강재 저온·고온균열

정의

용접 균열은 크게 고온균열과 저온균열로 나뉜다.

고온균열은 용접금속이 응고하는 순간 생기는 균열이다.

저온균열은 용접부가 약 300℃ 이하로 식은 뒤 지연되어 생기는 균열이다.

두 균열의 비교

두 균열은 발생 온도와 원인이 다르므로 대책도 다르다.

고온균열은 저융점 편석과 구속이 핵심 원인이다.

저온균열은 수소, 경화조직, 잔류응력이 겹칠 때 생긴다.

답안에서는 원인과 대책을 짝지어 쓴다.

저온균열 발생 메커니즘

저온균열은 수소, 경화조직, 잔류응력이 함께 있을 때 생긴다.

확산성 수소가 열영향부의 경화조직에 모여 재료를 취화시킨다.

여기에 인장 잔류응력이 작용하면 냉각 후 수 시간에서 24시간 뒤 균열이 생긴다.

그래서 저온균열을 지연균열이라고도 한다.

탄소당량 계산

탄소당량은 강재의 화학 성분으로 저온균열 감수성을 판단하는 값이다.

각 원소 함량을 식에 넣어 계산한다. Mn은 6, Cr·Mo·V는 5, Ni·Cu는 15로 나눈다.

계산하면 CE는 0.477%다. 0.48% 안팎이면 예열과 저수소계 용접봉을 검토한다.

탄소당량이 높을수록 경화성이 커져 저온균열 위험이 증가한다.

예방 대책

두 균열은 원인이 다르므로 대책도 다르게 세운다.

고온균열은 불순물 저감과 구속 완화, 입열 조절로 막는다.

저온균열은 저수소계 용접봉, 건조, 예열, 후열처리로 막는다.

예열 온도는 강종과 판 두께에 따라 다르므로 해당 공사 시방서 값을 우선한다.

정리

마지막으로 핵심을 정리한다.

고온균열은 응고 직후 약 1000℃ 이상에서 입계를 따라 생긴다.

저온균열은 냉각 후 수소와 경화조직, 잔류응력이 겹쳐 지연되어 생긴다.

탄소당량과 대책을 짝지어 쓰면 답안 점수가 높아진다.