KR100514310B1 - Electrotransport Treatment Device of Welded Structures and Treatment Method thereof - Google Patents
Electrotransport Treatment Device of Welded Structures and Treatment Method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR100514310B1 KR100514310B1 KR10-2003-0031536A KR20030031536A KR100514310B1 KR 100514310 B1 KR100514310 B1 KR 100514310B1 KR 20030031536 A KR20030031536 A KR 20030031536A KR 100514310 B1 KR100514310 B1 KR 100514310B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- welding
- hydrogen
- power supply
- welded
- contact electrode
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
- B23K31/12—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to investigating the properties, e.g. the weldability, of materials
- B23K31/125—Weld quality monitoring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Butt Welding And Welding Of Specific Article (AREA)
- Arc Welding In General (AREA)
Abstract
본 발명은 용접구조물의 전기전송 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 용접구조물의 전기전송 처리장치는, 용접부에 용해된 확산성 수소에 기인한 용접구조물의 수소기인균열의 발생을 완화 또는 제거하기 위한 용접구조물의 전기전송 처리장치에 있어서, 직류전원을 공급하는 직류전원공급부; 및 상기 직류전원공급부에 전기적으로 연결되며, 상기 직류전원공급부로부터 직류전원이 공급될 때 상기 용접부 내부로 전류가 흐르도록 상기 용접부의 외면에 접촉 배치되어 직류전원공급시 상기 용접부 내부의 상기 확산성 수소를 제거하는 접촉전극부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 용접부에 용해된 확산성 수소에 기인한 수소기인균열 발생을 단시간에 완화하거나 제거하여, 용접 완료 후 후열처리를 위하여 과다한 비용이 소요되는 것을 방지하고 또한 원전설비 템퍼 비드(temper bead) 보수용접부에 대한 비파괴검사 대기시간을 단축 또는 제거함으로써 신규 원전의 제작 및 건설 공기 지연과 가동 원전의 가동률 저하를 방지할 수 있게 된다. The present invention relates to an apparatus for transmitting electricity of a welded structure and a processing method thereof. The apparatus for electrotransmission of a welded structure according to the present invention is an electrotransmission apparatus for welded structures for alleviating or eliminating the generation of hydrogen group cracks in the welded structure due to diffused hydrogen dissolved in the welded portion. DC power supply for supplying; And electrically connected to the DC power supply unit and disposed in contact with an outer surface of the welding unit such that a current flows into the welding unit when the DC power is supplied from the DC power supply unit. It characterized in that it comprises a; contact electrode portion for removing. This reduces or eliminates the occurrence of hydrogen group cracks due to the diffusive hydrogen dissolved in the welding portion in a short time, thereby preventing excessive cost for post-heating treatment after the completion of welding, and repairing the nuclear power plant temper bead By shortening or eliminating non-destructive inspection waiting time for welded parts, it is possible to prevent delays in the construction and construction of new nuclear power plants and lowering the operation rate of operating nuclear power plants.
Description
본 발명은, 용접구조물의 전기전송 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 용접부에 용해된 확산성 수소에 기인한 용접구조물의 수소기인균열의 발생을 완화 또는 제거하기 위한 용접구조물의 전기전송 처리장치 및 그 처리방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for electrotransmission of a welded structure and a method of treating the welded structure, and more particularly, to a welded structure for mitigating or eliminating the generation of hydrogen group cracks in the welded structure due to the diffusible hydrogen dissolved in the welded portion. The present invention relates to an electrical transmission processing apparatus and a processing method thereof.
저합금 고장력강을 용접할 때 저온균열이 발생하는 경우가 많다. 이 저온균열의 주원인은 용접 중에 용접금속에 용해된 수소인데, 이 수소는 냉각 중에 확산되며, 특히 용접열에 의해 경화된 지단부(止端部), 루트부 등의 응력 집중부에 모여서 균열을 발생시키게 된다. 용접금속에 용해된 확산성 수소가 많을수록, 또 응력이 높을수록 이러한 저온균열 즉 수소기인균열이 발생하기 쉽고, 확산성 수소의 양이 많을수록 낮은 응력에서 수소기인균열이 발생한다는 것은 잘 알려져 있다. 이와 같은 용접에 의한 수소기인균열의 발생을 회피하기 위해서 종래부터 용접 시에 예열을 실시하거나 용접 직후에 적정한 후열을 실시하기도 하고 저수소계의 용접재료를 사용하기도 하였다. 그런데 저수소계 용접재료를 사용한다 하여도 고장력강의 경우에는 강도 확보를 위해 합금원소를 다량첨가하고 있으므로 수소기인균열 방지의 관점에서는 용접 시의 예열 또는 후열과정이 필수적으로 요구되는 과정이라 할 수 있다. 그러나 용접에 있어서 예열 및 후열을 실시한다는 것은 용이한 일이 아니며 많은 시간을 요하는 것이어서, 용접작업 비용의 증대나 용접작업 능률의 저하를 초래하게 된다. Low temperature cracks often occur when welding low alloy high tensile steel. The main cause of this low temperature crack is hydrogen dissolved in the weld metal during welding, and the hydrogen diffuses during cooling, and especially, cracks are formed in stress concentrations such as the edges and roots hardened by welding heat. Let's go. It is well known that the more the diffusible hydrogen dissolved in the weld metal and the higher the stress, the easier it is to produce such a low temperature crack, that is, the hydrogen-based phosphorus crack. In order to avoid the generation of hydrogen-based cracks by welding, conventionally, preheating during welding, proper postheating immediately after welding, or low hydrogen welding materials have been used. However, even in the case of using a low-hydrogen-based welding material, in the case of high tensile steel, an alloy element is added in order to secure strength, and thus preheating or post-heating during welding is an essential step in preventing hydrogen-based cracking. However, pre-heating and post-heating in welding are not easy and require a lot of time, resulting in an increase in welding work cost and a decrease in welding work efficiency.
