Effect of carbon content on high heat input HAZ impact toughness of TMCP steel. In order to ensure impact toughness in heat affected zones (HAZ) when using high heat load welding, it is imperative to use TMCP alloy steel containing Ti and V. Therefore, it is important to evaluate the weldability for high heat load welding on this steel steel according to the carbon content.
In this study, the effects of carbon content on impact toughness in TMCP steel HAZs were investigated for high heat input welding. Furthermore, by reducing the Ac3 temperature of the steel, the increased carbon content increased the width of the CGHAZ, which is detrimental to the impact strength.
연구 배경
연구 목적
합금성분 특성
EGW (Electro Gas Welding)
일렉트로가스 용접은 그림 2-2와 같이 CO2 가스의 차폐분위기에서 플럭스아크용접을 적용하여 맞댐이음을 수직자세로 용접하는 방법으로 플럭스코어드아크용접의 특별한 형태로 볼 수 있다 . 즉, 이 용접기술에서는 용탕을 보호하기 위해 와이어가 포함된 슬래그를 아크의 열로 녹여 용탕의 표면과 비드를 덮으면서 동시에 CO2를 산소로 사용하는 것이다. 이중 보호를 제공하는 보호 가스. 그 분위기에서는 와이어 가이드 노즐을 통해 용접 와이어를 공급함으로써 아크가 발생하고, 아크의 열에 의해 용접 와이어와 모재가 녹아 용융 풀이 형성됩니다.
용접은 수직자세로 진행되며 수냉식 슬라이딩판이 설치되어 모재 표면에 용탕이 흐르는 것을 방지하고 용접속도에 따라 미끄러지도록 설계되어 있습니다. 뒷면에 수냉식 슬라이딩 판을 표면으로 사용하는 경우도 있지만 대부분의 작업장에서는 세라믹 베이스를 부착하여 용접하고 용접이 완료된 후 제거합니다.
HAZ의 미세조직
Martensite-Austenite constituent
용접기기 및 용접조건
미세조직 분석
샤르피 충격 시험
이를 통해 측정한 USE는 EG-C15의 경우 약 202J로 탄소 함량이 증가할수록 충격인성이 감소하여 샤르피 흡수에너지가 다른 강에 비해 낮았으며 DBTT도 비슷한 경향을 보였다. 본 연구에서 나타난 HAZ 미세구조는 탄소함유량에 따른 냉각속도와 형상에 따라 Bainitic Ferrite(BF), Accular Ferrite(AF), Grain Boundary Ferrite(Boundary Ferrite)로 분류된다. GBF), 다각형 페라이트 및 펄라이트(P). 수백 μm로 구성된 입계 페라이트를 관찰할 수 있으며, 2차상인 Lath로 구성된 베이니틱 페라이트가 수십 μm 이상으로 조대하게 형성되어 있다(그림 4-6 b, d). 이러한 구조는 주로 오스테나이트 결정립계입니다. ( 이전 오스테나이트립(Boundary)은 결정립이 큰 것이 특징이며, 핵생성되어 성장하기 때문에 한 방향으로 성장한다.
위의 세 가지 조건에서 융합선의 위상 분율은 그림 4-9에 요약되어 있습니다. GBF 분율은 세 가지 조건에서 큰 차이를 보이지 않았으며, EG-C07에서는 탄소 함량이 낮아 다른 두 조건에 비해 PF 분율이 높았다. 또한, 고입열 용접의 경우 이상영역에 생성된 마르텐사이트-오스테나이트 성분(이하 MA상이라 함)의 조대화와 함께 지층의 분율 및 형상을 분석하는 것이 중요하다. ] 그러므로 ICHAZ.
그림 4-5에서 보는 바와 같이 냉각속도를 동일한 비율로 제어하더라도 첨가제를 변경하면 미세구조의 차이가 발생하는 것을 확인할 수 있으며, 경우에 따라서는 두 상 사이에 첨가원소의 분포가 발생하는 경우도 있다. , 이들 원소는 페라이트와 오스테나이트 사이의 경계면에서 농도 구배를 일으키고, 이는 상변태에 영향을 미칩니다. [21-24] 본 연구에서 탄소는 오스테나이트를 안정화시킵니다. 원소로서, 추가 원소의 분포로 인해 탄소 함량이 증가하면 조직의 경화성이 증가합니다. 결과적으로, 본 연구의 결과에서 관찰된 바와 같이, 탄소 함량이 증가함에 따라 BF 또는 WSF의 상분율이 증가하는 것으로 관찰되었다. 융합선을 시작으로 융합선 + 2mm까지 1mm 간격으로 시험을 진행하였으며, 모든 조건에서 융합선으로부터의 거리가 멀어질수록 충격인성이 증가하는 것으로 관찰되었다.
탄소함량이 가장 높은 조건인 EG-C15에서는 융합선에서의 평균 충격인성이 34J로 가장 낮은 충격강도 값을 보였다. 따라서, 형성된 미세구조의 변화로부터 융합선에서의 내충격성의 변화를 유추할 수 있다. 특히, 탄소 함량이 가장 높은 상태의 경우에는 융해선 부근의 결정립 내에 조대한 P(펄라이트)가 존재하며, 열영향부의 최고 온도가 높아지는 영역에서는 탄소 함량이 증가함에 따라 용접 시 이상부위의 온도범위인 MA(Marteniste-오스테나이트 성분의 분율)도 증가하였다.
각 조건을 비교해 보면, 모든 노치 위치에서 흡수된 샤르피 에너지가 높고, 탄소 함량이 가장 낮은 조건에서 상대적으로 높은 전단파괴율이 발생함을 확인할 수 있다. 융합선의 +2mm 영역에서는 미세화된 결정립으로 인해 균열 전파 경로가 변경되었다. 최근 선박의 대형화로 인해 두꺼운 강판 사용으로 인한 생산성 확보가 요구되고 있습니다.
본 연구에서는 TMCP강의 고입열 용접에서 탄소함량이 열영향부의 충격강도에 미치는 영향을 연구하였다.
