Evaluation of Mechanical Test Characteristics according to Welding Position in FCAW Heterojunction

Flux cored arc welding (FCAW), which is used widely in many fields, such as shipyards, bridge structures, construction machinery, and plant industry, is an alternative to shielded metal arc welding (SMAW). FCAW is used largely in the welding of carbon and alloy steel because it can be welded in all poses and obtain excellent quality in the field under a range of working conditions. In this study, the mechanical properties of welded parts were analyzed after different welding of SS400 and SM490A using FCAW. The following conclusions were drawn. The tensile test results satisfied the KS standard tensile strength in the range of 400~510 N/mm2 in all welding positions. The bending test confirmed that most of the specimens did not show surface breakage or other defects during bending and exhibited sufficient toughness, even after plastic deformation. The hardness test results were lower than the standard value of 350 Hv of KS B 0893. Similar to the hardness test, were greater than the KS reference value. The macro test revealed no internal flaws, non-metallic inclusions, bubbles or impurities on the entire cross section of the weld, and there were no concerns regarding lamination.

FCAW 이종접합에서 용접자세에 따른 기계적 시험 특성 평가

조선소, 교량 구조물, 건설기계, 플랜트 산업 등 다양한 분야에서 폭 넓게 활용되고 있는 이산화탄소 아크용접(FCAW: Flux Cored Arc Welding)은 피복 아크 용접(SMAW: Shielded Metal Arc Welding)의 단점을 보완하기 위한 대안으로 1950년대 초 개발되었다. FCAW는 모든 자세에서 용접이 가능하고 작업여건 변수가 많은 현장에서 우수한 품질을 얻을 수 있는 장점이 있어 탄소강과 합금강의 중판, 후판 용접에 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 FCAW를 이용하여 SS400(일반구조용 압연강재)와 SM490A(용접구조용 압연강재)를 이종용접한 후 용접부의 기계적 특성(인장시험, 굽힘시험, 경도시험, 충격시험, 매크로시험)을 분석하고 다음과 같은 결론을 도출하였다. 인장시험 결과, 모든 용접자세에서 KS 규격 인장강도 범위($400{\sim}510N/mm^2$)를 만족하였다. 굽힘시험 결과, 대부분의 시편에서 굽힘시 표면의 터짐 현상이나 기타 결점이 나타나지 않았고, 소성변형 후에도 충분한 인성을 발휘하는 것을 확인할 수 있었다. 경도시험 결과, 모든 결과 값이 KS B 0893의 규격치 350Hv보다 낮게 나타나 양호한 것으로 판단된다. 충격시험 결과, 모든 결과가 KS 기준 수치인 27J 보다 큰 것으로 나타났다. 매크로시험 결과 용접부의 형상별로 균일한 조직 상태를 나타냈으며, 용접부 전단면에 걸쳐 내부 결함, 기포 또는 불순물 등이 발견되지 않아 라미네이션의 우려가 없는 것으로 나타났다.