KR100606312B1

KR100606312B1 - 피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매, 회전 용접 이음매의제조 방법 및 용접 구조물

Info

Publication number: KR100606312B1
Application number: KR1020057005948A
Authority: KR
Inventors: 기요따까 나까시마; 다다시 이시까와
Original assignee: 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2003-10-08
Publication date: 2006-07-28
Also published as: EP1579945B1; KR20050054997A; WO2004033144A1; EP1579945A1; ES2400851T3; JP2004130316A; AU2003272950A1; US7695825B2; JP4537649B2; CN1703300A; CN100446910C; EP1579945A4; US20070134059A1

Abstract

건축, 조선, 교량, 건설 기계, 해양 구조물 등의 용접 구조물에 이용되는 2매의 강판을 수직으로 조합한 단부를 용접하는 피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매, 회전 용접 수단의 제조 방법 및 회전 용접 이음매를 이용한 용접 구조물을 제공하는 것이고, 2매의 강판을 수직으로 조합한 단부를 용접하는 회전 용접 이음매에 있어서, 상기 2매의 강판 중 적어도 주응력이 가해지는 측의 강판이 피로 균열의 전파를 억제하는 강판, 바람직하게는 강판의 표층에 압축 잔류 응력을 갖는 강판이며, 상기 강판의 판두께를 t라 할 때, 상기 강판의 회전 용접면으로부터 판두께 방향으로 t/10 이상, 또는 3 ㎜ 이상의 범위까지의 주응력 방향의 잔류 응력이 압축 잔류 응력이다.

강판, 회전 용접 이음매, 숏 피닝, 해머 피닝, 피로 강도

Description

피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매, 회전 용접 이음매의 제조 방법 및 용접 구조물 {BOXING JOINT WITH EXCELLENT FATIGUE STRENGTH, METHOD OF MANUFACTURING THE BOXING JOINT, AND WELDED STRUCTURE}

본 발명은 건축, 조선, 교량, 건설 기계, 해양 구조물 등의 용접 구조물에 이용되는 피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매, 회전 용접 이음매의 제조 방법 및 회전 용접 이음매를 이용한 용접 구조물에 관한 것이다.

구체적으로는 2매의 강판을 수직으로 조합한 단부를 용접하는 피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매, 회전 용접 이음매의 제조 방법 및 회전 용접 이음매를 이용한 용접 구조물에 관한 것이다.

일반적으로, 건축, 조선, 교량, 건설 기계, 해양 구조물 등의 용접 구조물에 이용되는 용접 이음매 형상으로서, 2매의 강판을 수직으로 조합한 단부를 용접하는 회전 용접 이음매가 많이 이용되고 있고, 용접 방법으로서는 아크 용접, 플라즈마 용접을 비롯하여 레이저 용접이나 전자 빔 용접 등 다양한 용접 방법이 적용되고 있다.

이 회전 용접 이음매에는 바람이나 물결, 기계 진동 등에 의한 반복 하중이 가해지므로, 피로 강도의 향상이 매우 중요하고, 용접 후의 후처리에 의한 용접 비 드 형상이나 피로 강도의 향상 방법으로서, ① 글라이딩, ② TIG 드레싱, ③ 숏 피닝, ④ 해머 피닝이 이용되지만, 이하와 같은 문제점이 있었다.

여기서, 글라이딩, TIG 드레싱은 용접 비드의 형상을 양호하게 하는 것이지만, 모두 현저하게 작업 효율이 나빴다.

숏 피닝, 해머 피닝은 피로 강도의 향상 효과는 있지만, 숏 피닝은 거대한 기계가 필요한데다가, 다양한 유틸리티가 필요해진다.

또한, 해머 피닝은 반동이 크고, 처리 결과가 안정되지 않고, 때로는 오히려 프레스 성형성이나 피로 강도를 저하시키는 일이 있다. 또한, 이 해머 피닝은 매우 큰 소성 변형을 부여하므로, 얇은 판에 대해서는 사용하기 어렵다는 결점도 있었다.

또한, 글라이딩이나 해머 피닝은 수㎐의 저주파의 기계 가공을 이음부에 실시하므로, 가공 표면의 요철이 심하고, 그 산부(山部)에 응력이 집중하여 이음부에 반복해서 하중이 가해지면, 이 응력 집중부로부터 균열이 생기므로 이음매 전체의 피로 강도가 저하되게 되는 문제점이 있었다.

