Residual Stress in Welds of High Strength Steel( POSTEN60, POSTEN80)

고강도강(POSTEN60, POSTEN80) 용접접합부의 잔류응력

  • 장경호 (중앙대학교 건설환경공학과) ;
  • 이진형 (중앙대학교 대학원 토목공학과)
  • Received : 2004.07.09
  • Accepted : 2004.09.23
  • Published : 2004.10.27

Abstract

Most of ferrous b.c.c weld materials may experience martensitic transformation during rapid cooling after welding. And it is well known that volume expansion due to phase transformation could influence in the case of welding of high tensile strength steels on the relaxation of welding residual stress. To apply this effect practically, it is a prerequisite to establish a numerical model which is able to estimate the effect of phase transformation on residual stress relaxation quantitatively. In this study, we investigated the effect of phase transformation on the relaxation of welding residual stress through experiment. And three-dimensional thermal elastic-plastic FEM analysis is conducted to reproduce the effect of phase transformation on the relaxation of welding residual stress. Also we carried out the analysis of welding residual stress in welds of similar or dissimilar steels considering the effect of residual stress relaxation due to phase transformation.

대부분의 용접재는 용접 후 빠른 속도로 냉각하는 과정에서 재료조직의 변화, 즉 상변태(마르텐사이트변태)가 일어난다. 그리고 이러한 상변태에 의한 체적의 팽창은 특히 고강도강재의 용접시 용접부의 잔류응력완화에 기여한다. 따라서 고강도강을 적용한 강구조물 접합부의 잔류응력 특징을 파악하기 위해서는 고강도강 용접시 상변태가 잔류응력완화에 미치는 효과를 정량적으로 평가할 수 있는 수치적 모델을 확립해야 한다. 본 연구에서는 고강도강 용접시 상변태에 의한 체적의 팽창이 잔류응력 완화에 미치는 영향을 잔류응력 측정 실험을 통하여 조사하였고, 이를 바탕으로 상변태에 의한 잔류응력완화를 고려한 고강도강 및 이종강재 용접접합부의 잔류응력 특징을 3차원 열탄소성 해석기법 개발을 통하여 재현하였다.

Keywords

References

  1. 대한용접학회 학술발표대회 개요집 v.41 상변태에 의한 잔류응력완화효과에 관한 실험적 연구 이진형;장경호;김재환
  2. 대한용접학회지 v.15 no.1 유한요소법을 이용한 용접부의 잔류응력, 변형 및 파괴해석 심용래
  3. 고강도강 교량 적용 설계 및 제작 기술 개발 연구 한국강구조학회
  4. 금속재료 이승평
  5. 대한용접학회 논문집 v.17 no.6 잔류응력 완화에 미치는 상변태의 수치적 모델링 장경복;손금렬;강성수
  6. Journal of JWS v.45 no.7 Effect of Transformation Expansion on Welding Residual Stresses Distributions and Welding Deformation Kunihiko Satoh;Toshio Terasaki
  7. Journal of JWS v.45 Effect of Welding condition on Residual Stresses Distribution in Welded Structures Materials Kumihiko Satoh;Toshio Terasaki
  8. Materials Science and Engineering v.A246 Numerical analysis of GTA welding process with emphasis on post-solidification phase transformation effects on the residual stresses Taljat, B.;Radhakrishnan, B.;Zacharia, T.
  9. 일본강구조학회 논문집 すみ肉溶接で生じる面外變形の防止 Kim, Y.C.;Chang, K.H.;Horikawa, K.
  10. 일본용접학회 논문집 すみ肉溶接で生じる面外變形の生性機構と普遍性の檢證 Kim, Y.C.;Chang, K.H.;Horikawa, K.
  11. 일본기계학회 강연논문집 3次元 有限要素法解析による溶接面外變形の豫測と精度 Kim, Y.C.;Chang, K.H.;Horikawa, K.
  12. 대한토목학회 구조위원회 학술발표회 논문집 필렛 용접에서 생기는 변형 및 잔류응력에 끼치는 용접 제조건의 영향 장경호
  13. 대한토목학회 논문집 v.22 no.2-A 인장력을 받는 이종강재 용접접합부의 잔류응력 해석 장경호;이진형
  14. 한국강구조학회 학술발표대회 논문집 이종강재 접합부의 응력 거동 장경호;이진형
  15. 대한용접학회 학술발표대회 개요집 이종강재 맞대기 용접에 따른 용접부의 잔류응력 특징 장경호;이진형
  16. 한국강구조학회 논문집 v.13 no.4 강관적층용접부 잔류응력의 생성기구 장경호;양성철;강재훈
  17. 6th Japan-Korea Joint Seminar on Steel Bridges(JSSB-JK6) Characteristics of Residual Stress in Welding Joint composed of Different Kind Steels Chang, K.H.;Lee, C.H.;Cho, W.C.
  18. Transaction of ASME v.100 Thermal Stresses in a Submerged Arc Welded Joint Considering Phase Transformation Anderson, B.A.B.
  19. Transaction of JWRI v.27 no.1 Characteristics of Out-of-plane Deformation and Residual Stress Generated by Fillet Welding Kim, Y.C.;Chang, K.H.;Horikawa, K.
  20. Transaction of JWRI v.27 no.2 Production Mechanism of Out-of-Plane Deformation in Fillet Welding Kim, Y.C.;Chang, K.H.;Horikawa, K.
  21. WTIA 46th International Conference Effects of Welding Conditions on Out-of-Plane Deformation and Residual Stress in Fillet Welding Kim, Y.C.;Chang, K.H.;Horikawa, K.
  22. 7th International Welding Symposium v.2 Numerical Simulation of Hot Cracking in Weld Using Temperature Dependent Interface Element Shibahara, M.;Serizawa, H.;Murakawa, H.
  23. 7th International Welding Symposium v.2 Development of Finite Element Method for Seam Welding and Its Application to Optimization of Welding Conditions Murakawa, H.;Minami, H.;Kato, T.
  24. 7th International Welding Symposium v.1 Comparative Study on the Weldability of Different Shipbuilding Steels Laitinen, R.;Porter, D.;Dahmen, M.;Kaierle, S.;Poprawe, R.
  25. 7th International Welding Symposium v.1 High Strenth Steel Weld Metals - Developments with Ni and Mn Kechan, E.;Karlson, L.;Murugananth, M.;Ardren, H.;Bhadeshia, H.
  26. J Iron Steel Inst v.203 Empirical formulae for the calcution of some transformation temperature Andrews, K.W.