• 제목/요약/키워드: 용접구조용강재

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샤르피 충격시험을 통한 구조용강재의 극한지 적용성 검토 (Evaluation of the Applicability of Structural Steels to Cold Regions by the Charpy Impact Test)

  • 이진형;신현섭;박기태;양승현
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제23권4호
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    • pp.483-491
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    • 2011
  • 본 연구에서는 구조용강재의 샤르피 충격시험(Charpy Impact Test)을 통해 저온에서의 충격 인성(Impact Toughness) 평가를 실시하여 사용 가능 온도를 파악함으로써 강재의 극한지 적용성을 검토하였다. 본 시험에 사용된 강재는 용접구조용강 중 현재 가장 널리 쓰이는 강종인 SM490B와 TMCP (Thermo-Mechanical Control Process)법에 의해 제조된 고강도 강재인 SM570-TMC이다. 또한, 본 시험결과와의 비교를 위해 남극 세종기지 건설시 사용실적이 있는 일반구조용강인 SS400에 대해서도 시험을 수행하였다. 대부분의 강구조물은 용접에 의해 제작되므로, 강재의 극한지 적용성 검토를 위해 용접시험판을 제작하여 모재(Base Metal), 용접금속(Weld Metal) 및 열양향부(Heat Affected Zone)에 대해서 충격시험을 실시하였다. 단, SS400의 경우에는 용접구조용강재가 아니므로 모재에 대해서 충격시험을 실시하였다. 대상 강재의 샤르피 충격시험을 통해서 저온에서의 충격흡수에너지 값을 구하고 이를 강재의 항복응력에 따른 충격흡수에너지의 기준값과 비교함으로써 강재의 사용온도를 결정하였으며, 이를 통해서 구조용강재의 극한지 적용성을 검토하였다.

TMCP강의 개발 및 적용

  • 김희진
    • Journal of Welding and Joining
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    • 제4권2호
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    • pp.1-11
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    • 1986
  • 최근 개발된 구조용강을 대표하는 TMCP강재는 가속냉각법의 도입으로 그 적용범위가 과거 2-3 년 동안에 거의 모든 구조용 강재에 확산되었다. 이와 같은 확대 적용에는 생산비를 절감하려는 Steel Marker의 노력과 가속 냉각처리된 강재에 대한 fabricator 측의 긍정적인 반응이 크게 작 용했는데, 이는 이 강재가 같은 우수한 기계적 성질 및 용접성에 기인하고 있다. 그러나 fabricator 측은 가속냉각된 강재에 대해 익숙치 않으므로 가속냉각된 강재와 기존의 강재에 대 한 차이점을 충분히 인식하고, 사용할 때 예상되는 문제점에 대해서는 강재 주문시 Steel Maker 측과 충분한 토의를 거친후 구매하는게 바람직하다고 하겠다. 이로 인하여서만이 fabricator측은 가속냉각된 강재의 우수성을 백분 활용할 수 있을 뿐만 아니라 제작시 야기될 문제를 미연에 방 지할 수 있을 것이다.

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용접구조용강재의 기계적 성질에 관한 통계적 분석 (A Statistical Analysis on the Mechanical Properties of Structural Welding Steels)

  • 장동일;경갑수;홍성욱;남왕현
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권3호통권46호
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    • pp.281-290
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    • 2000
  • 본 연구에서는 강구조물에 자주 사용되고 있는 용접구조용강재를 대상으로 강재검사성적증명서를 수집하고 이를 통계적으로 분석, 정리해서 기계적 성질의 특성을 정량적으로 평가하였다. 본 연구결과 현재 국내에서 생산되는 용접구조용강재의 기계적 성질은 현행 KS에서 규정하고 있는 기준값을 만족하였으며, 판두께 및 강도등급과 일정한 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 강종별 판두께 및 강도등급과 기계적 성질 사이에는 선형적인 비례관계가 성립, 본 연구결과는 기존 연구결과와 유사한 경향이 있음을 알 수 있었다. 현행 KS에서는 강재의 기계적 성질 중 항복점 응력에 대한 상한값이 규정되어 있지 않는데, 강재의 변형성능을 충분하게 확보하기 위해서는 항복비 (또는 항복강도)의 상한값을 규정 할 필요가 있을 것으로 생각된다.

