KR101119241B1

KR101119241B1 - 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부 및 용접 구조체

Info

Publication number: KR101119241B1
Application number: KR1020097010569A
Authority: KR
Inventors: 다다시 이시카와; 다케히로 이노우에; 유우지 하시바
Original assignee: 신닛뽄세이테쯔 카부시키카이샤
Priority date: 2007-01-05
Filing date: 2008-01-04
Publication date: 2012-03-22
Also published as: JP4995066B2; KR20090073244A; CN101578154B; JP2008183618A; TWI341226B; CN101578154A; EP2111942A1; EP2111942A4; SG177933A1; MY151496A; WO2008082015A1; TW200841977A

Abstract

강판의 맞대기 다패스 용접 이음부에 있어서, 표면 용접층과 이면 용접층 사이에, 재질 특성이 주변의 재질 특성과 다르고 취성 균열 전파를 억제하여 정지시키는 기능을 가진 용접층과 용접 패스부 중 어느 일방이 하나 또는 둘 이상 상호 이간되어 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

맞대기 용접 이음부, 취성 균열, 용접층, 용접 패스부

Description

취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부 및 용접 구조체{MULTIPASS BUTT-WELDED JOINT HAVING EXCELLENT BRITTLE CRACK PROPAGATION RESISTANCE, AND WELDED STRUCTURE}

본 발명은 용접 이음부 내부에 발생하는 취성 균열 전파를 억제하거나 정지시키는 특성, 즉 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 다패스 맞대기 용접 이음부와, 이 용접 이음부를 구비한 용접 구조체에 관한 것이다.

강판을 용접하여 용접 구조체를 건조(建造)하는 경우, 건조 비용의 감소나 용접 시공 능률의 향상을 위하여, 일반적으로 대입열 용접 방법을 사용하는데, 대입열 용접 방법으로 형성한 용접 이음부에서는, 용접 열영향부(이하 "HAZ부"라고도 함)의 인성이 저하하고, HAZ부의 폭이 증대하여 파괴 인성 값(Kc)(취성 파괴에 관한 지표)도 저하한다.

용접 이음부의 파괴는, 용접 시에 형성된 결함에 응력이 집중하여 결함을 기점으로 균열이 발생하고, 이 균열이 이음부 내부를 전파하여 일어난다. 용접 이음부의 파괴 인성 값(Kc)이 낮으면, 균열이 발생하기 쉽고 균열 전파가 빠르기 때문에, 돌발적으로 용접 이음부의 파괴가 발생하게 된다. 즉, 용접 이음부가 취성 파괴된다.

용접 이음부의 취성 파괴를 방지하기 위해서는, (i) 균열 발생을 억제하고, (ii) 발생한 균열 전파를 억제하거나 정지시킬 필요가 있다.

이를 위하여, 이제까지 용접부에서 인성을 확보하는 용접 방법이 다수 제안되어 있다.

예를 들면, 두께가 두껍고 직경이 큰 용접 강관의 용접 방법으로서, X 홈에서 초층(初層)을 MIG 용접으로 용접하고, 그 후에 표층과 이층(裏層)을 서브머지 용접으로 용접하여, 판 두께 전체를 용접하는 용접 방법이 제안되어 있다(일본 공개특허 소53-130242호 공보 참조).

상기 용접 방법은, MIG 용접 시에, 서브머지 용접에서 이용하는 용접 와이어보다 Ni 양이 많은 용접 와이어를 사용하고, 용접 균열이 발생하기 쉽고 인성 확보가 곤란한 초층 용접부에서 서브머지 용접부와 동등한 인성을 확보하고, 용접부의 판 두께 방향으로의 인성 분포를 평탄하게 하는 방법이지만, 이를 위하여, Ni를 다량으로 함유하는 고가의 용접 와이어를 MIG 용접부에 사용하여야 한다는 단점이 있다.

따라서, 본 출원인은 상기 (i)의 관점에서 파괴 인성 값(Kc)을 충분히 높이는 방법을 밝혀내어, 취성 파괴 발생 저항 특성이 우수한 대입열 맞대기 용접 이음부를 제안하고(일본 공개특허 제2005 -144552호 공보 및 공개특허 제2006-088184호 공보 참조), 파괴 인성 값(Kc)에 기초하여, 대입열 맞대기 용접 이음부의 취성 파괴 발생 저항 특성을 적확히 검증하는 검증 방법을 제안하였다(일본 공개특허 제2006-088184호 공보 참조).

본 출원인이 제안한 상기 용접 이음부는 취성 파괴가 발생하기 어렵고 용접 구조물의 안전성을 향상시킬 수 있다는 점에서 유용하고, 상기 검증 방법은 취성 파괴가 발생하기 어려운 용접 이음부를 설계하는 데 유용하다.

그러나 통상의 응력 부하 환경에서 균열이 발생하지 않도록 설계한 용접 이음부에서도, 돌발적이거나 충격적인 응력이나 불규칙적인 복잡한 응력을 받아 균열이 발생하는 경우가 있다.

종래에, 판 두께가 25mm 정도인 TMCP 강판의 맞대기 용접 이음부에서, 취성 균열은 용접 이음부 내부의 잔류 응력의 작용에 의해 모재 측으로 벗어나기 때문에, 모재의 취성 균열 전파 저항 특성을 향상시키면, 용접 이음부 내부에서 발생한 취성 균열을 모재로 유도하여 정지시킬 수 있다고 생각되었다.

예를 들면, 용접부 전체에 대해 잔류 응력을 저감하기 위하여, 다량(예를 들면 11%)의 Ni을 함유한 변태 온도가 낮은 용접 재료를 부분적으로 이용하고, 오스테나이트로부터 마르텐사이트 변태하는 용접 패스를 이용하는 용접 방법이 제안되어 있다(일본 공개특허 제2000-033480호 공보 참조). 그러나, 이 용접 방법에 의한 용접부는 조직이 마르텐사이트 조직이기 때문에 강도가 극히 높고, 결국, 다량의 Ni를 함유한 용접부일지라도 Ni를 함유하지 않는 주위의 용접부보다 인성이 낮은 경우가 많다.

또한, 최근에는 용접 구조물의 대형화나 구조의 간소화에 따라, 설계 응력을 높게 설정할 수 있다는 점에서 사용되기 시작한 고장력 후강판의 경우, 맞대기 용접 이음부에서 발생한 취성 균열은 용접 이음부의 파괴 저항 값의 정도에 따라서는 모재 측으로 벗어나지 않고 HAZ부를 따라 전파한다는 점이 본 발명자들의 파괴 시험 결과에 의해 판명되었다(용접 구조 심포지엄 강연 개요집 2006, p.195 ~ p.202 참조).

또한 본 발명자들은, 판 두께가 예를 들면 70mm 이상인 강판의 경우, 용접 이음부에는 판 두께 방향으로 큰 인성 분포가 형성되며, 용접 이음부에 교차하여 보강판을 필렛 용접하더라도, 취성 균열이 보강판에서 포착되지 않고 용접 금속부 또는 HAZ부를 따라 전파하고, 용접 이음부가 파괴에 이른다는 점을 판명하였다.

따라서 본 발명자들은, 상기 판명 사실에 기초하여, 수직 부재의 맞대기 용접 이음부와 수평 부재의 필렛 용접 이음부가 교차하는 영역의 일부 또는 전부를 제거하고, 보수 용접에 의해, 압축 잔류 응력을 갖는 Ni 함유량 2.5 질량%의 인성이 우수한 용접 금속(일본 공개특허 제2005-111520호 공보 참조) 또는 정지 성능(Kca 값)이 2000N/mm^1.5 이상의 파괴 인성이 우수한 용접 금속(일본 공개특허 2006-075874호 공보 참조)을 형성하고, 취성 균열이 수직 부재의 맞대기 용접부의 길이 방향을 따라서 전파하는 경우에도, 이 균열 전파 방향을 높은 인성 또는 높은 정지 성능의 용접 금속 주위로 벗어나게 하고, 균열 전파를 수평 부재의 모재부에서 정지시킬 수 있는 취성 균열 전파 정지능이 우수한 용접 이음부와 용접 방법을 제안하였다.

