용접방법에 따른 잔류응력 및 용접효과 특성 비교 연구 = A comparative study of residual stresses and welding effect depending on the welding method

국문 초록 (Abstract)

국문초록

용접구조물은 작업시 활용되는 용접열에 의해 잔류응력이 발생하게 되며이는 구조물의 수명 및 강도에 부정적인 영향을 주게 된다. 용접부의 잔류응력은 용접 작업시 작용하는 고온의 열과 냉각과정에서 온도차가 발생하게 되며 용접 용융부에 집중되는 국부적인 온도차에 의하여 용접 용융부(비드)와 열 영향부(HAZ) 그리고 모재의 조직으로 나뉜다. 이 온도변화에 따라서 금속조직은 냉각 후 그 재료의 조직이 변형된 상태에서 잔류응력이 존재하게 되며 이는 피로수명과 취성파괴를 평가하기 위해서는 용접부의 잔류 응력 분포의 파악과 평가가 요구된다.
일반적인으로 철강 재료와 비철금속의 접합에 많이 사용 되는 용접법으로GTAW와 FCAW가 있다. GTAW 용접법은 열 집중이 우수하며 FCAW는은 자동화가 용이하고 용착효율이 좋다.
본 연구에서는 일반적으로 산업현장에서 많이 쓰이는 SS400재질의 판두께 6mm의 시편험을 각각 GTAW와 FCAW를 적용하고 용접 횟수를 다르게 하여 시편을 제작하였다. 시편의 결정구조를 매크로법으로 거시적으로 관찰하였으며 유한 요소법을 통해 두 시편의 잔류응력을 비교하여 통해 각각의 용접방법에 따른 차이점과 특성에 대하여 연구하였다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 목 차 Ⅰ
• 표 목 차 Ⅲ
• 그림목차 Ⅳ
• 국문초록 Ⅴ
• 목 차
• 제1장 서 론
• 제1절 연구의 배경 및 목적 1
• 제2절 연구의 범위 및 방법 2
• 제2장 이론적 고찰 및 최근 연구 동향
• 제1절 가스텅스텐 아크용접(GTAW) 4
• 제2절 플럭스코어드코어드 아크용접(FCAW) 12
• 제3절 최근 연구 동향 14
• 제3장 시험편 제작 및 시험방법
• 제1절 시험편 제작 15
• 1. GTAW 적용 Butt 용접 시험편 17
• 2. FCAW 적용 Butt 용접 시험편 19
• 제2절 열영향부 조직시험 21
• 제3절 시험편 열탄소성 해석 26
• 1. 용접 열원 모델 26
• 2. 유한요소 해석 모델 28
• 3. 냉각 조건 29
• 4. 재료의 특성 및 경계 조건 30
• 5. 열탄소성 해석 31
• 가. 1 pass welding 32
• 나. 3 pass welding 35
• 제4절 열탄소성 해석 결과 비교 39
• 제5장 결 론 41
• 참고 문헌 42
• ABSTRACT 44