Effect of HAZ Softening Zone on Creep Rupture Properties of 1.0Cr-1.0Mo-0.25V Turbine Rotor Steels - Part I : Creep Rupture Life-

1.0Cr-1.0Mo-0.25V 터어빈 로터강의 열영향부 연화층이 크립 파단 특성에 미치는 영향 -Part I : 크립 파단 수명 -

Weld repair of ASTM A-470 class 8 high pressure (HP) steam turbine rotor steel has been performed to extend the service life of older fossil units. Microhardness measurements were conducted across the weldment from unaffected base metal (BM) to weld metal (WM). The hardness of the BM was VHN 253, however it dropped up to VHN 227 at the heat affected zone (HAZ) close to unaffected BM for multipass SAW. This area of hardness drop is called "siftening zone" and has a width of 0.5-0.6mm. During creep rupture test, failure occurred around the softening zone and rupture time was 772.4hr at 19Ksi (132 Mpa) and 593.deg. C. Multipass MIG and TIG welding have been employed to reduce the softening zone width. The softening zone width for MIG was 0.3-0.4mm and for TIG was zero-0.4mm depending on heat inputs. However creep rupture time was decreased as softening zone width reduced. Creep rupture time also showed a close relationship with heat inputs in TIG process. The higher heat input, the longer rupture time. Most failure occurred at intercritical HAZ (ICHAZ), however rupture location was shifted to coarse grained HAZ (CGHAZ) as heat input decreased. The rupture surface showed tearing and dimple which indicated transgranular fracture. fracture.

손상된 ASTM A-470 class 8 고압 증기 터어빈 로터강의 수명 연장을 위해 보수 용접이 행하여졌다. SAW 용접부의 미세경도 측정결과 모재의 경도는 VHN 253이었으나 모재에 근접한 열영향부의 경도는 VHN 227로 떨어졌다. 이와 같이 경도가 떨어진 영역을 "연화층"이라 정의하였으며 약 0.5-0.6mm의 크기를 나타내었다. 한편 크립 파단 시험시 파괴는 연화층 부근에서 일어났으며 593.deg. C와 19Ksi(132 Mpa)에서 파단시간은 772.4hr이었다. 연화층의 크기를 줄이기 위해서 MIG 및 TIG 용접이 행하여졌는데 연화층 크기는 MIG의 경우 0.3-0.4mm이고, TIG의 경우에는 입열량의 크기에 따라 0부터 0.4mm의 크기를 나타내었다. 그러나 크립 파단시간은 연화층 크기가 작아질수록 감소하였다. 특히 TIG 용접부의 경우 크립 파단시간은 입열량과 밀접한 관계를 나타내었는데 입열량이 클수록 파단시간은 길어졌다. 대부분의 파괴는 ICHAZ에서 발생되었으나 입열량이 감소함에 따라 파단부는 CGHAZ으로 이동하였다. 파단면은 tearing과 dimple을 갖는 입내파괴를 나타내었다.파괴를 나타내었다.