이 방법은, 주로 1 패스 대입열 맞대기 용접 이음부에서, FL(용접 금속과 모재 열영향부의 경계)을 따라서 전파하는 균열을 정지 성능이 높은 강판 측으로 벗 어나게 하여 모재에서 정지시킴으로써, 맞대기 용접 이음부의 안전성을 향상시키는 방법이다.

그러나 본 발명자들은, 다층 중첩형의 맞대기 용접 이음부의 대형 파괴 시험 결과로부터, 다층 중첩형 맞대기 용접 이음부에서는 균열이 용접 금속 내부로 전파하므로, 종래의 1 패스 대입열 맞대기 용접 이음부에 유효한 방법을 적용하여도, 다층 중첩형 맞대기 용접 이음부에서는 충분한 효과를 얻을 수 없다는 것을 확인하였다.

이에 따라, 판 두께 50mm 이상의 강판의 다층 중첩형 맞대기 용접 이음부에서 발생한 취성 균열을 확실시 정지시키고, 맞대기 용접 이음부의 대규모 손상을 회피하는 기술이 필요하다.

본 발명은, 강판 특히 판 두께 50mm 이상의 강판을 다패스 맞대기 용접할 때에, 용접 이음부에 만일 취성 균열이 발생하여도, 취성 균열이 용접 이음부 길이 방향으로 전파하고 어렵고, 전파하더라도 정지시키는 특성, 즉 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 용접 이음부를 형성하는 것을 과제로 한다. 또한 본 발명은 이러한 과제를 해결하고, 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 용접 이음부 및 이 용접 이음부를 구비한 용접 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명자들은 이러한 판명 사실에 기초하여 상기 과제를 해결하는 방법에 대해 예의 연구하였다. 그 결과, (w) 다패스 용접 이음부의 표면 용접층과 이면 용접층 사이에, 주위의 재질 특성과 다른 특성을 가진 용접층 또는 용접 패스부를 하나 또는 둘 이상 상호 이간(離間)하여 배치하여, 용접 이음부의 판 두께 방향으로의 인성 분포를 분단하거나 부분적으로 분단하면, 용접 이음부 내부에 취성 균열이 발생하더라도 그 용접 이음부의 길이 방향으로의 전파를 억제하여 정지시킬 수 있다는 점을 밝혀내었다.

구체적으로는 이하와 같다.

(x) 맞대기 다패스 용접 이음부에서, 표면 용접층과 이면 용접층 사이에, 인성이 다른 용접층보다 우수한 용접층을 하나 이상 상호 이간하여 배치하고, 용접 이음부의 판 두께 방향으로의 인성 분포를 분단하여 두면, 상기 용접층이 파괴 저항층으로서 기능하고, 용접 이음부 내부에 취성 균열이 발생하더라도 그 용접 이음부의 길이 방향으로의 전파가 억제되어 정지한다.

(y) 맞대기 다패스 용접 이음부에서, 표면 용접층과 이면 용접층 사이에, 파괴 저항 특성이 주위의 용접 금속의 파괴 저항보다 낮은 용접 금속의 용접 패스부를 2개 이상 상호 이간하여 배치하고, 용접 이음부의 판 두께 방향으로의 인성 분포를 부분적으로 분단하여 두면, 용접 이음부 내부에 취성 균열이 발생하더라도 그 용접 이음부의 길이 방향으로의 전파가 억제되어 정지한다.

(z) 맞대기 다패스 용접 이음부에서, 표면 용접층과 이면 용접층 사이에, 응고 시 및/또는 변태 시에 팽창한 용접 패스부를 2개 이상 상호 이간하여 배치하고, 용접 이음부의 판 두께 방향으로의 인성 분포를 부분적으로 분단하고, 용접 이음부 내부의 잔류 응력 분포를 국소적으로 복잡화하여 두면, 용접 이음부 내부에 취성 균열이 발생하더라도 그 용접 이음부의 길이 방향으로 용접 이음부의 길이 방향으로의 전파가 억제되어 정지한다.

본 발명은 상기 지견 (w) ~ (z)에 기초하여 이루어진 것으로, 그 요지는 다음과 같다.

(1) 강판의 맞대기 다패스 용접 이음부에 있어서, 표면 용접층과 이면 용접층 사이에, 재질 특성이 주변의 재질 특성과 다르고 취성 균열 전파를 억제하고 정지시키는 기능을 가진 용접층 및 용접 패스부 중 어느 일방이 하나 또는 둘 이상 상호 이간되어 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(2) 상기 강판은 판 두께 50mm 이상의 강판이고, 상기 용접층은 다른 용접층의 인성보다 우수한 인성을 가진 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(3) 상기 용접층은, 복수 회의 용접 패스에 의해, 용접 금속부가 용접 이음부의 폭 방향으로 연속적으로 형성된 용접층인 것을 특징으로 하는 상기 (2)에 기재된 저항 취성 균열 전파 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(4) 상기 용접층은 용접 이음부의 두께 방향으로 복수의 용접층이 적층된 것을 특징으로 하는 상기 (2) 또는 (3)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(5) 상기 용접층은 다른 용접층을 형성하는 용접 재료의 Ni 양보다 1% 이상 많은 Ni 양의 용접 재료로 형성된 용접층인 것을 특징으로 하는 상기 (2) 또는 (3)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(6) 상기 용접층은 다른 용접층을 형성한 용접 방법과 동일한 용접 방법으로 형성된 용접층인 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(7) 상기 용접층의 조직은 마르텐사이트 변태가 일어나지 않은 조직인 것을 특징으로 하는 상기 (5)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(8) 상기 용접층은 용접 이음부의 길이 방향으로 연속하여 존재하는 것을 특징으로 하는 상기 (2) 또는 (3)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(9) 상기 용접층은 용접 이음부의 길이 방향으로 단속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 상기 (2) 또는 (3)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(10) 상기 용접층의 용접 이음부의 길이 방향으로의 길이는 200mm 이상인 것을 특징으로 하는 상기 (9)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(11) 상기 용접층의 용접 이음부의 길이 방향으로의 단속 간격은 400mm 이하인 것을 특징으로 하는 상기 (7)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(12) 상기 강판은 판 두께 50mm 이상의 강판이고, 상기 용접 패스부는 주위의 용접 패스부의 파괴 저항 특성보다 열등한 파괴 저항 특성을 가진 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(13) 상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 용접 이음부의 형성에 필요한 전체 패스 수의 1/3 이하의 수로 존재하는 것을 특징으로 하는 상기 (12)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(14) 상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 용접 이음부의 판 두께 방향으로 상호 이간되어 존재하는 것을 특징으로 하는 상기 (12) 또는 (13)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(15) 상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 용접 이음부의 길이 방향으로 연속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 상기 (12) 또는 (13)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(16) 상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 용접 이음부의 길이 방향으로 단속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 상기 (12) 또는 (13)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(17) 상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부의 용접 이음부의 길이 방향으로의 길이는 100mm 이상 400mm 이하인 것을 특징으로 하는 상기 (16)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(18) 상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 용접 이음부의 길이 방향으로 200mm 이상 400mm 이하의 간격으로 단속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 상기 (16)에 기재된 저항 취성 균열 전파 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(19) 상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 1회 또는 복수 회의 패스로 형성된 것을 특징으로 하는 상기 (12) 또는 (13)에 기재된 저항 취성 균열 전파 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(20) 상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 다른 용접 패스부를 형성하는 용접 재료의 Ni 양보다 1% 이상 적은 Ni 양의 용접 재료로 형성된 용접 패스부인 것을 특징으로 하는 상기 (12) 또는 (13)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(21) 상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 다른 용접 패스부를 형성한 용접 방법과 동일 용접 방법으로 형성된 용접층인 것을 특징으로 하는 상기 (20)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(22) 상기 다른 용접 패스부의 조직은 마르텐사이트 변태가 일어나지 않은 조직인 것을 특징으로 하는 상기 (20)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(23) 상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 후속의 용접 패스부의 열에 의해 템퍼링되지 않은 것을 특징으로 하는 상기 (12) 또는 (13)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(24) 상기 용접 패스부는 응고 시 및/또는 변태 시에 팽창한 것이고, 용접 이음부 내부의 잔류 응력 분포는 국소적으로 복잡화되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 저항 취성 균열 전파 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(25) 상기 팽창한 용접 패스부는 저온에서 변태하는 용접 재료로 형성된 것을 특징으로 하는 상기 (24)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(26) 상기 변태 온도는 400℃ 이하인 것을 특징으로 하는 상기 (25)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(27) 상기 변태는 마르텐사이트 변태인 것을 특징으로 하는 상기 (25) 또는 (26)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(28) 상기 용접 재료의 Ni 양은 다른 용접 패스부를 형성하는 용접 재료의 Ni 양보다 1 질량% 이상 많은 것을 특징으로 하는 상기 (25) 또는 (26)에 기재된 저항 취성 균열 전파 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(29) 상기 팽창한 용접 패스부는 용접 이음부의 형성에 필요한 전체 패스 수의 1/2 이하의 수로 존재하는 것을 특징으로 하는 상기 (24) ~ (26) 중 어느 하나에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(30) 상기 팽창한 용접 패스부는 용접 이음부의 판 두께 방향으로 상호 이간되어 존재하는 것을 특징으로 하는 상기 (24) ~ (26) 중 어느 하나에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(31) 상기 팽창한 용접 패스부는 1회 또는 복수 회의 패스로 형성된 것을 특징으로 하는 상기 (24) ~ (26) 중 어느 하나에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(32) 상기 팽창한 용접 패스부는 용접 이음부의 길이 방향으로 연속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 상기 (24) ~ (26) 중 어느 하나에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(33) 상기 팽창한 용접 패스부는 용접 이음부의 길이 방향으로 단속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 상기 (24) ~ (26) 중 어느 하나에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(34) 상기 팽창한 용접 패스부의 용접 이음부의 길이 방향으로의 길이는 100mm 이상인 것을 특징으로 하는 상기 (33)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(35) 상기 팽창한 용접 패스부는 400mm 이하의 간격으로 용접 이음부의 길이 방향으로 단속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 상기 (33)에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(36) 상기 팽창한 용접 패스부는 후속의 용접 패스부의 열에 의해 템퍼링되지 않은 것을 특징으로 하는 상기 (24) ~ (26) 중 어느 하나에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성에 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.

