신순재
2012-01-19 08:39:39
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현재 벌크선 건조 중에 있습니다.
최근 초층 용접부에 종크랙이 발생되고 있습니다. 비드 정중앙에 발생합니다. (hot crack으로 예상됨)
용접부 형상은 BUTT / 1G / root gap:6~8mm
steel grade : AH36
filler metal : E71T-1C , SF-71(Hyundai)
겨울철 철판 온도의 저하로 인한 용접부 급랭으로 발생될거라고 예상되어,
용접전 예열을 충분히 하고 용접을 진행하고 있으며, root gap / 용접사 관리도
하고 있는데 크랙이 지속적으로 발생이 되고 있습니다.
초층 크랙을 방지할수 있는 방법이 없을까요? 크랙 사진 첨부합니다.
전문가님에 조언을 구합니다.
그럼, 수고하십시오.
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전형적인 고온 균열의 형상을 나타내고 있습니다.
초층에서 첨부 그림과 같이 결함이 발생하는 이유는 용접 비드의 전체 Volume에 대한 Form Factor의 영향이 큽니다. 즉, 초층 용접 비드의 폭 대비 깊이가 상대적으로 크기 때문입니다. 초층의 경우는 예열은 한다고 해도 다음 층 용접부위 보다는 온도가 낮을 수 밖에 없는 상황에서 초층 용접 비드의 깊이가 크기 때문에 수축에 따라 가장 늦게 응고되는 용접부 중앙에서 크랙이 발생하는 경우가 많습니다.
이러한 문제를 해결하기 위해서는
1. 초층을 1 패스로 용접하지 않고 2 패스(좌/우)로 용접하여 용접 개선부의 좌/우에서 땡기는 수축을 없애는 비드 적층 방법을 고려해야 합니다.(결국은 Form Factor를 줄이는 효과가 있습니다.)
2. 현재 초층을 FCAW로 사용하고 계시는 것 같은 데, 초층에 대해서는 SMAW로 적용함으로써 FCAW의 빠른 용접 속도에서 발생되는 그루브의 냉각 속도를 완만하게 유지할 수 있음에 따라 초층 용접부의 수축에 의한 영향을 줄일 수가 있습니다.
3. 추가로 용접전,후의 Root gap의 수축을 확인하기 위해 용접전 마킹을 해 두고 용접후 수축 변화량을 Check해 보시길 바랍니다. 만약 과도한 수축량이 발생한다면, 용접부의 구속도 검토해 볼 필요가 있습니다.
Hot Crack으로 구분하는 것이 맞겠습니다. Hot Crack은 응고 과정에서 저융점 개재물이 중앙에 모이면서 발생하곤 합니다.
이건 예열을 잘 한다고 해서 예방이 가능한 것은 아닙니다. 예열이 효과가 전혀 없는 것은 아니지만, 예열 만으로는 불충분합니다.
Hot Crack을 예방하기위한 이론적인 추천 사항으로는 S, P와 같은 저융점을 만들 수 있는 불순물을 최소화 하기 위해 용접부 청결이 필요하며, 너무 빠르고 작은 크기의 용접 비드를 만들지 않는 것을 추천합니다만, 현실적으로 이런 조건을 만족하기가 쉽지는 않습니다.
제가 보기엔 지금 제시된 Root Gap을 좀 줄여 보세요. 절반(3mm이내로 추천) 이하로 줄이기만 해도 균열은 확 줄어 들 것입니다.
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