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고장력(SM570)강재의 재료특성에 관한 연구 (A Study on the Materials Characteristics of High Tensile Strength Steel(SM570) Plates)

  • 임성우;고상기;하동우;오상훈;장인화
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제12권6호
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    • pp.649-659
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    • 2000
  • 본 연구에서는 고장력 용접구조용 압연강재인 SM570을 건축구조용으로 사용하기 위해서 판두께에 따른 화학성분과 기계적 성질의 분포특성을 정량적으로 평가하였다. 또한 건축구조용 강재로 주로 사용되는 일반구조용 압연강재인 SS400과 용접구조용 압연강재인 SM490을 비교재로 사용해서 SM570 강재와 비교 평가하였다. 본 연구결과 모든 두께에서 SM570 강재의 화학성분, 탄소당량, 용접 갈라짐 감수성 조성과 항복강도, 인장강도, 연신률 및 충격강도는 한국산업규격을 만족하였다.

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400MPa급 건축구조용 열간압연 H형강(SHN400)의 용접특성 (Welding Characteristics of 400MPa Grade Hot Rolled H-beam(SHN400) for Building Structure)

  • 김희동;양재근;이은택;김우범;오영석
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제24권1호
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    • pp.129-136
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 시험적 방법을 통해 SHN400 강재의 용접특성이 KS에서 규정한 건축구조용 강재로 적합한지를 평가하는 것이다. 이를 위해 국내에서 생산되는 열간 압연 H형강 중 최대 춤 및 최대 플랜지 두께의 H형강과 SHN400 강재의 주요 사용처가 될 보부재로 수요가 많은 H형강 규격을 대상으로 경사 y형 용접균열시험, 용접이음부에 대한 경도시험, 평판인장시험, 굽힘시험, 십자형 인장 시험 및 충격시험 등을 실시하였다. 각 시험은 관련 KS에서 요구하는 시험 조건하에서 수행되었으며, 시험결과 SHN400 강재는 용접특성 관련 모든 시험에서 KS의 요구조건과 구조물의 적절한 비탄성변형능력 발현을 위해 요구되는 용접성능들을 만족하는 것으로 나타났다. 따라서 SHN400 강재는 건축구조용 강재로 사용에 무리가 없을 것으로 판단된다.

高張力鋼 熔接時의 問題점

  • 김영식
    • 기계저널
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    • 제22권3호
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    • pp.175-183
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    • 1982
  • 고장력 강재 용접시의 문제점으로 용접균열, 용접부의 취화, 라멜라테어에 관해 그 발생기구와 대책을 기술했다. 고장력강재 용접기조물의 신뢰성과 안전성을 확보하기 위해서는 설계, 시공 단계에서 이상의 문제점에 관한 종합적인 평가와 배려가 이뤄져야 한다. 고장력 강재는 그 강 도를 높이기 위해 각종 합금원소를 첨가하거나 조직 열처리를 행하고 있기 때문에 용접상에 어 려움이 따르고 있다. 따라서 보다 사용성능이 우수한 구조물을 얻기 위해서는 강도가 높으면서도 용접성이 우수한 고장력 강재의 개발이 선행되어야 한다. 우리나라에서도 현재 60Kg/mm$^{2}$급 고장력 장재가 생산되고 있거니와 앞으로 더욱 고장도의 대입열 용접용 강재의 개발에 많은 노력을 기울여야 할 것이다.