한편, 현재 저합금 고장력강으로 이루어진 용접 구조물 예를 들면 발전소, 플랜트 등의 산업구조물의 경우 용접 완료 직후 잔류응력제거 후열처리를 수행하도록 하고 있으나, 용접 완료 직후 잔류응력제거 후열처리를 수행하지 못하는 경우에는 수소기인균열 발생을 완화 또는 제거하기 위하여 약 300℃, 4시간의 조건으로 별도의 후열처리를 수행하도록 하고 있다. Meanwhile, in the case of welding structures made of low alloy high tensile steel, for example, industrial structures such as power plants and plants, the post-heat treatment of residual stress removal is performed immediately after the completion of welding. In order to alleviate or eliminate hydrogen-based phosphorus crack generation, a separate post-heat treatment is performed at about 300 ° C. for 4 hours.
그러나, 용접 완료 후 수소기인균열 발생을 완화 또는 제거하기 위하여 별도의 후열처리를 시행하는 방법은, 산업구조물에 용접부가 많을수록 별도의 후열처리를 위한 열원을 유지시키는 추가비용이 과다하게 들 수 있는 문제점이 있었다. However, the method of performing a separate post-heat treatment to alleviate or remove hydrogen-based cracking after completion of welding has a problem that an additional cost for maintaining a heat source for a separate post-heat treatment is increased as the number of welds in the industrial structure increases. There was this.
또 한편, 원전설비 용접부의 경우에는 일정시간이 경과하게 되면 보수 용접이 필요한데, 이러한 원전설비 용접부의 보수 용접은 원전 적용 기술기준인 ASME B&PV Code Sec.III와 XI에 따라 수행되게 된다. 이에 의하면 원전설비 용접부의 보수 용접 후에는 후열처리를 수행하도록 규정되어 있으며 이러한 규정에 의한 후열처리가 불가능하거나 실질적이지 못한 경우에는 템퍼 비드(temper bead) 용접을 수행하고 템퍼 비드 용접 완료 후에는 수소기인균열 발생 가능성 때문에 용접 완료 후 48시간 경과 후 주변온도에서 템퍼 비드(temper bead) 보수용접부에 대한 비파괴 검사를 수행하도록 규정하고 있다.On the other hand, in the case of nuclear power plant welds, maintenance welding is required after a certain time has elapsed. The repair welding of such nuclear plant welds is performed according to ASME B & PV Code Sec. III and XI, which are the technical standards for nuclear power plants. According to this, post-heat treatment is required to perform post-heat treatment after repair welding of nuclear power plant welding. If post-heat treatment according to these regulations is impossible or not practical, temper bead welding is performed, and after completion of temper bead welding, Because of the possibility of cracking, it is specified that non-destructive testing of temper bead repair welds should be carried out at ambient temperature after 48 hours of welding completion.
그런데, 원전설비 용접부의 보수용접을 위하여 템퍼 비드 보수용접을 수행하는 경우에 있어서는, 수소기인균열 발생 가능성 때문에 템퍼 비드 보수용접부에 대한 비파괴검사를 위하여 많은 지연시간을 필요로 하므로 신규 원전의 제작 및 건설 공기 지연과 가동 원전의 이용률 저하를 가져오는 문제점이 있었다.However, in the case of performing temper bead repair welding for repair welding of nuclear power plant welding facilities, a large delay time is required for non-destructive inspection of the temper bead repair welding due to the possibility of occurrence of hydrogen-based cracking, and thus, the construction and construction of a new nuclear power plant. There was a problem that the air delay and the utilization of the nuclear power plant is lowered.