또한, 용접부에는 일반적으로 용접에 의한 입열(入熱)에 의해 잔류 응력이 도입된다. 그 잔류 응력이 용접부에서 피로 강도를 저하시키는 하나의 큰 요인이 되고 있다. 그래서, 피로 강도를 향상시키는 다른 수단으로서, 용접 이음부에 압축 잔류 응력을 발생시키거나, 혹은 용접 이음부에 발생하는 인장 잔류 응력을 저감시켜 피로 강도를 높이는 방법이 알려져 있다.

예를 들어, 용접 고정단부 근방에 숏 피닝 처리를 행함으로써 압축 잔류 응 력을 부여할 수 있다. 여기에, 숏 피닝 처리는 피로 균열 발생의 기점이 되는 부위에 1 ㎜ 약한 강구(鋼球)를 다수 부딪쳐 압축 잔류 응력을 부여하는 방법이다.

또한, 용접 금속의 가열재 용융에 의해 용접 고정단부 형상의 개선 혹은 인장 잔류 응력의 경감이 가능한 것도 알려져 있다.

그러나, 이 숏 피닝 처리는 강구를 필요로 하고, 이 강구의 후처리 혹은 비용이 문제가 되는 경우가 있다. 또한, 피로 강도의 향상대가 변동되게 되는 문제점이 있다.

이상과 같이, 종래의 피로 강도의 향상 기술을 회전 용접 이음매에 채용하는 것은 곤란하고, 가령 채용할 수 있어도 피로 강도 향상대가 낮은 레벨로 멈춰 있었다.

또한, 용접 이음부에 초음파 진동을 부여함으로써 피로 강도를 향상시키는 방법에 관한 종래 기술로서는, 예를 들어 USP6171415 공보에 용접 아크에 의해 뜨거워진 용접 밀봉부를 따라 초음파 진동을 부여하는 방법이 개시되어 있다.

그러나, 이 종래 기술은 용접 직후의 고온의 재료에 초음파 진동을 부여하는 것을 전제로 하고 있는데다가, 본 발명이 제안하고 있는 초음파 진동자로 타격하는 구체적인 범위의 개시가 없다.

또한, 용접 구조물의 피로 강도를 향상시키기 위해, 피로 균열의 전파를 억제하는 강판이 개발되어 종래부터 다양한 제안이 이루어져 있다.

예를 들어, 1998년 일본 재료학회 제24회 피로 심포지엄 강연 논문집「표층 초세립 강판의 피로 특성」p157 내지 162에는 표1의 강 종류(a)에 나타내는 일반 조선용 강재의 온도 상승 과정에서 펠라이트를 가공함으로써 표층에 초미세 조직을 형성한 소위 SUF강이 피로 균열의 전파 속도를 지연시키는 효과를 갖는 것이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 평6-271985호 공보에는 표1의 강 종류(b)에 나타내는 성분의 강판의 마무리 압연 종료 온도를 낮게 하는 2상 영역 압연을 행한 후에 수냉을 행함으로써 줄무늬형 멀텐사이트가 생성되고 이 부분에서 피로 균열이 분기되므로 피로 균열의 전파 속도를 저하시키는 강판이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 평11-1742호 공보에는 표1의 강 종류(c)에 나타내는 성분의 강판의 펠라이트 및 제2상으로 이루어지는 복합 조직 중 제2상의 형태 및 펠라이트 및 제2상의 경도를 제어하고, 제2상에 있어서 주균열로부터 미소 균열을 발생시킴으로써 균열의 진전력을 분산 및 약하게 하여 균열의 전파를 억제시키는 강판이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 평7-90478호 공보에는 표1의 강 종류(d)에 나타내는 성분의 강판을 미재결정 영역에서 압연하고, 그 후 서냉하여 탄소가 농축된 γ 영역을 생성시킨 후, 가속 냉각함으로써 섬형상(島狀) 멀텐사이트의 형상 제어를 행함으로써, 균열의 전파를 억제시키는 강판이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 2002-129181호 공보에는 표1의 강 종류(e)에 나타내는 성분의 강판의 펠라이트와 펠라이트와의 강도차가 큰 제2상을 적절한 사이즈, 양으로 분산시키는 것, 또한 특정한 집합 조직을 동시에 발달시킴으로써 피로 균열의 전파를 억제시키는 강판이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 평8-225882호 공보에는 표1의 강 종류(f)에 나타내는 성분의 강판을 펠라이트와 베이나이트의 2상 조직으로 한 후에 펠라이트상 부분의 비율, 펠라이트의 경도 및 펠라이트와 베이나이트의 상 경계의 수 등을 특정 범위로 규정함으로써 균열 진전 속도를 느리게 하는 강판이 개시되어 있다.

