START 서브노트 문제:
층상균열(Lamellar Tearing)
(라멜라 테어링)
정답:
정리
정의
강재압연과정에서 냉각속도 차이로 인해 층이 형성되고 용접 시 두께방향으로 수축이 발생하여 결을 따라 찢어짐이 발생하는 현상
발생원인
용접시 열이 가해진 후 냉각되는 과정에서 두께방향으로 인장응력을 받게될 시, 개열현상이 발생한다.
방지대책
- TMCP강 사용 (두께방향 연성확보)
- 용접상세 개선 +그림
정의
층상균열(Lamellar Tearing)이란 견고한 완전구속조건 상태에 있는 용접 접합부에서 용접부의 용착금속이 냉각시 수축함으로써 발생되는 두께방향의 변형에 의해 모재가 갈라지는 것
발생원인
- 용착금속의 여러 층에 대한 국부변형도가 항복변형도보다 커서 발생
- 국부적으로 큰 변형도과 내적 구속의 결합으로 균열 유발
발생현상
강재는 두께방향으로는 높은 강도를 갖고 있으나 탄성한계변형을 초과하는 변형에 대해서는 내하력의 한계를 갖는다. 층상 필릿균열의 단면은 수직방향보다 수평방향으로 뻗은 다층 모양을 하고 있다. 내적구속이란 용착금속의 국부적인 수축에 의한 큰 변형을 억제하는 내적인 구속을 뜩하며 비탄성 변형을 일으키는 성질이 연성이다. 구조재료 중 압연방향에 평행 또는 직각방향으로 하중을 받는 강재만이 이 같은 연성을 나타낸다.
특성
층상균열은 주로 T형 접합 또는 접합 모서리부에서 용접작업이 실시될 때 발생하는데 연결부의 용접수축 변형과 같은 상당한 구속력이 원인이 된다.
용접이 진행되는 동안 용접작업이 끝나면 냉각이 되면서 비금속 모재물과 철 금속 사이의 접촉면에서는 격리가 발생될 정도까지 용접수축 변형도가 증가되며 이때 강에 미시균열이 형성된다. 용접이 완료되었을 때 주위 온도는 계속 하강하므로 변형도는 증가하여 전단파괴에 의한 접촉면 격리로 일어난 단층들은 층상 필릿균열을 이룬다.
층상균열 발생인자
- 연결된 재료의 특성
- 용착금속의 특성
- 구속영향
대책
- 재료의 적절한 선정
- 용접설계 시 **부재방향을 고려한 적절한 절개(Grooving)**와 용접방향을 선정하면 재료의 결함에도 불구하고 층상균열을 피할 수 있다.
- 라멜라 테어의 발생요인에 따른 방지대책은 다음과 같다.
- 개재물에 의한 발생
- 강재선정
- S의 저감
- 진공 탈가스
- 포사류 원소 첨가
- 강재선정
- Z방향 응력
- 구조설계 검토
- 용접설계 검토
- 개선 검토
- 시공법 검토
- 적층법의 검토
- 베터링법
- 저강도 봉의 사용
- 구조설계 검토
- 침입 요인
- 수소침입 변형, 시효감소
- 저수소 용접재료
- P,N의 저감
- 예열, 후열
- 수소침입 변형, 시효감소
- 다른 균열에서 유발
- 용접 재료의 선정
- 용접 시공법의 검토
- 예열, 후열
- 개재물에 의한 발생
END