용접후열처리와 잔류응력이 SM490A의 피로수명에 미치는 영향 (Effect of Postweld Heat Treatment and Welding Residual Stress on Fatigue Life of SM490A)

서지정보

· 발행기관 : 한국철도학회
· 수록지 정보 : 한국철도학회논문집 / 22권 / 6호 / 448 ~ 455페이지
· 저자명 : 구병춘, 서정원, 이찬우, 권석진

초록

SM490A 강재는 용접구조용 강으로 자동차, 조선, 철도차량 등 여러 분야에서 많이 사용되고 있다. 주로 판재를 용접하여 구성품이나 구조물로 만들어 사용하는데 용접에 의해 용접 구조물에는 소성변형이 발생하게 되고 용접후 구조물에는 잔류응력이 남는다. 잔류응력은 구조물의 정적 강도, 피로강도를 저하시킬 수 있으므로 이 잔류응력을제거하기 위하여 용접 후열처리를 하는 것이 일반적이다. 본 연구에서는 다양한 시편을 제작하여 용접 후열처리와 잔류응력이 피로강도에 미치는 영향을 실험적으로 규명하였다. 스트레인 게이지를 사용하여 용접 잔류응력을 측정하였고 한 사이클의 외력이 작용할 때 이 잔류응력이 어떻게 완화되는지도 측정하였다. 그리고 용접 후열처리에 의한 미세조직의 변화를 현미경으로 관찰하여 미세조직이 변하는 것도 밝혔다. 다음으로 후열처리 한 것과 하지 않은 모재 시편의 피로시험을 통하여 후열처리는 피로강도를 15 MPa 증가시키는 효과가 있음을 밝혔다. 마지막으로 미세조직과용접 비드의 영향은 없고 용접 잔류응력만 남아 있는 시편을 제작하고 이 시편으로 피로시험을 하여 용접 잔류응력이피로강도를 33 MPa 낮추는 것을 보여 주었다.

영어초록

SM490A steels are widely used in various fields such as automobile, ship buildings, railway vehicles andwelded structures. Plastic deformation occurs in a welded structure during welding and residual stress remains in thepost-welded structure. Residual stress may lower the static strength and fatigue strength of the structure. In some cases,post-weld heat treatment may be used to remove the residual stress. In this study, the effects of heat treatment and residualstress on the fatigue strength of various specimens were experimentally investigated. Welding residual stress wasmeasured, and how residual stress relaxed when one cycle of external force was applied was also measured. Thechanges of microstructure due to heat treatment after welding were observed under a microscope. The microstructurechanged. It was found that postweld heat treatment had the effect of slightly increasing the fatigue strength of the parentmaterial by 15 MPa. Finally, specimens with residual stresses and without any changes in the structure were fabricated,and fatigue tests were conducted to show that the tensile residual stress lowers the fatigue strength by 33 MPa.

참고자료

· 없음