또한, 일본 특허 공개 평11-310846호 공보에는 표1의 강 종류(g)에 나타내는 성분의 강판을 펠라이트와 멀텐사이트의 2상 조직, 또는 펠라이트, 베이나이트, 멀텐사이트의 3상 조직으로 하고, 복합 조직 중의 각 조직간의 경도차를 일정치 이상으로 한 경우, 또한 이것에다가 연질부의 평균 입경 또는 경질부의 평균 간격을 일정치 이하로 억제한 경우, 진전하는 균열이 경질부와 연질부의 경계 근방에 도달하였을 때, 선단부에 있어서의 소성 변형이 억제됨으로써 피로 균열이 정류하는 강판이 개시되어 있다.

그러나, 이들 피로 균열의 전파를 억제하는 강판도 회전 용접에 의한 입열에 의해 인장 잔류 응력 하에 있어서는 피로 강도의 향상 효과가 반감되게 되는 문제점이 있었다.

즉, 용접 고정단부에는 응력 집중이 발생하지만, 용접 시의 입열에 의해 이 고정단부에 인장 잔류 응력이 작용하면 응력 집중을 조장하게 되고, 피로 강도가 현저히 저하되게 되는 문제점이 있었다.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하여 건축, 조선, 교량, 건설 기계, 해양 구조물 등의 용접 구조물에 이용되는 2매의 강판을 수직으로 조합한 단부를 용접하는 피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매, 회전 용접 이음매의 제조 방법 및 회전 용접 이음매를 이용한 용접 구조물을 제공하는 것을 과제로 한다.

본 발명은 전술한 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과 이루어진 것으로, 그 요지로 하는 점은 하기와 같다.

(1) 2매의 강판을 수직으로 조합한 단부를 용접하는 회전 용접 이음매에 있어서,

상기 2매의 강판 중 적어도 주응력이 가해지는 측의 강판이 피로 균열의 전파를 억제하는 강판이며, 상기 강판의 판두께를 t라 할 때, 상기 강판의 회전 용접면으로부터 판두께 방향으로 t/10 이상, 또는 3 ㎜ 이상의 범위까지의 주응력 방향의 잔류 응력이 압축 잔류 응력인 것을 특징으로 하는 피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매.

(2) 상기 피로 균열의 전파를 억제하는 강판이 상기 강판의 표층에 압축 잔류 응력을 갖는 강판인 것을 특징으로 하는 (1)에 기재된 피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매.

(3) (1) 또는 (2)에 기재된 피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매의 제조 방법이며, 상기 회전 용접 이음매의 고정단부로부터 5 ㎜ 이내의 범위를 초음파 진동 단자로 타격하는 것을 특징으로 하는 피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매의 제조 방법.

(4) (1) 또는 (2)에 기재된 회전 용접 이음매를 이용하는 것을 특징으로 하는 피로 강도에 우수한 용접 구조물.

도1a는 본 발명에 있어서의 회전 용접 이음매의 실시 형태를 나타내는 평면도이다.

도1b는 본 발명에 있어서의 회전 용접 이음매의 실시 형태를 나타내는 정면도이다.

도2는 회전 용접을 행하기 전의 강판(1)의, 도1b에 있어서의 A점(초음파 타격 처리를 행하는 점)의 판두께 방향의 잔류 응력 분포를 나타내는 도면이다.

도3은 회전 용접을 행한 후의 강판(1)의, 도1b에 있어서의 A점(초음파 타격 처리를 행하는 점)의 판두께 방향의 잔류 응력 분포를 나타내는 도면이다.

도4는 초음파 타격 처리를 행한 후의 강판(1)의, 도1b의 A점에 있어서의 판두께 방향의 잔류 응력 분포를 나타내는 도면이다.

도5a는 본 실시예에 이용한 회전 용접 이음매를 도시하는 평면도이다.

