KR101185979B1 - Weld structure and welded joint having excellent brittle crack propagation resistance - Google Patents

Weld structure and welded joint having excellent brittle crack propagation resistance Download PDF

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Abstract

모재의 적어도 일부의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상인 강판을 맞대기 용접함으로써 형성된 강판 용접 이음부 및 그 용접 이음부를 포함한 용접 구조체에 있어서, 상기 강판 용접 이음부(1)의 적어도 한 부분에, 상기 강판 용접 이음부(1)의 용접선 L 상으로부터 뻗어있는 동시에, 강판 용접 이음부(1)의 길이 방향에 대해서 15˚이상 50˚이하의 범위의 각도로 경사하는 경사 비드(31)를 구비하는 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)를 형성하고, 용접 이음부에 취성 균열이 발생한 경우에도, 취성 균열이 용접 이음부나 모재를 따라 전파하는 것을 억제할 수 있도록 한다. At least one of the steel plate welded joints 1, comprising: a steel plate welded joint formed by butt welding a steel sheet having at least a portion of the brittle crack propagation stopping property Kca of 4000 N / mm 1.5 or more; The inclined bead 31 which extends from the welding line L phase of the said steel plate welding joint part 1 to the part, and inclines at the angle of the range of 15 degrees or more and 50 degrees or less with respect to the longitudinal direction of the steel plate welding joint part 1; The brittle crack propagation direction control part 3 provided with this is formed, and even if brittle crack generate | occur | produces in a weld joint, it can suppress that a brittle crack propagates along a weld joint or a base material.

Description

내취성 균열 전파성이 우수한 용접 이음부 및 용접 구조체 {WELD STRUCTURE AND WELDED JOINT HAVING EXCELLENT BRITTLE CRACK PROPAGATION RESISTANCE}WELD STRUCTURE AND WELDED JOINT HAVING EXCELLENT BRITTLE CRACK PROPAGATION RESISTANCE}

본 발명은 용접 이음부에 취성 균열이 발생한 경우에, 취성 균열의 전파를 제어, 억제하는 내취성 균열 전파성이 우수한 용접 이음부 및 그 용접 이음부를 가진 용접 구조체에 관한 것이다. BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a welded joint having excellent brittle crack propagation properties for controlling and suppressing propagation of brittle cracks when a brittle crack occurs in the welded joint, and a welded structure having the welded joint.

특히, 후강판을 사용하여 용접한 용접 구조물의 용접 이음부에 있어서 취성 균열이 발생한 경우에도 그 균열의 전파를 제어, 억제하여 안전성을 향상시킬 수 있는 내취성 균열 전파성이 우수한 용접 구조체에 관한 것이다. In particular, the present invention relates to a welded structure having excellent brittle fracture propagation properties that can improve safety by controlling and suppressing propagation of cracks even when brittle cracks occur in a welded joint of a welded structure welded using a thick steel plate.

최근, 대형 컨테이너선이나 벌크 캐리어 등의 선박용 용접 구조체, 건축 구조물, 토목 강 구조물로 대표되는 용접 구조체에 있어서는 취성 균열 등의 파괴에 대한 높은 안전성이 요구되고 있다. 특히, 컨테이너선은 대형화가 현저한데, 예를 들면, 6000 TEU 이상의 대형 컨테이너선이 제조됨에 따라 선각 외판의 강판이 후육화 및 고강도화하여 판 두께 70 ㎜ 이상, 항복 강도 390 N/㎟ 이상의 강판이 사용되고 있다. In recent years, the welding structure represented by ship welding structures, such as a large container ship and a bulk carrier, a building structure, and a civil steel structure, is required for the high safety against fractures, such as brittle cracks. In particular, the container ship is remarkably large in size, for example, as a large container ship of 6000 TEU or more is manufactured, the steel plate of the hull shell is thickened and strengthened so that a steel plate of 70 mm or more and a yield strength of 390 N / mm 2 or more is used. have.

여기서, TEU(Twenty feet Equivalent Unit)는 길이 20 피트의 컨테이너로 환산한 개수를 나타내며, 컨테이너선의 적재 능력의 지표를 나타낸다. Here, the Twenty feet Equivalent Unit (TEU) represents the number converted into a container having a length of 20 feet and represents an index of the loading capacity of the container ship.

이와 같은 대형 컨테이너선은 적재 능력이나 하역 효율의 향상을 위하여, 칸막이 벽을 없애고 상부 개구부(開口部)를 크게 확보한 구조로 되어 있다. 특히, 선각 외판이나 내판의 강도를 확보할 필요가 있기 때문에, 상기와 같은 고강도 강판이 사용되고 있다. Such large container ships have a structure in which a partition wall is removed and a large upper opening is secured in order to improve load capacity and loading efficiency. In particular, since it is necessary to secure the strength of the hull shell or inner plate, the above-described high strength steel sheet is used.

전술한 바와 같은 용접 구조물을 건조할 때, 건조 비용의 저감이나 건조 효율 향상을 목적으로 하여 대입열 용접(예를 들면, 일렉트로 가스 아크 용접)이 널리 적용되고 있다. 입열량이 작은 다층 돋움 용접에서는 특히, 강판의 판 두께가 증가할수록 용접 공정 수가 현저하게 증가하기 때문에, 극한까지 대입열로 용접할 것이 요구된다. 그러나, 강판의 용접에 대입열(大入熱) 용접을 적용한 경우에는, 용접 열 영향부(HAZ: Heat Affected Zone)의 인성이 저하하고, 용접 열 영향부의 폭도 증대되기 때문에, 취성 파괴에 대한 파괴 인성값이 저하하는 경향이 있다. When drying the above-mentioned welding structure, high heat input welding (for example, electro gas arc welding) is widely applied for the purpose of reducing drying cost or improving drying efficiency. In multi-layered welding with a small amount of heat input, in particular, the number of welding steps increases significantly as the plate thickness of the steel sheet increases, so that welding with a high heat input to an extreme is required. However, when large heat input welding is applied to the welding of the steel sheet, the toughness of the heat affected zone (HAZ) decreases and the width of the weld heat affected zone also increases, so that fracture against brittle fracture is caused. Toughness tends to decrease.

이 때문에, 용접 이음부에 있어서 취성 균열이 발생하는 것을 억제하는 동시에, 취성 균열의 전파 정지(어레스트)를 달성하는 것을 목적으로 하여, 내취성 파괴 특성이 우수한 TMCP 강판(Thermo Mechanical Control Process: 열 가공 제어)이 제안되어 있다. 상기 TMCP 강판을 사용함으로써, 취성 파괴 발생에 대한 저항값인 파괴 인성 값이 향상되기 때문에, 통상의 사용 환경에서는 구조물이 취성 파괴될 가능성은 극히 낮아진다. 그러나, 지진이나 구조물끼리의 충돌 사고나 재해 시에 취성 파괴가 발생하면, 취성 균열이 용접 열 영향부를 따라 전파하여 큰 파괴가 발생할 우려가 있다. For this reason, TMCP steel sheet (Thermo Mechanical Control Process: thermal processing) excellent in brittle fracture resistance for the purpose of suppressing the occurrence of brittle cracks in the welded joint and attaining propagation stop (rest) of brittle cracks. Control) is proposed. By using the TMCP steel sheet, the fracture toughness value, which is a resistance to brittle fracture generation, is improved, so that the probability of brittle fracture of the structure is extremely low in a normal use environment. However, if brittle fracture occurs during an earthquake or collision between structures and a disaster, brittle cracks propagate along the weld heat affected zone, and there is a possibility that large fracture occurs.

예를 들면, 컨테이너선 등으로 대표되는 용접 구조체에서는 판 두께 50 ㎜ 정도의 TMCP 강판 등이 사용되며, 만일 용접 이음부에서 취성 균열이 발생하더라도, 용접 잔류 응력에 의하여 취성 균열이 용접부로부터 모재 측으로 벗어나므로, 모재의 어레스트 성능을 확보하면 취성 균열을 모재에서 정지시킬 수 있다고 생각하였다. 또한, 6000 TEU를 초과하는 대형 컨테이너선 등 더 대형인 용접 구조체에 있어서는 판 두께가 더 큰 강판이 필요하고, 또한 구조를 간소화하는데 강판의 후육화가 유효하기 때문에, 설계 응력이 높은 고장력 강의 후강판을 사용하는 것이 요구되었다. 그러나, 이와 같은 후강판을 사용하였을 경우, 용접 열 영향부의 파괴 인성의 정도에 따라서는 취성 균열이 모재로 벗어나지 않고 용접 열 영향부를 따라서 계속 전파하여 용접 구조물에 큰 파괴를 가져올 우려가 있다. For example, in a welded structure represented by a container ship or the like, a TMCP steel plate having a sheet thickness of about 50 mm is used, and even if brittle cracks occur at the welded joint, the brittle cracks deviate from the welded portion to the base material by the welding residual stress. Therefore, it was thought that the brittle crack could be stopped in the base material by securing the arrestor performance of the base material. In addition, in larger welded structures such as large container ships exceeding 6000 TEU, a steel sheet with a larger plate thickness is required, and since thickening of the steel sheet is effective to simplify the structure, a thick steel sheet having high design stress is required. It was required to use. However, in the case of using such a thick steel sheet, there is a possibility that brittle cracks continue to propagate along the weld heat affected zone without causing a breakdown into the base material depending on the degree of fracture toughness of the weld heat affected zone, thereby causing a great breakage in the weld structure.

상기 문제를 해결하기 위하여, 맞대기 용접 이음부의 일부에 보수 용접(이음부의 일부분에 대하여 홈을 형성하고, 그 부분에 홈 메우기 용접을 한다)을 실시하여, 용접 열 영향부를 따라서 전파하는 취성 균열을 모재 측으로 벗어나게 하는 구성으로 된 용접 구조체가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 1). In order to solve the above problem, a part of the butt welded joint is subjected to repair welding (a groove is formed in a part of the joint and a groove filling is welded in that portion) to form brittle cracks that propagate along the weld heat affected zone. There is proposed a welded structure having a configuration to be pulled out to the side (for example, Patent Document 1).

그러나, 특허문헌 1의 용접 구조체에서는 모재의 파괴 인성이 매우 우수한 경우에는 유효하지만, 모재의 파괴 인성이 불충분한 경우에는 모재 측으로 벗어난 취성 균열이 길게 전파하여, 구조물로서의 강도가 현저하게 저하될 우려가 있다. 또한, 홈 메우기 용접부의 볼륨이 커져서 공정 시간이 길어지고, 제조 비용도 증대된다고 하는 문제가 있다. However, in the weld structure of Patent Literature 1, it is effective when the fracture toughness of the base material is very excellent. However, when the fracture toughness of the base material is insufficient, brittle cracks that have escaped to the base material propagate long, and the strength as a structure may be significantly reduced. have. In addition, there is a problem that the volume of the groove filling weld increases, resulting in a long process time and an increase in manufacturing cost.

또한, 용접 이음부에 발생하는 취성 균열의 전파를 정지시키고 싶은 영역에, 취성 균열의 전파를 제어할 목적으로, 판 모양의 어레스트재가 용접선과 교차하도록 관통하여 용접되며, 어레스트재로서 표면이나 이면의 판 두께비 2% 이상의 두께의 표층 영역에 있어서의 집합 조직이 적정화된 것을 사용하는 용접 구조체가 제안되어 있다(예를 들면, 특허문헌 2)Further, in order to control the propagation of the brittle crack in the area where the brittle crack generated in the weld joint is to be stopped, the plate-shaped arrestor is welded through the welding line to intersect the weld line. A welded structure is proposed that uses an optimized structure in a surface layer region having a thickness of 2% or more of sheet thickness ratio (for example, Patent Document 2).

그러나, 특허문헌 2에 기재된 용접 구조체를 대형 건조물에 적용하는 경우, 예를 들면, 용접 이음부를 따라 전파한 취성 균열이 어레스트재를 강판에 용접하는 용접 이음부를 따라 전파하여 어레스트재에 돌입하고, 그대로 어레스트재의 내부를 따라 전파 한 후, 다시 용접 이음부를 따라 전파할 우려가 있다. 한편, 용접 이음부를 따라 전파한 취성 균열이 어레스트재 및 이 어레스트재를 강판에 용접하는 용접 이음부의 위치에서 모재 측으로 벗어난 경우에는, 상기와 마찬가지로 모재의 파괴 인성이 불충분하면 취성 균열이 길게 전파하여, 용접 구조물로서의 강도가 현저하게 저하되는 문제도 염려된다. However, when the weld structure described in Patent Literature 2 is applied to a large-sized product, for example, brittle cracks propagated along the weld seam propagate along the weld seam for welding the arrestor to the steel plate, and enter into the arrestor. After propagating along the inside of the arrestor, it may propagate along the weld joint again. On the other hand, when the brittle crack propagated along the weld seam escapes to the base material side at the position of the arrestor and the weld seam for welding the arrestor to the steel sheet, if the fracture toughness of the base material is insufficient as described above, the brittle crack propagates long, The problem that the strength as a welded structure falls remarkably is also concerned.

일본 공개 특허 공보 2005-131708호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2005-131708 일본 공개 특허 공보 2007-098441호Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-098441

본 발명은 상기 문제를 감안하여 이루어진 것으로, 예를 들어 용접 이음부에 취성 균열이 발생한 경우에도, 취성 균열이 용접 이음부나 모재를 따라 전파하는 것을 억제할 수 있고, 용접 구조체의 파단을 방지할 수 있는, 내취성 균열 전파성이 우수한 용접 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in view of the above problems, and for example, even when brittle cracks occur in welded joints, the brittle cracks can be prevented from propagating along the welded joints or the base metal, and fracture of the welded structure can be prevented. It is an object to provide a welded structure having excellent brittle fracture propagation resistance.

본 발명자들은 용접 구조체의 용접 이음부에 발생한 취성 균열이 용접 이음부나 모재를 따라서 전파하는 것을 방지하기 위하여, 용접 이음부의 도중에, 특허문헌 2와 같은 취성 균열의 전파를 제어하는 이음부 구조를 설치하는 경우에 대하여 예의 연구하였다. MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors provide the joint structure which controls the propagation of the brittle crack like patent document 2 in the middle of a weld joint part, in order to prevent the brittle crack which generate | occur | produced in the weld joint part of a welded structure along a weld joint part or a base material. The case was intensively studied.