이상과 같이, 용접구조물의 용접부에 용해된 확산성 수소에 기인한 수소기인균열 발생을 완화 또는 제거하기 위하여 용접부에 별도의 후열처리를 수행하는 경우에는 별도의 후열처리를 위한 열원 유지비용이 과다하게 드는 문제점이 있으며, 또한 원전설비의 용접부에 템퍼 비드 보수용접을 수행하는 경우에는 수소기인균열 발생 가능성 때문에 템퍼 비드 용접부의 비파괴검사를 위한 지연시간이 필요하게 되어 신규 원전의 제작 및 건설 공기 지연과 가동 원전의 이용률의 저하를 초래하는 문제점이 있었다. As described above, in the case where a separate post-heat treatment is performed to the weld to reduce or eliminate the generation of cracks due to the hydrogen group due to the diffusive hydrogen dissolved in the weld of the weld structure, the cost of maintaining the heat source for the separate post-heat treatment is excessive. In addition, in case of performing temper bead repair welding on the welding part of the nuclear power plant, there is a possibility of generating hydrogen-induced cracks, which necessitates a delay time for non-destructive inspection of the temper bead welding part. There was a problem causing a decrease in utilization of nuclear power plants.
따라서, 본 발명의 목적은, 종래의 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 용접부에 용해된 확산성 수소에 기인한 수소기인균열 발생을 단시간에 완화하거나 제거하여, 용접 완료 후 후열처리를 위하여 과다한 비용이 소요되는 것을 방지하고 또한 원전설비 템퍼 비드 보수용접부에 대한 비파괴검사 대기시간을 단축 또는 제거함으로써 신규 원전의 제작 및 건설 공기 지연과 가동 원전의 가동률 저하를 방지할 수 있는 용접구조물의 전기전송 처리장치 및 그 처리방법을 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention, in order to solve such a problem in the prior art, by reducing or eliminating the generation of hydrogen group phosphorus crack due to the diffusive hydrogen dissolved in the welding portion in a short time, excessive cost for post-heating treatment after welding completion Electrotransmission treatment apparatus for welded structures and the like, which can prevent the occurrence of delays in manufacturing and construction of new nuclear power plants and decrease the operation rate of operating nuclear power plants by preventing or reducing the non-destructive inspection waiting time for the temper bead repair welding part of nuclear power plants. To provide a treatment method.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 용접부에 용해된 확산성 수소에 기인한 용접구조물의 수소기인균열의 발생을 완화 또는 제거하기 위한 용접구조물의 전기전송 처리장치에 있어서, 직류전원을 공급하는 직류전원공급부; 및 상기 직류전원공급부에 전기적으로 연결되며, 상기 직류전원공급부로부터 직류전원이 공급될 때 상기 용접부 내부로 전류가 흐르도록 상기 용접부의 외면에 접촉 배치되어 직류전원공급시 상기 용접부 내부의 상기 확산성 수소를 제거하는 접촉전극부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접구조물의 전기전송 처리장치에 의해 달성된다. The above object is, according to the present invention, a direct current power supply for supplying a direct current power supply in the electrical transmission processing apparatus of a welded structure for mitigating or eliminating the generation of hydrogen group cracks of the welded structure due to the diffusive hydrogen dissolved in the welded part. Supply unit; And electrically connected to the DC power supply unit and disposed in contact with an outer surface of the welding unit such that a current flows into the welding unit when the DC power is supplied from the DC power supply unit. It is achieved by the electrical transmission processing apparatus for a welded structure comprising a; contact electrode portion for removing.
여기서, 상기 직류전원공급부에 전기적으로 연결되어 상기 접촉전극부로 전원을 공급하는 상기 직류전원공급부를 상기 용접부에 관한 소정의 기준데이터에 기초하여 제어하는 제어부를 더 포함하는 것이 바람직하다.The apparatus may further include a control unit electrically connected to the DC power supply unit to control the DC power supply unit supplying power to the contact electrode unit based on predetermined reference data regarding the welding unit.
그리고, 상기 소정의 기준데이터는 상기 용접부의 온도, 미세조직, 잔류응력, 전기장 및 수소확산 해석을 통해 미리 결정된 직류 전류 크기별 전기전송최소시간이며, 상기 제어부는 상기 전기전송최소시간 이상 동안 상기 직류전원공급부가 상기 접촉전극부에 직류전원을 공급하게 할 수 있다.And, the predetermined reference data is the minimum transmission time of the electric current according to the predetermined DC current magnitude through the temperature, microstructure, residual stress, electric field and hydrogen diffusion analysis of the welding portion, the control unit is the DC power supply for the minimum transmission time The supply unit may cause a DC power supply to the contact electrode unit.
