sojusik
2013-03-03 13:44:34
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첨부 사진은
극후판 plate ( P275NH, 190T ) + SHAFT ( WStE460, DIN )의 제품 사진입니다
두자재를 용접후 UT를 실시하였는데 , 용접부와 인접한 소재측에서 라미네이션이
존재하는것을 발견하였습니다. ( 소재는 딜링거, 물론 UT는 실시됨 )
남은후속공정 : 용접후 응력제거 열처리, 가공
라미네이션 분포 내용
- 깊이 : 190T중 95T, CENTER부
- 면적 : 가장큰것 : 200*300mm외 소형 10여곳 분포
검토중인 수정방안
- 가공으로 전체적으로 100mm까지 걷어내고 육성용접 => Total 용접면적 : 300 * 1000mm 예상
문의드릴것은, 용접으로 수정할경우 추후 운전중 발생가능한 문제점입니다
- 너무넓은 면적의 용접에따른 운전중 용접부로부터 발생할수있는 균열 여부
-기타 예상문제점
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모든 절차를 안정적으로 진행한다면 국부적인 변형이외에는 그리 걱정할 것이 없을 듯 합니다.
물론 원소재 자체에 근본적으로 문제가 있다면 위와 같은 수정 작업 전체에 대한 재 고려가 필요합니다.
그런데 이런 상황이 발생할 때 마다 꼭 지적하고 싶은 것이 있습니다. 지금의 균열 양상이 진짜 라미네이션이 맞는 지 그리고 그 원인이 혹시 원소재 자체의 결함 때문인지.. 아니면 용접부 설계상의 문제점인지에 대해 고민이 필요합니다.
간혹 수소 취성에 의해서 형성된 균열이 폭넓게 발전할 경우에도 마치 라미네이션 처럼 보일 수도 있습니다.
190mm두께의 판에 샤프트를 T-joint로 연결하여 용접했으면 원소재에 처음부터 있었던 라미네이션일 수도 있지만, 용접으로 인하여 생기는 "라멜라 테어" 일수도 있을 것이란 생각이 듭니다.
물론 구체적인 이음부의 내부형상이 완전용입인 것인지 또는 관통상태에서 판을 완전용입한 것인지를 잘 모르기 때문에 무엇이라 정확한 답변을 하기가 곤란하지만 지금같은 균열 또는 라미네이션은 상당히 처치곤란한 것이군요. 처치 방법을 정확히 하려면 설계응력을 정확히 알아야 판단이 가능합니다. 즉,
샤프트의 비틀림 토오크가 최대로 어느정도의 KN-m인 것인지에 따라서 수정이 가능한지 아니면 다시 설계하여 완전히 다르게 용접해야될지를 결정할 수 있을 것 같습니다.
물론 비틀림토오크에 따라서 생기는 응력은 근본적으로는 전단응력과 수직응력이지만, 벤딩모멘트는 추가로 작용하지 않는지도 당연히 알아서 고려해야만 할 것입니다. 이렇게 설계적인 하중과 응력 이야기를 하는 것은 바로 설계 자체가 옳바로 된 것 같지 않다는 직감 때문입니다.
그럼, 행운을 빕니다.
부경대학교 신소재시스템공학과 prof.조상명
감사합니다.
제품의 설계는 국.내외 제강설비에 대부분 적용되어온 설계이므로
검증된 설계라고 볼수있을것 같습니다.
물론 용접도 관통되어 full penetration입니다.
가운데 shaft부위에 cut out된, 용접과 전혀 무관한 부위에서도
소재결함이 있는것을보면 라미네이션인것은 확실해보입니다.
수정방안에대하여 당사내에서 계속 검토중입니다만,
합격범위에있는것까지 완전히 제거할것인지, 아니면
용접열영향부까지만(약 12mm) 수정하고, 나머지는
그대로 둘것인지 입니다.
남아있는 라미네이션이 용접, 열처리중 성장하지는 않을까요?
UT를 실시한 비파괴업체는 비금속게재물로 생각하고있는데
비금속게재물로인한 라미네이션은
절단, 용접, 열처리중 성장하게되는건가요?
새벽세시인데 고민하다 글올립니다.
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