그 결과, 취성 균열의 전파를 제어하는 이음부 구조의 형상 및 강재 특성을 적정화함으로써, 용접 이음부 및 모재에 있어서의 취성 균열의 전파를 억제하고, 용접 구조체에 대규모 파괴가 발생하는 것을 방지할 수 있는 것을 밝혀내고, 본 발명을 완성하였다. As a result, by optimizing the shape and steel properties of the joint structure that controls the propagation of brittle cracks, propagation of brittle cracks in the weld joint and the base material can be suppressed, and large-scale breakage can be prevented from occurring in the weld structure. It has been found that the present invention has been completed.

즉, 본 발명의 요지는 청구의 범위에 기재한 이하의 내용에 관한 것이다. That is, the summary of this invention relates to the following content described in the Claim.

[1] 적어도 일부 영역의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상인 강판을 서로 맞대기 용접함으로써 형성되는 강판 용접 이음부에 있어서, [1] A steel sheet welded joint, formed by butt welding steel sheets having a brittle crack propagation stop characteristic Kca of at least a partial region with 4000 N / mm 1.5 or more,

상기 강판 용접 이음부의 적어도 한 부분에, 강판 용접 이음부에 발생한 취성 균열의 전파를 제어하는 내취성 균열 전파 방향 제어부가 설치되어 있고, At least one portion of the steel plate welded joint is provided with a brittle crack propagation direction control unit for controlling the propagation of brittle cracks generated in the steel plate welded joint,

이 내취성 균열 전파 방향 제어부는 한쪽 강판에 형성된 돌기부와, 이에 대향하는 다른 쪽 강판과의 사이에서 맞대기 용접되어 형성된 경사 비드를 가지고 있으며,This brittle crack propagation direction control part has the inclined bead formed by butt welding between the protrusion part formed in one steel plate, and the other steel plate which opposes this,

이 경사 비드는 상기 강판 용접 이음부의 용접선으로부터 연속하여 형성되며, 상기 다른 쪽의 강판 내부를 향하여 강판 용접 이음부의 길이 방향에 대하여 15˚이상 50˚이하의 범위의 각도로 경사져 연신되어 있으며, 또한, 경사 비드의 상기 강판 내부로 연신된 후단부는 적어도 상기 강판의 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상인 영역을 향하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 내취성 균열 전파성이 우수한 강판 용접 이음부. This inclined bead is continuously formed from the welding line of the steel plate welded joint, and is inclined and stretched at an angle in the range of 15 ° or more and 50 ° or less with respect to the length direction of the steel plate welded joint toward the inside of the other steel sheet. A rear end portion of the warp bead extending into the steel sheet is formed such that at least Kca of the steel sheet is directed toward a region of 4000 N / mm 1.5 or more.

[2] 상기 내취성 균열 전파 방향 제어부에 구비된 상기 경사 비드는 상기 강판 용접 이음부의 길이 방향에 따른 높이 H(㎜), 강판 용접 이음부의 길이 방향과 교차하는 방향에 있어서의 가로 폭 W(㎜)의 각각의 치수가 아래 (1), (2) 식으로 나타내는 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는 상기 [1]에 기재된 내취성 균열 전파성이 우수한 강판 용접 이음부. [2] The inclined bead provided in the brittle crack propagation direction control unit has a height H (mm) along the longitudinal direction of the steel plate welded joint and a horizontal width W (mm) in a direction crossing the longitudinal direction of the steel plate welded joint. Steel plate welded joint excellent in the brittle-resistant crack propagation property as described in said [1] characterized by satisfy | filling the relationship shown in the following formula (1) and (2).

2T ≤ H????? (1) 2T ≤ H ????? (One)

d+50 ≤ W???? (2) d + 50 ≤ W ???? (2)

단, 상기 (1), (2) 식 중에서, T는 상기 강판의 판 두께(㎜)를 나타내고, d는 상기 강판 용접 이음부에 있어서의 용접 금속부의 폭(㎜)을 나타낸다. However, in said formula (1), (2), T represents the plate | board thickness (mm) of the said steel plate, and d represents the width (mm) of the weld metal part in the said steel plate welding joint part.

[3] 상기 강판의 판 두께가 25 ㎜ 이상 150 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 내취성 균열 전파성이 우수한 강판 용접 이음부.[3] A steel plate welded joint having excellent brittle crack propagation property according to the above [1] or [2], wherein the sheet thickness of the steel sheet is 25 mm or more and 150 mm or less.

[4] 상기 강판은 적어도 일부 영역의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 6000 N/㎜1.5 이상이며, 상기 경사 비드의 후단부는 적어도, 상기 강판의 Kca가 6000 N/㎜1.5 이상인 영역을 향하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 내취성 균열 전파성이 우수한 강판 용접 이음부. [4] The steel sheet has a brittle crack propagation stop characteristic Kca of at least a portion of 6000 N / mm 1.5 or more, and the rear end of the inclined bead is formed to face at least a region of Kca of 6000 N / mm 1.5 or more. The steel plate welded joint excellent in the brittle-resistant crack propagation property as described in said [1] or [2] characterized by the above-mentioned.

[5] 상기 강판은 상기 강판 용접 이음부의 길이 방향으로 배열되는 적어도 2 이상의 강판으로 이루어지는 동시에, 상기 강판 용접 이음부의 길이 방향으로 배열된 강판을 서로 맞대기 용접함으로써 길이방향 배열 강판 용접 이음부가 형성되어 있고, 상기 길이방향 배열 강판 용접 이음부는 상기 강판 용접 이음부의 용접선으로부터 연신하는 상기 내취성 균열 전파 방향 제어부의, 상기 경사 비드의 후단부와 강판 용접 이음부의 용접선 사이에 형성되는 가로방향 비드를 포함하는 것을 특징으로 하는 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 내취성 균열 전파성이 우수한 강판 용접 이음부. [5] The steel sheet is made of at least two steel sheets arranged in the longitudinal direction of the steel plate welded joint, and a longitudinally arranged steel sheet welded joint is formed by butt welding the steel sheets arranged in the longitudinal direction of the steel sheet welded joint. And the longitudinally arranged steel plate welded joint comprises a transverse bead formed between the rear end of the inclined bead and the welded line of the steel plate welded joint of the fragile crack propagation direction controller extending from the weld line of the steel sheet welded joint. The steel plate welded joint excellent in the brittle-resistant crack propagation property as described in said [1] or [2] characterized by the above-mentioned.

[6] 모재의 적어도 일부의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상인 강판끼리를 맞대기 용접함으로써 강판 용접 이음부가 형성되어 있는 용접 구조체로서, 이 강판 용접 이음부의 적어도 한 부분에, 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 내취성 균열 전파 방향 제어부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내취성 균열 전파성이 우수한 용접 구조체. [6] A weld structure in which steel sheet welded joints are formed by butt welding steel sheets having at least a portion of brittle crack propagation stop characteristics Kca of 4000 N / mm 1.5 or more to the steel sheet welded joint, wherein [ The brittle crack propagation direction control part as described in 1] or [2] is provided, The weld structure excellent in the brittle crack propagation property characterized by the above-mentioned.

또한, 본 발명에서는 용접 금속부와 용접 열 영향부를 포함하는 부분을 용접 이음부라고 정의한다. 또한, 취성 균열 전파 정지 특성 Kca는 이 용접 구조체가 사용되는 온도 또는 설계 온도에 있어서의 수치이다. In addition, in this invention, the part containing a weld metal part and a welding heat influence part is defined as a weld joint part. In addition, the brittle crack propagation stop characteristic Kca is a numerical value in the temperature or design temperature at which this weld structure is used.

본 발명의 용접 구조체에 의하면, 강판을 맞대기 용접하여 형성한 용접 이음부의 적어도 한 부분에, 한쪽 강판에 형성된 돌기부와, 이에 대향하는 다른 쪽의 강판과의 사이에 맞대기 용접되어 형성된 경사 비드로 이루어지는 내취성 균열 전파 방향 제어부가 설치되어 있으므로, 용접 이음부에 취성 균열이 발생한 경우에도, 용접 이음부를 따라 전파하는 취성 균열을 내취성 균열 전파 방향 제어부에 의하여 강판 모재의 어레스트 성능이 높은 부위로 벗어나게 하거나, 또는 이 내취성 균열 전파 방향 제어부에서 저지할 수 있어, 취성 균열이 용접 이음부나 모재를 따라 전파하는 것을 억제할 수 있다. According to the welded structure of the present invention, an inner portion comprising inclined beads formed by butt welding between at least one portion of a welded joint formed by butt welding a steel sheet between a protrusion formed on one steel sheet and the other steel sheet opposed thereto. Since a brittle crack propagation direction control part is provided, even if brittle cracks generate | occur | produce in a weld joint, the brittle crack which propagates along a weld joint part is made to deviate to the site | part where the arresting crack propagation direction control part has a high performance of the steel plate base material, Alternatively, the brittle crack propagation direction control unit can prevent the brittle crack from propagating along the weld joint or the base metal.

따라서, 대규모 파괴가 발생하는 것을 미연에 방지하는 것이 가능한 용접 구조체를, 높은 생산 효율 및 저비용으로 얻을 수 있다. Therefore, the welded structure which can prevent large-scale breakage beforehand can be obtained with high production efficiency and low cost.

본 발명에 관한 용접 구조체가 대형 선박을 비롯하여 건축 구조물이나 토목 강 구조물 등의 각종 용접 구조물에 사용됨으로써, 용접 구조물의 대형화, 파괴에 대한 높은 안전성, 건조에 있어서의 용접의 고능률화, 강재의 경제성 등이 동시에 만족되므로 그 산업상의 효과는 상당히 많다.As the welded structure according to the present invention is used for various welded structures such as building structures and civil steel structures, including large vessels, the welded structure can be enlarged, high safety against destruction, high efficiency of welding in drying, economical efficiency of steel, etc. Since this is satisfied at the same time, the industrial effect is quite large.

도 1은 본 발명을 설명하는 도면으로, 강판끼리 용접되어 형성된 강판 용접 이음부의 일부에, 경사 비드를 가진 내취성 균열 전파 방향 제어부가 설치된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 2는 강판 용접 이음부의 일부에, 도 1에 나타나는 내취성 균열 전파 방향 제어부가 설치된 경우의 취성 균열 진전 상황을 설명하는 모식도이다.
도 3은 본 발명에 관한 강판 용접 이음부 및 용접 구조체의 균열 전파 특성을 설명하는 모식도이며, 도 1에 나타내는 강판 용접 이음부 및 용접 구조체의 요부 확대도이다.
도 4는 본 발명에 관한 강판 용접 이음부 및 용접 구조체를 선박용 용접 구조체에 적용한 경우에 대하여 설명하는 개략도이다.
도 5는 본 발명에 관한 강판 용접 이음부 및 용접 구조체의 다른 예를 설명하는 도 3과 동일한 도면이다.
도 6은 본 발명에 관한 강판 용접 이음부 및 용접 구조체의 다른 예를 설명하는 도 3과 동일한 도면이다.
도 7은 본 발명에 관한 강판 용접 이음부 및 용접 구조체의 다른 예를 설명하는 도 3과 동일한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에서 사용하는 용접 이음부 시험체에 대하여 설명하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 있어서의 내취성 균열 전파성을 평가하기 위한 인장 시험 방법에 대하여 설명하는 도면이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining this invention, It is a top view which shows the state in which the brittle-resistant crack propagation direction control part with the inclined bead was provided in a part of the steel plate welding joint part formed by welding steel plate.
FIG. 2: is a schematic diagram explaining the brittle crack propagation state in the case where the brittle crack propagation direction control part shown in FIG. 1 is provided in a part of steel plate weld joint.
It is a schematic diagram explaining the crack propagation characteristic of the steel plate welded joint and welded structure which concerns on this invention, and is an enlarged view of the principal part of the steel plate welded joint and welded structure shown in FIG.
It is a schematic diagram explaining the case where the steel plate welding joint and weld structure which concern on this invention are applied to the ship welding structure.
FIG. 5 is a view similar to FIG. 3 illustrating another example of the steel plate welded joint and the welded structure according to the present invention. FIG.
It is a figure similar to FIG. 3 explaining another example of the steel plate welded joint and welded structure which concerns on this invention.
FIG. 7 is a view similar to FIG. 3 illustrating another example of the steel plate welded joint and the welded structure according to the present invention. FIG.
It is a figure explaining the weld seam test body used by the Example of this invention.
It is a figure explaining the tensile test method for evaluating brittle crack propagation property in the Example of this invention.

이하, 본 발명의 내취성 균열 전파성이 우수한 용접 구조체의 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다. 또한, 본 실시 형태는 발명의 취지를 더 좋게 이해시키기 위하여 상세하게 설명하는 것이기 때문에, 특별히 지정하지 않는 한, 본 발명을 한정하는 것은 아니다. EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, embodiment of the weld structure excellent in the brittle-resistant crack propagation property of this invention is described in detail, referring drawings. In addition, since this embodiment is described in detail in order to understand the meaning of invention better, it does not limit this invention unless there is particular notice.

종래, 강판 용접 이음부에 있어서 발생한 취성 균열은 주로 강판 용접 이음부를 따라서 길이 방향을 따라 전파한다. 이 때문에, 강판 용접 이음부에 생긴 취성 균열이 기점이 되어, 용접 구조체 전체에 큰 파괴가 일어날 우려가 있다고 하는 문제가 있었다. Conventionally, brittle cracks generated in steel plate welded joints propagate along the longitudinal direction mainly along the steel plate welded joints. For this reason, the brittle crack which generate | occur | produced in the steel plate weld joint part originated, and there existed a problem that the big fracture might arise in the whole weld structure.

본 발명자들은 전술한 바와 같은 취성 균열의 전파 방향을 효과적으로 제어하고, 용접 구조체에 있어서 균열이 전파하는 것을 억제하려면, 상기 종래 기술에 있어서, 한층 더 취성 균열의 전파를 제어하는 부재의 형상 및 강재 특성을 적정화하는 것이 중요한 것을 밝혀내었다. In order to effectively control the propagation direction of the brittle crack as described above, and to suppress the propagation of the crack in the welded structure, the present inventors further described the shape and steel characteristics of the member for controlling the propagation of the brittle crack. It was found that optimizing is important.

