KR101207753B1 - Crack arrest toughness measuring apparatus and method for welding part - Google Patents

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Abstract

본 발명은 용접부 균열전파정지 인성측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 소재 용접부의 주변에 하나 이상 제공되고, 균열전파정지 인성시험시 냉매를 매개로 직접 또는 간접으로 상기 소재 용접부를 냉각시키도록 제공되는 소재 용접부 냉각수단, 균열전파정지 인성시험시 상기 소재 용접부의 균열을 구현토록 소재 용접부에 제공되는 균열발생수단 및 상기 소재 용접부에 제공되는 센서수단을 포함하여 구성되고, 여기에 소재 용접부의 상단부를 냉각시키도록 제공되는 제2냉각수단과, 상기 냉각수단의 챔버들에 연계된 냉매 순환라인에 제공된 제어밸브와 센서수단에 연계되어 냉각온도를 제어하는 장치 제어부를 더 포함하여, 소재 용접부의 정확한 온도관리가 가능하고, 이에 따라 정확한 균열정지 파괴인성값을 얻을 수 있어, 측정 결과의 신뢰성을 향상시킨다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring crack propagation stop toughness of a welded part, the material being provided at least one around the welded part and provided to cool the material welded part directly or indirectly through a refrigerant during the crack propagation stop toughness test. Weld part cooling means, the crack generation means to provide a crack in the material weld portion during the crack propagation stop toughness test, and comprises a sensor means provided in the material weld portion, wherein the upper end of the material weld portion It further comprises a second cooling means and a control unit for controlling the cooling temperature in connection with the control valve and sensor means provided in the refrigerant circulation line associated with the chambers of the cooling means, it is possible to precise temperature management As a result, accurate crack stop fracture toughness values can be obtained and reliability of the measurement results can be obtained. To improve.

Description

용접부 균열전파정지 인성측정 장치 및 방법{CRACK ARREST TOUGHNESS MEASURING APPARATUS AND METHOD FOR WELDING PART}CRACK ARREST TOUGHNESS MEASURING APPARATUS AND METHOD FOR WELDING PART}

본 발명은 용접부 균열전파정지 인성측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 소재 용접부의 균열전파정지 인성을 평가하기 위해 저온에서 시험을 수행하게 되는데, 이러한 저온의 분위기를 제공하는 냉각수단을 개발하고, 상기 냉각수단을 이용하여 정확한 취성균열 전파정지 파괴인성값을 얻을 수 있는 용접부 균열전파정지 인성측정 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring crack propagation toughness of welded parts, and more specifically, to evaluate the crack propagation toughness of a welded part of a welding part, a test is performed at low temperature, and a cooling means for providing a low temperature atmosphere is developed. The present invention relates to a weld crack propagation stop toughness measuring apparatus and method which can obtain accurate brittle crack propagation stop fracture toughness using the cooling means.

최근 들어, 강 구조물이 대형화되고, 적용되는 강재의 강도와 두께도 증가하고 있다. 이에 따라, 구조물의 취성파괴 특성에 대한 관심이 높이지고 있는데, 파괴 특성은 크게 균열생성의 관점과 균열정지의 관점으로 구분될 수 있다.In recent years, steel structures have been enlarged, and the strength and thickness of steel materials to be applied have also increased. Accordingly, interest in the brittle fracture characteristics of the structure is increasing, the failure characteristics can be largely divided into the viewpoint of crack generation and the viewpoint of crack stopping.

균열정지는 응력이 집중된 부분이나 결함 부분에서 균열이 발생한 경우, 균열이 전파되어 구조물 전체의 안정성에 영향을 끼치기 전에 정지시키는 개념이다.Crack stop is a concept to stop the crack propagation in the stress concentrated part or the defect part before the crack propagates and affects the stability of the whole structure.

이러한 균열정지는 균열이 전파되면서 균열첨단에서 방출되는 탄성에너지와 균열첨단에서 일어나는 소성변형에 흡수되는 에너지가 평형상태를 이룰 때 일어나게 되며, 균열정지 파괴인성(Crack arrest toughness, Kca)값으로 평가된다.This crack stop occurs when the energy propagates at the equilibrium between the elastic energy emitted from the crack tip and the plastic deformation occurring at the crack tip as the crack propagates, and is evaluated by the crack arrest toughness (Kca) value. .

