용접후열처리와 잔류응력이 SM490A의 피로수명에 미치는 영향

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.

키워드