도 1 및 도 2를 사용하여 본 발명의 기본 원리에 대하여 설명한다. The basic principle of this invention is demonstrated using FIG.1 and FIG.2.

본 발명에서는 강판(2)과 강판(2)을 맞대기 용접하여 형성된 강판 용접 이음부(1)의 도중에, 강판 용접 이음부에 발생한 취성 균열의 전파를 제어하는 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)를 형성한다. In the present invention, in the middle of the steel sheet welded joint 1 formed by butt welding the steel sheet 2 and the steel sheet 2, the brittle crack propagation direction control unit 3 for controlling the propagation of the brittle crack generated in the steel sheet welded joint Form.

이 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)는 맞대기 용접된 한쪽의 강판에 돌기부 (4)를 형성하고, 다른 한쪽 강판에는 그 돌기부(4)에 대응하는 형상의 절결부(5)를 설치하여 양자를 맞대기 용접함으로써 형성된다. This brittle crack propagation direction control part 3 forms the protrusion part 4 in the butt-welded steel plate, and the other steel plate is provided with the notch 5 of the shape corresponding to the protrusion part 4, It is formed by butt welding.

돌기부(4)는 강판 단부로부터 경사지며 돌출되어 있고, 돌기부(4)와 절결부(5) 사이의 용접부에는 강판 내부를 향하여 경사지며 연신하는 경사 비드(31)가 상기 강판 용접 이음부(1)로부터 연속하여 형성된다. The protruding portion 4 is inclined and protruded from the end of the steel sheet, and the welded portion between the protruding portion 4 and the cutout portion 5 is inclined toward the inside of the steel sheet and is inclined to extend. It is formed continuously from.

강판 용접 이음부가 큰 파괴 에너지를 받아 강판 용접 이음부(1)에 취성 균열이 발생한 경우에도, 이 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)를 형성함으로써, 균열의 전파를 다음과 같이 하여 제어한다. Even when the steel sheet weld joint is subjected to large breakdown energy and brittle cracking occurs in the steel sheet weld joint 1, the brittle crack propagation direction control section 3 is formed to control the propagation of the crack as follows.

강판 용접 이음부(1)의 길이 방향의 한쪽(도 2의 (a) 내지 도 2의 (e) 상부)에서 발생한 취성 균열 CR은 강판(2)과, 강판 용접 이음부(1)의 경계를 따라서 전파한다. 균열 CR이 경사 비드(31)에 이르렀을 때, 균열 CR은 돌기부(4)에 돌입하지 않고, 도 2의 (a)에 나타내는 바와 같이, 강판(2)과 경사 비드(31)의 경계를 따라서 전파하여, 강판(2)의 모재부에 도달하게 된다. 이때, 모재부에 진입하여도 강판(2)의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 높으면, 거기서 균열 CR의 진전이 정지될 수 있다.The brittle crack CR generated in one side of the steel sheet welded joint 1 in the longitudinal direction (the upper part of Figs. 2A to 2E) has a boundary between the steel sheet 2 and the steel sheet welded joint 1. Thus propagates. When the crack CR reaches the inclined bead 31, the crack CR does not intrude into the protrusion 4, and as shown in FIG. 2A, along the boundary between the steel plate 2 and the inclined bead 31. It propagates and reaches the base material part of the steel plate 2. At this time, even when entering the base material portion, if the brittle crack propagation stop characteristic Kca of the steel sheet 2 is high, the growth of the crack CR can be stopped there.

또한, 파괴 에너지의 정도에 따라서는 균열이 경사 비드로부터 돌기부(4)에 돌입하는 경우도 있다. 그 경우에도, 돌기의 높이가 충분히 있는 경우나, 돌기를 형성하는 모재의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 충분히 높은 경우에는, 도 2의 (b)에 나타내는 바와 같이, 돌기부(4)의 영역의 내부에서 취성 균열의 전파를 정지시킬 수 있다. In addition, depending on the degree of the breaking energy, the crack may enter the protrusion 4 from the inclined bead. Also in this case, when the height of the projection is sufficiently high or when the brittle crack propagation stop characteristic Kca of the base material forming the projection is sufficiently high, as shown in Fig. 2B, the inside of the region of the projection 4 Propagation of brittle cracks can be stopped.

또한, 강판 용접 이음부(1)의 길이 방향의 다른 방향(하측)으로부터 취성 균열 CR이 전파되어 온 경우에도, 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)의 Kca를 높게 하고, 또한 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)의 용접 이음부에 따른 방향의 높이를 충분한 것으로 해 두면, 도 2의 (f)에 나타내는 바와 같이, 내취성 균열 전파 방향 제어부(3) 내부에서 균열 CR의 진전을 정지할 수 있다. Moreover, even when the brittle crack CR propagates from the other direction (lower side) of the steel plate welded joint 1 in the longitudinal direction, Kca of the brittle crack propagation direction control part 3 is made high, and a brittle crack propagation direction is carried out. If the height of the direction according to the weld joint of the control part 3 is sufficient, as shown in FIG.2 (f), progress of crack CR can be stopped inside the brittle crack propagation direction control part 3 inside. .

역으로, 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)의 Kca가 낮은 경우나, 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)의 형상이 충분하지 않은 경우 등에는, 도 2의 (c)와 같이, 취성 균열 CR이 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)를 관통하거나, 도 2의 (d)와 같이 경사 비드로부터 강판 용접 이음부로 돌아와, 다시 강판 용접 이음부(1)를 따라 전파하는 것이 상정된다. 또한, 강판의 Kca가 낮은 경우에는 경사 비드로부터 강판으로 벗어난 취성 균열이 도 2의 (e)와 같이 강판을 따라 전파하는 경우도 상정된다. On the contrary, when Kca of the brittle crack propagation direction control part 3 is low, or when the shape of the brittle crack propagation direction control part 3 is not enough, like FIG.2 (c), brittle crack CR is carried out. It is supposed to penetrate this brittle crack propagation direction control part 3, or return to the steel plate welding joint from the inclined bead as shown in FIG.2 (d), and propagate again along the steel plate welding joint 1 again. In addition, when Kca of a steel plate is low, it is also assumed that the brittle crack which escaped from the inclined bead to the steel plate propagates along the steel plate as shown in FIG.

본 발명은 이와 같은 기본 원리 하에서, 취성 균열의 진전을 저지하는 모재 강판의 조건, 취성 균열의 진전을 제어하는 내취성 균열 전파 방향 제어부의 조건 등에 대하여 더 검토하여 이루어진 것으로, 이하에서, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다. The present invention has been made by further studying the conditions of the base steel plate for preventing the development of brittle cracks, the conditions of the brittle crack propagation direction control unit for controlling the development of brittle cracks, and the like. Embodiment is described in detail.

[제1 실시 형태][First Embodiment]

<전체의 구성> <Overall Configuration>

제1 실시 형태는, 도 3에 나타내는 바와 같이 모재의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상인 강판(2)과 강판(2)을 맞대기 용접함으로써 강판 용접 이음부(1)가 형성되어 있는 경우의 예이며, 이하, 이 이음부에 적용한 형태를 용접 구조체 A라고 부르고 설명한다.The first embodiment is that the brittle crack propagation stop characteristics of the base material Kca 4000 N / ㎜ 1.5 or more plates (2) and the plate (2) by butt welding steel plate weld joint 1 is formed as shown in Fig. 3 It is an example of the case, and the form applied to this joint part is called the welded structure A, and is demonstrated below.

용접 구조체 A에 있어서는 강판 용접 이음부(1)의 적어도 한 부분에, 강판 용접 이음부에 발생한 취성 균열의 전파를 강판 모재 측으로 벗어나게 하기 위하여 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)가 형성된다. 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)가 형성되는 위치는 충돌이나 지진 등에 의한 큰 파괴 에너지에 노출되었을 때에, 균열의 발생?전파가 예측되는 강판 용접 이음부의 도중이 좋다. In the welded structure A, the brittle crack propagation direction control part 3 is formed in at least one part of the steel plate welding joint part 1 so that the propagation of the brittle crack which generate | occur | produced in the steel plate welding joint part may deviate to the steel plate base material side. The position at which the brittle-resistant crack propagation direction control section 3 is formed is preferably in the middle of the steel welded joint where the occurrence and propagation of cracks are predicted when exposed to large breaking energy due to collision or earthquake.

이 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)는 맞대기 용접된 한쪽 강판에 돌기부(4)를 형성하고, 다른 쪽 강판에 돌기부(4)에 대응하는 형상의 절결부(5)를 형성하며, 양자를 맞대기 용접함으로써 강판 이음부(11)와 강판 이음부(12)의 사이에 형성된다. This brittle crack propagation direction control part 3 forms the protrusion part 4 in the butt-welded steel plate, and forms the notch 5 of the shape corresponding to the protrusion part 4 in the other steel plate, and buttes both. It forms between the steel plate joint part 11 and the steel plate joint part 12 by welding.

돌기부(4)는 강판 단부로부터 경사지며 돌출되어 있고, 돌기부(4)와 절결부(5) 사이의 용접부에는 강판 내부를 향하여 경사지며 연신하는 경사 비드(31)가 상기 강판 용접 이음부(1)로부터 연속하여 형성된다. The protruding portion 4 is inclined and protruded from the end of the steel sheet, and the welded portion between the protruding portion 4 and the cutout portion 5 is inclined toward the inside of the steel sheet and is inclined to extend. It is formed continuously from.

경사 비드(31)는 강판 용접 이음부(1)의 길이 방향에 대해서 15˚ 이상, 50˚ 이하의 범위의 각도로 경사지도록 형성되어 있고, 경사 비드(31)의 후단(31b)에 가로방향 비드(32)의 일단(32a)이 접속되고, 가로방향 비드(32)의 타단(32b)이 강판 이음부(12)에 접속되어 있다. The inclined bead 31 is formed to be inclined at an angle in the range of 15 ° or more and 50 ° or less with respect to the longitudinal direction of the steel plate welded joint 1, and is formed in the transverse bead at the rear end 31b of the inclined bead 31. One end 32a of the 32 is connected, and the other end 32b of the lateral bead 32 is connected to the steel plate joint 12.

<강판><Steel plate>

강판(2)은 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상이 되는 강재로 이루어진다. 내취성 균열 전파성이 더 향상된다는 점에서는 6000 N/㎜1.5 이상인 것이 좋다. The steel plate 2 consists of steel materials whose brittle crack propagation stop characteristic Kca becomes 4000 N / mm 1.5 or more. 6000 N / mm 1.5 or more is preferable at the point which further improves brittle crack propagation property.

강판(2)은 상기 Kca를 만족하고 있으면, 화학 성분 조성이나 금속 조직 등에 대하여는 특정의 것에 제한되지 않고, 선박용 용접 구조체, 건축 구조물 및 토목강 구조물 등의 분야에 있어서, 종래 공지의 강판 특성을 가진 것을 사용할 수 있다. As long as the steel sheet 2 satisfies the above Kca, the chemical composition, metal structure, and the like are not limited to specific ones. The steel sheet 2 has conventionally known steel sheet characteristics in fields such as marine welding structures, building structures, and civil steel structures. Can be used.

예를 들면, 질량%로, C: 0.01 내지 0.18%, Si: 0.01 내지 0.5%, Mn: 0.3 내지 2.5%, P: 0.01% 이하, S: 0.001 내지 0.02%를 함유하는 조성을 기본으로 하고, 이 조성에, 요구되는 성능에 따라, 추가적으로 N: 0.001 내지 0.008%, B: 0.0001 내지 0.005%, Mo: 0.01 내지 1.0%, Al: 0.002 내지 0.1%, Ti: 0.003 내지 0.05%, Ca: 0.0001 내지 0.003%, Mg: 0.001 내지 0.005%, V: 0.001 내지 0.18%, Ni: 0.01 내지 5.5%, Nb: 0.005 내지 0.05%, Cu: 0.01 내지 3.0%, Cr: 0.01 내지 1.0%, REM: 0.0005 내지 0.005%의 1종 또는 2종 이상을 함유시키고, 잔부는 Fe 및 불가피한 불순물로 구성되는 강을 들 수 있다. For example, the composition is based on the composition containing C: 0.01 to 0.18%, Si: 0.01 to 0.5%, Mn: 0.3 to 2.5%, P: 0.01% or less, and S: 0.001 to 0.02%. Depending on the composition, additionally N: 0.001 to 0.008%, B: 0.0001 to 0.005%, Mo: 0.01 to 1.0%, Al: 0.002 to 0.1%, Ti: 0.003 to 0.05%, Ca: 0.0001 to 0.003 %, Mg: 0.001 to 0.005%, V: 0.001 to 0.18%, Ni: 0.01 to 5.5%, Nb: 0.005 to 0.05%, Cu: 0.01 to 3.0%, Cr: 0.01 to 1.0%, REM: 0.0005 to 0.005% 1 type, or 2 or more types of, and remainder can mention the steel which consists of Fe and an unavoidable impurity.

특히, 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 6000 N/㎜1.5 이상인 강판으로서는, 일본 공개 특허 공보 2007-302993호나 일본 공개 특허 공보 2008-248382호 등에 개시된 조성의 후강판을 매우 적합하게 사용할 수 있다. In particular, as a steel sheet having a brittle crack propagation stop characteristic Kca of 6000 N / mm 1.5 or more, a thick steel sheet having a composition disclosed in JP-A-2007-302993, JP-A-2008-248382 and the like can be suitably used.

강판(2)의 판 두께는 25 ㎜ 이상, 150 ㎜ 이하의 범위로 하는 것이 좋다. 강판(2)의 판 두께가 이 범위이면, 용접 구조체로서의 강판 강도를 확보할 수 있고, 우수한 내취성 균열 전파성을 얻는 것이 가능해진다. 특히, 4O ㎜ 이상의 강판을 사용한 용접 구조체에서는 취성 균열의 전파를 멈추기 위한 유효한 수단이 없어서, 판 두께 40 ㎜ 이상, 더 좋기로는, 50 ㎜ 이상이고, 100 ㎜ 이하의 강판을 사용한 용접 구조체에 있어서, 본 발명은 더 효과적으로 실시된다. The plate thickness of the steel plate 2 is good to be in the range of 25 mm or more and 150 mm or less. If the plate | board thickness of the steel plate 2 is this range, the steel plate strength as a weld structure can be ensured, and it becomes possible to obtain the outstanding brittle-resistant crack propagation property. In particular, in a welded structure using a steel sheet of 40 mm or more, there is no effective means for stopping the propagation of brittle cracks, and therefore, in a welded structure using a steel sheet of 40 mm or more, more preferably, 50 mm or more and 100 mm or less. The present invention is implemented more effectively.

