열가공제어한 저탄소강의 용접부 기계적성질에 미치는 용접기법의 영향

Effects of Different Welding Techniques on the Mechanical Properties of Weld Zones in LC-TMCP Steel

고효율 용접 기법에 따른 TMCP강의 기계적 성질을 연구한 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있다. SSAW(Single SAW) 및 TSAW(Tandem SAW)의 WM(Weld Metal)에서는 PAGB(Prior Austenite Grain Baoundary)를 따라 GBF(Grain Boundary Ferrite)가 생성되고 그 측면에서 FSP(Ferrite Side Plate)가 발달하는 모습이 관찰되며, 특히 염기도가 낮고 입열량이 높은 TSAW는 더욱 조대하게 나타난다. 한편, EGW(Electro Gas Welding)의 WM에서는 GBF 및FSP는 거의 관찰되지 않고 미세한 입내 AF(Acicular Ferrite) 및 PF(Polygonal Ferrite)가 관찰된다. HAZ(Heat Affected Zone)에서는 입열량이 높아질수록 B(Bainite), AF와 같은 저온 변태상의 분율이 감소하고 GBF 및 FSP, PF 등과 같은 초석페라이트의 분율이 증가하는 경향이 나타나며, 또한 결정립 크기도 조대화되는 경향을 나타낸다. WM의 경도는 입열량과 무관하게 EGW, SSAW, TSAW 순으로 높게 나타나며, HAZ의 경도는 입열량이 높아질수록 연화폭이깊어지고 최저값 또한 낮아지는 경향을 나타낸다. 입열량이 증가할수록 용접부의 이음강도가 낮아지는 경향이 나타나지만, 적용된 모든 용접기법의 용접부 이음강도는 모재에서 요구되는 값 이상을 만족하는 결과를 나타낸다.

This study investigated the mechanical properties of thermal mechanical control process steel and obtained the following results. In a welded metal (WM) subjected to both single submerged arc welding (SSAW) and tandem SAW (TSAW), grain boundary ferrite (GBF) was generated along with a prior austenite grain boundary and ferrite side plate (FSP). In particular, TSAW with low basicity and a high heat input yielded coarser results than those of SSAW. In the heat affected zone (HAZ), as the heat input increased, the fraction of low-temperature transformation products such as bainite and acicular ferrite decreased, whereas the fraction of primary ferrites such as GBF, FSP, and polygonal ferrite (PF) tended to increase, and the grain size tended to coarsen. The hardness value of the WM increased in the order of electro gas welding, SSAW, and TSAW regardless of the heat input, and the hardness value of the HAZ tended to increase the softening width and decrease the minimum value with an increase in the heat input. Finally, the joint strength of the weld zone tended to decrease as the heat input increased. However, the joint strength of the weld zone under all the applied welding techniques met the value required by the base metal.