• 기계와재료
• /
• 제9권2호통권32호
• /
• pp.145-153
• /
• 1997

• 기계와재료
• /
• 제11권2호통권40호
• /
• pp.139-145
• /
• 1999

• 대한토목학회논문집
• /
• 제7권1호
• /
• pp.93-101
• /
• 1987

용접부(鎔接部)에서 잔류응력(殘留應力)은 용접열(鎔接熱)에 의한 국부(局部) 가열(加熱)과 불규칙적(不規則的)이고 비교적(比較的) 급속(急速)한 냉각(冷却)으로 유발(誘發)되는 열응력(熱應力)과 구조물(構造物)의 강성(剛性) 및 재료(材料) 등에 의하여 발생(發生)되며, 잔류응력(殘留應力)의 존재(存在)는 취성파괴강도(脆性破壞强度), 피로강도(疲勞强度), 좌굴강도(挫屈强度), 진동특성(振動特性), 부식저항(腐蝕抵抗) 등에 영향(影響)을 미치는 궁극적(窮極的) 요인(要因)으로 간주(看做)됨으로 본(本) 연구(硏究)는 구조물(構造物)의 강도(强度)를 저하(低下)시키고 기능(機能)에 악영향(惡影響)을 끼치는 잔류응력(殘留應力)의 기구학적(機構學的) 특성(特性)을 파악(把握)하기 위하여 SWS 58 강판(鋼板)을 X홈 용접(鎔接)하여 이것을 4단계(段階) 즉 $350^{\circ}C$, $500^{\circ}C$, $650^{\circ}C$, $800^{\circ}C$로 열처리(熱處理)하여 hole drilling method를 사용(使用)하여 잔류응력(殘留應力)을 측정(測定)한 결과(結果), 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 잔류응력(殘留應力)을 제거(除去)시키는 가장 효과적(效果的)인 온도(溫度)는 $650^{\circ}C$ 정도(程度)이었고, 구멍의 직경(直經)이 구멍의 깊이와 일치할 때 구멍바로 근처(近處)의 소성변형(塑性變形)은 완전(完全)히 해방(解放)되었으며, 경도시험(硬度試驗)을 통(通)해 열처리(熱處理) 후(後) 열영향부(熱影響部)의 높은 경도(硬度)가 모두 삭감(削減)되는 것을 알 수 있었으며 또한 잔류응력(殘留應力)에 끼치는 용접입열(鎔接入熱)의 영향(影響)은 입열량(入熱量)의 표준(標準)보다 1/4 이상(以上), 이하(以下)인 경우 잔류응력(殘留應力)은 용접입열(鎔接入熱)에 큰 영향(影響)이 없음을 알았다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제4권3호
• /
• pp.19-25
• /
• 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.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제26권5호
• /
• pp.306-314
• /
• 2006

가동 중인 설비 및 대형 구조물은 장시간 사용, 고온 환경 및 반복되는 하중 등의 영향으로 설비재료의 교체 및 유지 보수가 요구된다. 이때 설비의 기계적 특성을 평가하는 것은 필수 불가결한 요소 이지만 대부분의 물성평가방법이 파괴적이기 때문에 가동 중인 설비에 직접 적용하는 것은 상당한 어려움이 따른다. 그러나 계장화 압입시험법은 다양한 기계적인 특성을 비파괴적으로 측정하는 최신기술로서 재료에 하중 인가 및 제거 과정 중 하중과 변위를 연속적으로 측정하여 획득된 압입하중-변위곡선의 분석을 통해 유동물성, 잔류응력, 파괴인성 등의 기계적 특성을 평가 할 수 있다. 본 연구에서는 계장화 압입시험을 이용하여 철강재료 및 용접부 유동물성과 잔류응력을 정량적으로 평가하였다. 계장화 압입시험 시 발생하는 압입자 하부의 응력 상태를 고려하여 유동응력과 변형률을 정의하고, 이를 최적화된 응력-변형률 구성방정식을 통해 유동곡선 및 항복강도, 인장강도 등의 유동물성을 평가 하였다. 계장화 압입시험을 이용하여 잔류응력을 측정하기 위해 소성변형과 직접 관련된 편차 응력 성분만으로 압입변형과 잔류응력 간의 상호작용을 분석하여 잔류응력 모델을 정의하였다. 측정된 유동물성은 일축인장시험의 결과를 통해 그 정확성을 검증하였고, 잔류응력은 홀-드릴링, 절단법 및 ED-XRD 시험과 비교하여 그 모델을 검증하였다.

• 기계저널
• /
• 제28권4호
• /
• pp.322-327
• /
• 1988

용접구조물의 파괴는 단순 역학적인 차원을 넘어서 재료공학적 검토와 시공상의 각종 변수를 고려해야만 정확하게 이해할 수가 있으며 방지할 수 있다. 용접도중에 발생되는 미소파괴(균열) 는 적절한 재료의 선정과 적당한 시공법으로 해결할 수 있으며, 사용도중 발생되는 거시적 파 괴는 사용조건에 유의하고 발생된 용접결함을 제거할 수 있다면 방지할 수 있다. 결론적으로 용접구조물의 파괴는 용접도중에 결함을 발생시키지 않는 방법으로 방지하는 것이 가장 효과적 이기 때문에 시공법의 선정 및 실시는 충분한 검토와 주의가 필요하다. 용접품의 파괴현상을 해석하는 데는 현재까지 잘 연구되어진 각종 파괴역학적 및 피로역학적 해석이 적용될 수 있 으나 용접부의 불균일한 조직형성에 따른 기계적 성질의 불균일성과 잔류응력 등을 추가로 고 려해야 하는 것이 약간 다를 뿐이다. 현재 용접부의 취성 및 피로파괴에 대한 다방면의 연구가 활발하게 이루어지고 있는 형편이며 향후에는 용접구조물의 수명예측을 포함한 가족 파괴해석 기술이 확립될 것으로 생각된다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제11권4호
• /
• pp.103-111
• /
• 1993

