최대 균열길이 및 총 균열길이의 상관관계를 조사한 것임.
- 두 강재 모두 변형량이 증가함에 따라 최대 균열길이 및 총 균열길이가 증가한다. 또한 동급의 강재라도 탄소함량이 높은 강재가 균열 감수성이 높다.
① 모재강도 및 두께
- 모재강도 및 두께가 증가함에 따라 고온 균열발생의 위험성이 증가한다. 모재강도가 높을수록 수축응력이 증가하며 모재의 두께가 증가할수록 구속도가 증가하여 균열 감 수성이 증가한다.
② 예열
- 모재전체를 균일하게 예열하는 것이 고온균열 방지에 효과적이다. 만일 예열을 부분적 으로 하면 변형을 일으켜 오히려 고온균열의 발생을 촉진시킨다. 또한 예열을 심하게 한 경우 이음부 간격을 확장시켜 고온균열을 촉진한다.
③ 이음부 형상
- 고온균열을 방지하기 위해 좁은 그루브 각도는 최대한 피해야 한다.
- 야금적 인자에서는 그루브의 각도가 좁은 것이 좋으나 시공적 인자에서는 그루브의 각도는 넓은 것이 좋다.
6. 고온균열 방지대책
① 모재 및 용접금속의 화학성분의 검토
- 연강이나 HT50강에서는 C, S및 P함량을, 인장강도 60Kgf/mm2급 이상의 고장력강이 나 저온용강에서는 C, S, P및 Ni함량을 주의해야 한다.
② 용접조건과 비드형상의 관리
- 일반적으로 D/W의 비가 큰 비드는 고온균열을 조장한다. 그러므로 용접금속의 형상을 제어하기 위해서는 그루브 형상이나 용접 전류 등의 용접조건을 선택하여 D/W의 비가 작은 비드의 형상을 유지한다.
- 대입열용접이나 과도한 예열을 피해야 한다.
- 이음부 형상, 적층법을 적절히 선택하여 구속조건을 완화시켜야 한다.

참고자료

· 없음