<내취성 균열 전파 방향 제어부><Fragile Crack Propagation Direction Control Unit>

내취성 균열 전파 방향 제어부(3)는 강판 용접 이음부(1)의 적어도 일부에 형성되는 용접 이음부로 이루어지는 것이고, 도 3에 나타내는 예에서는 강판 용접 이음부(1)를 이루는 2 부분의 강판 이음부(11, 12) 사이에 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)가 형성되어 있다. The brittle-resistant crack propagation direction control part 3 consists of a welding joint part formed in at least one part of the steel plate welding joint part 1, In the example shown in FIG. 3, the steel plate joint part of two parts which comprises the steel plate welding joint part 1 is shown. The brittle crack propagation direction control part 3 is formed between (11, 12).

내취성 균열 전파 방향 제어부(3)는 강판 용접 이음부(1)(도시 예에서는 강판 이음부(11))의 용접선 L 상에서 연신하는 동시에 강판 용접 이음부(1)의 길이 방향에 대하여 15˚이상 50˚이하의 범위의 경사각 θ로 경사하는 경사 비드(31)를 구비하여 이루어진다. 또한, 도시 예의 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)는 경사 비드(31)의 후단(31b)에 가로방향 비드(32)의 일단(32a)이 접속되고, 가로방향 비드(32)의 타단(32b)이 강판 이음부(12)에 접속되어 있다. The brittle fracture propagation direction control part 3 extends on the welding line L of the steel plate welded joint 1 (steel plate joint 11 in the illustrated example) and is 15 degrees or more with respect to the longitudinal direction of the steel sheet welded joint 1. And an inclined bead 31 inclined at an inclination angle θ in the range of 50 ° or less. Moreover, in the brittle crack propagation direction control part 3 of an illustration example, the one end 32a of the horizontal bead 32 is connected to the rear end 31b of the inclined bead 31, and the other end 32b of the horizontal bead 32 is ) Is connected to the steel plate joint 12.

본 발명에 관한 강판 용접 이음부 및 그것이 사용되는 용접 구조체는 전술한 바와 같은 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)를 구비한 것으로, 만일 강판 용접 이음부(1)에 취성 균열이 발생한 경우에도, 이 취성 균열의 전파 방향을 제어하고, 강판 용접 이음부(1)를 관통하도록 균열이 전파하여 서로 용접된 강판(2)끼리가 분단하는 것을 방지하는 것이다. The steel plate welded joint according to the present invention and the welded structure in which it is used are provided with the brittle crack propagation direction control section 3 as described above, even if a brittle crack occurs in the steel sheet welded joint 1. The propagation direction of the brittle crack is controlled to prevent the cracks from propagating so as to penetrate the steel plate weld joint 1 and the steel sheets 2 welded to each other are divided.

내취성 균열 전파 방향 제어부(3)는 전술한 바와 같이, 강판 용접 이음부(11)의 용접선 L 상에 배치된 정수리부(31a)로부터 뻗어있는 경사 비드(31)가 강판 용접 이음부(1) (11, 12)의 길이 방향에 대하여 15˚이상, 50˚이하의 범위의 각도 θ로 경사지고 있는 것이 좋다. As described above, in the brittle crack propagation direction control section 3, the inclined bead 31 extending from the crown portion 31a disposed on the weld line L of the steel sheet welded joint 11 is a steel sheet welded joint 1. It is preferable to incline at angle (theta) of 15 degrees or more and 50 degrees or less with respect to the longitudinal direction of (11, 12).

경사 비드(31)의 경사 각도를 상기 범위로 함으로써, 강판 용접 이음부(11)를 따라 전파하는 취성 균열이 발생한 경우에도, 이 균열을 강판 용접 이음부로부터 경사 비드(31)를 따라서 진전하도록 안내하여, 강판(2)의 모재 측으로 안정적으로 벗어나게 하는 것이 가능하게 된다. By setting the inclination angle of the inclined bead 31 to the above range, even when brittle cracks propagating along the steel plate welded joint 11 are generated, the crack is guided from the steel plate welded joint along the inclined bead 31. In this way, it is possible to stably deviate to the base material side of the steel plate 2.

내취성 균열 전파 방향 제어부의 경사 비드의 각도 θ가 15˚미만이면, 경사 비드를 따라서 균열을 전파시켜도, 이 경사 비드를 통과한 균열의 위치가 원래의 균열 전파 경로인 강판 용접 이음부의 위치와 가까워지기 때문에, 균열이 다시 강판 용접 이음부로 돌입하여 전파할 우려가 있다.  If the angle θ of the inclined bead of the brittle crack propagation direction control part is less than 15 °, even if the crack propagates along the inclined bead, the position of the crack passing through the inclined bead is close to the position of the welded steel sheet which is the original crack propagation path. Because of the loss, there is a fear that the cracks rush into the steel plate weld joint again and propagate.

또한, 경사 비드의 각도 θ가 50˚를 넘으면, 강판 용접 이음부를 따라 전파한 취성 균열이 경사 비드(31)를 따라서 전파한 후에, 강판의 모재 측으로 벗어나지 않고, 그대로 돌기부(4) 내에 돌입할 가능성이 커진다. 이 경우, 내취성 균열 전파 방향 제어부에 대하여 직접적으로 취성 균열이 돌입하기 때문에, 돌기부(4)의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 충분하지 않은 경우에는, 균열의 전파가 정지하지 않고 내취성 균열 전파 방향 제어부를 통과하여, 다시 강판 용접 이음부에 돌입하여 전파할 우려가 있다.In addition, when the angle θ of the inclined bead exceeds 50 °, after the brittle crack propagated along the steel plate welded joint propagates along the inclined bead 31, it is possible to intrude into the protruding portion 4 without leaving the base metal side of the steel plate. Will grow. In this case, since brittle cracks intrude directly with respect to the brittle crack propagation direction control part, when the brittle crack propagation stop characteristic Kca of the projection part 4 is not enough, propagation of a crack does not stop and brittle crack propagation direction is performed. There is a risk of passing through the control unit and intruding into the steel plate welded joint again.

또한, 취성 균열 전파 방향 제어부의 높이 H를, 이하에 설명하는 범위에서 확보하면서, 강판 용접 이음부의 길이 방향에 대한 내취성 균열 전파 방향 제어부의 경사 비드의 각도 θ가 50˚를 넘으면, 취성 균열 전파 방향 제어부의 폭 W가 너무 커지게 되어 현실적이지 않다. Moreover, if the angle θ of the inclined bead of the brittle crack propagation direction control part with respect to the longitudinal direction of the steel plate welding joint part exceeds 50 degrees, ensuring the height H of a brittle crack propagation direction control part in the range demonstrated below, brittle crack propagation will be carried out. The width W of the direction controller becomes too large and not realistic.

취성 균열이 경사 비드(31)를 따라서 전파하도록 안내하기 위한 경사 각도 θ의 더 좋은 범위는 20˚ 이상, 45˚ 이하이며, 더 좋은 범위는 25˚ 이상, 40˚ 이하이다. The better ranges of the inclination angles θ for guiding the brittle cracks to propagate along the inclined beads 31 are 20 degrees or more and 45 degrees or less, and the better ranges are 25 degrees or more and 40 degrees or less.

또한, 경사 비드(31)와 강판 이음부(12)를 잇는 가로방향 비드(32)는 가로방향 비드(32)와 강판 이음부(12) 사이의 각도 θ2(도 1의 (b) 참조)가 80˚(좋기로는, 90˚) 이상, 110˚이하의 범위가 되도록 형성되어 있으면 좋다. 이 범위를 벗어나면, 취성 균열이 경사 비드의 도중부터 돌기부(4)에 돌입하거나 도 2의 (d)와 같이 강판 이음부로 되돌아올 위험성이 있다. In addition, the horizontal beads 32 connecting the inclined beads 31 and the steel plate joint 12 have an angle θ2 (see FIG. 1B) between the horizontal beads 32 and the steel plate joint 12. What is necessary is just to form so that it may become 80 degree | times (preferably 90 degree | times) more than 110 degree | times. If it is out of this range, there is a risk that brittle cracks enter the projection 4 from the middle of the inclined bead or return to the steel plate joint as shown in FIG.

본 실시 형태의 강판 용접 이음부(1)(용접 구조체 A)에 사용되는 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)에 형성되는 돌기부(4)는 상기 강판 용접 이음부의 길이 방향에 따른 높이 H(㎜), 상기 강판 용접 이음부(1)로부터 돌출되는 가로 폭 W(㎜)가, 아래의 (1), (2) 식으로 나타내는 관계를 만족하는 것이 좋다. The protrusion part 4 formed in the brittle crack propagation direction control part 3 used for the steel plate welding joint 1 (welding structure A) of this embodiment has the height H (mm) along the longitudinal direction of the said steel plate welding joint. It is good that the horizontal width W (mm) projecting from the steel plate welded joint 1 satisfies the relationship represented by the following formulas (1) and (2).

2T ≤ H????? (1) 2T ≤ H ????? (One)

d+50 ≤ W???? (2) d + 50 ≤ W ???? (2)

단, 상기 (1), (2) 식 중에 있어서, T(㎜)는 상기 강판의 판 두께를 나타내고, d(㎜)는 상기 강판 용접 이음부에 있어서의 용접 금속부의 폭을 나타낸다. However, in said Formula (1), (2), T (mm) shows the plate | board thickness of the said steel plate, and d (mm) shows the width of the weld metal part in the said steel plate welding joint part.

내취성 균열 전파 방향 제어부(3)에 설치되는 경사 비드(31)의 각 치수값을 상기 관계로 함으로써, 취성 균열이 강판 용접 이음부(1)를 따라 전파한 경우에도, 균열의 전파 방향을 경사 비드에 의하여 강판(2)의 모재 측으로 효과적으로 벗어나게 하는 것이 가능해진다. 또한, 균열이 돌기부(4) 내에 돌입한 경우에도, 돌기부 내부에서 균열의 진전을 정지시키는 것이 가능해진다. By making each dimension value of the inclined bead 31 provided in the brittle-resistant crack propagation direction control part 3 into the said relationship, even if a brittle crack propagates along the steel plate weld joint 1, the propagation direction of a crack is inclined. By the bead, it becomes possible to effectively escape to the base material side of the steel sheet (2). In addition, even when the crack rushes into the protrusions 4, it is possible to stop the growth of the cracks inside the protrusions.

내취성 균열 전파 방향 제어부의 각 치수값의 관계가 상기 (1), (2) 식으로 나타내는 관계를 만족하지 않는 경우, 강판 용접 이음부에 발생한 균열 상태에 따라서는 이 균열이 내취성 균열 전파 방향 제어부에 진입하여, 강판의 모재 측으로 벗어나지 않고 강판 용접 이음부에서 전파할 가능성이 있다. If the relationship between the dimensional values of the brittle crack propagation direction control part does not satisfy the relationship represented by the above formulas (1) and (2), depending on the crack state occurring in the welded joint of the steel sheet, the crack is the brittle crack propagation direction It is possible to enter the control unit and propagate at the steel plate weld joint without departing to the base metal side of the steel plate.

취성 균열의 전파를 더 확실하게 정지시키려면 상기 높이 H는 200 ㎜ 이상, 또는 250 ㎜ 이상, 300 ㎜ 이상이 더 좋고, 상기 (1) 식에 있어서, H/T는 2.0 이상이 좋고, 3.0 이상이 더 좋다. In order to stop the propagation of brittle cracking more reliably, the said height H is 200 mm or more, or 250 mm or more, 300 mm or more is more preferable, In said Formula (1), H / T is good at 2.0 or more, 3.0 or more This is better.

<취성 균열의 전파 방향의 제어><Control of propagation direction of brittle cracks>

상기 구성으로 이루어진 용접 구조체 A에 있어서, 강판 용접 이음부(1)에 취성 균열이 발생한 경우의, 균열 전파 방향의 제어 동작에 대하여 아래에 설명한다. In the welded structure A having the above-described configuration, the control operation in the crack propagation direction when brittle cracking occurs in the steel plate welded joint 1 will be described below.

도 3에 도시하는 바와 같이, 강판 용접 이음부(1)의 길이 방향의 한쪽(도 3에 있어서의 세로 방향의 위쪽)에서 발생한 취성 균열은 강판 용접 이음부(1)에 있어서의 길이 방향의 다른 한쪽(도 3에 있어서의 세로 방향의 아래쪽)을 향하여 전파를 개시한다(도 3의 이점 쇄선 화살표를 참조). 이때, 본 실시 형태의 강판 용접 이음부(1)(용접 구조체 A)에서는 강판 용접 이음부(1), 도시 예에서는 강판 이음부(11)를 길이 방향으로 전파한 취성 균열이 경사 비드(31)를 따라서 전파하고, 그 후, 도 3의 부호 F와 같이, 균열의 전파 방향이 경사 비드(31)의 후단(31b) 부근에서 강판(2)의 모재 측으로 벗어난다. 그리고, 강판(2)의 모재 측으로 벗어나 전파하는 균열은 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상의 모재 영역에서 정지된다. As shown in FIG. 3, the brittle crack which generate | occur | produced in the longitudinal direction of the steel plate welded joint 1 (the upper direction of the longitudinal direction in FIG. 3) is the other of the longitudinal direction in the steel plate welded joint 1; Propagation is started toward one side (downward in the longitudinal direction in FIG. 3) (see the dashed-dotted arrow in FIG. 3). At this time, in the steel plate welded joint 1 (welding structure A), the brittle crack which propagated the steel plate welded joint 1 in the longitudinal direction by the steel plate welded joint 1 in the illustrated example is the inclined bead 31. After propagating along, the propagation direction of the crack deviates to the base material side of the steel plate 2 near the rear end 31b of the inclined bead 31 as shown by the symbol F in FIG. 3. Then, the crack propagating toward the outside of the base plate (2) is suspended from the brittle crack propagation stop characteristics Kca 4000 N / ㎜ 1.5 or more base region.