균열정지에 대한 연구는 1953년 Robertson이 균열정지온도의 개념을 제안하면서 시작되었으며, 1970년대에 이르러 높은 안정성이 요구되는 압력용기, 액화가스 저장탱크, 강관 및 해양구조물의 설계에 이용되었다. 1980년대 이후에는 주로 일본 연구자들을 중심으로 철강소재의 개발과 관련하여 균열정지 특성의 연구가 이루어져 왔고, 최근에 들어서는 극후물 강재의 용접부가 가지는 균열정지 특성에 대한 연구가 활발하게 진행 중이다.The study of crack arrest began in 1953 when Robertson proposed the concept of crack arrest temperature and was used in the 1970s to design pressure vessels, liquefied gas storage tanks, steel pipes and offshore structures that required high stability. Since the 1980s, mainly the Japanese researchers have been studying the crack stop characteristics related to the development of steel materials, and recently, the crack stop characteristics of the welded part of the ultra-thick steel have been actively studied.

균열정지 특성의 평가방법은 여러 가지가 있는데, 최근 이루어지고 있는 극후물 강재의 균열정지 특성에 관한 연구에서는 일반적으로 온도구배 ESSO 시험법을 채택하여 사용하고 있다.There are several methods for evaluating crack stopping characteristics. In recent years, studies on crack stopping characteristics of ultra-thick steel have generally adopted the temperature gradient ESSO test method.

도 1은 온도구배 ESSO 시험법의 개략도이다. 소재 용접부(100)의 상단부를 노치 형상으로 가공한 후 인장시험기에 장착한다. 그리고, 냉각챔버를 설치하여 노치 부근은 저온으로 냉각하여 균열 생성 및 전파를 용이하게 하고, 균열 전파 방향을 따라 온도를 상승시켜 균열정지가 발생하도록 한다. 균열이 정지한 부분까지의 균열길이를 측정하여 균열정지 파괴인성값을 계산한다. 1 is a schematic of the temperature gradient ESSO test method. After processing the upper end portion of the raw material welding portion 100 in a notch shape it is mounted on a tensile tester. In addition, by installing a cooling chamber, the vicinity of the notch is cooled to low temperature to facilitate crack generation and propagation, and to increase the temperature along the crack propagation direction so that the crack stop occurs. The crack stop fracture toughness is calculated by measuring the crack length to the point where the crack stops.

이 때, 상기와 같은 시험을 하기 위하여, 종래의 시험장치는 내부 공간이 구획된 나무상자를 냉각챔버로 이용하였으며, 또한 온도구배의 조절이 수동으로 이루어졌다. 이에 따라, 원하는 시험온도를 정확하게 제어할 수 없는 문제가 있었다.In this case, in order to perform the test as described above, the conventional test apparatus used a wooden box partitioned with an internal space as a cooling chamber, and the temperature gradient was manually adjusted. Accordingly, there was a problem in that the desired test temperature could not be accurately controlled.

또한, 노치부는 국부적으로 집중 냉각이 이루어져야 하는데, 종래의 시험장치에서는 노치부만을 냉각하는 것이 어렵고, 또한 노치부의 온도를 내리기 위해서는 전체적으로 온도를 내려가게 할 수 밖에 없어서 시험에서 정확한 균열정지 파괴인성값을 얻기 어려운 문제가 있었다. In addition, the notch part must be locally concentrated cooling. In the conventional test apparatus, it is difficult to cool only the notch part, and in order to lower the temperature of the notch part, the temperature must be lowered as a whole. There was a problem that was difficult to obtain.

따라서, 냉각이 자동으로 이루어져 시험온도를 정확히 제어할 수 있고, 또한 노치부의 국부적인 집중 냉각이 가능하여 정확한 균열정지 파괴인성값을 얻을 수 있는 용접부 균열정지에 관한 시험장치의 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to develop a test apparatus for welding crack stop that can automatically control the test temperature accurately, and also provide localized cooling of the notched part to obtain accurate crack stop fracture toughness.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 소재 용접부의 균열전파정지 인성을 평가하기 위해 저온에서 시험을 수행하게 되는데, 이러한 저온의 분위기를 제공하는 냉각수단을 제공한다.The present invention has been proposed in order to solve the conventional problems as described above, the test is performed at a low temperature in order to evaluate the crack propagation stop toughness of the welding material, it provides a cooling means for providing such a low temperature atmosphere.