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TMCP 강재와 그 용접부의 강도특성

  • 김영식
    • 기계저널
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    • 제30권2호
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    • pp.146-154
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    • 1990
  • 수냉형의 Bo kg/$\textrm{mm}^2$1급 TMCP 고장력 강재를 중심으로, 이 강재 모재의 기계적 특성 및 용접부의 각종 사용특성에 관해 종래의 압연제법에 의한 동일강도레벨의 고장력강판과 비교하여 고찰하고 이 강재의 유효이용에 대하여 설명하였다. TMCP 고장력 강판은 탄소당량이 낮고 결 정립 미세화가 달성되기 때문에 파괴인성이나, 용접부의 내외화, 내용접균열성 면에서 탁월한 특 징을 가지나 용접조립시 용접열사이클로 인한 연화현상 때문에 용접부의 사용특성이 문제로 될 수 있다. 그러나 용접조건이나, 강판의 강도, 화학성분의 배려, 선택에 따라 실용상 별로 문제가 되지 않음이 확인하고 있다. 이와 같은 특징으로 인해 TMCP강은 조선용 소재뿐만 아니고, 북해, 북극해와 같은 한냉빙해역의 가혹한 환경에서 작동되는 해양구조물용이나 라인 파이프용 소재 로서도 그 활용이 확대되어 갈 것으로 생각된다.

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구조강(構造鋼) 용접부(鎔接部)의 국부인성분포(局部靭性分布)에 관한 연구(研究) (A Study on Local Distribution of Fracture Toughness for Welded Joints of Steel Structure)

  • 장동일;용환선;김동희
    • 대한토목학회논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.19-25
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    • 1984
  • 용접구조에 있어서 가장 위험한 단면은 용접부이며 대부분의 파괴가 용접부로부터 발생하였다. 따라서 용접부의 파괴거동을 확인하는 것은 파괴방지를 위하여 중요한 요소라 할 수 있다. 본 연구는 용접부의 파괴거동에 관한 기초적인 연구로서 용접부의 국부적인 인성분포와 다층용접의 효과 및 잔류응력제거풀림의 효과를 조사하였다. 연구에 사용된 기본소재로서는 피로이력을 갖고 있는 강재와 피로이력이 없는 강재를 선택하였다. 용접부에서 미사용강재(피로이력이 없는 강재)모재, 열영향부 용착금속의 파괴인성이 각각 차이가 있었고 용착금속은 균열저지능력으로서 파괴인성이 가장 작아서 파괴발생원이 될수 있음을 확인하였다. 특히 본연구의 대상강재인 기사용강재(피로이력을 갖고 있는 강재)는 파괴인성이 용착금속 보다 작아서 균열이 존재하는 경우 가장 취약한 단면이 될수 있다는 것을 확인하였다. 다충용접은 용접부에 결합이 존재하지 않는다면 안정개선에 효과가 있음을 확인하였고 또한 잔류응력제거 풀림은 본연구에 관한 한은 효과가 없는 것으로 밝혀졌다.

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최근의 용접용 고장력 강재의 기술동향

  • 김영식
    • 기계저널
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    • 제27권2호
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    • pp.124-131
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    • 1987
  • 고장력 강재의 요구특성은 고강도, 고인성, 고내식성 외에 양호한 용접성 등으로 요약될 수 있다. 이러한 특성은 서로 상반된 특성으로서 고강도에 치중하다 보면 인성과 용접성이 저하하는 경향이 나타난다. 특히 고장력 강재를 이용하여 구조물 조립시는 용접공법이 이용되는데 이러한 용접시 열사이클로 인해 고장력 강재의 기계적 특성의 열화현상이 수반되며 이러한 현상은 고강고 강재일수록 현저하게 된다. 따라서 이와 같은 서로 상반된 요구특성을 어떻게 개선하느냐 하는 것이 고장력 강재 개발에 있어 가장 중요한 요건이라 할 수 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해 현재로서는 탄소당량을 낮게 유지하고 결정립 미세화를 위한 각종 원소의 첨가처리, 고순도 강재 제조기술 및 각종 조질 열처리 기술이 개발되어 있으며 최근에 이르러 TMCP(thrmo-mechanical controlled process)방법이 개발되어 고장력 강재의 기계적 특성향상에 큰 발전을 가져오게 되었다.

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