(37) 상기 (1) ~ (3), (12) 또는 (24) 중 어느 하나에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접 구조체.

본 발명에 따르면, 강판, 특히, 특히 판 두께 50mm 이상의 강판의 다패스 맞대기 용접에 있어서, 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 용접 이음부를 형성할 수 있고, 그 결과, 강판, 특히, 판 두께 50mm 이상의 강판을 사용하여 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 용접 구조체를 건조할 수 있다.

도 1은 본 발명의 기초를 이루는 CCA 시험 결과를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 맞대기 다패스 용접 이음부의 한 태양을 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 맞대기 다패스 용접 이음부의 다른 태양을 나타내는 도면이다.

도 4는 レ형 홈의 경우의 본 발명의 용접 이음부를 나타내는 도면이다.

도 5는 본 발명의 용접 이음부에서 판 두께 표면측과 판 두께 이면측의 각각에 취성 균열이 생성된 태양을 나타내는 도면이다.

도 6은 2개의 취성 균열 사이의 영역에서 소성 변형이 발생하고 연성 파괴된 태양을 나타내는 도면이다.

도 7은 취성 균열 전파와 정지를 나타내는 도면으로서. (a)는 2개의 취성 균열 사이의 영역에서 소성 변형이 발생하고 연성 파괴된 태양을 나타내고, (b)는 판 두께 표면측과 판 두께 이면측에서 취성 균열이 어느 정도 전파하고 정지한 태양을 나타내는 도면이다.

도 8은, 고인성 용접층이 존재하지 않는 이음부 부분에, 취성 균열이 발생하여도 판 두께 표면측과 판 두께 이면측으로 분기하여 어느 정도 전파하고 정지한 태양을 나타내는 도면이다.

도 9는 본 발명의 맞대기 다패스 용접 이음부의 하나의 태양을 나타내는 도면이다.

도 10은 본 발명의 용접 이음부에서 2개의 취성 균열이 생성된 태양을 나타내는 도면이다.

도 11은 2개의 취성 균열 사이의 영역에서 소성 변형이 발생하고 연성 파괴된 태양을 나타내는 도면이다.

도 12는 취성 균열의 전파와 중지를 나타내는 도면으로서, (a)는 2개의 취성 균열 사이의 영역에서 소성 변형이 발생하고 연성 파괴된 태양을 나타내고, (b)는 용접 이음부 내부에서 취성 균열이 어느 정도 전파한 후 정지한 태양을 나타내는 도면이다.

도 13은 본 발명의 맞대기 다패스 용접 이음부의 한 태양을 나타내는 도면이다.

도 14는 본 발명의 용접 이음부에 취성 균열이 생성된 태양을 나타내는 도면이다.

도 15는, 취성 균열이 전파하고 취성 균열이 분기하고, 2개의 취성 균열 사이의 영역에서 소성 변형이 발생하고 연성 파괴된 태양을 나타내는 도면이다.

도 16은 취성 균열의 전파와 정지를 나타내는 도면으로서, (a)는 2개의 취성 균열 사이의 영역에서 소성 변형이 발생하고 연성 파괴된 태양을 나타내고, (b)는 용접 이음부 내부에서 취성 균열이 어느 정도 전파한 후 정지한 태양을 나타내는 도면이다.

본 발명에 대하여, 도면에 기초하여 설명한다.

1) 우선, 본 발명의 기술 사상에 대해 다음 실험 결과에 기초하여 설명한다.

한 종류의 용접 재료만을 이용하여 용접 이음부를 제작하고, 용접 금속부의 취성 균열 전파 정지 성능(Ka)을 평가하기 위하여 CCA 시험편을 제작하였다. CCA 시험편 전체를 -10℃로 냉각하고, 한 종류의 용접 재료만을 사용하여 제작한 용접 금속부의 Ka를 구하였다. 그 결과를 도 1에 나타내었다(도면 중 기호 ● 참조).

다음으로, 2 종류의 용접 재료를 이용하여 용접 이음부를 제작하였다. 이 때에, 2 종류의 용접 재료에 의해 형성되는 용접 패스들이 본 발명에서 규정하는 분포를 이루도록, 용접 이음부를 제작하였다. 용접 금속부의 취성 균열 전파 정지 성능(Ka)을 평가하기 위해 CCA 시험편을 제작하였다. CCA 시험편 전체를 -10℃로 냉각하고 CCA 시험법으로 Ka를 구하였다. 그 결과를 도 1에 함께 나타내었다.

이용한 용접 재료의 Ni 양이 다르므로, 이용한 2 종류의 용접 재료의 Ni 함유량의 차이가 1% 이상의 경우를 도면 중에 ○로 표시하고, Ni 함유량의 차이가 1% 미만의 경우를 도면 중에 □로 표시하였다.

도 1로부터, (i) 다른 Ni 양의 용접 재료를 이용하여 제작한 용접 이음부의 Ka는 높은 Ni 양을 함유한 용접 재료만을 이용하여 제작한 용접 이음부의 Ka보다 우수함을 알 수 있고, (ii) Ka 값이 다른 용접 패스를 배치함으로써, 용접 패스가 갖는 Ka 값 이상의 성능이 발현됨을 알 수 있었다.

본 발명은 상기 지견에 근거한 기술 사상을 기초로 하는 것이다.

또한, CCA(Compact-Crack-Arrest) 시험법은 ASTM 등으로 규격화되어 있는 취성 균열 전파 정지 성능을 정량적으로 평가하는 시험 방법이고, 다음과 같이 행하였다.

용접 금속 부분의 중앙부에 시험편 중앙이 일치, 즉 절결부가 일치하도록 시험편을 가공하고, 시험편 전체를 냉각조에 넣어 소정의 온도, 여기서는 -10℃로 냉각하고, 쐐기를 통해 시험편에 하중을 가한다.

시험편 단부에 부착한 변위계로 시험편의 절결 선단에 부하되어 있는 K 값을 산정한다.