또한, 본 발명은 상기 냉각수단을 이용함으로써, 소재 용접부 상단부의 국부적인 집중 냉각이 가능하고, 소재 용접부의 시험온도를 자동으로 정확히 제어가 가능하여, 정확한 균열정지 파괴인성값을 얻을 수 있는 용접부 균열전파정지 인성측정 장치 및 방법을 제공한다.In addition, according to the present invention, by using the cooling means, localized centralized cooling of the upper end of the material welding part is possible, and the welding temperature of the welding part can be accurately controlled automatically and accurately to obtain accurate crack stop fracture toughness values. An apparatus and method for radio wave stop toughness measurement are provided.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 측면에서 본 발명은, 소재 용접부의 주변에 하나 이상 제공되고, 균열전파정지 인성시험시 냉매를 매개로 직접 또는 간접으로 상기 소재 용접부를 냉각시키도록 제공되는 소재 용접부 냉각수단, 균열전파정지 인성시험시 상기 소재 용접부의 균열을 구현토록 소재 용접부에 제공되는 균열발생수단 및 상기 소재 용접부에 제공되는 센서수단을 포함하여 구성된 용접부 균열전파정지 인성측정장치를 제공한다.
In the technical aspect for achieving the above object, the present invention is provided with one or more around the material welded portion, the material provided to cool the material welded directly or indirectly through the refrigerant during the crack propagation stop toughness test It provides a weld crack propagation stop toughness measuring apparatus comprising a welding means for cooling, crack propagation stop toughness test crack generation means to be provided to the material welding portion and the sensor means provided to the material welding portion to implement the crack of the material weld.

바람직하게는, 상기 소재 용접부 냉각수단은, 상기 소재 용접부의 종방향으로 서로 다른 온도의 냉매가 공급되되 냉매의 직접 또는 간접 냉각을 위한 다단의 개방형 또는 밀폐형 챔버들을 포함한다.
Preferably, the material welding part cooling means, the coolant of different temperatures are supplied in the longitudinal direction of the material welding portion includes a multi-stage open or closed chamber for direct or indirect cooling of the refrigerant.

더 바람직하게는, 상기 균열발생수단은, 상기 소재 용접부 냉각수단 사이로, 상기 소재 용접부에 구비된 홈 또는 개구에 배치되어, 소재 용접부에 하중을 인가하도록 제공되는 하중인가편을 포함한다.
More preferably, the crack generating means includes a load application piece disposed between the material welding part cooling means and disposed in a groove or opening provided in the material welding part to apply a load to the material welding part.

더 바람직하게는, 상기 균열발생수단에 인접하여 상기 소재 용접부를 직접 또는 간접 냉각하는 개방형 또는 밀폐형 챔버들을 포함하는 제2 냉각수단을 더 포함한다.
More preferably, the method further comprises second cooling means including open or closed chambers which directly or indirectly cool the material welded portion adjacent the crack generating means.

더 바람직하게는, 상기 제2냉각수단은, 상기 하중인가편이 통과하는 홈부가 더 구비된다.
More preferably, the second cooling means further includes a groove portion through which the load application piece passes.

더 바람직하게는, 상기 개방형 또는 밀폐형 챔버는, 바닥이 상방으로 15~50도 경사진다.
More preferably, the open or closed chamber is inclined 15 to 50 degrees upward.

더 바람직하게는, 상기 개방형 또는 밀폐형 챔버에는 냉매 순환라인이 연결되고, 상기 챔버는 실리콘 또는 자력을 매개로 소재 표면에 접착 또는 부착된다.
More preferably, a refrigerant circulation line is connected to the open or closed chamber, and the chamber is attached or attached to the surface of the material through silicon or magnetic force.

더 바람직하게는, 상기 소재 용접부 냉각수단은, 상기 소재 용접부를 중심으로 사방에 위치되고, 상기 센서수단은, 상기 챔버들에 연계된 냉매 순환라인에 제공된 제어밸브와 연계된 장치 제어부와 연계되어 냉각온도를 제어한다.
More preferably, the material welding part cooling means is located all around the material welding part, and the sensor means is cooled in association with an apparatus control part associated with a control valve provided in a refrigerant circulation line connected to the chambers. To control the temperature.