또한, 상기 접촉전극부의 상기 용접부 외면의 접촉 배치되는 위치는 상기 용접부의 온도, 미세조직, 잔류응력, 전기장 및 수소확산 해석을 통해 미리 결정된 위치인 것이 바람직하다. In addition, the contact arrangement position of the outer surface of the welding portion of the contact electrode portion is preferably a predetermined position through the temperature, microstructure, residual stress, electric field and hydrogen diffusion analysis of the weld portion.
그리고, 상기 접촉전극부는, 상기 용접부의 일측의 외면에 접촉 배치되는 양극; 및 상기 용접부의 타측의 외면에 접촉되며 상호 소정거리 이격되어 있는 한 쌍의 음극;을 포함하도록 구성할 수도 있다.The contact electrode part may include an anode disposed in contact with an outer surface of one side of the welding part; And a pair of cathodes contacting the outer surface of the other side of the welding part and spaced apart from each other by a predetermined distance.
한편, 본 발명의 다른 분야에 따르면, 용접부에 용해된 확산성 수소에 기인한 용접구조물의 수소기인균열의 발생을 완화 또는 제거하기 위한 용접구조물의 전기전송 처리방법에 있어서, (a) 직류전원을 공급하는 직류전원공급부에 전기적으로 연결된 접촉전극부를, 상기 직류전원공급부로부터 직류전원이 공급될 때 상기 용접부 내부로 전류가 흐르도록 상기 용접부의 외면에 접촉 배치시키는 단계; 및 (b) 상기 접촉전극부에 직류전원을 공급하여 상기 용접부 내부의 확산 가능한 수소를 제거하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접구조물의 전기전송 처리방법이 제공된다. On the other hand, according to another field of the present invention, in the electrical transmission treatment method of a welded structure for mitigating or eliminating the generation of hydrogen group cracks of the welded structure due to the diffusive hydrogen dissolved in the weld, (a) the DC power source Contacting the contact electrode part electrically connected to a supplying DC power supply to contact the outer surface of the welding part such that a current flows into the welding part when DC power is supplied from the DC power supply; And (b) supplying a direct current power source to the contact electrode to remove hydrogen that can be diffused inside the welded part. 2.
여기서, 상기 접촉전극부는, 상기 용접부의 일측의 외면에 접촉 배치되는 양극; 및 상기 용접부의 타측의 외면에 접촉되며 상호 소정거리 이격되어 있는 한 쌍의 음극;을 포함하도록 구성할 수 있다.Here, the contact electrode portion, the anode disposed in contact with the outer surface of one side of the welding portion; And a pair of cathodes contacting the outer surface of the other side of the welding part and spaced apart from each other by a predetermined distance.
그리고, 상기 (a)단계 전에 상기 용접부의 온도, 미세조직, 잔류응력, 전기장 및 수소확산 해석을 수행하여 상기 접촉전극부의 위치를 결정하는 위치결정단계;를 더 포함하며, 상기 (a)단계는 상기 위치결정단계에서 미리 결정된 위치에 상기 접촉전극부를 접촉 배치시키는 것이 바람직하다.And, before the step (a) further comprises the positioning step of determining the position of the contact electrode by performing the temperature, microstructure, residual stress, electric field and hydrogen diffusion analysis of the weld portion, the step (a) In the positioning step, it is preferable to arrange the contact electrode portion at a predetermined position.
또한, 상기 (a)단계 전에 상기 용접부의 온도, 미세조직, 잔류응력, 전기장 및 수소확산 해석을 수행하여 상기 용접부에 전원공급이 필요한 직류 전류 크기별 전기전송최소처리시간을 미리 결정하는 처리시간결정단계를 더 포함하며, 상기 (b)단계는 상기 처리시간결정단계에서 미리 결정된 전기전송최소처리시간 이상 수행되는 것이 바람직하다.Further, before the step (a), the temperature, microstructure, residual stress, electric field, and hydrogen diffusion analysis of the welded portion are performed to determine a processing time for determining the minimum transmission time for each electric current required to supply power to the welded portion. It further comprises, wherein step (b) is preferably performed at least a predetermined electrical transmission minimum processing time in the processing time determination step.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접구조물의 전기전송 처리장치의 개념도이고, 도 2는 도 1의 용접구조물의 전기전송 처리장치를 원전설비 용접부에 설치한 상태를 도시한 도면이다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접구조물의 전기전송 처리장치(1)는, 직류전원을 공급하는 직류전원공급부(10)와, 직류전원공급부(10)에 전기적으로 연결되며 용접부(3)의 외면에 접촉 배치되어 직류전원공급시 용접부(3) 내부의 확산성 수소를 제거하는 접촉전극부(20)와, 직류전원공급부(10)에 전기적으로 연결되어 접촉전극부(20)로 전원을 공급하는 직류전원공급부(10)를 제어하는 제어부(30)를 구비한다.1 is a conceptual diagram of an electric transmission processing apparatus of a welding structure according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a view showing a state in which the electric transmission processing apparatus of the welding structure of Figure 1 installed in the nuclear power plant welding. As shown in these drawings, the electrical transmission processing apparatus 1 of a welded structure according to an embodiment of the present invention, the DC power supply 10 for supplying a DC power and the DC power supply 10 electrically A contact electrode part 20 connected to the outer surface of the welding part 3 to remove diffusive hydrogen in the welding part 3 when the DC power is supplied, and electrically connected to the DC power supply part 10. A control unit 30 for controlling the DC power supply unit 10 for supplying power to the (20).