절결 선단에서 취성 균열이 발생하고 균열이 전파하면, 균열 전파 거리에 따라서 균열 선단의 K 값은 저하한다. 즉, 취성 균열 전파 정지 특성인 Ka 값까지 시험편의 균열 선단의 K 값이 저하한 시점에서 취성 균열이 정지하므로, 균열이 정지한 시점의 균열 길이와 그 때의 시험편 변위 양으로부터 K 값을 계산하고 Ka 값으로 평가한다.

2) 다음으로, 상기 (2) ~ (11)의 발명에 대하여 설명한다. 도 2와 도 3은 강판(1)의 맞대기 V 홈을 다패스로 용접하여 형성한 본 발명의 맞대기 다패스 용접 이음부(이하 "본 발명의 용접 이음부"라 함)의 태양을 나타낸다.

도 2에 도시된 본 발명의 용접 이음부(2)에서는, 표면 용접층(2a)과 이면 용접층(2b) 사이의 복수의 용접층 중에, 용접층(2a, 2b 및 2c)의 인성보다 우수한 인성을 가진 고인성 용접층(2x)이 용접 이음부의 폭 방향에 걸쳐서 연속적으로 형성되어 있다.

도 3에 도시된 본 발명의 용접 이음부(2)에서는, 표면 용접층(2a)과 이면 용접층(2b) 사이의 복수의 용접 패스부 중에 용접층(2a, 2b 및 2c)의 인성보다 우수한 인성을 가진 고인성 용접층(2x, 2y)이 용접층 2c를 사이에 두고 형성되어 있다. 이와 같이 고인성 용접층을 두 층 이상 형성하는 경우에는, 고인성 용접층 사이에 다른 용접층을 개재시켜 형성한다.

상기 각 용접층은 1 패스 용접으로 형성된 복수 개의 용접 패스부(2i)가 용접 이음부의 폭 방향으로 연속된 것이다.

고인성 용접층은, 다른 용접층을 형성하는 용접 재료보다도 인성이 우수한 용접 재료를 사용하여, 용접 패스부(2i)를 순차적 용접 이음부의 폭 방향으로 연속적으로 형성한 것이다.

일반적으로, 다른 용접층을 형성하는 용접 재료로서, Ni를 소요량 함유한 용접 재료를 이용하는데, 고인성 용접층을 형성하는 용접 재료로서는, 상기 용접 재료 Ni 양보다 1 질량% 이상 많은 Ni를 함유한 용접 재료가 바람직하다. 다른 용접층을 형성할 때와 동일한 용접 조건으로 고인성 용접층을 형성할 수 있다.

고인성 용접층은 단층일 수도 있고 2 이상의 고인성 용접층을 중첩하여 형성한 복층일 수도 있다. 이 때, 2 이상의 고인성 층을 동일 용접 재료로 형성할 수도 있고, Ni 양을 변경한 용접 재료로 형성할 수도 있다.

또한, 고인성 용접층을 다른 용접층을 형성한 용접 방법과 동일한 용접 방법으로 형성할 수도 있다.

일본 공개특허 소53-130242호 공보에는, 전술한 바와 같이, 후육 대경 용접 강관의 X 홈부를 용접할 때에, 초층을 MIG 용접으로 용접하고, 그 후에 표층과 이층을 서브머지 용접으로 용접하여 판 두께 전체를 용접하는 용접 방법에 있어서, MIG 용접에 이용하는 용접 와이어의 Ni 양을 서브머지 용접에서 이용하는 용접 와이어의 Ni 양보다 많게 하는 기술이 개시되어 있다.

이는, 초층에서 용접 균열이 발생하기 쉽고 인성 확보가 곤란하기 때문에, Ni 양이 많은 용접 와이어를 사용함으로써, 서브머지 용접부와 동등한 인성을 확보하고 용접부의 판 두께 방향으로의 인성 분포를 평탄하게 하는 것으로, 본 발명의 기술 사상과는 기본적으로 다른 것이다.

또한, 본 발명의 용접 이음부는, 통상의 용접 조건 하에서, 용접 재료의 Ni 함유량을 조정함으로써 본 발명에서 규정하는 소정 영역에 고인성 용접층을 형성하는 것이 가능하다. 고인성 용접층의 조직은 마르텐사이트 변태가 일어나지 않은 조직인 것이 바람직하다.

일본 공개특허 제2000-033480호 공보에는, 전술한 바와 같이, 용접부 전체에서의 잔류 응력을 저감시키기 위해, 다량(예를 들면 11%)의 Ni를 함유하는 변태 온도가 낮은 용접 재료를 부분적으로 이용하고, 오스테나이트로부터 마르텐사이트 변태하는 용접 패스를 이용하는 용접 방법이 제안되어 있다.

그러나, 이 용접 방법에 의한 용접부는 조직이 마르텐사이트 조직이기 때문에 강도가 매우 높고, 결국 다량의 Ni를 함유하는 용접부일지라도 Ni를 함유하지 않는 주위의 용접부보다 인성이 낮은 경우가 많다. 따라서 본 발명에서는, 다량의 Ni 양을 함유한 경우에도 마르텐사이트 변태를 하지 않는 조직이 바람직하다.

본 발명의 용접 이음부는, 표면 용접층과 이면 용접층 사이의 복수의 용접층 중에, 다른 용접층의 인성보다 우수한 인성을 갖춘 고인성 용접층이 한 층 존재하거나 두 층 이상의 고인성 용접층이 다른 용접층을 사이에 두고 존재하고, 용접 이음부 내부에 발생한 취성 균열 용접 이음부의 길이 방향으로의 전파를 억제하여 정지시키는 파괴 저항층으로 기능하는 것이 특징이다.

본 발명의 고인성 용접층은 단상일 수 있고, 전술한 바와 같이, 2 이상의 고인성 용접층을 중복하여 형성한 복층일 수도 있다.

또한, 본 발명의 고인성 용접층이 용접 이음부 내부에 발생한 취성 균열 전파를 억제하고 정지시키는 기구에 대해서는 후술하기로 한다.

본 발명의 용접 이음부는 판 두께 50mm 이상의 강판을 맞대기 용접한 것이다. 용접 이음부의 홈 저부로부터의 판 두께 방향의 높이가 50mm 이상이면, 복수의 용접층 중에 복수의 고인성 용접층을, 다른 용접층을 사이에 두고 형성하여, 고인성 용접층의 상기 기능을 충분히 발휘시키는 것이 가능하다.

본 발명의 용접 이음부는 다패스 용접 이음부일 수 있고, 대입열 용접으로도 소입열 용접으로도 적용이 가능하다.

또한 강판의 판 두께가 70mm 이상인 경우에, 본 발명의 고인성 용접층의 기능을 더욱 충분히 발휘시킬 수 있다.

강판의 홈 형상은 V형, X형, K형, レ형 등으로 한정되는 것은 아니다. 그러나, 고인성 용접층을 형성하는 경우에, 일반 용접 재료보다는 Ni를 다량 함유하고 고가의 용접 재료를 사용하므로, X형이나 K형 등과 같이 홈 폭이 작은 편이 용접 비용 면에서 유리하다.

도 4는 レ형 홈의 경우의 본 발명의 용접 이음부를 나타낸다. 도 4에 도시된 바와 같이, 강판(1)에 강판(1a)을 수직으로 맞대어 형성한 レ형 홈에도, 본 발명의 용접 이음부를 적용할 수 있으며, 판 두께가 다른 강판을 맞대어 형성한 レ형 홈에도 본 발명의 용접 이음부를 적용할 수 있다.

고인성 용접층은 용접 이음부의 길이 방향으로 연속적으로 존재하는 것이 바람직하지만, 단속적으로 존재할 수도 있다. 용접 이음부의 길이 방향으로 200mm 이상의 길이가 확보되면, 고인성 용접층은 용접 이음부 내부에 발생한 취성 균열 전파를 억제하여 정지시키는 기능을 발휘한다.

단, 고인성 용접층을 용접 이음부의 길이 방향으로 단속적으로 형성하는 경우에, 단속 간격이 400mm를 초과하면, 초기에 발생한 균열이 전파하여 최종적으로 형성되는 하나의 균열 길이가 400mm 이상이 될 가능성이 있다. 균열 길이가 400mm 이상이 되면, 균열이 갖는 에너지가 과대하게 되고, 고인성 용접층이 충분히 기능하지 않기 때문에, 용접 이음부의 길이 방향으로의 단속 간격을 400mm 이하로 한정한다.

