船體用 壓延鋼材의 濕式 水中 아크 熔接部의 機械的 特性에 關한 硏究

Abstract

산업발전이 급속히 진행되어 철강구조물은 점점 대형화되고 있으며, 또 그 형상이 더욱 복잡해지고 있어 수중에서의 조립 및 시공 작업이 점차 증가하게 될 것으로 예상된다. 그러므로 기존의 대형 해양구조물의 정비 및 보수 수단으로, 대형 선박의 국부적인 손상 및 부식 등에 대한 정비 및 보수, 또한 긴급 해난구조용으로도 수중용접에 대한 기술이 연구 개발되어 필요한 자료와 정보가 제공되어야 한다. 아울러 습식 수중 아크용접에 대한 기술개발을 위해서는 먼저 체계적이고 학문적인 연구가 선행되어야 할 것이다. 습식 수중 아크용접은 용접분위기가 주로 해수 중이므로 용접 중 아크의 불안정성, 용접비드 형상의 불균형, 용접이음부의 성능부족, 금속학적인 문제점, 시공 상의 문제점 등 여러 가지 어려움이 많으므로 이 모든 문제들을 해결해야 한다. 본 연구에서 선체용 압연강재의 습식 수중 아크용접에 관한 기초연구를 바탕으로 해양구조물에 이용될 수 있는 습식 수중 아크용접의 기술수준 향상에 기여하고, 또 국내외에서 최고의 품질을 가진 6종류의 수중 피복 아크용접봉을 실험재료로 사용하여 그 결과를 비교 분석함으로써 이들의 실용화에 필요한 기초자료를 제공하였다. 수중용접은 건식용접과 습식용접으로 대별 할 수 있다. 건식용접은 수중의 용접할 지점에 사람이 들어갈 수 있도록 적당한 격실을 설치하고, 그 안의 물을 제거시켜 육상의 조건과 똑같이 만들어서 용접하는 방법이다. 주로 인장강도가 높아야 하는 해상구조물을 제작하는 작업에 많이 이용된다. 장점으로는 육상용접과 똑같은 조건이므로 인장강도와 연성이 우수하다. 단점으로는 준비과정이 복잡하고, 시간과 소요경비가 과다하게 든다. 습식용접은 건식용접과 달리 잠수사가 직접 수중에 노출된 채 용접하는 방법으로 수중용접의 대표적인 방법이다. 습식 수중 용접은 건식수중 용접에 비해 인장강도는 80%, 연성은 50%로 판정되었다. 따라서 본 연구에서는 선체용 압연강재의 습식 수중 아크용접에 관한 기초연구를 바탕으로 용접부의 아크 안정성, 비드 외관, 다층 용접부의 매크로 단면 조직과 현미경 미세조직, 열영향부의 금속조직변화, 인장강도, 충격강도, 굽힘강도, 경도분포, 동전위 분극시험을 통한 부식전위 및 부식 특성을 조사 평가하였다.