도5b는 본 실시예에 이용한 회전 용접 이음매를 도시하는 정면도이다.

도6은 압축 잔류 응력 영역의 표층으로부터의 거리의 측정 방법을 나타내는 도면이다.

도7a는 피로 균열 전파 시험에 이용한 시험 부재를 도시하는 정면도이다.

도7b는 피로 균열 전파 시험에 이용한 시험 부재를 도시하는 측면도이다.

도8은 피로 균열의 발생 수명의 측정 방법을 나타내는 도면이다.

본 발명의 실시 형태에 대해 도1a 내지 도4를 이용하여 상세하게 설명한다.

도1a 및 도1b는 본 발명에 있어서의 회전 용접 이음매의 실시 형태를 나타내는 도면이다.

도1a 및 도1b에 있어서, 주응력을 받는 강판(1)과 주응력을 받지 않는 강판(2)은 수직으로 조합되고, 그 주위의 회전 용접부(3)에 의해 용접된다.

강판(1)은 용접 구조물의 강도 부재로서 이용되고, 강판(2)은 강도 부재 이외의 용도에 이용된다.

적어도 주응력이 가해지는 측의 강판(1)은 피로 균열의 전파를 억제하는 강판으로 한다. 반복 응력에 의한 피로 균열이 문제가 되는 부재이기 때문이다.

여기에, 피로 균열의 전파를 억제하는 강판이라 함은, 전술한 표층에 초미세 조직을 갖는 SUF강이나, 2상 영역 압연이나 마이크로 조직 제어에 의해 피로 균열의 전파를 억제하는 강판을 말한다.

피로 균열의 전파를 억제하는 메커니즘은 이하와 같이 생각된다.

우선, 연질상 속에 형성된 경질상에 의해 균열이 정체되고, 이 경질상을 균열이 우회하고자 하여 균열의 분기가 시작된다. 이 균열의 우회 및 분기에 수반하여 균열 자체의 개구를 억제하는 클로저 효과가 조장됨으로써, 균열 전파 속도는 일반 강판의 1/10 내지 1/4이 된다.

단, 인장 잔류 응력 하에 있어서는 이 클로저 효과가 적어져 균열 전파 속도는 일반 강판의 1/3 내지 1/2이 된다.

그래서, 피로 균열의 전파를 억제하는 강판은 강판의 표층에 압축 잔류 응력 을 갖는 강판인 것이 바람직하다.

강판의 표층에 압축 잔류 응력이 있으면, 용접 시의 입열에 의한 인장 잔류 응력을 완화할 수 있는데다가 초음파 타격 처리를 행한 경우에, 강판의 표면으로부터 판두께 방향으로 깊은 범위까지 압축 잔류 응력으로 바꿀 수 있으므로, 현저하게 피로 강도가 향상되기 때문이다.

회전 용접을 행할 때, 용접의 입열에 의해 고정단부(4)에 인장 잔류 응력이 발생하므로, 고정단부(4)로부터 5 ㎜ 이내의 범위인 고정단부의 주위를 초음파 진동 단자(5)에 의해 타격함으로써, 인장 잔류 응력을 압축 잔류 응력으로 바꿀 수 있고, 용접 고정단부의 응력 집중을 완화함으로써 균열 발생 수명이 향상되는 동시에, 피로 균열 전파를 억제하는 강판을 이용한 경우의 피로 균열 전파 속도는 전술한 클로저 효과가 커지기 때문에, 일반 강판의 1/20 내지 1/8로 향상된다.

5 ㎜ 이내로 하는 것은 이 범위가 응력 집중이 발생하는 범위이고, 5 ㎜ 초과의 범위를 타격해도 응력 집중의 완화 효과는 인정을 받을 수 없기 때문이다.

또한, 본 발명에 사용하는 초음파 발생 장치는 상관없지만, 500 w 내지 1 ㎾의 전원을 이용하여 트랜스듀서에 의해 20 ㎐ 내지 60 ㎐의 초음파 진동을 발생시켜 웨이브 가이드로 증폭시킴으로써, 2 ㎜ 내지 6 ㎜ø의 핀으로 이루어지는 초음파 진동 단자를 30 내지 40 ㎛의 진폭으로 진동시킴으로써, 타격부의 표면의 평활성이 우수한 깊이 수백㎛ 정도의 압흔을 형성할 수 있다.