여기서, 본 발명의 고인성 용접층이 용접 이음부 내부에 발생한 취성 균열의 전파를 억제하여 정지시키는 기구를 도 5 내지 도 8에 기초하여 설명한다.

[1] 고인성 용접층이 연속적으로 존재하는 경우

도 2에 도시된 바와 같이, 용접 이음부를 구성하는 용접층(2c) 중에 고인성 용접층(2x)을 배치함으로써, 용접 이음부의 판 두께 방향으로의 인성 분포는 고인 성 용접층(2x)의 위치에서 급격히 변화하므로 상하로 분단된 형상이 된다. 즉, 도 2에 도시된 본 발명의 용접 이음부에서는 고인성 용접층(2x)을 사이에 두고, 상하에 저인성 용접층(2c)이 존재한다.

용접 이음부에 예를 들면 충격적인 응력이 작용하면, 고인성 용접층(2x)은 취성 파괴되기 어려우므로, 취성 균열은 도 5에 도시된 바와 같이, 판 두께 표면측의 취성 균열(X)과 판 두께 이면측의 취성 균열(Y)로 분기하여 생성되고, 각각의 측에서 용접층(2c) 내로 전파한다.

도 5에서 취성 균열(X)은 양단이 이음부 표면과 고인성 용접층(2x)에 이르고, 취성 균열(Y)은 아직 용접층(2c) 내에 존재하고 있지만, 2개의 취성 균열(X, Y)은 모두 판 두께 방향으로 폭이 좁은 균열이 된다. 그 결과, 균열 선단 응력 확대 계수가 저하하여, 균열을 전파시키는 구동력이 감소하기 때문에, 균열 전파가 정지하기 용이해진다.

취성 균열(Y)이 서서히 판 두께 방향으로 전파하고, 도 6에 도시된 바와 같이, 용접층(2c)의 취성 파괴 영역을 전파하고 고인성 용접층(2x)에 도달하면, 고인성 용접층(2x)에서 취성 균열(X, Y) 사이의 영역(Z)에 소성 변형이 발생하고, 연성 파괴되면서 취성 균열(X, Y)의 전파 에너지를 흡수한다. 그 결과, 취성 균열(X, Y)은 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이 판 두께 표면측과 판 두께 이면측에서 각각 어느 정도 전파한 위치에서 정지하게 된다.

[2] 고인성 용접층이 단속적으로 존재하는 경우

취성 균열이 정지하는 기구는 상기 [1]의 경우와 같다. 즉, 도 8에 도시된 바와 같이 고인성 용접층이 존재하지 않는 이음부 부분에 취성 균열이 발생하고, 용접 이음부의 길이 방향으로 전파하여도, 고인성 용접 패스부와 만나면, 판 두께 표면측과 판 두께 이면측으로 분기하여 각각의 측을 전파하고, 어느 정도 전파한 곳에서 정지하게 된다.

전술한 바와 같이, 용접 이음부의 길이 방향으로 고인성 용접층의 길이를 200mm 이상 확보하면, 고인성 용접층은 취성 균열을 판 두께 표면측과 판 두께 이면측으로 분기시키고, 전파를 억제하거나 정지시키는 것이 가능하다.

단, 고인성 용접층 단속 간격이 400mm를 초과하면, 1개의 균열 길이가 400mm 이상이 되고, 균일이 갖는 에너지가 과대해지고, 고인성 용접층에서 취성 균열을 분기시키는 것이 어려워진다. 그러므로, 고인성 용접층의 단속 간격은 전술한 바와 같이 400mm 이하로 한정한다.

3) 다음으로, 상기 (12) ~ (23)의 본 발명에 대해 설명한다. 도 9는 강판(1)의 맞대기 V 홈을 다패스를 용접하여 형성한 본 발명의 맞대기 다패스 용접 이음부(이하 "본 발명의 용접 이음부"라 한다)의 태양을 나타낸다.

도 9에 도시된 본 발명의 용접 이음부(2)에서는, 표면 용접층(2a)과 이면 용접층(2b) 사이에, 파괴 저항 특성이 주위의 용접 패스부의 파괴 저항 특성보다 열등한 용접 패스부(2xr)와 용접 패스부(2yr)가 떨어져 존재한다.

본 발명에 있어서는, 용접 패스부(2i)의 존재와, 파괴 인성 특성이 용접 패스부(2i)의 파괴 인성 특성보다 열등한 용접 패스부(2xr, 2yr)의 존재가 서로 작용하여, 용접 이음부 내부에 취성 균열이 발생하더라도, 그 전파를 억제하고 정지시 키는 작용 효과가 발현된다.

여기서, 작용 효과가 발현되는 기구에 대해 설명한다.

용접 이음부에 돌발적이거나 충격적인 응력이 작용하면, 용접 이음부 내부에 분산되어 존재하는 용접 패스부(2xr, 2yr)(파괴 저항 특성이 주위의 용접부보다 열등)에서 우선적으로 파괴가 발생하고, 취성 균열이 주위의 용접 패스부(2i)로 전파한다.

이 경우에, 용접 패스부(2i)의 파괴 저항 특성은 용접 패스부(2xr, 2yr)의 파괴 저항 특성보다 양호하므로, 취성 균열은 용접 패스부(2xr, 2yr)를 선행적으로 전파하고, 용접 패스부(2i)로의 전파는 지연된다.

결국, 용접 패스부(2xr, 2yr)로부터 복수의 취성 균열이 주위의 용접 패스부(2i)로 전파하지만, 취성 균열은 용접 이음부의 판 두께 방향으로 협폭의 균열이 되므로, 균열 선단 응력 확대 계수가 저하하여, 균열을 전파시키는 구동력이 감소하여 정지하기 용이하게 된다.

또한 도 10에 도시된 바와 같이, 용접 패스부(2xr와 2yr)로부터 각각 취성 균열(X와 Y)이 전파한 경우에, 2개의 취성 균열(X, Y) 사이의 영역(Z)은 취성 파괴되기 어렵게 되고 전단 파괴되기 용이해지므로, 도 11에 도시된 바와 같이, 영역(Z)에서 소성 변형되고, 연성 파괴되면서 취성 균열 전파 에너지를 흡수한다. 그 결과, 용접 이음부의 길이 방향으로의 취성 균열은 정지한다.

도 12는 취성 균열이 용접 이음부의 길이 방향으로 전파하고 정지하는 태양을 나타낸다. 도 12의 (a)는 도 11과 동일하지만, 도 12의 (b)는 취성 균열(X, Y) 의 용접 이음부의 길이 방향으로의 전파와 정지 태양을 나타낸다. 취성 균열(X)과 취성 균열(Y) 사이에 연성 파괴 영역(Z)이 형성되어, 취성 균열의 전파 에너지가 흡수되기 때문에, 취성 균열(X, Y)은 용접 이음부를 길이 방향으로 계속 전파하는 것이 가능하지 않고 정지하게 된다. 그 결과, 용접 이음부의 취성 파괴를 방지하여, 용접 구조물의 파괴를 방지할 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 다패스 용접 이음부의 내부에 돌발적 또는 충격적인 응력이 작용하면 우선적으로 파괴되는 용접 패스부(파괴 저항 특성이 주위의 용접 패스부보다 열등)를 이간하여 배치하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 용접 이음부는 판 두께 50mm 이상의 강판을 맞대기 용접한 것이다. 용접 이음부의 높이가 50mm 이상이면, 표면 용접층과 이면 용접층 사이에 파괴 저항 특성이 주위의 용접 패스부의 파괴 저항 특성보다 열등한 2개 이상의 용접 패스부를 적절한 간격으로 분산 배치하고, 파괴 인성 특성이 다른 용접 패스부의 상호 작용에 기초하는 효과를 충분히 인출할 수 있다.

또한, 본 발명의 효과는 강판의 판 두께가 70mm 이상인 경우에 더욱 충분히 발휘된다.