여기서 직류전원공급부(10)는 본 실시 예에서 직류전원공급장치(DC Power Supply)로서, 직류 전원을 발생시키어 접촉전극부(20)로 직류전원을 공급하게 된다.Here, the DC power supply unit 10 is a DC power supply in the present embodiment, and generates DC power to supply DC power to the contact electrode unit 20.
그리고 접촉전극부(20)는, 용접부(3)의 일측의 외면에 접촉 배치되는 양극(21)과, 용접부(3)의 타측의 외면에 접촉되며 상호 소정거리 이격되어 있는 한 쌍의 음극(23)을 갖는다. 본 실시 예에서 용접이 수행된 모재는 실린더 형상인 데, 이 경우 양극(21)을 용접부(3)의 외면의 일측에 접촉 배치시키고 한 쌍의 음극(23)은 양극(21)이 접촉 배치된 용접부(3) 외면의 반대측에 배치시키되 상호 이격되게 하여 도 1에 도시된 바와 같이 삼각편대 형상으로 배치시킨다. 이러한 배치는 다양하게 변경될 수 있는데, 용접부(3)의 온도, 미세조직, 잔류응력, 전기장 및 수소확산 해석을 수행하여 이 해석 결과를 바탕으로 확산성 수소를 제거하기에 최적의 위치를 접촉전극부(20)를 용접부(3)에 접촉 배치하기 전에 미리 결정하게 된다. 이 경우 다양한 배치가 가능하겠지만, 접촉전극부(20)는 용접부(3)의 내부로 전류가 흐르도록 용접부(3)의 외면에 접촉 배치되어야지 용접부(3)의 표면만을 전류가 흐르도록 배치되어서는 확산성 수소의 제거가 용이하지 않을 것임은 당연하다. In addition, the contact electrode part 20 includes a positive electrode 21 contacted to an outer surface of one side of the welding part 3, and a pair of negative electrodes 23 contacting the outer surface of the other side of the welding part 3 and spaced apart from each other by a predetermined distance. Has In this embodiment, the base material on which the welding is performed has a cylindrical shape. In this case, the anode 21 is disposed in contact with one side of the outer surface of the welding part 3, and the pair of cathodes 23 are disposed in contact with the anode 21. Arranged on the opposite side of the outer surface of the weld portion (3) to be spaced apart from each other to be arranged in the shape of a tripod band as shown in Figure This arrangement can be changed in various ways. Based on the analysis result of temperature, microstructure, residual stress, electric field and hydrogen diffusion analysis of the welded part 3, the optimum position for removing the diffused hydrogen is determined. Before the part 20 is placed in contact with the welded part 3, it is decided in advance. In this case, various arrangements may be possible, but the contact electrode part 20 should be arranged in contact with the outer surface of the weld part 3 so that current flows into the weld part 3. Naturally, the removal of diffusive hydrogen will not be easy.
한편, 제어부(30)는 전기전송최소처리시간 동안 직류전원공급부(10)로부터 접촉전극부(20)로 일정 크기의 전류가 흐르도록 하여 확산성 수소를 용접부(3)로부터 제거하여 수소집중부위의 수소농도를 임계 수소농도 이하로 저하시키게 한다. 이러한 최소전송처리시간은 용접구조물의 전기전송 처리장치(1)를 설치하기 전에 용접부(3)의 온도, 미세조직, 잔류응력, 전기장 및 수소확산 해석을 수행하여 이 해석결과에 기초하여 미리 결정되며, 수소집중부위도 수소확산해석을 통하여 미리 예측된다. On the other hand, the control unit 30 allows a certain amount of current to flow from the DC power supply unit 10 to the contact electrode unit 20 during the minimum transmission time to remove the diffusive hydrogen from the welding unit (3) The hydrogen concentration is lowered below the critical hydrogen concentration. This minimum transfer processing time is determined in advance based on the analysis result of temperature, microstructure, residual stress, electric field and hydrogen diffusion analysis of the welded portion 3 before installing the electrotransmission processing apparatus 1 of the welded structure. The concentration of hydrogen is also predicted in advance through hydrogen diffusion analysis.