그리고, 본 발명은, 냉매를 매개로 소재 용접부를 냉각시키도록 제공되는 소재 용접부 냉각수단을 소재 용접부의 주변에 하나 이상 설치하는 단계, 상기 소재 용접부 냉각수단에 마련된 다단의 개방형 또는 밀폐형 챔버들에 상기 소재 용접부의 종방향으로 서로 다른 온도의 냉매를 공급하여 소재 용접부를 냉각시키는 단계 및 상기 소재 용접부에 균열을 구현토록 소재 용접부의 노치부에 충격을 가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접부 균열전파정지 인성측정방법을 제공한다.
In addition, the present invention comprises the step of installing at least one material welding unit cooling means provided to cool the material welding unit via the refrigerant around the material welding unit, the multi-stage open or closed chambers provided in the material welding unit cooling means Cooling the material welded part by supplying refrigerants at different temperatures in the longitudinal direction of the material welded part, and impacting the notched part of the material welded part so as to realize a crack in the material welded part. Provide toughness measurement method.

바람직하게는, 상기 소재 용접부 냉각수단 설치 단계는, 상기 소재 용접부의 노치부를 국부적으로 냉각토록, 노치부에 대응되는 홈부가 구비된 제2냉각수단을 설치하는 단계를 포함한다.
Preferably, the step of installing the material welding part cooling means includes installing a second cooling means having a groove corresponding to the notch part to locally cool the notch part of the material welding part.

더 바람직하게는, 상기 소재 용접부 냉각 단계에서, 상기 소재 용접부의 측정온도와 설정온도를 비교하여 일치토록, 냉매 공급량을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.More preferably, in the cooling step of the material welding part, comparing the measured temperature and the set temperature of the material welding part, and controlling the supply amount of refrigerant so as to coincide.

이와 같은 본 발명에 따른 용접부 균열전파정지 인성측정 장치 및 방법에 의하면, 소재 용접부의 균열전파정지 인성을 저온 분위기에서 평가하기 위해 제공되는 냉각수단을 이용하여, 자동으로 시험온도를 정확히 제어할 수 있는 이점이 있다.According to the apparatus for measuring crack propagation stop toughness according to the present invention as described above, by using a cooling means provided for evaluating the crack propagation stop toughness of a welded part in a low temperature atmosphere, it is possible to accurately control the test temperature automatically. There is an advantage.

또한, 소재 용접부의 상단부에 대응되도록 홈부가 구비된 냉각수단을 포함하여, 소재 용접부의 상단부의 국부적인 집중 냉각이 효과적으로 이루어질 수 있는 이점이 있다.In addition, including a cooling means provided with a groove portion to correspond to the upper end of the raw material welding portion, there is an advantage that the local concentrated cooling of the upper end of the raw material welding portion can be effectively made.

또한, 상기 냉각수단의 챔버 바닥이 소정 각도로 경사지게 형성되어, 챔버에 공급된 냉매의 흐름이 원활하게 이루어져 소재 용접부를 원하는 온도로 용이하게 냉각할 수 있는 효과가 있다.In addition, the bottom of the chamber of the cooling means is formed to be inclined at a predetermined angle, so that the flow of the coolant supplied to the chamber is smoothly performed, thereby easily cooling the material welding part to a desired temperature.

따라서, 본 발명에 의하면, 소재 용접부의 정확한 온도관리가 가능하여, 정확한 균열정지 파괴인성값을 얻을 수 있으므로, 측정 결과의 신뢰성을 향상시키는 우수한 효과가 있다.Therefore, according to the present invention, since accurate temperature control of the welded material is possible, and accurate crack stop fracture toughness values can be obtained, there is an excellent effect of improving the reliability of the measurement result.