파괴 저항 특성이 주위의 용접 패스부의 파괴 저항 특성보다 열등한 용접 패스부는, 용접 이음부 내부에 취성 균열을 복잡하게 분기시키기 위하여 2개 이상 필요하다. 그러나, 상기 용접 패스부 수가 용접 패스부를 형성하는 총 패스 수의 1/3을 초과하면, 용접 이음부에서 파괴 저항 특성이 낮은 용접 패스부가 지배적이 되어, 오히려 취성 균열이 전파하기 쉬워지게 되어 바람직하지 않다. 파괴 저항 특성 이 열등한 용접 패스부의 수는 총 패스 수의 1/3이 바람직하다.

또한, 상기 용접 패스부는 1 패스로 형성할 수도 있고 복수의 패스로 형성할 수도 있다.

본 발명의 용접 이음부는 다패스 용접 이음부이면 바람직하고, 대입열 용접에도 대입열 용접에도 적용이 가능하다.

강판의 홈 형상은 V형, X형, K형, レ형 등으로 한정되는 것은 아니다. 그러나 용접 이음부의 내부에서 취성 균열을 복잡하게 전파시키기 위해서는, 용접 이음부는 폭 방향으로 어느 정도의 확대가 필요하다. 또한 강판의 기계적 특성을 취성 균열 전파 억제?정지에 이용하는 것을 고려하면, X 홈이 바람직하다.

파괴 저항 특성이 낮은 용접 패스부를 일반적으로 용접 이음부의 길이 방향으로 연속적으로 형성하지만, 단속적으로 형성할 수도 있다. 오히려, 단속적으로 형성하는 것이 다음과 같은 이유로 바람직하다.

파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는, 주위의 용접 패스부에 비하여 당연히 파괴 저항 특성이 열등하므로, 파괴 발생 영역이 될 가능성이 높다. 파괴 발생 영역이 될 가능성이 높은 용접 패스부가 용접 이음부 내부에 길이 방향으로 연속적으로 존재하면, 이 용접 패스부를 취성 균열이 전파하고, 결과적으로, 용접 이음부를 길이 방향으로 관통하고 장대한 취성 균열로 성장할 가능성이 있다.

파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부를 용접 이음부의 길이 방향으로 단속적으로 형성하는 경우에, 이 용접 패스부의 용접 이음부의 길이 방향으로의 길이는 100mm 이상이 바람직하다. 상기 용접 패스부의 용접 이음부의 길이 방향으로의 길 이가 100mm 이상이면, 취성 균열을 용이하게 분기시킬 수 있다.

한편, 상기 용접 패스부의 용접 이음부의 길이 방향으로의 길이가 400mm를 초과하면, 취성 균열이 선행하여 전파하는 길이가 너무 길어지므로 바람직하지 않다. 파괴 저항 특성이 낮은 용접 패스부의 용접 이음부의 길이 방향으로의 길이는 100mm 이상 400mm 이하가 바람직하다.

파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부의 용접 이음부의 길이 방향으로의 간격이 200mm 이상이면, 그 외의 용접 패스부에서 취성 균열을 정지시킬 가능성이 높아지지만, 400mm를 초과하면, 그 외의 용접 패스부에서 발생한 취성 균열이 전파하고 길이 400mm 이상의 1개의 취성 균열로 성장할 가능성이 있다.

1개의 취성 균열의 용접 이음부의 길이 방향으로의 길이가 400mm를 초과하면, 취성 균열이 갖는 에너지가 과대하게 되고, 이 취성 균열을 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부로 유도하여도, 이 용접 패스부에서 분기시키는 것이 어려워진다. 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부의 용접 이음부의 길이 방향으로의 간격은 200mm 이상 400mm 이하가 바람직하다.

주위의 용접 패스부보다 취성 파괴 특성이 열등한 용접 패스부를 형성하는 방법으로서는, Ni 양이 주위의 용접 패스부를 형성하는 데 이용한 용접 재료의 Ni 양보다 1% 이상 낮은 용접 재료를 이용하고, 동일한 용접 조건으로 용접하는 방법이 간편하고 바람직하다.

그러나 상기 방법은 주위의 용접 패스부분을 형성하는 용접 재료가 Ni를 함유하지 않은 경우에는 채용할 수 없기 때문에, 이 경우에는 C 양이 높은 용접 재료 나, Ti나 B 등의 조직 미세화 원소를 첨가하지 않은 용접 재료(모두, 파괴 저항 특성이 낮은 용접 재료)를 이용할 수 있다.

또한, 용접 조건을 변경함으로써, 용접 패스부의 파괴 저항 특성을 저하시키는 것도 가능하다.

예를 들면, 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부의 형성 시에, 입열을, 주위의 용접 패스부를 형성할 때의 입열의 130% 이상으로 하면, 목 두께가 큰 용접 패스부를 형성할 수 있다. 그 다음으로, 목 두께가 큰 용접 패스부 상에, 계속해서, 통상의 입열 조건 또는 통상의 입열 조건보다 낮은 입열 조건으로 용접 패스부를 형성한다. 이와 같이 용접을 하면, 목 두께가 큰 용접 패스부는 후속의 용접 패스부의 열에 의한 템퍼링을 받지 않고, 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부가 된다.

또한, 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부를, 다른 용접 패스부를 형성하는 용접 방법과 동일한 용접 방법으로 형성할 수도 있다. 용접 패스부의 조직은 마르텐사이트 변태가 일어나지 않은 조직이 바람직하다.

본 발명에서는 용접 이음부 내부에 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부를 형성할 수 있으면 바람직하나, 그 형성 방법은 특정 방법으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 건조가 불충분한 용접 재료를 사용하여, 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부만을 형성할 수도 있다.

이상과 같이, 본 발명의 용접 이음부는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수하고, 본 발명 용접 이음부를 구비하는 용접 구조체는 취성 파괴가 발생하기 어려워 진다.

4) 또한, 상기 (24) ~ (36)의 본 발명에 대하여 설명한다. 도 13은 강판(1)의 맞대기 V 홈을 다패스로 용접하여 형성한 본 발명의 맞대기 다패스 용접 이음부(이하 "본 발명의 용접 이음부"라 한다)의 태양을 나타낸다.

도 13에 도시된 본 발명의 용접 이음부(2)에서는, 표면 용접층(2a)과 이면 용접층(2b) 사이에, 응고 시 및/또는 변태 시에 팽창한 용접 패스부(2xs)와 용접 패스부(2ys)가 떨어져 존재한다. 또한 본 발명의 용접 이음부에 있어서는, 다른 용접 패스부(21)의 존재와, 팽창한 용접 패스부(2xs, 2ys)의 존재가 서로 작용하여, 용접 이음부 내부에 취성 균열이 발생하더라도 그 전파를 억제하고 정지시키는 작용 효과를 발현한다.

여기서, 이 작용 효과가 발현되는 기구에 대하여 도 14와 도 15에 기초하여 설명한다.

용접 이음부에 돌발적 또는 충격적인 응력이 작용하여, 취성 균열(X, Y)이 발생하면, 취성 균열(X, Y)은 주위의 용접 패스부(2i)를 전파한다. 그러나, 취성 균열(X, Y)의 전파 경로는 도 14에 도시된 바와 같이, 용접 패스부(2xs)와 용접 패스부(2ys)의 존재에 의해 규칙적으로 정해지지 않고 복잡하게 된다. 그 이유는 다음과 같다.

다른 용접 패스부(2i) 내에, 팽창한 용접 패스부(2xs)와 용접 패스부(2ys)가 존재하면, 용접 패스부(2xs)와 용접 패스부(2ys)는 주위의 잔류 응력에 대하여 압축하는 방향으로 작용하여, 용접 이음부 내부의 잔류 응력 분포를 국소적으로 교란 한다.

일반적으로 용접 이음부 내부에 발생한 취성 균열은 주응력에 수직으로 전파하므로, 취성 균열의 전파 경로는 용접 이음부의 판 두께 방향에 평행하게 되지만, 본 발명의 용접 이음부에서는 용접 이음부 내부의 잔류 응력 분포가 국소적으로 교란되어 있기 때문에, 그 부분에서는 취성 균열에 주응력이 작용하지 않고, 취성 균열은 교란된 잔류 응력 분포의 영향을 받아 판 두께 방향을 따라 전파하지 않는다.