또한, 도 3에 나타낸 취성 균열과는 역방향의 가로방향 비드(32) 측으로부터 취성 균열이 진전되어 온 경우에도, 도 2의 (f)와 같이, 돌기부(4)의 도중에서 취성 균열의 전파를 정지시킬 수 있다. In addition, even when the brittle crack has advanced from the transverse bead 32 side in the opposite direction to the brittle crack shown in FIG. 3, propagation of the brittle crack is carried out in the middle of the protrusion part 4 as shown in FIG. You can stop it.

상기 작용에 의하여, 본 실시 형태의 강판 용접 이음부(1) 및 용접 구조체 A는, 예컨대 강판 용접 이음부(1)에 대하여 취성 균열이 발생한 경우에도, 취성 균열이 용접 이음부나 모재에서 광범위하게 전파하는 것을 억제할 수 있으므로, 대규모 파괴가 발생하는 것을 사전에 방지할 수 있다. By the above-described action, even when a brittle crack occurs in the steel plate welded joint 1 and the welded structure A of the present embodiment, the brittle crack propagates extensively in the welded joint or the base metal, for example. Since it is possible to suppress the occurrence of large-scale breakdown, it is possible to prevent large-scale destruction from occurring in advance.

이와 같은 본 실시 형태의 강판 용접 이음부(1)가 사용된 용접 구조체 A를, 예를 들면, 대형 선박이나 건축 구조물, 토목 강 구조물 등의 각종 용접 구조물에 적용함으로써, 용접 구조물의 대형화, 파괴에 대한 높은 안전성, 건조에 있어서의 용접의 고능률화, 강재의 경제성 등을 동시에 만족하는 것이 가능해진다. The welding structure A in which the steel plate welding joint 1 of this embodiment is used is applied to various welding structures, such as a large ship, a building structure, and a civil steel structure, for example, to enlarge and destroy a welding structure. It is possible to simultaneously satisfy high safety, high efficiency of welding in drying, and economical efficiency of steel.

<내균열 전파 방향 제어부의 제작 방법><Method of manufacturing a crack propagation direction control part>

이하에, 전술한 용접 구조체 A에 있어서, 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)를 제작하는 방법의 일례에 대하여 설명한다. Below, an example of the method of manufacturing the brittle-resistant crack propagation direction control part 3 in the above-mentioned welding structure A is demonstrated.

강판을 서로 맞대기 용접하여 형성한 강판 용접 이음부를 가진 용접 구조체에 있어서, 내취성 균열 전파 방향 제어부는 충돌이나 지진 등에 의한 큰 파괴 에너지에 노출되었을 때에, 균열의 발생?전파가 예상되는 강판 용접 이음부이며, 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상인 강판에 의하여 형성되어 있는 강판 용접 이음부의 도중에 적어도 1개가 설치된다. In a welded structure having a steel plate welded joint formed by butt welding steel sheets to each other, the rust-resistant crack propagation direction control unit is welded to the steel plate where the occurrence or propagation of cracks is expected when exposed to large breaking energy due to collision or earthquake. and, during the brittle crack propagation stop characteristics Kca is 4000 N / ㎜ 1.5 or more steel plate is formed by a steel sheet welded joint portion is provided with at least one.

이 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)는 맞대기 용접된 한 쪽 강판에 돌기부(4)를 형성하고, 다른 쪽 강판에 돌기부(4)에 대응하는 형상의 절결부(5)를 형성하며, 이 둘을 맞대기 용접함으로써 형성된다. 이때, 용접 순서에 대하여는 특히 한정하지 않지만, 강판 용접 이음부(11) 및 강판 용접 이음부(12)를 먼저 용접하여 형성한 후에, 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)를 용접하여 형성하는 것이 일반적이다. This brittle fracture propagation direction control part 3 forms the projection part 4 in the butt-welded steel plate, and forms the notch 5 of the shape corresponding to the projection part 4 in the other steel plate, It is formed by butt welding. At this time, the welding order is not particularly limited, but the steel sheet weld joint 11 and the steel sheet weld joint 12 are first formed by welding, and then the brittle crack propagation direction control unit 3 is formed by welding. to be.

상기 용접 이음부를 형성할 때에 사용하는 용접 방법으로서는, 강판 용접 이음부(11, 12)를 형성하는 용접에는 용접 효율의 관점에서, 일렉트로 가스 아크 용접법(EG 용접법 또는 2 전극 VEGA 용접법(2 VEGA) 등), 서브 머지 아크 용접법 (SAW)과 같은 대입열 용접을 적용하고, 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)를 형성하는 용접에는 반자동 탄산 가스 용접이나 손 용접을 적용하는 것이 좋다. 또한, 용접 시공 지그를 적당히 적성화함으로써, 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)를 형성할 때에, 2 전극 VEGA 용접 등의 용접 방법을 그대로 사용하여도 본 발명의 효과를 발휘하는 것이 가능하다. As a welding method used when forming the weld joint, the welding of the steel plate weld joints 11 and 12 is performed in terms of welding efficiency, such as an electro gas arc welding method (EG welding method or two-electrode VEGA welding method (2 VEGA)). ), A high heat input welding such as the submerged arc welding method (SAW) is applied, and semi-automatic carbon gas welding or hand welding is preferably applied to the welding forming the brittle crack propagation direction control section 3. In addition, by appropriately applying the welding jig, the effect of the present invention can be exerted even when a welding method such as two-electrode VEGA welding is used when forming the brittle crack propagation direction controller 3.

본 실시 형태에 있어서는, 전술한 바와 같이, 강판(2)끼리를 맞대기 용접하여 강판 용접 이음부(1)를 형성할 때의 용접 방법 및 용접 재료에 대하여는 특히 한정하지 않는다. 또한, 취성 균열 전파를 가능한 한 억제하고, 또한 강판 용접 이음부(1)를 이루는 강판 이음부(11, 12) 및 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)에 있어서 새로운 피로 균열이나 취성 균열의 기점이 생기는 것을 방지하기 위하여, 각 용접 이음부를 용접 결함 없이 용접 금속으로 완전하게 충전하는 것이 좋다. In this embodiment, as mentioned above, the welding method and the welding material at the time of forming the steel plate weld joint 1 by butt-welding the steel plates 2 are not specifically limited. In addition, the starting point of new fatigue cracks or brittle cracks is suppressed in the steel plate joints 11 and 12 and the brittle crack propagation direction control section 3 which suppress the brittle crack propagation as much as possible and form the steel plate weld joint 1. In order to prevent occurrence, it is advisable to completely fill each weld seam with weld metal without welding defects.

상기 순서에 의하여, 도 3에 나타내는 본 실시 형태의 내취성 균열 전파성이 우수한 강판 용접 이음부(1) 및 용접 구조체 A를 제조할 수 있다. According to the said procedure, the steel plate welding joint part 1 and the welding structure A which were excellent in the brittle-resistant crack propagation property of this embodiment shown in FIG. 3 can be manufactured.

<용접 구조체를 적용한 선박 구조체의 일례><Example of Ship Structure Applying Welding Structure>

전술한 용접 구조체 A를 적용한 선박 구조체의 일례를 도 4의 개략도에 나타낸다. An example of the ship structure to which the above-mentioned welding structure A was applied is shown in the schematic diagram of FIG.

도 4에 나타내는 바와 같이, 선박 구조체(70)는 골재(보강재)(71), 데크 플레이트(수평 부재)(72), 선각 내판(수직 부재)(73), 선각 외판(74)를 구비하여 개략 구성된다. 또한, 도시 예의 선박 구조체(70)는 선각 내판(73)을 이루는 복수의 강판(2)끼리를 맞대기 용접함으로써 형성되는 강판 용접 이음부(1)(도 4 중에서는 도시 생략)의 길이 방향의 일부에 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)가 설치됨으로써, 본 실시 형태의 용접 구조체 A를 구비한 구조로 되어 있다. As shown in FIG. 4, the ship structure 70 includes an aggregate (reinforcement material) 71, a deck plate (horizontal member) 72, a hull inner plate (vertical member) 73, and a hull shell plate 74. It is composed. In addition, the ship structure 70 of an example of illustration is a part of the longitudinal direction of the steel plate welding joint part 1 (not shown in FIG. 4) formed by butt-welding the several steel plate 2 which comprises the hull inner board 73. As shown in FIG. By providing the brittle-resistant crack propagation direction control part 3 in the structure, it becomes a structure provided with the welding structure A of this embodiment.

상기 구성의 선박 구조체(70)에 의하면, 본 실시 형태의 용접 구조체 A의 구성을 적용함으로써, 예컨대, 강판 용접 이음부를 따라 전파하는 취성 균열이 발생한 경우에도, 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)에 의하여, 균열의 전파 방향을 효과적으로 제어할 수 있다. 이에 의하여, 강판 용접 이음부에 생긴 취성 균열을 안정적으로 정지시킬 수 있고, 선각 내판(73) 나아가 선박 구조체(70)에 대규모 파괴가 발생하는 것을 방지할 수 있게 된다. According to the ship structure 70 of the said structure, by applying the structure of the welding structure A of this embodiment, even if the brittle crack propagating along a steel plate welding joint part generate | occur | produces, for example, in the brittle crack propagation direction control part 3 As a result, the propagation direction of the crack can be effectively controlled. Thereby, the brittle crack which arose in the welded steel plate part can be stably stopped, and large-scale breakage can be prevented from occurring in the hull inner plate 73 and the ship structure 70.

[제2 실시 형태][Second Embodiment]

이하, 본 발명의 제2 실시 형태인 용접 구조체 B에 대하여, 주로 도 5를 참조하면서 상세히 설명한다. 또한, 이하의 설명에 있어서, 전술한 제1 실시 형태의 용접 구조체 A와 공통되는 구성에서는 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, the welding structure B which is 2nd Embodiment of this invention is demonstrated in detail, mainly referring FIG. In addition, in the following description, in the structure common to the welding structure A of 1st Embodiment mentioned above, the same code | symbol is attached | subjected and detailed description is abbreviate | omitted.

본 실시 형태의 용접 구조체 B에서는, 도 5에 나타내는 바와 같이, 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)를 모재의 일부의 영역(20a, 20a)의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상인 강판(20, 20)을 맞대기 용접함으로써 강판 용접 이음부(10)가 형성되어 있는 경우의 예이며, 이 점에서, 강판(2)의 모재 전체가 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상으로 되어 있는 제1 실시 형태의 용접 구조체 A와는 다르다. In the welded structure B of this embodiment, as shown in FIG. 5, the brittle crack propagation stop characteristic Kca of the area | region 20a, 20a of one part of a base material has the brittle crack propagation direction control part 3 4000 N / mm 1.5 or more. This is an example of the case where the steel plate weld joint 10 is formed by butt welding the steel sheets 20 and 20, and in this respect, the entire base metal of the steel sheet 2 has a brittle crack propagation stop characteristic Kca of 4000 N / mm 1.5. It is different from the welded structure A of 1st Embodiment mentioned above.

용접 구조체 B에서는 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)를 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상인 영역(20a)에 인접하여 설치할 필요가 있다. 도 5에서는 내취성 균열 전파 방향 제어부의 가로방향 비드(32)가 영역(20a)에 접하고 있는 예를 나타내고 있다. In the welded structure B needs to be installed adjacent the inside brittle crack propagation direction, at least the area (20a) (3) the brittle crack propagation stop characteristics Kca is 4000 N / ㎜ 1.5. In FIG. 5, the horizontal bead 32 of the brittle crack propagation direction control part has shown the example which contact | connects the area | region 20a.

용접 구조체 B에 의하면, 강판 용접 이음부(10)에 취성 균열이 발생하였을 경우, 강판 용접 이음부(10)를 따라 전파하여 온 균열을, 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)에 구비된 경사 비드(31)의 정점(31a) 또는 후단(31b)의 위치에서 강판(20)의 모재 측으로 벗어나게 할 수 있다(도 5 중의 이점 쇄선 화살표를 참조). 또한, 제1 실시 형태의 강판 용접 이음부(1) 및 용접 구조체 A와 같이, 강판(20)의 모재 측으로 벗어난 균열은 강판(20)의 상기 영역(20a)에서 즉시 정지하므로, 강판 용접 이음부(10)가 파단하지 않고, 또한, 용접 구조체 B에 대규모 파괴가 발생하는 것을 방지하는 것이 가능해진다. 또한, 본 실시 형태의 강판 용접 이음부(10) 및 용접 구조체 B는 상기 영역(20a)의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 6000 N/㎜1.5 이상으로 되어 있는 것이 더 좋다. According to the welding structure B, when the brittle crack generate | occur | produces in the steel plate welding joint part 10, the inclination bead which the crack propagated along the steel plate welding joint part 10 was equipped in the brittle crack propagation direction control part 3 was equipped with. It is possible to deviate to the base material side of the steel plate 20 at the position of the vertex 31a or the rear end 31b of (31) (refer the dashed-dotted line arrow in FIG. 5). In addition, like the steel plate welded joint 1 and the welded structure A of the first embodiment, the crack deviating to the base metal side of the steel sheet 20 immediately stops in the region 20a of the steel sheet 20, and therefore, the steel sheet welded joint It is possible to prevent (10) from breaking and to prevent large-scale breakage of the weld structure B. In addition, this embodiment of the steel plate welded seam 10 and the welded structure, B is more preferably in the brittle crack propagation stop characteristics Kca of the area (20a) is a 6000 N / ㎜ 1.5 or more.

[제3 실시 형태][Third embodiment]

이하, 본 발명의 제3 실시 형태인 용접 구조체 C에 대하여, 주로 도 6을 참조하면서, 앞의 실시 형태와 공통되는 부분은 생략하여 설명한다. Hereinafter, the welding structure C which is 3rd Embodiment of this invention is abbreviate | omitted, and abbreviate | omits common part with previous embodiment, referring FIG. 6 mainly.

용접 구조체 C는 맞대기 용접되는 강판이 복수의 길이방향 배열 강판을 맞대기 용접되어 형성되어 있는 경우의 예이다. The welded structure C is an example in the case where the butt welded steel sheet is formed by butt welding a plurality of longitudinally arranged steel sheets.