도 1은 균열정지 특성의 평가방법 중 온도구배 ESSO 시험법의 개략도
도 2는 본 발명에 따른 용접부 균열전파정지 인성측정장치의 개략도
도 3은 도 2의 용접부 균열전파정지 인성측정장치의 확대 평면도
도 4은 도 2의 소재 용접부 냉각수단을 도시한 사시도
도 5는 도 4의 소재 용접부 냉각수단을 도시한 측면도
도 6는 도 2의 제2냉각수단을 도시한 사시도
도 7은 도 6의 제2냉각수단을 도시한 정면도 및 측면도
도 8은 상기 냉각수단 챔버의 높이 및 바닥 경사각도에 따른 시험결과를 나타내는 표
도 9a 내지 9f는 도 8의 발명예의 구체적인 시험결과를 나타내는 표
도 10a 내지 10c는 도 8의 비교예의 구체적인 시험결과를 나타내는 표1 is a schematic diagram of the temperature gradient ESSO test method of the evaluation method of crack stop characteristics
Figure 2 is a schematic diagram of a weld wave propagation stop toughness measuring apparatus according to the present invention
FIG. 3 is an enlarged plan view of the crack propagation stop toughness measuring apparatus of FIG.
4 is a perspective view showing the material welding unit cooling means of FIG.
Figure 5 is a side view showing the raw material welding means of Figure 4
6 is a perspective view of the second cooling means of FIG.
7 is a front view and a side view of the second cooling means of FIG.
8 is a table showing the test results according to the height and the bottom inclination angle of the cooling means chamber
9A to 9F are tables showing specific test results of the inventive example of FIG.
10A to 10C are tables showing specific test results of the comparative example of FIG. 8.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 용접부 균열전파정지 인성측정장치의 개략도로서, 우선 본 발명의 구성을 설명한다. Fig. 2 is a schematic diagram of a weld wave propagation stop toughness measuring apparatus according to the present invention. First, the configuration of the present invention will be described.

본 발명은 소재 용접부 냉각수단(10), 균열발생수단(30) 및 센서수단(50)을 포함하여 구성된다. The present invention comprises a welding material cooling means 10, the crack generating means 30 and the sensor means (50).

소재 용접부 냉각수단(10)은 소재 용접부(100)의 주변에 하나 이상 제공되어, 균열전파정지 인성시험시 냉매를 매개로 직접 또는 간접으로 상기 소재 용접부(100)를 냉각시킨다. One or more material welding part cooling means 10 is provided around the material welding part 100 to cool the material welding part 100 directly or indirectly through a refrigerant during the crack propagation stop toughness test.

그리고, 균열발생수단(30)이 균열전파정지 인성시험시 상기 소재 용접부(100)의 균열을 구현토록 소재 용접부(100)에 제공되되, 소재 용접부(100) 상단에서 이격 위치되도록 제공된다. 구체적으로, 상기 균열발생수단(30)은, 상기 소재 용접부 냉각수단(10) 사이로, 상기 소재 용접부(100)에 구비된 홈 또는 개구에 배치되어, 소재 용접부(100)에 하중을 인가하도록 제공되는 하중인가편(35)을 포함한다. 본 발명은 도 2에 도시된 바와 같이, 소재 용접부(100) 상단부에 노치 형상의 홈이 구비된 경우이다.In addition, the crack generating means 30 is provided to the material welding part 100 to implement the crack of the material welding part 100 during the crack propagation stop toughness test, and is provided to be spaced apart from the top of the material welding part 100. In detail, the crack generating means 30 is disposed between the material welding part cooling means 10 and a groove or an opening provided in the material welding part 100 to provide a load to the material welding part 100. And a load application piece 35. As shown in FIG. 2, the notch-shaped groove is provided at the upper end of the material welding part 100.

또한, 센서수단(50)이 소재 용접부(100)에 제공되어 온도 등을 측정한다. In addition, the sensor means 50 is provided to the raw material welding portion 100 to measure the temperature and the like.

이 때, 본 발명은 냉매로 액체질소를 사용하며, 다른 냉매가 사용될 수 있음은 물론이다.At this time, the present invention uses liquid nitrogen as the refrigerant, of course, other refrigerant may be used.