도2에 있어서, (＋) 방향은 인장 잔류 응력, (－) 방향은 압축 잔류 응력을 나타낸다.

압연 중의 냉각 과정에 있어서, 강판(1)의 표면에 냉각수를 분사하여 급속 냉각을 행함으로써, 도2에 도시한 바와 같이 강판의 표층에 항복 응력의 약 50 ％ 정도의 압축 잔류 응력을 발생시킬 수 있다.

도3에 있어서, (＋) 방향은 인장 잔류 응력, (－) 방향은 압축 잔류 응력을 나타낸다.

회전 용접의 입열에 의해 강판의 표리면에 항복 응력의 약 90 ％ 정도의 인장 잔류 응력이 발생하고 있고, 이 인장 응력 하에 있어서는, 용접 고정단부의 응력 집중은 조장되므로, 이 상태에서는 피로 강도가 현저하게 저하된다.

또한, 도3은 강판(1)의 표리면으로부터 회전 용접을 행한 예를 나타내고 있는 것으로 상하대상(上下對象)이 되고 있다.

도4에 있어서, (＋) 방향은 인장 잔류 응력, (－) 방향은 압축 잔류 응력을 나타내고, t₀는 주응력 방향의 잔류 응력이 압축 잔류 응력인 범위를 나타낸다.

도4에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따르면 상기 강판의 판두께를 t라 할 때 , 상기 강판의 회전 용접면으로부터 판두께 방향으로 t₀ ≥ t/8의 범위까지의 주응력 방향의 잔류 응력이 압축 잔류 응력이므로, 용접 고정단부의 응력 집중의 완화 효과가 커, 피로 강도를 현저하게 향상시킬 수 있다.

한편, 피로 균열의 전파를 억제하는 강판이 아닌 일반 강을 이용한 경우의 잔류 응력 분포(점선)는 압축 잔류 응력의 범위가 판두께 방향의 극표층이므로, 고정단부의 응력 집중의 완화 효과가 적기 때문에 피로 강도의 향상 효과도 뒤떨어진다.

또한, 본 발명의 피로 강도가 우수한 회전 용접 이음매를 이용하여 건축, 조선, 교량, 건설 기계, 해양 구조물 등의 용접 구조물을 건조(建造)함으로써, 피로 강도에 우수한 용접 구조물을 제공할 수 있다.

(실시예)

본 발명의 회전 용접 이음매의 피로 강도 향상 방법의 실시예를 표2 내지 표4 및 도5a 내지 도7b를 이용하여 설명한다.

표2 및 표3은 본 실시예에 이용한 두꺼운 강판의 화학 성분(질량 ％) 및 제조 프로세스를 나타낸다.

표2 및 표3에 있어서, A강 내지 F강은 피로 균열의 전파를 억제하지 않은 통상강이고, G강 내지 L강이 본 발명에 이용하는 피로 균열의 전파를 억제하는 전파 억제강이다.

표4는 전술한 A강 내지 L강으로 이루어지는 강판의 회전 용접 이음매의 고정 단부로부터 5 ㎜ 이내의 범위를 초음파 진동 단자로 타격한 결과를 나타낸다.

도5a, 도5b는 본 실시예에 이용한 회전 용접 이음매를 도시하는 도면이다.

피로 시험 조건은 이하와 같다고 하였다.

ㆍ 하중 부하 방식 : 축 인장,

ㆍ 응력비 : 0.1,

ㆍ 환경 : 실온 대기 중,

ㆍ 시험 응력 범위 : 150 ㎫

도6에 나타내는 압축 잔류 응력 영역의 표층으로부터의 거리(t₀)는 X선 sin2ø법에 의해 측정하였다.

즉, 표층의 잔류 응력을 측정한 후, 판두께 방향에 0.5 ㎜ 간격으로 연마할 때마다 잔류 응력을 측정하여 표층으로부터 잔류 응력이 제로가 되는 위치까지의 거리를 구하였다.

도7a, 도7b는 피로 균열 전파 시험에 이용한 시험 부재를 도시하는 도면이다.

피로 균열 전파 시험 조건은 이하와 같다고 하였다.