본 실시 형태의 강판 용접 이음부(10A) 및 용접 구조체 C에서는 도 6에 나타내는 바와 같이, 맞대기 용접되는 강판(20A, 20A)이 강판 용접 이음부(10A)의 길이 방향으로 배열되는 적어도 2 이상의 길이방향 배열 강판(도 6에서의 도면부호 21, 22의 조와 23, 24의 조. 간단하게, 강판이라고 함)으로 이루어지는 동시에, 이 길이방향 배열 강판끼리를 맞대기 용접함으로써 길이방향 배열 강판 용접 이음부(25, 26)가 형성되어 있다. 또한, 내취성 균열 전파 방향 제어부(30)의 경사 비드(31)의 후단(31b) 측에 형성되는 가로방향 비드는 이 길이방향 배열 강판 용접 이음부(25, 26)를 포함한 구성으로 되어 있고, 강판 용접 이음부(10A) 및 용접 구조체 C는 이 점에서 전술한 제1 및 제2 실시 형태의 강판 용접 이음부(1, 10) 및 용접 구조체 A, B와는 다르다. In the steel plate welded joint 10A and the welded structure C of the present embodiment, as shown in FIG. 6, at least two or more lengths in which the steel sheets 20A and 20A to be butt-welded are arranged in the longitudinal direction of the steel plate welded joint 10A. It consists of a longitudinally arranged steel plate (joints 21 and 22 in FIG. 6 and a pair of 23 and 24, simply referred to as a steel sheet), and a longitudinally-arranged steel plate welding joint by butt-welding these longitudinally-oriented steel sheets ( 25, 26) are formed. Moreover, the horizontal bead formed in the rear end 31b side of the inclined bead 31 of the brittle crack propagation direction control part 30 is comprised including the longitudinal direction steel plate welding joint parts 25 and 26, The steel plate welded joint 10A and the welded structure C differ in this respect from the steel plate welded joints 1 and 10 and the welded structures A and B of the first and second embodiments described above.

또한, 도 6에 나타내는 예에 있어서는 도시의 편의상, 길이방향 배열 강판으로서 4장의 강판(21 내지 24)을 나타내고, 강판(21)과 강판(22)이 길이방향 배열 강판 용접 이음부 (25)에서 접합되고, 강판(23)과 강판(24)이 길이방향 배열 강판 용접 이음부(26)에서 접합되어 있다. 또한, 도시한 예의 용접 구조체 C는 길이방향 배열 강판 용접 이음부(25, 26)가 늘어서 직선 상태로 형성되어 있다. In addition, in the example shown in FIG. 6, four steel sheets 21-24 are shown as a longitudinal direction steel plate for the convenience of illustration, and the steel plate 21 and the steel plate 22 are the longitudinal direction steel plate welding joint part 25. In FIG. The steel plate 23 and the steel plate 24 are joined by the longitudinal direction steel plate welding joint 26. As shown in FIG. In the welded structure C of the illustrated example, the longitudinally arranged steel plate welded joints 25 and 26 are formed in a straight line.

또한, 본 실시 형태의 강판 용접 이음부(10A) 및 용접 구조체 C는 강판(22) 및 강판(24)을 이루는 모재의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상으로 되어 있는 한편, 강판(21) 및 강판(23)의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca는 특히 규정하지 않는 구성으로 되어 있다. In addition, in the steel plate welded joint 10A and the welded structure C of the present embodiment, the brittle crack propagation stop characteristic Kca of the base metal constituting the steel sheet 22 and the steel sheet 24 is 4000 N / mm 1.5 or more, The brittle crack propagation stop characteristic Kca of (21) and the steel plate 23 is a structure not specifically defined.

본 실시 형태의 강판 용접 이음부(10A) 및 용접 구조체 C에 의하면, 전술한 용접 구조체 A, B와 마찬가지로, 강판 용접 이음부(10A)에 취성 균열이 발생한 경우에도, 이 취성 균열을 경사 비드(31)를 따라 전파시켜, 경사 비드(31)의 후단(31b)의 위치에서 강판(20A)의 모재 측으로 벗어날 수 있다(도 6에서의 이점 쇄선 화살표 참조). 도 6에 나타내는 예에서는 강판 용접 이음부(10A)에 발생한 취성 균열이 강판(20A)을 구성하는 길이방향 배열 강판(22) 측으로 벗어나 있다. According to the steel plate welded joint 10A and the welded structure C of the present embodiment, similarly to the welded structures A and B described above, even when brittle cracks occur in the steel plate welded joint 10A, the brittle cracks are formed by the inclined beads ( By propagating along 31, it can escape to the base material side of the steel plate 20A at the position of the rear end 31b of the inclined bead 31 (refer to the dashed-dotted arrow in FIG. 6). In the example shown in FIG. 6, the brittle crack which generate | occur | produced in 10 A of steel plate weld joints deviates to the longitudinal direction steel plate 22 side which comprises 20 A of steel plates.

또한, 강판(20A)의 모재 측으로 벗어난 균열은 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 높은 길이방향 배열 강판(22)에 있어서 즉시 정지하므로, 강판 용접 이음부(10A)가 파단하지 않고, 또한, 용접 구조체 C에 대규모 파괴가 생기는 것을 방지할 수 있다. In addition, since the crack which escaped to the base material side of the steel plate 20A stops immediately in the longitudinally aligned steel plate 22 with the brittle crack propagation stop characteristic Kca, the steel plate weld joint 10A does not break, and the weld structure C Large-scale destruction can be prevented.

또한, 본 실시 형태의 강판 용접 이음부(10A) 및 용접 구조체 C는 강판(20A)을 이루는 길이방향 배열 강판(22, 24)의 모재가 취성 균열 전파 정지 특성 Kca=6000 N/㎜1.5 이상인 것이 더 좋다. In addition, in the steel plate welded joint 10A and the welded structure C of the present embodiment, the base metal of the longitudinally arranged steel sheets 22 and 24 forming the steel sheet 20A has a brittle crack propagation stop characteristic Kca = 6000 N / mm 1.5 or more. much better.

[제4의 실시 형태]Fourth Embodiment

이하, 본 발명의 제4의 실시 형태인 강판 용접 이음부(10B) 및 용접 구조체 D에 대하여, 주로 도 7을 참조하면서 설명한다. Hereinafter, the steel plate weld joint 10B and the weld structure D which are 4th Embodiment of this invention are demonstrated, referring mainly FIG.

본 실시 형태의 강판 용접 이음부(10B) 및 용접 구조체 D는 도 7에 나타내는 바와 같이, 강판(20B)이 강판 용접 이음부(10B)의 길이 방향으로 배열되는 적어도 2 이상의 길이방향 배열 강판(도 7에서의 도면부호 41, 42의 조와 43, 44의 조)으로 이루어지는 동시에, 이 길이방향 배열 강판끼리를 맞대기 용접함으로써 길이방향 배열 강판 용접 이음부(35, 36)가 형성되어 있는 점에서, 제3 실시 형태의 강판 용접 이음부(10A) 및 용접 구조체 C와 구성이 일부 공통된다. As shown in FIG. 7, the steel plate welded joint 10B and the welded structure D of the present embodiment have at least two or more longitudinally arranged steel sheets in which the steel sheet 20B is arranged in the longitudinal direction of the steel plate welded joint 10B. 7 and 43, 44), and the longitudinally arranged steel plate weld joints 35 and 36 are formed by butt welding the longitudinally arranged steel sheets together. The structure is partially common with the steel plate welding joint 10A and the welding structure C of 3rd Embodiment.

또한, 본 실시 형태의 강판 용접 이음부(10B) 및 용접 구조체 D는 강판(20B)을 이루는 모든 길이방향 배열 강판(41 내지 44)의 모재의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상으로 되어 있다. Further, the steel plate welded joint 10B and the welded structure D of the present embodiment have brittle crack propagation stop characteristics Kca of the base metals of all the longitudinally arranged steel sheets 41 to 44 constituting the steel sheet 20B of 4000 N / mm 1.5 or more. It is.

용접 구조체 D에 의하면, 상술의 강판 용접 이음부(1, 10, 10A) 및 용접 구조체 A 내지 C와 같이, 강판 용접 이음부(10B)에 취성 균열이 발생하였을 경우에도, 이 취성 균열을 경사 비드(31)의 정점(31a)의 위치에서 강판(20B)의 모재 측으로 벗어나게 할 수 있다(도 7에서의 이점 쇄선 화살표 참조). 또한, 길이방향 배열 강판(41, 43)의 Kca도 높기 때문에 경사 비드(31)를 따르는 방향으로 취성 균열의 전파 방향이 변하지 않는 경우에도, 길이방향 배열 강판(41)의 모재 또는 돌기부(4)에 돌입한 균열을, 길이방향 배열 강판(41, 43)의 어레스트 성능에 의하여 정지시킬 수 있다. 또한, 강판 이음부(12)측으로부터 취성 균열이 진전되어 왔을 경우에도, 도 2의 (f)와 같이, 돌기부(4)의 도중에서 취성 균열의 전파를 정지시킬 수 있다. According to the welded structure D, even when brittle cracks generate | occur | produce in the steel plate welded joint 10B like the above-mentioned steel plate welded joint 1, 10, 10A and welded structures A-C, this brittle crack is inclined bead. At the position of the vertex 31a of (31), it can be made to move to the base material side of the steel plate 20B (refer to the dashed-dotted line arrow in FIG. 7). In addition, since the Kca of the longitudinally arranged steel sheets 41 and 43 is also high, even when the propagation direction of the brittle crack does not change in the direction along the inclined beads 31, the base material or the projections 4 of the longitudinally arranged steel sheets 41 are not changed. The crack which penetrated in can be stopped by the arrester performance of the longitudinally arranged steel sheets 41 and 43. In addition, even when brittle cracks have advanced from the steel plate joint 12 side, propagation of the brittle cracks can be stopped in the middle of the protrusion part 4 as shown in FIG.

그 결과, 강판 용접 이음부(10B) 및 용접 구조체 D에 대규모 파괴가 생기는 것을 방지할 수 있다. 또한, 본 실시 형태의 강판 용접 이음부(10B) 및 용접 구조체 D는 강판(20B)을 이루는 모든 길이방향 배열 강판(41 내지 44)의 모재가 취성 균열 전파 정지 특성 Kca=6000 N/㎜1.5 이상인 것이 더 좋다. As a result, large-scale breakage can be prevented from occurring in the steel plate welded joint 10B and the welded structure D. FIG. In addition, in the steel plate welded joint 10B and the welded structure D of the present embodiment, the base materials of all the longitudinally arranged steel sheets 41 to 44 constituting the steel sheet 20B have brittle crack propagation stop characteristics Kca = 6000 N / mm 1.5 or more. Is better.

이하, 본 발명에 관한 내취성 균열 전파성이 우수한 용접 구조체의 실시예를 들어 본 발명을 더 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 원래 아래와 같은 실시예에 한정되는 것이 아니며, 전, 후의 취지에 적합할 수 있는 범위에서 적당하게 변경을 가하여 실시하는 것도 가능하고, 그것들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함되는 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples of a welded structure having excellent brittle fracture propagation properties according to the present invention. However, the present invention is not limited to the following examples, and may be suitable for the purpose of the present invention. It is also possible to carry out a change suitably in the range which exists, and all are included in the technical scope of this invention.

실시예Example

[용접 구조체의 제조][Manufacture of Welding Structure]

먼저, 제강 공정에 있어서 용강의 탈산?탈황과 화학 성분을 제어하고, 연속 주조에 의하여 아래와 같이 표 1에 나타내는 화학 성분의 주괴를 제작하였다. 또한, 일본해사협회(NK) 규격 선체용 압연 강재 KA32, KA36, KA40의 기술 규격에 준한 제조 조건으로, 상기 주괴를 재가열하여 열간 압연함으로써, 판 두께가 약 52 ㎜인 강판을 제조하였다. 또한, 이 강판에 대해서 각종 열처리를 하는 동시에, 열처리 조건을 제어하여, 모재의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca (N/㎜1.5)가 여러 값이 되도록 적당히 조정하였다. First, in the steelmaking process, deoxidation and desulfurization and chemical composition of molten steel were controlled, and the ingot of the chemical component shown in Table 1 was produced by continuous casting as follows. Further, the steel plate having a plate thickness of about 52 mm was produced by reheating and hot rolling the ingot under the production conditions according to the technical standards of the Japanese Maritime Association (NK) standard hull rolled steels KA32, KA36, and KA40. In addition, various heat treatments were performed on the steel sheet, and the heat treatment conditions were controlled to appropriately adjust the brittle crack propagation stop characteristic Kca (N / mm 1.5 ) of the base material to various values.

제조한 강판으로부터, 시험편의 사이즈가 500㎜×500㎜×판 두께의 ESSO 시험(취성 균열 전파 정지 시험) 편을 적당히 채취하고, -10℃에 있어서의 Kca 특성을 평가?확인하는 동시에, 취성-연성 파면 천이 온도 vTrS1(℃)을 측정하였다. 표 1에 Kca 특성 및 vTrS1를 함께 나타내었다. From the produced steel plate, the size of a test piece collects ESSO test (brittle crack propagation stop test) piece of 500 mm x 500 mm x plate | board thickness suitably, and evaluates and confirms Kca characteristic in -10 degreeC, and is brittle- The soft wavefront transition temperature vTrS1 (° C.) was measured. Table 1 also shows the Kca characteristics and vTrS1.

다음으로, 도 3에 나타내는 바와 같이, 강판(2)의 용접 단(2a, 2b)에 표 2, 표 4에 나타내는 치수의 경사 비드가 형성되도록, 서로 맞물리게 할 수 있는 돌기부(4)와 절결부(5)를 형성하고, 또한 적용하여야 할 용접 방법에 따른 개선(開先) 가공을 하였다. Next, as shown in FIG. 3, the projection part 4 and the notch which can be mutually engaged are formed in the weld end 2a, 2b of the steel plate 2 so that the inclined bead of the dimension shown in Table 2, Table 4 may be formed. (5) was formed and further refined according to the welding method to be applied.