Recently, several high-tensile steels(e.g. 80kg and above, $2^{1/4}Cr$-1Mo)having good quality to high temperature and pressure-resistance are widely used to construct petroleum-plant and pressure vessel of heat or nuclear-power plant. However, in the steels, reheating crack at grain boundaries of the heat affected zone(HAZ) occures during post welding heat treatment(PWHT)to remove welding residual stress. In order to study theoretically the characteristics of reheating crack created by PWHT, the computer program of three-dimensional thermal-elasto-plasto-creep analysis based on finite element method are developed, and then the mechanical behavior(history of creep strain accumulation and stress relaxation, etc)of welded join in thick plate during PWTH is clarified by the numerical results.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제39권7호
• /
• pp.707-712
• /
• 2015

용접변형은 용접 시 구조물 내에서의 불균일한 온도분포특성으로 인하여 필연적으로 유발되는 현상이다. 또한 용접변형이 발생된 용접구조물의 일부를 제거하는 과정에서 구조물내의 용접잔류응력과 강성의 연속적인 변화에 따라 추가적인 변형이 발생하여 변형의 재분포가 이루어진다. 특히, 이러한 현상은 선박의 제조과정 중 대형블럭을 옮기기 위해 설치된 러그의 절단과정에서 살펴볼 수 있다. 용접구조물의 부분 제거 시 발생되는 변형의 재분포는 절단공구의 파손 등의 문제를 야기하기도 한다. 본 논문은 실험을 통하여 용접구조물의 부분 제거에 따른 용접변형의 재분포가 어떠한 양상으로 발생되는지 연구하기 위한 것이다. 실험을 위해 필릿용접을 실시하였고, 용접된 리브의 일부를 제거함에 따라 발생되는 종굽힘과 각변형을 측정하여 비교 및 분석하였다.

• 수산해양기술연구
• /
• 제36권4호
• /
• pp.329-336
• /
• 2000

정치망 어선에 사용하는 더블 캡스턴 드럼의 용접공정은, 순간적으로 집중투입되는 고온열원에 의해 상당 열응력과 열변형 거동이 시간의 경과에 따라 비정상적으로 발생한다. 유한요소법으로 이것들의 거동을 해석한 후 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 용접 초기에는 용접열원 위치에서 54∼48MPa의 상당 열응력을 나타내고, 캡스턴 드럼의 내부로 진행될수록 42∼18Mpa 정도의 열응력 분포를 보이며, 열응력 구배는 1mm당 3.6MPa의 기울기를 형성하고 있었다. 용접열원에서 0.004∼0.015mm정도의 미세한 변형량이 계산되었고 좌측 자유단으로 진행하면서 0.03∼0.033mm의 변형량은 용접초기에 열충격 현상으로 발생한 것으로 사료되므로 이에 대한 대비책이 있어야 한다. 2) 용접 중반부에서는 상당 열응력 크기는 용접 초기보다 다소 작아져서 최대 51MPa, 최소 11.3MPa을 보여주며 열응력 기울기도 다소 완화된다. 이것은 용접 열원이 이동하면서 발생하는 예열효과로 상당 열응력이 감소한 것으로 사료된다. 상당 열변형의 크기는 최대 0.04mm, 최소 0.0045mm 정도를 형성하고 있고, 용접열원의 진행으로 전체적인 변형 양상이 용접진행 방향과 동일하게 이동하고 있다. 3) 용접공정의 후반부는 상당 열변형량이 최소 0.005mm, 최대 0.045mm 정도이므로, 정밀한 용접가공을 위해 반대방향에 지그나 고정구를 설치해야 한다. 상당 열응력의 구배는 모재 내부로 진행된 양상을 보이고 있으나 열응력의 절대 크기는 최소 3MPa에서 최대 27MPa로 작아졌다. 이 것은 용접의 이동열원이 제거됨으로서 모재 내부의 열응력이 현저히 저하되었음을 의미하지만, 잔류 열응력이 존재하므로 뜨임처리와 같은 후처리가 요망된다.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제15권2호
• /
• pp.64-71
• /
• 1997

In order to define the effects on shapes of welding joint, during Post Welding Heat Treatment (PWHT), we have carried out numerical analysis on the several test pieces by using computer program which was based on thermal-elasto-plastic-creep theories for the study. And then, welding residual stresses after PWHT were measured same test-pieces to compare with the results of numerical analysis. The main results obtained from this study is as follows: 1) The distribution modes of welding residual stresses are same on the all test pieces after and during PWHT by the both sides (measurement and numerical analysis). 2) The mechanical difference for change the thickness of plate and bevel angle are not appeared. 3) In a mechanical point of view (like material quality test, welding deformation etc.), manimum bevel angle (40$^{\circ}$.) is more suitable than maximum bevel angle (70$^{\circ}$).