• Journal of Welding and Joining
• /
• 제5권3호
• /
• pp.53-61
• /
• 1987

Post weld heat treatment(PWHT) is usually carried out to remove the residual stress and to improve the microstructure and mechanical properties of welded joints. By the way, welding structure transformed owing to PWHT and reheating for repair loads the random cycles fatigue as offshore welding structure of constant low cycle fatigue as pressure vessel, and then, pre-existing flaws or cracks exist in a structural component and those cracks grow under cyclic loading. Therefore, the effects of PWHT and stress ratio on fatigue crack growth behaviors were studied on the three regions such as HAZ, sub-critical HAZ and deposit metal of welded joints in SM53 steel. Fatigue crack growth behavior of as-weld depended on microstructure and fatigue crack growth rate of HAZ was the lowest at eac region, but after PWHT it was somewhat higher than that of as-wel. In case of applying the stress($10kg/mm^2$) during PWHT, fatigue crack growth resistance tended to increase in the overall range of .DELTA.K.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제53권4호
• /
• pp.1049-1078
• /
• 2021

The review summarizes the published data on the widely applied electron-beam, laser-beam, as well as resistance upset, projection, and spot welding of zirconium alloys for nuclear applications. It provides the results of their analysis to identify common patterns in this area. Great attention has been paid to the quality requirements, the edge preparation, up-to-date equipment, process parameters, as well as post-weld treatment and processing. Also, quality control and weld repair methods have been mentioned. Finally, conclusions have been drawn about a significant gap between the capabilities of advanced welding equipment to control the microstructure and, accordingly, the properties of welded joints of the zirconium alloys and existing algorithms that enable to realize them in the nuclear industry. Considering the ever-increasing demands on the high-burnup accident tolerant nuclear fuel assemblies, great efforts should be focused on the improving the welding procedures by implementing predefined heat input cycles. However, a lot of research is required, since the number of possible combinations of the zirconium alloys, designs and dimensions of the joints dramatically exceeds the quantity of published results on the effect of the welding parameters on the properties of the welds.

• Journal of Welding and Joining
• /
• 제15권1호
• /
• pp.92-100
• /
• 1997

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.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제2권4호
• /
• pp.23-32
• /
• 1982

강구조물(鋼構造物)의 안전유지(安全維持) 및 보수보강(補修補强)에 필요한 자료(資料)를 얻기 위해, 공용이역(供用履歷)을 갖는 강재(鋼材)와 갖지 않는 강재(鋼材)의 기계적(機械的) 성능(性能) 및 인성변화(靭性變化)를 실험적(實驗的) 방법(方法)을 통(通)해 비교검토 하였다. 본(本) 연구(硏究)에서는, 공용중(供用中)에 받은 피로누적(疲勞累積)에 의한 경화(硬化) 및 취화인성저하(脆化靭性低下)등을 검토하였으며, 파악된 사항이 강구조물(鋼構造物) 연결방법(連結方法)에 사용되고 있는 용접(鎔接)에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과(結果), 경화(硬化) 및 취화(脆化)의 영향은 강도증가(强度增加) 보다 인성저하(靭性低下)에 더 많은 작용을 하였으며, 강구조물(鋼構造物) 연결방법(連結方法)으로 채택한 용접(鎔接)에서도 같은 경향을 보였다. 또한 공용이역(供用履歷)을 갖는 강재(鋼材)와 갖지 않는 강재(鋼材)를 용접(鎔接)하였을 경우에는 상온(常溫)에서도 취성(脆性)을 나타내고 있음을 알 수 있었다.

• 한국강구조학회 논문집
• /
• 제10권2호통권35호
• /
• pp.303-315
• /
• 1998

크레인 주행거더에 발생된 피로균열에 대한 보수방법으로 stop-hole(5mm 또는 9mm), stop-hole에 고력볼트 체결, 용접. 첨판과 고력볼트에 의한 4가지 보수방법을 적용하였다. 이중에서 stop-hole로 보수를 한 경우와 용접보수를 한 경우에는 재균열이 발생하였다. 그러나 stop-hole에 고력볼트를 체결한 경우 및 첨판과 고력볼트로 보수한 경우에는 재균열이 발생하지 않았다. 보수전과 보수후 피로강도를 비교해보면 stop-hole 또는 stop-hole과 고력볼트로 보수를 한 경우에는 모두 보수전과 동등한 피로강도를 얻었다. 용접보수를 할 경우에는 정확한 시공이 시행되면 보수전과 동등한 피로강도를 기대할 수 있지만. 시공이 잘못되면 피로강도가 현저하게 저하될 수 있음을 알 수 있었다. 피로균열이 발생된 위치에 첨판과 소요볼트를 시공할 수 있는 조건이라면 첨판과 고력볼트로 보수하는 것이 가장 확실한 보수법임을 알 수 있었다.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• 제44권8호
• /
• pp.961-970
• /
• 2012