다음으로, 표 2, 표 4에 나타내는 용접 방법 및 조건을 적용하고, 먼저, 강판(2)의 용접 단(2a, 2b) 사이의 일부를 용접함으로써, 강판 이음부(11)를 형성하였다. 또한, 표 2 내지 표 5에 나타내는 용접 방법 및 조건을 적용하여 강판(2)의 용접 단(2a, 2b) 사이를 용접함으로써, 내취성 균열 전파 방향 제어부(3) 및 강판 이음부(12)를 형성함으로써, 강판 용접 이음부(1)를 형성하고, 강판(2, 2)을 서로 접합하였다. 이때, 도 8에 나타내는 바와 같이, 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)의 후단(31b)의 위치가 강판(2)의 하단으로부터 1500 ㎜가 되도록 조정하였다. Next, the welding method and conditions shown in Table 2 and Table 4 were applied, and the steel plate joint part 11 was formed by first welding a part between welding stages 2a and 2b of the steel plate 2. Further, by applying the welding methods and conditions shown in Tables 2 to 5 to weld between the welding ends 2a and 2b of the steel sheet 2, the brittle crack propagation direction control section 3 and the steel plate joint 12 are welded. By forming, the steel plate weld joint 1 was formed and the steel plates 2 and 2 were bonded together. At this time, as shown in FIG. 8, it adjusted so that the position of the rear end 31b of the brittle crack propagation direction control part 3 may be set to 1500 mm from the lower end of the steel plate 2. As shown in FIG.

또한, 용접 방법으로서는, EG: 일반적인 일렉트로 가스 아크 용접법, VEGA: 전극의 요동 기구를 구비한 단전극 일렉트로 가스 아크 용접법, 2VEGA: 전극의 요동 기구를 구비한 2 전극 일렉트로 가스 아크 용접법, SEG: 전극의 요동 기구를 구비한 단 전극 일렉트로 가스 아크 용접법, SAW: 서브 머지 아크 용접법, CO2: 탄산 가스 아크 용접법, SMAW: 피복 아크 용접법을 사용하였다. In addition, as a welding method, EG: general electrogas arc welding method, VEGA: single electrode electrogas arc welding method with a rocking mechanism of an electrode, 2VEGA: 2 electrode electrogas arc welding method with rocking mechanism of an electrode, SEG: electrode one electrode electro gas arc welding, with a rocking mechanism SAW: submerged arc welding, CO 2: was used as a shield metal arc welding process: carbon dioxide gas arc welding, SMAW.

또한, 강판 이음부(11, 12), 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)의 형성 부분에 있어서는 새로운 균열의 기점이 생기는 것을 방지하기 위하여, 각 용접 이음부를 용접 금속으로 완전하게 충전하도록 용접 처리를 하였다. 그 후, 각 이음부를 냉각함으로써, 도 3에 나타내는 강판 용접 이음부 및 용접 구조체(본발명예, 비교예)를 제조하였다. 또한, 상기와 같이 아래 표 2 내지 표 5에 나타내는 조건으로 각 강판을 접합함으로써, 도 5 내지 도 7에 나타내는 강판 용접 이음부 및 용접 구조체(본발명예, 비교예)를 제조하였다. In addition, in the formation parts of the steel plate joints 11 and 12 and the brittle crack propagation direction control part 3, in order to prevent the origin of a new crack, a welding process is performed so that each weld joint may be completely filled with a weld metal. It was. Thereafter, each joint was cooled to prepare a steel plate welded joint and a welded structure (examples of the present invention and a comparative example) shown in FIG. 3. In addition, by joining the steel sheets under the conditions shown in Tables 2 to 5 as described above, steel plate welded joints and welded structures (examples of the present invention and comparative examples) shown in FIGS. 5 to 7 were manufactured.

Figure 112010087785572-pct00001
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Figure 112012011074640-pct00015
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Figure 112012011074640-pct00016
Figure 112012011074640-pct00016

Figure 112012011074640-pct00017
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Figure 112012011074640-pct00018
Figure 112012011074640-pct00018

[평가 시험][Evaluation test]

상기 순서에 의하여 제조한 강판 용접 이음부 및 용접 구조체에 대하여, 이하와 같은 평가 시험을 실시하였다. The following evaluation tests were done about the steel plate welded joint and welded structure manufactured by the said procedure.

먼저, 도 9에 나타내는 시험 장치(90)를 준비하는 동시에, 상기 순서로 제작한 용접 구조체의 샘플 각각을 적당히 조정하여 시험 장치(90)에 달았다. 이때, 도 8 중에 나타내는 강판 용접 이음부(1)에 설치한 균열 발생부인 창틀(81)은 쐐기를 대고 소정의 응력을 인가함으로써 강제적으로 취성 균열을 발생시키기 위한 것이며, 절결 형태의 선단부는 0.2 ㎜ 폭의 슬릿 가공을 한 것이다. First, the test apparatus 90 shown in FIG. 9 was prepared, and each sample of the welded structure produced by the said procedure was adjusted suitably, and it attached to the test apparatus 90. FIG. At this time, the window frame 81 which is a crack generating part provided in the steel plate welding joint part 1 shown in FIG. 8 is for forcibly generating a brittle crack by applying a predetermined stress to a wedge, and the notch-shaped tip part is 0.2 mm. Slit processing of the width.

이어서, 강판 용접 이음부(1)의 용접선 L과 수직 방향으로 262 N/㎜2 및 300 N/㎜2의 인장 응력을 부여함으로써, 강판 용접 이음부(1)에 취성 균열을 발생시켰다. 또한, 이 취성 균열을 강판 용접 이음부(1)(강판 이음부(11))의 용접선 L 상에서 전파시킴으로써, 용접 구조체의 내취성 균열 전파성을 평가하였다. 이때, 취성 균열 발생부는 -60℃ 이하로 냉각하였지만, 취성 균열 전파부인 강판 용접 이음부(1)의 온도는 선박의 일반적인 설계 온도인 -10℃로 하였다.Next, brittle cracks were generated in the steel plate welded joint 1 by applying tensile stresses of 262 N / mm 2 and 300 N / mm 2 in the direction perpendicular to the weld line L of the steel plate welded joint 1. Moreover, the brittle crack propagation property of the weld structure was evaluated by propagating this brittle crack on the welding line L of the steel plate welding joint part 1 (steel plate joint part 11). At this time, the brittle crack generating part was cooled to -60 ° C. or lower, but the temperature of the steel plate welded joint 1 as the brittle crack propagation part was -10 ° C. which is a general design temperature of the ship.

또한, 창틀(81)을 강판 이음부(12)에 형성하고 취성 균열을 아래쪽으로부터 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)에 돌입시키는 시험도 하였다. Moreover, the test frame 81 was formed in the steel plate joint part 12, and the brittle crack was made to intrude into the brittle crack propagation direction control part 3 from the bottom.

또한, 강판 용접 이음부(1)를 따라 전파한 취성 균열이 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)에 도달한 후, 그 취성 균열이 전파하는 방향 및 정지 위치를 확인하고, 균열의 전파, 정지의 형태를, 도 2의 (a) 내지 (f)에 대응하는 아래의 5 단계([a] 내지 [f])로 평가하고, 아래 표 2에 나타내었다. Furthermore, after the brittle crack propagated along the steel plate welded joint 1 reaches the brittle crack propagation direction control part 3, the direction and stop position where the brittle crack propagates are confirmed, and the crack propagates and stops. The form was evaluated in the following 5 steps ([a]-[f]) corresponding to (a)-(f) of FIG. 2, and is shown in Table 2 below.

[a] 취성 균열이 내취성 균열 전파 방향 제어부에 도달한 후, 이 제어부를 따라 균열이 전파하고, 그 후, 그 후단에 있어 강판의 모재 측에 돌입하고, 강판에서 바로 정지하였다(도 2의 (a)의 형태).(a) After the brittle crack reached the brittle crack propagation direction control part, the crack propagated along this control part, and after that, it penetrated to the base material side of the steel plate, and stopped immediately in the steel plate (FIG. 2). in the form of (a)).

[b] 취성 균열이 내취성 균열 전파 방향 제어부에 도달한 후, 이 제어부를 따르지 않고 강판의 돌기부에 진입하여, 이 돌기부에서 즉시 정지하였다(도 2의 (b)의 형태). [b] After the brittle crack reached the brittle crack propagation direction control part, it entered the projection part of the steel plate without following this control part, and stopped immediately at this projection part (a form of FIG. 2 (b)).

[c] 취성 균열이 내취성 균열 전파 방향 제어부에 도달한 후, 이 제어부를 따르지 않고 강판의 돌기부에 진입?전파하여, 그대로 강판 용접 이음부로 돌아와, 다시 강판 용접 이음부를 따라 전파하였다(도 2의 (c)의 형태). (c) After the brittle crack reaches the brittle crack propagation direction control part, it enters and propagates the projection of the steel sheet without following the control part, returns to the steel sheet weld joint as it is, and propagates again along the steel sheet weld joint (Fig. 2). in the form of (c)).

[d] 취성 균열이 내취성 균열 전파 방향 제어부에 도달한 후, 이 제어부를 따라서 균열이 전파하고, 그대로 강판 용접 이음부를 따라 돌아와서, 다시 강판 용접 이음부를 따라 전파하였다(도 2의 (d)의 형태). [d] After the brittle crack reaches the brittle crack propagation direction control part, the crack propagates along this control part, and returns along the steel sheet weld joint as it is, and then propagates again along the steel sheet weld joint (see FIG. 2 (d)). shape).

[e] 취성 균열이 내취성 균열 전파 방향 제어부 내 또는 이 제어부를 따라서 전파한 후, 그 후단에 있어서 강판의 모재 측에 돌입하여, 강판을 따라 전파하였다(도 2의 (e)의 형태). [e] After the brittle crack propagated in or along the brittle crack propagation direction control part, it protruded into the base material side of the steel plate at the subsequent stage and propagated along the steel plate (a form of FIG. 2 (e)).

[f] 아래쪽으로부터 진전한 취성 균열이 내취성 균열 전파 방향 제어부에 도달한 후, 이 돌기부에서 즉시 정지하였다(도 2의 (f)의 형태). [f] After the brittle crack advanced from the lower side reached the brittle crack propagation direction control part, it stopped immediately at this protrusion (form of FIG. 2 (f)).

본 실시예에서 사용한 강판의 화학 성분 조성, 강판 제조 조건 및 모재의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca (N/㎜1.5)의 일람을 표 1에 나타내는 동시에, 강판 용접 이음부(1)를 형성할 때의 용접 조건, 취성 균열 전파 방향 제어부(3)의 형상, 취성 균열 전파 방향 제어부(3)에 인접하는 길이방향 배열 강판 용접 이음부를 형성할 때의 용접 조건 및 취성 균열 전파의 평가 결과의 일람을 표 2 내지 표 5에 나타낸다. Table 1 shows the chemical composition of the steel sheet used in the present embodiment, the steel sheet manufacturing conditions, and the brittle crack propagation stop characteristic Kca (N / mm 1.5 ) of the base metal, and when the steel sheet welded joint 1 was formed. Table 2 lists the welding conditions, the shape of the brittle crack propagation direction controller 3 and the evaluation results of the weld conditions and brittle crack propagation when forming the longitudinally arranged steel plate weld joints adjacent to the brittle crack propagation direction controller 3. To Table 5.

[평가 결과][Evaluation results]

표 2 내지 표 5에 나타내는 본발명예 1 내지 19는 도 3에 나타내는 제1 실시 형태의 강판 용접 이음부(1) 및 용접 구조체 A에 관한 예이며, 본발명예 20 내지 25는 도 6에 나타내는 제3 실시 형태의 강판 용접 이음부(10A) 및 용접 구조체 C에, 본발명예 26 내지 30은 도 7에 나타내는 제4의 실시 형태의 강판 용접 이음부(10B) 및 용접 구조체 D에, 본발명예 31 내지 33은 도 5에 나타내는 제2 실시 형태의 강판 용접 이음부(10) 및 용접 구조체 B에 각각 관한 예이다. 또한, 발명예 14, 22, 28은 균열이 아래쪽으로부터 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)에 돌입한 예이다. Inventive Examples 1 to 19 shown in Tables 2 to 5 are examples of the steel plate welded joint 1 and the welded structure A of the first embodiment shown in FIG. 3, and Inventive Examples 20 to 25 are the third shown in FIG. 6. Embodiments 26-30 to the steel plate welding joint part 10A and welding structure C of embodiment, Inventive examples 31-33 to steel plate welding joint part 10B and welding structure D of 4th embodiment shown in FIG. Is an example regarding the steel plate welded joint 10 and the welded structure B of 2nd Embodiment shown in FIG. In addition, the invention examples 14, 22, 28 are the examples which a crack penetrated into the brittle crack propagation direction control part 3 from below.

또한, 표 2에 나타내는 비교예 1, 2는 용접 구조체 A와 같은 구조를 가진 예이며, 비교예 3, 4는 용접 구조체 B와 같은 구조를, 비교예 5, 6은 용접 구조체 C와 같은 구조를, 비교예 7 내지 9는 용접 구조체 D와 같은 구조를 각각 가진 예이다. 또한, 비교예 6은 아래쪽으로부터 균열이 돌입한 예이다. In addition, the comparative examples 1 and 2 shown in Table 2 are the examples which have the same structure as the weld structure A, the comparative examples 3 and 4 have the same structure as the weld structure B, and the comparative examples 5 and 6 have the same structure as the weld structure C. , Comparative Examples 7 to 9 are examples each having the same structure as the welded structure D. FIG. In addition, the comparative example 6 is an example in which the crack penetrated from the bottom.

표 2 내지 표 5에 나타내는 바와 같이, 본 발명에 관한 강판 용접 이음부 및 용접 구조체(본발명예 1 내지 33)는 취성 균열의 전파의 형태가 모두 [a], [b] 또는 [f]가 되어 균열의 진전을 정지시킬 수 있었다. 이에 의하여, 본 발명의 용접 구조체가 용접 이음부에 취성 균열이 발생한 경우에도, 균열이 용접 이음부나 모재를 따라 전파하는 것을 억제할 수 있고, 용접 구조체의 파단을 방지할 수 있으며, 내취성 균열 전파성이 우수한 것을 확인할 수 있었다. As shown in Tables 2 to 5, in the steel sheet welded joint and the welded structure according to the present invention (Examples 1 to 33), all forms of propagation of brittle cracks are [a], [b] or [f]. The progress of the crack could be stopped. As a result, even when brittle cracks occur in the welded joint of the welded structure of the present invention, it is possible to suppress the propagation of the cracks along the welded joint or the base material, to prevent the fracture of the welded structure, and to prevent brittle crack propagation. This excellent thing was confirmed.

