최상규
2013-01-04 08:22:16
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용접을 공부하는 대학원생입니다. ^^
항상 테크노넷에서 감사한 자료 많이 배워갑니다.
SUS 430J1L 파이프 용접 시 가로 균열이 발생하여
발생원인 및 방지책에 대하여 전문가님들의 조언을 구하고자 합니다.
논문 및 문헌을 조사해봤지만 Keyword가 잘못됬는지 관련 자료를 구하기가 쉽지 않네요.
재질 : SUS 430J1L
두께 : 0.8t
용접 방식 : TIG 또는 MIG
용접 비드 : 약 0.15~0.2
용가재 : (?)... 제살 용접인듯 합니다만..... 아직 정보를 못구했습니다.
첨부 파일에 가로 크랙 사진을 첨부 하였습니다.
붉은색선이 용접부이고 용접부를 가로지르는 가로 크랙이 발생하였습니다.
사진과 같은 가로 크랙의 발생 원인 및 방지책 및 분석 방법에 대한 답변을 주시면 너무 감사하겠습니다.
가로크랙은 처음 접해보는거라 .. 어떻게 접근해야하는건지 ... 잘 모르겠네요 ...
(원래 전공이 저항용접 테르밋 용접 레이져 용접 이런거라 ㅡㅡ)
2013년에도 복 많으 받으시고 가정에 건강과 행복이 가득하기를 기원합니다.
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우선 횡균열(Transverse Crack, 가로균열)은 용접선의 직각 방향으로 발생하는 결함으로 “용접선 방향의 수축응력/잔류응력” > “용접선 직각 방향의 수축응력/잔류응력”이 클 때 발생한다.
즉 용접시 생기는 수축 응력이 주요 원인이며, 용접금속의 연성이 적을 때 생기기 쉽다.
용접선 방향(즉, 세로방향)의 수축 또는 잔류응력을 감소시키는 것이 효과적이다.
그러나, 육안으로 확인된 현상인 횡균열 만을 가지고 결함 발생 원인을 파악하는 것은 무리이고 재질 특성 및 용접 특성을 확인해야 한다.
재질이 SUS 430J1L로 봐서 페라이트계 스테인레스강을 상세히 확인을 해야 한다.
페라이트계의 대표적인 결함 발생 원인으로는
- 전기비저항이 연강의 3배이상이고 열전도도가 연강의 1/2이하로 인해 용접변형이 발생하기 쉽다.
- 475℃ 취화로 인해 열영향부의 인장강도, 내력, 경도를 높아지고 연성, 인성, 내식성 저하의 원인이 된다.
- 결정립 조대화로 인해 열영향부의 연성, 인성, 내식성저하, 열영향부의 균열 발생 원인이 된다.
- σ상 석출로 인해 열영향부의 경화 및 취화의 원인이 된다.
상기에서 대략적으로 언급하지 않은 페라이트계 스테인레스강의 재질/용접 특성과 더불어 결함 발생 메카니즘에 대한 상세한 내용은 다양한 서적을 통해 Study를 하시길 바랍니다.
파이프의 직경이 어느 정도 인지는 모르겠으나, 두께가 0.8t이며 용접방법이 TIG 인것으로 추정하면, 아마도 용접강관을 만든 후에 인발을 하여 현재의 치수를 만든 것으로 판단합니다.
지금의 균열은 용접 자체 보다는 이후의 인발 과정에서 길이 방향의 응력을 이기지 못하고 용접금속에 포함되어 있던 결함이 균열로 성장한 것으로 이해됩니다.
금속을 전공한 사람은 균열이 생기면 조직을 검사하고 기계를 전공한 사람은 균열이 생기면 균열의 성장 방향과 이를 조장한 응력 방향을 생각하게 됩니다. 제대로 된 원인 분석을 하려면 두가지를 모두 봐야 하는데, 그게 그리 쉽지 않지요.
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