이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 용접구조물의 전기전송 처리방법에 대하여 도 3을 참조하여 설명하면 다음과 같다. With this configuration, the electric transmission treatment method of the welded structure according to the present invention will be described with reference to FIG. 3 as follows.
우선, 유한요소법 등 해석적 방법을 이용하여 실제 용접과정이 모사된 용접 동안 및 이후의 용접부(3) 온도분포를 결정한다(S10). 그리고 온도해석 결과, 금속 열역학 및 확산 이론, 그리고 기존 연구결과들과 유한요소법 등을 이용하여 용접부(3)의 미세조직과 잔류응력 분포를 결정한다(S20,S21). First, using the analytical methods such as the finite element method to determine the temperature distribution of the weld 3 during and after the actual welding process simulated (S10). Then, the microstructure and residual stress distribution of the welded part 3 are determined using the results of temperature analysis, metal thermodynamics and diffusion theory, and existing research results and the finite element method (S20 and S21).
그리고 나서, 수소 확산 유속이 수소 농도, 온도, 응력 구배에 비례한다는 기존의 수소확산이론을 토대로 온도, 미세조직, 그리고 잔류응력 해석결과에 기초하여 유한요소법 등 해석적 방법으로 수소확산경로 및 수소집중부위를 예측한다(S30). 통상적으로 수소는 농도가 높은 부위에서 낮은 부위로, 온도가 낮은 부위에서 높은 부위로, 삼축(三軸) 응력이 낮은 부위에서 높은 부위로 확산 이동하게 된다.Then, based on the existing hydrogen diffusion theory that the hydrogen diffusion flow rate is proportional to hydrogen concentration, temperature, and stress gradient, the hydrogen diffusion path and hydrogen concentration are analyzed by finite element method based on temperature, microstructure, and residual stress analysis results. Predict the site (S30). Usually, hydrogen diffuses and moves from a high concentration site to a low site, from a low temperature site to a high site, and from a site having low triaxial stress to a high site.
또한 예측된 수소확산경로 및 수소집중부위를 기초로 수소 집중 부위로의 수소 확산을 가속시키고 음극(23)이 설치된 곳과 접해 있는 대기 중으로의 수소방출을 촉진시킬 수 있는 접촉전극부(20)의 위치에 대한 다양한 예들을 선정한다(S40). 여기서 수소집중부위로의 수소 확산을 가속시킬 때 수소기인균열 발생 시간은 단축되며, 그리고 대기 중으로의 수소 방출이 충분히 이루어지게 되면 주어진 잔류응력 분포 하에서 수소기인균열을 발생시키는 임계 수소농도에 비하여 수소집중부위의 수소농도가 절대적으로 작게 되어 수소기인균열이 발생하지 않게 된다.In addition, on the basis of the predicted hydrogen diffusion path and the hydrogen concentration site, the contact electrode unit 20 can accelerate the diffusion of hydrogen to the hydrogen concentration site and promote the release of hydrogen into the atmosphere adjacent to the place where the cathode 23 is installed. Various examples of positions are selected (S40). Here, when accelerating hydrogen diffusion to the hydrogen concentration site, the occurrence time of hydrogen group cracking is shortened, and when the hydrogen is released to the atmosphere sufficiently, hydrogen concentration is compared with the critical hydrogen concentration which generates the hydrogen group cracking under a given residual stress distribution. The hydrogen concentration of the site is absolutely small so that the crack which is a hydrogen group does not occur.
다음으로, 유한요소법 등 해석적 방법을 이용하여 다양한 예들에 대해 전기장 해석을 수행하여 각 예들에 대한 전압구배 분포를 결정한다(S50).Next, an electric field analysis is performed on various examples using an analytical method such as a finite element method to determine a voltage gradient distribution for each example (S50).
그리고 나서, 고전류 밀도의 직류 전기장 하에서 금속 내 수소 원자는 양이온화되고 수소 양이온은 전류 흐름 방향으로 이동하며 그 유속은 전압구배에 비례한다는 전기전송 개념을 기존의 수소확산이론에 반영하고 이 개념이 반영된 수소확산이론을 기초로 온도, 미세조직, 잔류응력, 전압구배 해석결과와 유한요소법 등 해석적 방법을 이용하여 다양한 전극위치 선정 예들에 대해 수소확산해석을 수행한다. 이 수소확산해석 결과를 검토하여 수소집중부위로의 수소 확산과 대기 중으로의 수소 방출을 최대로 가속시킬 수 있는 접촉전극부(20)의 최적의 전극위치를 설정한다(S60).Then, under the high current density direct current electric field, the hydrogen transfer in the metal is cationized, the hydrogen cation moves in the direction of current flow and the flow rate is proportional to the voltage gradient. Based on hydrogen diffusion theory, hydrogen diffusion analysis is performed on various electrode positioning examples using analytical methods such as temperature, microstructure, residual stress, voltage gradient analysis and finite element method. The result of the hydrogen diffusion analysis is reviewed to set an optimal electrode position of the contact electrode portion 20 capable of maximally accelerating hydrogen diffusion into the hydrogen concentration region and hydrogen evolution into the atmosphere (S60).
