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수정용접 한 AISI 316L 강의 용접부의 기계적 특성과 입계부식에 관한 연구 원문보기
A Study on the Effect of Mechanical Properties and Intergranular Corrosion for Weldment of AISI 316L Weld-repair

  • 저자

    신지수

  • 학위수여기관

    울산대학교

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    부품소재전공

  • 지도교수

    이광학

  • 발행년도

    2014

  • 총페이지

  • 키워드

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T13540373&outLink=K  

  • 초록

    스테인리스 강은 우수한 내식성과 기계적 성질 때문에 많은 산업에서 널리 사용되 고 있으며 특히 Austenite계 스테인리스 강의 용접기술은 발전 플랜트 및 석유화학 등 에너지 산업에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 화학 제품 운반선 및 해양 작업 지원선과 같이 특정한 화학 제품을 운송하기 위해서 Austenite계 스테인리스 강종으 로 화물창을 제작, 선박에 탑재하고 있으며 이때 사용되는 강재와 용접법은 내식성 및 기계적성질의 유지가 필요하게 된다. 이에 따라 본 연구에서는 탄소함량을 0.03% 미만으로 제어한 4조의 폭 400mm, 길이 600mm, 두께 10mm의 AISI 316L 강을 개선각 40°로 절단하여 용접 (용접입 열량 13.10KJ/Cm)을 실시하였다. 그 중 시편 3조는 다시 개선면을 절단하여 용접입 열량 변화를 9.0KJ/Cm, 10.86KJ/Cm, 12.51KJ/Cm로 하여 수정용접을 실시하고 합 금원소, 금속 결정입자 크기의 관련성에 따른 열영향부의 조직변화와 기계적 특성 및 화학조성과 냉각속도에 따른 입계부식 특성의 변화에 대해 연구하였다. Schaeffler diagram에 의해 δ-Ferrite 양(Ferrite Number)을 예측한 결과, 4조 시편 모두 9% 미만임을 확인할 수 있었다. 인장 강도의 변화는 본용접 및 수정용접의 경우 모두 용접 열영향부에서 파단이 발생하였지만 노르웨이 선급 협회에서 요구하는 항복강도와 인장강도 값을 만족하였다. 충격시험의 경우, 시그마 취화에 의한 인성저하로 인해 모재보다 상대적으로 낮은 값이 측정되었다. 본용접 및 수정용접 시 용접 열사이클이 예민화가 쉽게 발생할 수 있는 온도와 시간적인 조건을 만족하는 용접부의 2~4mm 이내에서 입계부식을 확인하였다. 낮은 전류의 조건으로 수정용접(R3)을 한 경우, 느린 냉각속도로 인해 Austenite 조직의 크기가 다른 시편들에 비해 상대적으로 조대해지고, 용접부 및 열영향부가 입계부식을 야기하는 예민화 온도보다 높은 온도에서 긴 시간 동안 유지됨으로써 입계부식을 야기시키는 Cr 탄화물의 생성이 적고, 또한 용접을 하면서 제어된 불순물 특히, C 함량이 0.03% 미만으로 측정 되어짐으로써 입계부식은 발견되지 않았다. 이 뿐만 아니라 저전류의 용접은 각변형이 거의 없었으며 용접패스 수가 4회로 동일 두께의 부재에 비하여 3패스의 절감이 가능하고, 용접생산성은 57% 향상 시킬 수 있었다.


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