Often, probabilistic fracture mechanics (PFM) approaches have been adopted to quantify the failure probabilities of Ni-base alloy components, especially due to primary water stress corrosion cracking (PWSCC), in a primary piping system of pressurized water reactors. In this paper, the key features of an advanced PFM code, PINEP-PWSCC (Probabilistic INtegrity Evaluation for nuclear Piping-PWSCC) for such purpose, are described. In developing the code, we adopted most recent research results and advanced models in calculation modules such as PWSCC crack initiation and growth models, a performance-based probability of detection (POD) model for Ni-base alloy welds, and so on. To verify the code, the failure probabilities for various Alloy 182 welds locations were evaluated and compared with field experience and other PFM codes. Finally, the effects of pre-existing crack, weld repair, and POD models on failure probability were evaluated to demonstrate the applicability of PINEP-PWSCC.

• 대한용접접합학회:학술대회논문집
• /
• 대한용접접합학회 2003년도 춘계학술발표대회 개요집
• /
• pp.40-42
• /
• 2003

In general, nickel-base superalloy has been extensively used as land-based gas turbine blades and vanes. Plasma transferred arc welding(PTAW) has been considered as a repair welding process of nickel-base superalloy. This research evaluated the relationship between hot ductility behavior and hot cracking susceptibility in nickel-base superalloys. Ductility recovery rate of nickel base superalloys was found to be poor due to incipient melting and constitutional liquation. This seems to increase the hot cracking susceptibility.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
• /
• 제6권1호
• /
• pp.41-47
• /
• 2020

The contribution of damage mechanisms to failure of steam turbine casing made of Cr-Mo-V steel was investigated. Creep-fatigue interaction on the HP side corner of turbine casing was revealed as the root cause of the catastrophic failure performed by metallurgical analysis. The steady-state pressure and transient thermal stress were analyzed based on the actual operating condition of the thermal plant. Damage of creep-fatigue interaction to crack initiation was evaluated with multiaxial effects. The contribution ratio of creep and fatigue to the crack initiation was estimated to 3:1. Temporary geometrical correct action with repair weld was executed. For long-term operation, design improvement of casing equipment for creep resistance should be needed.

• 한국압력기기공학회 논문집
• /
• 제16권1호
• /
• pp.74-83
• /
• 2020

A number of so-called 'Type IV' cracking was reported to occur at the welded joints of the P91 steel or P92 steel reheat steam piping systems in Korean supercritical thermal power plants. The reheat steam piping systems are subjected to severe thermal and pressure loading conditions of coolant higher than 570℃ and 4MPa, respectively. In this study, piping analyses and design evaluations were conducted for the piping system of a specific thermal plant in Korea and suggestions were made how structural integrity could be improved so that type IV cracks at the welded joints could be prevented. Integrity evaluations were conducted as per ASME B31.1 code with implicit consideration of creep effects which was used in original design of the piping system and as per nuclear-grade RCC-MRx code with explicit consideration of creep effects. Comparisons were made between the evaluation results from the two design rules. Another approach with modification or reduction of the redundant supports in the piping systems was investigated as a tool to mitigate thermal stresses which should essentially contribute to prevention of Type IV cracking without major modification of the existing piping systems. In addition, a post weld heat treatment method and repair weld method which could improve integrity of the welded joint of P91 steel were investigated.

• 한국전산구조공학회논문집
• /
• 제20권4호
• /
• pp.443-451
• /
• 2007

강바닥판 피로손상을 억제할 수 있는 유효한 방법의 하나로 데크 플레이트의 판 두께를 증가시키거나 세로리브의 보강 등에 의한 강성 증가를 고려할 수 있는데, 이 강성증가는 일반적으로 윤하중에 의한 강바닥판의 국부변형 억제 등에 효과가 있을 것으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 강바닥판교의 피로균열이 빈번히 발생해 가장 문제가 되는 U-rib와 가로리브 연결 상세부의 발생응력을 최소화할 수 있도록 벌크헤드플레이트나 수직리브와 같은 보강상세의 부착에 따른 변수로 정밀 구조해석을 수행하였다. 그 결과, 벌크헤드플레이트는 전체적으로 연결 상세부의 주응력을 경감시키나, 피로균열이 발생되는 용접 지단부에서는 오히려 응력집중이 커지는 경향을 나타내는 것을 알 수 있었다. 그러나 수직리브는 용접 지단부에서 응력집중을 경감시키는 효과를 나타내어 벌크헤드플레이트의 보강보다는 수직리브의 보강이 더 효율적일 것으로 판단된다.