ㆍ 하중 부하 방식 : 3점 구부림,

ㆍ 응력비 : 0.1,

ㆍ 환경 : 실온 대기 중,

ㆍ 균열 길이 측정 : 직류 전위차법

도8에 있어서, 열영향부(HAZ)에 있어서의 균열 발생 수명에 대응하기 위해, 고정단부로부터 5 ㎜ 떨어진 곳에 왜곡 게이지를 붙이고, 왜곡 게이지의 출력이 5 ％ 저하되었을 때의 수명을 발생 수명으로 하였다.

NO.1, NO.3, NO.5, NO.7, NO.9, NO.11은 비교예이며, 통상강에 초음파 충격 처리를 행하지 않았으므로, 고정단부의 잔류 응력은 인장 잔류 응력이 되어 피로 균열이 발생할 때까지의 발생 수명과 전파 수명을 합계한 파단 수명은 가장 짧게 되어 있다.

NO.2, NO.4, NO.6, NO.8, NO.10, NO.12는 비교예이며, 통상강에 초음파 충격 처리를 행한 후, 고정단부의 잔류 응력은 압축 잔류 응력이 되었지만, 강판의 판두께를 t라 할 때, 표층으로부터 판두께 방향으로 t/15 이하의 범위에만 압축 잔류 응력이 되지 않았으므로, 피로 균열이 발생할 때까지의 발생 수명과 전파 수명을 합계한 파단 수명은 초음파 충격 처리를 행하지 않은 경우의 2배 정도였다.

NO.13, NO.15, NO.17, NO.19, NO.21, NO.23은 비교예이며, 피로 균열의 전파 억제강에 초음파 충격 처리를 행하지 않았으므로, 고정단부의 잔류 응력은 인장 잔류 응력이 되지만, 피로 균열의 전파 억제 효과에 의해 피로 균열이 발생할 때까지의 발생 수명과 전파 수명을 합계한 파단 수명은 통상강의 2배 정도였다.

NO.14, NO.16, NO.18, NO.20, NO.22, NO.24는 본 발명예이며, 피로 균열의 전파 억제강에 초음파 충격 처리를 행한 후, 고정단부의 잔류 응력은 압축 잔류 응력이 되어 강판의 판두께를 t라 할 때, 표층으로부터 판두께 방향으로 t/10 이상, 또는 3 ㎜ 이상의 범위가 압축 잔류 응력이 되었으므로, 피로 균열이 발생할 때까지의 발생 수명과 전파 수명을 합계한 파단 수명은 초음파 충격 처리를 행하지 않았던 경우의 3배 이상이었다.

본 발명에 따르면, 건축, 조선, 교량, 건설 기계, 해양 구조물 등의 용접 구조물에 이용되는 2매의 강판을 수직으로 조합한 단부를 용접하는 피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매, 회전 용접 이음매의 제조 방법 및 회전 용접 이음매를 이용한 용접 구조물을 제공할 수 있다.

구체적으로는 피로 균열 전파를 억제하는 강판을 이용한 회전 용접 이음매의 고정단부에 초음파 충격 처리를 행함으로써, 용접 이음매의 파단 수명을 종래의 3배 이상으로 대폭으로 향상시킬 수 있고, 용접 구조물의 피로 파괴에 대한 신뢰성을 향상시키는 등 산업상 유용한 현저한 효과를 발휘한다.

Claims

2매의 강판을 수직으로 조합한 단부를 용접하는 회전 용접 이음매에 있어서,

상기 2매의 강판 중 적어도 주응력이 가해지는 측의 강판이 피로 균열의 전파를 억제하는 강판이며, 상기 강판의 판두께를 t라 할 때, 상기 강판의 회전 용접면으로부터 판두께 방향으로 t/10 이상, 또는 3 ㎜ 이상의 범위까지의 주응력 방향의 잔류 응력이 압축 잔류 응력인 것을 특징으로 하는 피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매.
제1항에 있어서, 상기 피로 균열의 전파를 억제하는 강판이 상기 강판의 표층에 압축 잔류 응력을 갖는 강판인 것을 특징으로 하는 피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매.
제1항 또는 제2항에 기재된 피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매의 제조 방법이며, 상기 회전 용접 이음매의 고정단부로부터 5 ㎜ 이내의 범위를 초음파 진동 단자로 타격하는 것을 특징으로 하는 피로 강도에 우수한 회전 용접 이음매의 제조 방법.
제1항 또는 제2항에 기재된 회전 용접 이음매를 이용하는 것을 특징으로 하는 피로 강도에 우수한 용접 구조물.