본 장에서는 3장에서 수행한 열전도 해석모델의 온도 결과값을 열하중으로 간주 하여 열탄소성 해석을 실시하였다. 또한 수냉 적용 유무에 따른 T-이음부의 용접 잔류응력 및 변형의 분포 특성을 비교 및 고찰하였으며, 이에 대한 용접부의 역학 적 특성은 다음과 같다.
1) 수냉 적용 유무에 따른 열탄소성 해석결과를 비교하였을 때 좌측 용접선에서 발생하는 최대 잔류응력의 경우 수냉을 적용하지 않은 기존 용접방식(216MPa) 대 비 수냉을 적용한 이격거리 35mm(176MPa), 50mm(178MPa) 조건에서 약 19% 정도의 잔류응력이 저감되어 나타남을 확인하였다. 그러나 용접아크와의 이격거리가 가장 먼 이격거리 65mm(199MPa)의 경우 잔류응력 저감효과가 감소함을 알 수 있다.
2) 좌측용접선에서 발생하는 최대 변위의 경우 수냉을 적용하지 않은 기존 용접 방식(1.49mm) 대비 수냉을 적용한 이격거리 35mm(1.38mm) 조건에서 최대 약 7.4%
정도의 변위가 저감되어 나타났다. 또한 이격거리 50mm(1.40mm), 65mm(1.43mm) 조 건의 경우 각각의 저감률은 6%, 4% 으로 용접아크와의 이격거리가 근접할수록 용 접변형의 크기가 점차 감소함을 확인하였다.
3) 용접부의 경도 분포 특성을 살펴본 결과 수냉을 적용하지 않은 기존 용접방 식 시험편 경도의 크기는 용착금속부(233Hv), 열영향부(290Hv), 모재부(192Hv)로 나타났으며, 수냉을 적용한 시험편의 경우 용착금속부(241Hv), 열영향부(310Hv), 모재부(218Hv)로 상대적으로 높은 크기의 경도값이 나타났다. 이는 용접부에 분사 된 물의 강제 냉각효과로 급격하게 온도가 감소하기 때문이라 사료된다.
제 5 장 결 론
본 연구에서는 수냉법 적용 유무에 따른 용접 잔류응력 및 변형 저감 특성을 고 찰하기 위하여 T-이음부에 대해 열전도 및 열탄소성 해석을 수행하였다. 해석결과 수냉을 적용한 시험편에서 수냉을 적용하지 않은 기존 용접방식에 비해 잔류응력 과 용접변형이 감소되어 나타남을 확인하였다.
1) 이격거리에 따른 용접부의 열적 특성을 살펴본 결과 용접아크와의 이격거리가 근접한 조건일수록 온도의 감소폭이 점차 증가되며, 이격거리 35mm 조건의 경 우 용착금속부, 열영향부, 모재부의 온도가 수냉을 적용하지 않은 기존 용접 방식에 비해 각각 246K, 178K, 42K 만큼 감소되어 나타났다.
2) 이격거리에 따른 용접부의 잔류응력 분포 특성을 살펴본 결과 용접아크와의 이격거리가 근접한 조건일수록 잔류응력의 크기가 점차 감소되며, 이격거리 35mm 조건의 경우(176MPa) 기존 용접방식(216MPa) 대비 약 19% 정도 저감됨을 확인하였다.
3) 이격거리에 따른 용접부의 변위 분포 특성을 살펴본 결과 용접아크와의 이격 거리가 근접한 조건일수록 변위의 크기가 점차 감소되며, 이격거리 35mm 조건 의 경우(1.38mm) 기존 용접방식(1.49mm) 대비 약 7.4% 정도 저감됨을 확인하 였다.
4) 수냉법 적용 유무에 따른 용접부의 경도 분포 특성을 살펴본 결과 이격거리 35mm 조건에서 용착금속부(241Hv), 열영향부(310Hv), 모재부(218Hv)로 나타났 으며, 기존 용접방식의 경우 열영향부(233Hv), 용착금속부(290Hv), 모재부 (192Hv)로 수냉 적용에 따라 경도값이 증가함을 확인하였다.
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