그런 다음에, 최적의 전극위치 설정 예에 대한 전기전송 개념이 반영된 수소 확산 결과를 토대로 수소집중부위의 수소농도를 임계 수소농도 이하로 저하시키기 위해 요구되는 직류 전류 크기별 전기전송최소처리시간을 설정한다(S70). Then, based on the result of hydrogen diffusion reflecting the concept of electricity transmission for the optimal electrode position setting example, the minimum transmission time for each DC current is set to reduce the hydrogen concentration at the hydrogen concentration below the critical hydrogen concentration. (S70).
이상과 같은 해석적 과정이 끝나면, 설정된 최적의 전극위치에 접촉전극부(20) 즉 양극(21)과 음극(23)을 설치한다(S80).After the analytical process as described above, the contact electrode unit 20, that is, the positive electrode 21 and the negative electrode 23 is installed at the optimal electrode position (S80).
그리고 나서, 전기전송처리를 위하여 제어부(30)가 직류전원공급부(10)로부터 접촉전극부(20)로 직류 전류를 흘려주게 되면 용접부(3)의 수소집중부위로의 수소 확산과 대기 중으로 수소의 방출이 일어나게 된다(S90). 제어부(30)는 미리 설정된 전기전송최소처리시간 이상의 시간동안 직류전원공급부(10)가 접촉전극부(20)에 전류를 공급하도록 하는데, 이에 의해 용접부(3)의 수소집중부위의 수소농도는 임계 수소농도 이하로 저하되게 된다. 제어부(30)는 설정된 시간이 경과하면 직류전원공급부(10)로부터 접촉전극부(20)로 직류전원 공급을 차단하고 용접부(3)의 전기전송처리를 완료하게 된다.Then, when the control unit 30 flows a DC current from the DC power supply unit 10 to the contact electrode unit 20 for the electrical transmission process, hydrogen diffusion into the hydrogen concentration site of the welding unit 3 and Release occurs (S90). The control unit 30 causes the DC power supply unit 10 to supply a current to the contact electrode unit 20 for a time period equal to or more than a predetermined electric transmission minimum processing time, whereby the hydrogen concentration at the hydrogen concentration portion of the welding unit 3 is critical. It will fall below hydrogen concentration. The controller 30 cuts off the DC power supply from the DC power supply 10 to the contact electrode 20 when the set time elapses, and completes the electric transmission process of the welding unit 3.
이상과 같이, 직류전원을 공급하는 직류전원공급부(10)와, 용접부(3)의 외면에 접촉 배치되어 직류전원공급부(10)로부터 직류전원이 공급될 때 용접부(3) 내부에 용해된 확산성 수소를 제거하는 접촉전극부(20)를 구비함으로써, 용접부(3)에 용해된 확산성 수소에 기인한 수소기인균열 발생을 단시간에 완화하거나 제거할 수 있게 된다.As described above, the DC power supply unit 10 for supplying the DC power supply and the outer surface of the welding unit 3 are disposed in contact with each other and the diffusibility dissolved in the welding unit 3 when the DC power is supplied from the DC power supply unit 10. By providing the contact electrode portion 20 for removing hydrogen, it is possible to alleviate or eliminate the occurrence of cracks, which are hydrogen groups due to the diffusible hydrogen dissolved in the weld portion 3, in a short time.
