Production Mechanism of Residual Stress Generated by Multi-Pass Welding of the steel Pipe

강관 적층용접부 잔류응력의 생성기구

  • 장경호 (중앙대학교 건설환경공학과) ;
  • 양성철 (중앙대학교 대학원 토목공학과) ;
  • 강재훈 (중앙대학교 건축학과)
  • Received : 2001.05.03
  • Published : 2001.08.27

Abstract

The characteristics and production mechanism of residual stress generated by multi-pass welding of the steel pipe were elucidated from the results of three-dimensional thermal elastic-plastic FEM analysis. When the steel pipe was jointed by multi-pass welding, the stress components of circumferential direction and radial direction near welded joints on the inner surface and the outer surface of the pope were tensile. The stress component of axial direction on the inner surface was tensile and on the outer surface was compressive. On the other hands, the production mechanism of residual stress generated by multi-pass welding of the steel pipe was investigated. Residual stress generated by welding of the steel pipe was investigated not only by the thermal history but also by geometrical shape. Then, the generality of the production mechanism of residual stress generated by multi-pass welding was confirmed.

강관 적층용접부에서 발생하는 잔류응력의 특징과 생성 메커니즘을 밝히기 위해 유한요소법을 이용한 3차원 열탄소성 해석을 수행하였다. 용접에 의해 강관을 접합할 때, 원주방향잔류응력과 두께방향잔류응력은 강관 내 외부에서 모두 접합부에서 인장응력이 발생하고, 길이방향잔류응력은 강관 내무에서 인장응력, 외부에서 압축응력이 발생된다. 또한 강관 적층 용접부의 잔류응력 생성기구를 명확히 하였다. 그 결과, 강관의 용접에 의한 잔류응력은 열응력에 의해 발생 할 뿐만 아니라, 강관의 기하학적 형상변화에 의한 영향도 받는다는 것을 밝혔다. 그리고, 용접조건과 강관의 제원이 달라질 경우에도 잔류응력 생성기구가 변함이 없음을 밝혔다.

Keywords

Acknowledgement

Supported by : 중앙대학교

References

  1. 한국구조학회 학술발표회 논문집 적층용접에서 발생하는 변형 및 잔류응력의 특징 장경호
  2. 대한토목학회 학술발표회 논문집 매설 강관 접합부의 응력 거동 장경호;양상철
  3. 대한용접학회 학술발표회 논문집 강관용접부의 잔류응력의 특징 장경호;양성철
  4. 한국전산구조공학회 학술발표 논문집 v.13 no.2 3차원 유한요소해석에 의한 용접응력과 변형의 해석 및 정도 장경호;이상형
  5. 한국 강구조학회 논문집 v.12 no.3 공용중 보수용접에 의한 용접부의 응력 및 변형의 거동 장경호;이상형
  6. December v.27 no.2 Transaction of JWRI Y. C. Kim;K. H. Chang;Horicawa
  7. 대한용접학회지 v.15 no.2 열통관의 원주용접시 발생되는 잔류응력에 관한 실험적 연구 엄동석;유기열
  8. 대한용접학회 학술발표회 논문집 파이프 정층 용접부 잔류응력의 거동 장경호;양성철;박정웅;신영의