교란된 잔류 응력 분포 중에서 취성 균열이 어떤 경로로 전파할 것인지는 예상할 수 없으나, 취성 균열 전파 경로가 국소적으로 주응력과 수직인 방향(판 두께 방향)으로부터 벗어나므로, 취성 균열 전파 경로는 복잡화된다.

이와 같이, 취성 균열은 판 두께 방향으로부터 벗어나 생성된 복잡한 전파 경로로 전파하기 때문에, 도 15에 도시된 바와 같이, 취성 균열의 전파 중에 취성 균열이 분기하거나(도면 내의 X', Y'), 취성 균열(X)과 취성 균열(Y) 사이에 부분적으로 연성 파괴 영역이 형성된다. 그 결과, 취성 균열(X, Y)의 전파 에너지가 흡수되어, 용접 이음부의 길이 방향으로의 취성 균열의 전파가 억제되고 정지된다.

분기한 취성 균열(X', Y')도 용접 이음부의 판 두께 방향으로부터 벗어나 발생하고, 폭이 좁은 매몰형의 균열이 되므로, 균열 선단 응력 확대 계수가 작고 취성 균열을 전파시키는 구동력이 감소되어 정지하기 쉬워진다.

즉, 본 발명 용접 이음부는, 이음부 내부에 교란된 잔류 응력 분포를 형성함으로써 취성 균열 전파 경로를 복잡화하고, 이에 따라 취성 균열 전파 에너지를 흡수하기 용이하게 하고, 결과적으로 용접 이음부의 길이 방향으로의 취성 균열 전파 를 억제하고 정지시키는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 16은 취성 균열이 용접 이음부의 길이 방향으로 전파하고 정지하는 태양을 나타낸다. 도 16의 (a)는 도 15에 도시된 용접 이음부에서 분기한 취성 균열(X', Y')을 생략한 것이다. 도 16의 (b)는 취성 균열(X, Y)의 용접 이음부의 길이 방향으로의 전파?정지 태양을 나타낸다.

취성 균열(X)과 취성 균열(Y) 사이에 연성 파괴 영역(Z)이 형성되어, 취성 균열 전파 에너지가 흡수된다. 그 결과, 취성 균열(X, Y)은 용접 이음부를 계속 전파하는 것이 가능하지 않고 정지한다.

본 발명의 용접 이음부는 강판을 맞대기 용접한 것이다. 또한, 다층 중첩 용접을 형성할 수 있는 정도의 용접 이음부의 두께라면, 표면 용접층과 이면 용접층 사이에, 응고 시 및/또는 변태 시에 팽창하고 주위의 용접 패스부에 압축 응력을 부하하고 국소적으로 잔류 응력을 교란하는 용접 패스부(이하 "팽창 용접 패스부"라고도 함)를 2개 이상 적절한 간격으로 분산 배치하고, 교란된 잔류 응력 분포에 기초한 취성 균열 전파 억제?정지 효과를 충분히 인출할 수 있다.

팽창 용접 패스부는 용접 이음부 내부의 잔류 응력 분포를 교란시키기 위해 두 개 이상 필요하다. 그러나, 팽창 용접 패스부의 수가 용접 패스부를 형성하는 총 패스 수의 1/2를 초과하면, 이 팽창 용접 패스부에 의한 잔류 응력이 지배적이 되고, 오히려 용접 이음부 내부의 잔류 응력 분포에서의 교란 정도가 작아지게 되고, 취성 균열 전파 억제?정지 효과를 얻기가 어려워진다. 팽창 용접 패스부의 수는 총 패스 수의 1/3 정도가 바람직하다.

또한, 상기 용접 패스부는 1 패스로 형성할 수도 있고, 수회의 패스로 형성할 수도 있다.

본 발명의 용접 이음부는 다패스 용접 이음부일 수 있고, 대입열 용접에도 소입열 용접에도 적용이 가능하다.

강판의 홈 형상은 V형, X형, K형, レ형 등으로 한정되는 것은 아니다. 그러나 용접 이음부 내부에서 취성 균열의 전파 경로를 복잡화하여 전파시키기 위해서는, 용접 이음부는 폭 방향으로 어느 정도의 확대가 필요하다. 또한 강판의 기계적 특성도 취성 균열 전파 억제?정지에 이용하는 것을 고려하면, X 홈이나 K 홈이 바람직하다.

팽창 용접 패스부는 일반적으로 용접 이음부의 길이 방향으로 연속적으로 형성할 수도 있고, 단속적으로 형성할 수도 있다. 오히려 단속적으로 형성되는 것이 잔류 응력 분포의 교란에 의한 취성 균열 전파 억제?정지 효과를 더욱 현저하게 인출할 수 있으므로 바람직하다.

팽창 용접 패스부를 용접 이음부의 길이 방향으로 단속적으로 형성하는 경우에, 이 용접 패스부의 용접 이음부의 길이 방향으로의 길이는 100mm 이상이 바람직하다. 상기 용접 패스부의 용접 이음부의 길이 방향으로의 길이가 100mm 이상이면, 잔류 응력 분포를 국소적으로 교란하고, 취성 균열 전파 억제?정지 효과를 확보할 수 있다.

또한, 팽창 용접 패스부를 단속적으로 형성하는 경우에, 이 용접 패스부의 용접 이음부의 길이 방향으로의 간격이 400mm를 초과하면, 취성 균열이 선행하여 전파하는 길이가 너무 길어지므로 바람직하지 않다.

1개의 취성 균열의 용접 이음부의 길이 방향으로의 길이가 400mm 이상이 되면, 취성 균열이 가지는 에너지가 과대하게 되고, 잔류 응력 분야가 교란된 영역으로 취성 균열이 돌입하여도, 취성 균열은 이 영역에서 분기하기 어렵게 되고, 균열 선단의 전파 에너지는 감소하지 않는다. 그러므로 상기 팽창 용접 패스부의 용접 이음부의 길이 방향으로의 간격은 400mm 이하가 바람직하다.

주위의 압축 잔류 응력에 작용하는 팽창 용접 패스부는, 변태 온도가 저온 측에 있는 용접 재료를 이용하여 형성한다. 용접 재료의 변태 온도는 특히 한정되는 것은 아니지만, 취성 균열 전파 억제?정지 효과를 현저하게 발현시키기 위해서는, 용접 금속을 포마스터 시험에 제공하고, 그 냉각 과정에서 400℃ 이하의 변태 온도를 나타내는 용접 재료가 바람직하다.

일반적으로 Ni 양이 많은 용접 재료는 변태 온도가 저온측에 있고, 이런 점에서, 팽창 용접 패스부를 형성하는 용접 재료로서 바람직하다. 단, Ni 양이 많은 용접 재료라도 그 화학 조성에 의해 변태 온도는 크게 변화하기 때문에, 변태 온도를 측정함과 더불어 적절한 용접 재료를 선택할 필요가 있다.

또한, Ni 양이 많은 용접 재료는 고온 균열이 발생하기 쉬운 용접 재료이기 때문에, 이 용접 재료를 이용하는 경우에는, 적정 용접 조건을 선택할 필요가 있다.

또한 주위의 용접 패스부에 압축 잔류 응력을 부하하고 국소적인 잔류 응력 분포의 교란을 형성하는 수단은, 응고 시 및/또는 변성 시에 팽창 용접 재료로 용 접 패스부를 형성하는 것만으로 한정되는 것은 아니다. 따라서, 주위의 용접 패스부에 압축 잔류 응력을 부하하고 국소적인 잔류 응력 분포의 교란을 형성하는 것이 가능한 수단이라면, 어떠한 수단이라도 무방하다.

예를 들면, 용접 중에 특정 용접 패스부에, 해머 피닝이나 초음파 처리를 실시하고, 국소적으로 압축 잔류 응력을 형성하여도, 팽창 용접 패스부를 형성하는 경우와 마찬가지로 취성 균열 전파 억제?정지 효과를 얻을 수 있다.

이상과 같이, 본 발명의 용접 이음부는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수하고, 본 발명의 용접 이음부를 구비하는 용접 구조체는 취성 파괴가 발생하기 어렵다.