전술한 실시 예에서는, 접촉전극부(20)가 하나의 양극(21)과 두 개의 음극(23)으로 구성된 것에 대하여 상술하였으나, 접촉전극부(20)는 두 개의 음극(23)과 하나의 양극(21)으로 구성될 수 있고, 접촉전극부(20)는 용접부(3)의 외면에 다양하게 배치될 수 있음은 물론이다.In the above-described embodiment, the contact electrode unit 20 has one anode 21 and two cathodes 23, but the contact electrode unit 20 includes two cathodes 23 and one anode. 21, the contact electrode part 20 may be disposed on the outer surface of the welding part 3 in various ways.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 용접부에 용해된 확산성 수소에 기인한 수소기인균열 발생을 단시간에 완화하거나 제거하여, 용접 완료 후 후열처리를 위하여 과다한 비용이 소요되는 것을 방지하고 또한 원전설비 템퍼 비드(temper bead) 보수용접부에 대한 비파괴검사 대기시간을 단축 또는 제거함으로써 신규 원전의 제작 및 건설 공기 지연과 가동 원전의 가동률 저하를 방지할 수 있도록 한 용접구조물의 전기전송 처리장치 및 그 처리방법이 제공된다.As described above, according to the present invention, the generation of hydrogen group phosphorus cracks due to the diffusive hydrogen dissolved in the welding part can be alleviated or eliminated in a short time to prevent excessive cost for post-heating treatment after the completion of welding, Electrotransmission treatment apparatus for welded structure and its processing method which can prevent delay of manufacturing and construction of new nuclear power plant and decrease of operation rate of operating nuclear power plant by shortening or eliminating non-destructive inspection waiting time for temper bead repair welding part. This is provided.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접구조물의 전기전송 처리장치의 개념도,1 is a conceptual diagram of an apparatus for transmitting electricity of a welded structure according to an embodiment of the present invention;
도 2는 도 1의 용접구조물의 전기전송 처리장치를 원전설비 용접부에 설치한 상태를 도시한 도면,2 is a view showing a state in which the electric transmission treatment apparatus of the welded structure of FIG.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 용접구조물의 전기전송 처리방법의 흐름도이다. 3 is a flow chart of a method for electrical transmission processing of a welded structure according to an embodiment of the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 * Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 용접구조물의 전기전송 처리장치 3 : 용접부 1: Electric transmission processing device of the welded structure 3: Welding part
10 : 직류전원공급부 20 : 접촉전극부 10: DC power supply 20: contact electrode
21 : 양극 23 : 음극 21: anode 23: cathode
30 : 제어부 30: control unit
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0031536A KR100514310B1 (en) | 2003-05-19 | 2003-05-19 | Electrotransport Treatment Device of Welded Structures and Treatment Method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0031536A KR100514310B1 (en) | 2003-05-19 | 2003-05-19 | Electrotransport Treatment Device of Welded Structures and Treatment Method thereof |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20040099524A KR20040099524A (en) | 2004-12-02 |
| KR100514310B1 true KR100514310B1 (en) | 2005-09-13 |
Family
ID=37377050
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR10-2003-0031536A KR100514310B1 (en) | 2003-05-19 | 2003-05-19 | Electrotransport Treatment Device of Welded Structures and Treatment Method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100514310B1 (en) |
-
2003
- 2003-05-19 KR KR10-2003-0031536A patent/KR100514310B1/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20040099524A (en) | 2004-12-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103465062B (en) | A kind of tilting type bearing bush laser repair device | |
| JPH06198438A (en) | Method and device for welding super alloy made workpieces | |
| KR101758900B1 (en) | Spot welding quality inspection system | |
| KR100514310B1 (en) | Electrotransport Treatment Device of Welded Structures and Treatment Method thereof | |
| CN113774301B (en) | Method for prolonging fatigue life of welding seam of titanium alloy electron beam welding part through electromagnetic coupling treatment | |
| JPH1080767A (en) | Method for repairing gas turbine blade, its repairing device, and gas turbine blade | |
| CN209256167U (en) | One kind preventing welding deformation fixture | |
| US4675961A (en) | Replacement of split-pin assemblies in guide tubes | |
| JPH0688120A (en) | Method for regenerating structure by beam-heating | |
| CN105817897A (en) | Charpy impact sample reconstitution device and method based on remote control clamping and stud welding | |
| CN1723389A (en) | The inspection method of the surface quality of steel | |
| KR100603940B1 (en) | Electrochemical method to remove diffusive hydrogen to mitigate or remove the susceptibility of hydrogen induced cracking on the weld portion of welded structure | |
| RU2538053C2 (en) | Method of manufacture of samples for adjustment of ndt instrumentation | |
| CN206509661U (en) | A kind of automatic welding-cutting machine tool arm | |
| JP4990547B2 (en) | Control device for spot welding robot | |
| US7211767B1 (en) | Techniques for treating a surface crack on a component | |
| Yin et al. | Current status and prospects of underwater welding technology for key sensitive equipment in nuclear power plants | |
| JP2019158572A (en) | Method for producing gas sensor, method for securing sensor element protection cover, and welding device | |
| CN104227228A (en) | Construction method for welding anchor jaws of embedded parts by means of electric slag pressure welding | |
| CN116638100A (en) | Internal microscopic defect repairing method suitable for laser cladding forming metal material | |
| CN219418512U (en) | Clamping device for ion irradiation sample | |
| KR20220130951A (en) | cutting method of chemical strengthened glass using electrochemical discharge | |
| JPS63261649A (en) | High-voltage processing method for cathode-ray tube | |
| Anderson et al. | Optimization of a Welding Procedure for Making Critical Aluminum Welds on the LBNF Absorber Core Block | |
| JP4585305B2 (en) | Method and apparatus for reproducing defect portion |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20120802 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130806 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150828 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160830 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170831 Year of fee payment: 13 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180807 Year of fee payment: 14 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190829 Year of fee payment: 15 |