용접 열영향부 경도 측정

목차

1. 실험목적
2. 실험재료 및 장비
3. 실험방법
4. 관련이론
5. 실험결과
6. 결론
7. 참고문헌

본문내용

1. 실험목적
탄소강 및 고장력강 용접 후 열영향부(HAZ)와 모재의 경도 측정과 이에 따른 균열 발생에 대해서 알아본다.

2. 실험재료 및 장비
탄소강 시편, 고장력강 시편, 용접기(GMAW), 열간 마운팅 기기, solid wire, 절삭기, 부식액(5% 나이탈), sand paper, 폴리싱 기기, 비커스 경도계 등

3. 실험방법
① 아래의 table.1과 같은 조성의 탄소강, 고장력강 시편을 준비한다.
table.1) 탄소강 및 고장력강 조성

② 아래의 table.2의 조건으로 시편을 용접한다.
table.2) 용접조건

③ 용접한 탄소강, 고장력강 시편을 적절한 크기로 절삭하여 열간 마운팅을 실시한다.
④ 시편을 sand paper(100, 400, 800, 1200, 2000)로 연마한다.
⑤ 천연마를 실시한다.
⑥ 5% 나이탈 부식액을 이용하여 시편을 부식한다.
⑦ 비커스 경도계를 이용하여 1kg의 하중과 0.5mm간격으로 경도를 측정한다.

<중 략>

- 확산성 수소, 경화 조직, 구속 조건, 저온
① 확산성 수소
수소는 용접부에서 용융된 액체금속의 수소 용해도가 고체금속에 비해 훨씬 크기 때문에 용융지로 모이게 되고 집적된 수소들은 응고 종료 후 방출이 되지만 일부가 용접금속으로부터 농도가 낮은 HAZ부로 이동하여 수소유기균열을 발생한다.
② 경화 조직
일반적으로 경도가 높거나 취성이 큰 조직이 수소유기균열에 민감하다.
③ 구속 조건
용접부의 잔류응력은 거의 항복강도 수준까지 올라갈 수 있으며 언더컷, 과도한 상부 비드와 하부 비드 그 외의 응력 집중부도 균열의 발생을 조장한다.
④ 저온
온도에 대단히 민감하여 150°C이상의 온도에서는 수소가 쉽게 확산되고 소재 고유의 파괴 저항성 때문에 잘 발생되지 않는다.
- 100°C이하의 온도에서도 확산도가 급격히 저하하기 때문에 쉽게 발생되지 않는다.
수소유기균열은 -100~150사이의 온도에서 고립된 수소가 HAZ로 이동하여 발생된다.

참고 자료

재료의 용접성 및 실험 교재 (‘Welding Metallurgy’, Sindo Kou)
‘용접 야금학’, 오범석 저, 2003. 01