<실시예>

다음으로 본 발명의 실시예에 대해 설명하며, 실시예의 조건은 본 발명의 실시 가능성과 효과를 확인하기 위해 채용한 하나의 조건예이고, 본 발명은 이러한 하나의 조건예로 한정되는 것은 아니다. 본 발명은, 본 발명의 요지를 일탈하지 않고 본 발명의 목적을 달성하는 한, 다양한 조건을 채용하여 얻을 수 있는 것이다.

(실시예 1)

상기 (1), (2) ~ (11) 및 (37)의 본 발명에 관한 실시예이다.

표 1에 기재된 강판 조건 및 용접 패스 조건으로 용접 이음부를 형성하고, 취성 균열 전파 시험으로 취성 균열 전파 저항 특성을 측정하였다. 그 결과를 표 2에 나타내었다. 또한 사용한 강판 강종의 성분 조성을 표 3에 나타내었다.

표 1 중에서, 특정 용접 패스가 고인성 용접층을 형성하는 용접 패스이다.

N0. 1 ~ No. 8의 발명예에 있어서, 취성 균열은 용접 이음부의 길이 방향으로 전파하더라도, 그 길이가 짧고 바로 정지함을 알 수 있다.

(실시예 2)

상기 (1), (12) ~ (23) 및 (37)의 본 발명에 관한 실시예이다.

표 4에 기재된 강판 조건 및 용접 패스 조건 용접 이음부를 형성하고, 취성 균열 전파 시험으로 취성 균열 전파 저항 특성을 측정하였다. 그 결과를 표 5에 나타내었다. 또한 사용한 강판 강종의 성분 조성을 표 6에 나타내었다.

표 4 중에서, 특정 용접 패스가 파괴 저항 특성이 낮은 용접 패스부를 형성하는 용접 패스이다.

표 5로부터, N0. 1 ~ No. 8 발명예에 있어서, 취성 균열은 용접 이음부의 길이 방향으로 전파하더라도, 그 길이가 짧고 바로 정지함을 알 수 있다.

(실시예 3)

상기 (1), (24) ~ (36) 및 (37)의 본 발명에 관한 실시예이다.

표 7에 기재된 강판 조건 및 용접 패스 조건으로 용접 이음부를 형성하고, 취성 균열 전파 시험으로 취성 균열 전파 저항 특성을 측정하였다. 그 결과를 표 8에 나타내었다. 또한 이용한 강판 강종의 성분 조성을 표 9에 나타내었다.

표 7 중에서, 특정 용접 패스가 잔류 응력을 변화시킨 용접 패스이다.

표 8로부터 N0. 1 ~ No. 8의 발명예에서, 취성 균열은 전파하여도, 그 길이가 짧고 바로 정지함을 알 수 있다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 강판, 특히, 판 두께 50mm 이상의 강 판을 이용하여, 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 용접 이음부를 구비한 용접 구조체를 건조할 수 있다. 따라서 본 발명은 용접 구조체의 건조 분야에서 이용 가능성이 크다.

Claims

강판의 맞대기 다패스 용접 이음부에 있어서, 표면 용접층과 이면 용접층 사이에, 재질 특성이 주위의 재질 특성과 다르고 취성 균열의 전파를 억제하여 정지시키는 기능을 가진 용접층 또는 용접 패스부가 하나 또는 둘 이상 상호 이간되어 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제1항에 있어서,

상기 강판은 판 두께 50mm 이상의 강판이고, 상기 용접층은 다른 용접층의 인성보다 우수한 인성을 가지는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제2항에 있어서,

상기 용접층은, 복수 회의 용접 패스에 의해, 용접 금속부가 용접 이음부의 폭 방향으로 연속적으로 형성된 용접층인 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 용접층은 용접 이음부의 두께 방향으로 복수의 용접층이 적층된 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 용접층은 다른 용접층을 형성하는 용접 재료의 Ni 양보다 1% 이상 많은 Ni 양의 용접 재료로 형성된 용접층인 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제5항에 있어서,

상기 용접층은 다른 용접층을 형성한 용접 방법과 동일한 용접 방법으로 형성된 용접층인 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제5항에 있어서,

상기 용접층의 조직은 마르텐사이트 변태가 일어나지 않은 조직인 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 용접층은 용접 이음부의 길이 방향으로 연속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제2항 또는 제3항에 있어서,

상기 용접층은 용접 이음부의 길이 방향으로 단속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제9항에 있어서,

상기 용접층의 용접 이음부의 길이 방향으로의 길이가 200mm 이상인 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제7항에 있어서,

상기 용접층의 용접 이음부의 길이 방향으로의 단속 간격이 400mm 이하인 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제1항에 있어서,

상기 강판은 판 두께 50mm 이상의 강판이고, 상기 용접 패스부는 주위의 용접 패스부의 파괴 저항 특성보다 열등한 파괴 저항 특성을 가지는 것을 특징으로 하는 저항 취성 균열 전파 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제12항에 있어서,

상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 용접 이음부의 형성에 필요한 전체 패스 수의 1/3 이하의 수로 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저 항 특성에 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제13항에 있어서,

상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 용접 이음부의 판 두께 방향으로 상호 이간되어 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 용접 이음부의 길이 방향으로 연속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 용접 이음부의 길이 방향으로 단속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제16항에 있어서,

상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부의 용접 이음부의 길이 방향으로의 길이가 100mm 이상 400mm 이하인 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성 이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제16항에 있어서,

상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 용접 이음부의 길이 방향으로 200mm 이상 400mm 이하의 간격으로 단속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 1회 또는 복수 회의 패스로 형성된 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 다른 용접 패스부를 형성하는 용접 재료의 Ni 양보다 1% 이상 적은 Ni 양의 용접 재료로 형성된 용접 패스부인 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제20항에 있어서,

상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 다른 용접 패스부를 형성한 용 접 방법과 동일한 용접 방법으로 형성된 용접층인 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제20항에 있어서,

상기 다른 용접 패스부의 조직은 마르텐사이트 변태가 일어나지 않은 조직인 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제12항 또는 제13항에 있어서,

상기 파괴 저항 특성이 열등한 용접 패스부는 후속의 용접 패스부의 열에 의해 템퍼링되지 않은 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성에 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제1항에 있어서,

상기 용접 패스부는 응고 시 또는 변태 시에 팽창한 것이고, 용접 이음부 내부의 잔류 응력 분포가 국소적으로 복잡화되어 있는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제24항에 있어서,

상기 팽창한 용접 패스부는 저온에서 변태하는 용접 재료로 형성된 것을 특 징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제25항에 있어서,

상기 변태의 온도가 400℃ 이하인 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제25항 또는 제26항에 있어서,

상기 변태는 마르텐사이트 변태인 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제25항 또는 제26항에 있어서,

상기 용접 재료의 Ni 양이 다른 용접 패스부를 형성하는 용접 재료의 Ni 양보다 1 질량% 이상 많은 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 팽창한 용접 패스부는 용접 이음부의 형성에 필요한 전체 패스 수의 1/2 이하의 수로 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 팽창한 용접 패스부는 용접 이음부의 판 두께 방향으로 상호 이간되어 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 팽창한 용접 패스부는 1회 또는 복수 회의 패스로 형성된 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성에 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 팽창한 용접 패스부는 용접 이음부의 길이 방향으로 연속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 팽창한 용접 패스부는 용접 이음부의 길이 방향으로 단속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제33항에 있어서,

상기 팽창한 용접 패스부의 용접 이음부의 길이 방향으로의 길이가 100mm 이상인 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제33항에 있어서,

상기 팽창한 용접 패스부는 400mm 이하의 간격으로 용접 이음부의 길이 방향으로 단속적으로 존재하는 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제24항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 팽창한 용접 패스부는 후속의 용접 패스부의 열에 의해 템퍼링되지 않은 것을 특징으로 하는 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부.
제1항 내지 제3항, 제12항 또는 제24항 중 어느 한 항에 기재된 취성 균열 전파 저항 특성이 우수한 맞대기 다패스 용접 이음부를 구비하는 것을 특징으로 하는 용접 구조체.