이때, 본발명예 1, 2, 12 내지 14, 16, 26은 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)의 경사 비드(31)의 각도 θ가 강판 용접 이음부(1)의 길이 방향에 대하여 30˚이하, 또는 45˚이상이었기 때문에, 균열이 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)로부터 강판(2)의 모재(돌기부 4)에 돌입하여, 강판(2)에서 정지한 예이다. At this time, the present invention Examples 1, 2, 12 to 14, 16, 26, the angle θ of the inclined bead 31 of the brittle crack propagation direction control unit 3 is 30 degrees or less with respect to the longitudinal direction of the steel plate welded joint 1 Or 45 degrees or more, it is an example in which a crack penetrated into the base material (projection part 4) of the steel plate 2 from the brittle crack propagation direction control part 3, and stopped in the steel plate 2. As shown in FIG.

또한, 그 이외의 본발명예에 있어서는 내취성 균열 전파 방향 제어부(3)에 도달한 취성 균열이 상기 제어부를 따라서 전파한 후, 강판의 모재에 돌입하여 즉시 정지한 예이다. In addition, in this invention other than that, the brittle crack which reached the brittle crack propagation direction control part 3 propagates along the said control part, and intrudes into the base material of a steel plate, and stops immediately.

이와 같이, 상기 본발명예 1 내지 33의 강판 용접 이음부 및 용접 구조체는 모두 소정의 내취성 균열 전파성이 있음을 확인할 수 있었다. Thus, it was confirmed that the steel plate welded joints and the welded structures of the present invention examples 1 to 33 all had predetermined brittle crack propagation properties.

이에 대하여, 비교예 1 내지 9의 용접 구조체는 강판의 모재 특성, 내취성 균열 전파 방향 제어부의 형상 중 어느 하나가 본 발명의 규정을 만족하지 않기 때문에, 내취성 균열의 전파의 형태가 [c] 내지 [e]의 형태가 되어, 취성 균열의 전파를 정지할 수 없었던 예이다. On the other hand, in the welded structures of Comparative Examples 1 to 9, the propagation of the brittle crack is not [c] because any of the base material properties of the steel sheet and the shape of the brittle crack propagation direction control part do not satisfy the requirements of the present invention. It is an example which became the form of [e] and was unable to stop propagation of brittle cracks.

비교예 1, 7 내지 9의 용접 구조체는 내취성 균열 전파 방향 제어부 근방에서 강판 모재 측에 돌입한 취성 균열이 모재부에서 정지하지 못하고, 다시 용접 이음부에 돌입하여 전파하여, 평가가 약간 낮은 [c]가 된 예이며, 비교예 1은 경사 비드(31)의 각도 θ가 50˚를 넘었기 때문에, 비교예 7은 내취성 균열 전파 방향 제어부의 높이 H가 불충분하고, 또한, 가로 폭 W가 상기 (2) 식을 만족하지 않기 때문에, 비교예 8, 9는 길이방향 배열 강판 용접 이음부를 이루는 용접 금속부가 강판 용접 이음부와 이루는 각도 θ2가 80˚미만 또는 110˚을 넘었기 때문에, 그러한 결과가 나왔다.In the welded structures of Comparative Examples 1 and 7 to 9, the brittle cracks which entered the steel plate base material side near the brittle crack propagation direction control part did not stop at the base material part, but again entered the weld joint part and propagated, and the evaluation was slightly lower [ c]. In Comparative Example 1, since the angle θ of the inclined bead 31 exceeded 50 °, in Comparative Example 7, the height H of the brittle crack propagation direction control unit was insufficient, and the horizontal width W was Since the above formula (2) is not satisfied, Comparative Examples 8 and 9 show that the angle θ2 formed by the weld metal parts of the longitudinally arranged steel plate welded joints with the steel plate welded joints is less than 80 ° or 110 °. Came out.

또한, 비교예 2는 경사 비드의 각도가 부족하고, 또한, 가로 폭 W가 상기 (2) 식을 만족하지 않기 때문에, 또한 비교예 6은 강판의 모재의 어레스트 성능이 불충분하였기 때문에, 내취성 균열 전파 방향 제어부를 따라서 전파 방향을 변경한 취성 균열이 다시 강판 용접 이음부를 따라 전파하여, [d]가 된 예이다. In Comparative Example 2, since the angle of the inclined bead was insufficient, and the horizontal width W did not satisfy the above formula (2), and in Comparative Example 6, the restoring performance of the base metal of the steel sheet was insufficient. The brittle crack which changed the propagation direction along the propagation direction control part propagates again along the steel plate weld joint part, and became [d].

또한, 비교예 3 내지 5는 강판의 모재의 어레스트 성능이 불충분하였기 때문에, 내취성 균열 전파 방향 제어부에서 취성 균열의 전파 방향을 제어할 수 있었음에도 불구하고, 강판의 모재에 돌입한 취성 균열이 그대로 전파하여, [e]가 된 예이다. In Comparative Examples 3 to 5, the restoring performance of the base metal of the steel sheet was insufficient, and although the brittle crack propagation direction could be controlled by the brittle crack propagation direction control unit, the brittle cracks intruding into the base metal of the steel sheet remained intact. This is an example of propagation and [e].

이상의 결과에 의하여, 본 발명의 강판 용접 이음부 및 용접 구조체가 용접 이음부에 취성 균열이 발생한 경우에도, 균열이 용접 이음부나 모재를 따라 전파하는 것을 억제하여, 용접 구조체의 파단을 방지하는 것이 가능하며, 내취성 균열 전파성이 우수한 것이 분명하다. As a result, even when brittle cracks occur in the welded joint and the welded structure of the steel sheet welded joint of the present invention, it is possible to suppress the propagation of the crack along the welded joint or the base material and to prevent the fracture of the welded structure. It is clear that the brittle crack propagation is excellent.

1, 10, 10A, 10B 강판 용접 이음부
A, B, C, D 용접 구조체
2, 20, 20A, 20B 강판
20a 영역(강판 용접 이음부의 길이 방향에 대하여, 이 강판 용 접 이음부의 용접선상으로부터 뻗어있는 내취성 균열 전파 방향 제어부의 경사 비드의 후단 측보다 외측의 부위)
3, 30 내취성 균열 전파 방향 제어부
31 경사 비드
32 가로방향 비드
31b 후단(경사 비드)
4 강판의 돌기부
5 강판의 절결부
25, 26, 35, 36 길이방향 배열 강판 용접 이음부
21, 22, 23, 24, 41, 42, 43, 44 길이방향 배열 강판
70 선박 구조체
L 용접선
H 경사 비드의 강판 용접 이음부의 길이 방향에 따른 높이
W 경사 비드의 강판 용접 이음부의 길이 방향과 교차하는
방향에 있어서의 가로 폭
1, 10, 10A, 10B welded steel plate
A, B, C, D welded structure
2, 20, 20A, 20B steel plate
20a area (site outside of the rear end side of the inclined bead of the brittle crack propagation direction controller extending from the weld line of the steel plate welded joint with respect to the longitudinal direction of the steel sheet welded joint)
3, 30 brittle crack propagation direction control
31 inclined bead
32 Landscape Bead
31b trailing (bevel bead)
4 projection of steel plate
5 cutout of steel plate
25, 26, 35, 36 longitudinally arranged steel plate welded joints
21, 22, 23, 24, 41, 42, 43, 44 longitudinally arranged steel sheet
70 ship structure
L welding line
Height along the longitudinal direction of the welded seam of the H bead
Intersecting with the longitudinal direction of the steel plate welded joint of W bevel
The width in the direction

Claims (6)

적어도 일부 영역의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상인 강판을 서로 맞대기 용접함으로써 강판 용접 이음부가 형성되는 용접 구조체에 있어서,
상기 강판 용접 이음부의 적어도 한 부분에, 강판 용접 이음부에 발생한 취성 균열의 전파를 제어하는 내취성 균열 전파 방향 제어부가 설치되어 있고,
상기 내취성 균열 전파 방향 제어부는 한쪽 강판에 형성된 돌기부와, 이에 대향하는 다른 쪽 강판과의 사이에서 맞대기 용접되어 형성된 경사 비드를 구비하며,
상기 경사 비드는 상기 강판 용접 이음부의 용접선으로부터 연속하여 형성되며, 상기 다른 쪽의 강판 내부를 향하여 강판 용접 이음부의 길이 방향에 대하여 15˚이상, 50˚이하의 범위의 각도로 경사져 연신되어 있으며, 또한, 경사 비드의 상기 강판 내부로 연신된 후단부는 적어도 상기 강판의 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상인 영역을 향하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 내취성 균열 전파성이 우수한 강판 용접 이음부.
In a welded structure in which steel sheet welded joints are formed by butt welding steel sheets having a brittle crack propagation stop characteristic Kca of at least some region to 4000 N / mm 1.5 or more,
At least one portion of the steel plate welded joint is provided with a brittle crack propagation direction control unit for controlling the propagation of brittle cracks generated in the steel plate welded joint,
The brittle crack propagation direction control unit includes an inclined bead formed by butt welding between a protrusion formed on one steel plate and the other steel plate opposite thereto,
The inclined bead is continuously formed from the welding line of the steel plate welded joint, and is inclined and stretched at an angle in the range of 15 ° or more and 50 ° or less with respect to the length direction of the steel plate welded joint toward the inside of the other steel sheet. And a rear end portion of the inclined bead extending into the steel sheet is formed such that at least Kca of the steel sheet is directed toward a region of 4000 N / mm 1.5 or more.
제1항에 있어서, 상기 내취성 균열 전파 방향 제어부에 구비된 상기 경사 비드는 상기 강판 용접 이음부의 길이 방향에 따른 높이 H(㎜), 강판 용접 이음부의 길이 방향과 교차하는 방향에 있어서의 가로 폭 W(㎜)의 각각의 치수가 아래 (1), (2) 식으로 나타내는 관계를 만족하는 것을 특징으로 하는, 내취성 균열 전파성이 우수한 강판 용접 이음부.
2T ≤ H????? (1)
d+50 ≤ W???? (2)
다만, 상기 (1), (2) 식 중에서, T는 상기 강판의 판 두께(㎜)를 나타내고, d는 상기 강판 용접 이음부에 있어서의 용접 금속 부의 폭(㎜)을 나타낸다.
The said beveled bead which is provided in the said brittle-resistant crack propagation direction control part is a horizontal width in the direction which crosses the height H (mm) along the longitudinal direction of the said steel plate welding joint part, and the longitudinal direction of a steel plate welding joint part. Each dimension of W (mm) satisfy | fills the relationship shown by following formula (1), (2), The steel plate weld joint excellent in the brittle resistance crack propagation property characterized by the above-mentioned.
2T ≤ H ????? (One)
d + 50 ≤ W ???? (2)
In the above formulas (1) and (2), T represents the plate thickness (mm) of the steel sheet, and d represents the width (mm) of the weld metal portion in the steel plate weld joint.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 강판의 판 두께가 25 ㎜ 이상, 150 ㎜ 이하인 것을 특징으로 하는, 내취성 균열 전파성이 우수한 강판 용접 이음부.The plate | board thickness of the said steel plate is 25 mm or more and 150 mm or less, The steel plate welded joint excellent in the brittle resistance crack propagation property of Claim 1 or 2 characterized by the above-mentioned. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 강판은 적어도 일부 영역의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 6000 N/㎜1.5 이상이며, 상기 경사 비드의 후단부는 적어도 상기 강판의 Kca가 6000 N/㎜1.5 이상인 영역을 향하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 내취성 균열 전파성이 우수한 강판 용접 이음부. The steel sheet has a brittle crack propagation stop characteristic Kca of at least a partial region of 6000 N / mm 1.5 or more, and the rear end of the inclined bead has at least Kca of 6000 N / mm 1.5 of the steel sheet. Steel plate welded joint having excellent brittle fracture propagation, characterized in that it is formed so as to face an area. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 강판은 상기 강판 용접 이음부의 길이 방향으로 배열되는 적어도 2 이상의 강판으로 이루어지는 동시에, 상기 강판 용접 이음부의 길이 방향으로 배열된 강판을 서로 맞대기 용접함으로써 길이방향 배열 강판 용접 이음부가 형성되어 있고, 상기 길이방향 배열 강판 용접 이음부는 상기 강판 용접 이음부의 용접선으로부터 연신하는 상기 내취성 균열 전파 방향 제어부의, 상기 경사 비드의 후단부와 강판 용접 이음부의 용접선 사이에 형성되는 가로방향 비드를 포함하는 것을 특징으로 하는 내취성 균열 전파성이 우수한 강판 용접 이음부. 3. The steel sheet according to claim 1 or 2, wherein the steel sheet comprises at least two steel sheets arranged in the longitudinal direction of the steel plate welded joint, and at the same time, the steel sheets arranged in the longitudinal direction of the steel plate welded joint are butt welded together. A steel plate welded joint is formed, and the longitudinally arranged steel plate welded joint is formed between the rear end of the inclined bead propagation direction control part extending from the weld line of the steel sheet welded joint and the welded line of the steel sheet welded joint. A welded steel sheet having excellent brittle crack propagation, characterized by including a transverse bead. 모재의 적어도 일부의 취성 균열 전파 정지 특성 Kca가 4000 N/㎜1.5 이상인 강판끼리를 맞대기 용접함으로써 강판 용접 이음부가 형성되어 있는 용접 구조체로서, 상기 강판 용접 이음부의 적어도 한 부분에, 제1항 또는 제2항에 기재된 내취성 균열 전파 방향 제어부가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 내취성 균열 전파성이 우수한 용접 구조체. A weld structure in which a steel plate welded joint is formed by butt welding steel sheets having at least a part of brittle crack propagation stop characteristic Kca of 4000 N / mm 1.5 or more to the at least one portion of the steel plate welded joint. The brittle crack propagation direction control part of Claim 2 is provided, The weld structure excellent in the brittle crack propagation property characterized by the above-mentioned.
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