또한, 여기에 소재 용접부(100)의 상단부를 냉각시키도록 제공되되, 균열발생수단(30)의 하부에 배치되는 제2냉각수단(20)과, 상기 냉각수단(10)(20)의 챔버(15)(25)들에 연계된 냉매 순환라인(60)에 제공된 제어밸브(65)와 센서수단(50)에 연계되어 냉각온도를 제어하는 장치 제어부(70)를 더 포함한다. 다만, 도 2에서는 장치 제어부(70)와 제어밸브(65)의 연계에 대한 도시를 생략하였다.In addition, it is provided here to cool the upper end of the material welding portion 100, the second cooling means 20 which is disposed below the crack generating means 30, and the chamber of the cooling means (10, 20) ( 15) (25) further comprises a control valve 65 provided in the refrigerant circulation line 60 and the device control unit 70 for controlling the cooling temperature in connection with the sensor means (50). However, in FIG. 2, illustration of the linkage between the device controller 70 and the control valve 65 is omitted.

다음, 본 발명에 따른 용접부 균열전파정지 인성측정장치의 작용을 구체적으로 설명한다. Next, the operation of the weld wave propagation stop toughness measuring apparatus according to the present invention will be described in detail.

먼저, 사용자가 냉각하고자 하는 소재 용접부(100)의 온도를 장치 제어부(70)에 입력하여 설정한다. 이 때, 상기 냉각수단(10)(20)의 챔버(15)(25)별로 온도를 다르게 또는 동일하게 설정할 수 있다. 본 발명에서는 소재 용접부(100)의 하방으로 갈수록 온도가 상승하도록 설정한다.First, the user inputs and sets the temperature of the material welding part 100 to be cooled in the device controller 70. At this time, the temperature may be set differently or equally for each of the chambers 15 and 25 of the cooling means 10 and 20. In the present invention, the temperature is set to increase toward the lower side of the raw material welding portion 100.

그리고, 장치 제어부(70)에 설정된 온도에 따라 장치 제어부(70)에 연계된 냉매 순환라인(60)에 제공된 제어밸브(65)가 열리며, 상기 냉각수단(10)(20)의 각 챔버(15)(25)로 입력된 온도의 냉매가 공급된다. 공급된 냉매는 챔버(15)(25) 내에서 순환하면서 챔버(15)(25)에 밀착된 소재 부분을 냉각시켜, 소재 용접부(100)를 냉각시키게 된다. 또한, 계속하여 냉매가 공급, 배출됨으로써, 냉매의 온도가 설정 온도를 유지하게 되어, 소재 용접부(100)의 온도도 일정하게 유지된다.In addition, the control valve 65 provided in the refrigerant circulation line 60 connected to the device control unit 70 is opened according to the temperature set in the device control unit 70, and each chamber of the cooling means 10 or 20 is opened. 15) The refrigerant at the temperature input to 25 is supplied. The supplied coolant cools the material portion in close contact with the chambers 15 and 25 while circulating in the chambers 15 and 25, thereby cooling the material welding portion 100. In addition, as the refrigerant is continuously supplied and discharged, the temperature of the refrigerant is maintained at the set temperature, and the temperature of the raw material welding part 100 is also kept constant.

그리고, 장치 제어부(70)가 센서수단(50)에 포함된 온도센서에서 측정된 소재 용접부(100)의 온도와 설정온도를 비교하여 설정온도와 다른 경우에는 제어밸브(65)를 통해 냉매의 공급량을 조절하여 온도를 조절하게 된다.In addition, when the apparatus controller 70 compares the temperature of the material welding part 100 measured by the temperature sensor included in the sensor means 50 with the set temperature, the supply amount of the refrigerant through the control valve 65 is different from the set temperature. To adjust the temperature.

이와 같이 작동되어, 장치 제어부(70)의 설정온도와 소재 용접부(100)의 측정온도가 동일하게 유지되도록 한 후, 균열발생수단(30)이 소재 용접부(100)의 상부에 충격을 가해 균열을 발생시키도록 한다.In this way, after the set temperature of the device control unit 70 and the measurement temperature of the material welding portion 100 is maintained the same, the crack generating means 30 impacts the upper portion of the material welding portion 100 to crack To be generated.

이렇게 발생된 균열이 정지될 때의 온도와 이 때의 균열 길이 등에 따라 균열정지 파괴인성(Crack arrest toughness, Kca)값을 구하게 된다. The crack arrest toughness (Kca) value is obtained according to the temperature when the crack thus generated is stopped and the crack length at this time.

참고적으로, 이러한 시험을 여러 번 수행하여 원하는 온도의 파괴인성값을 계산한다. 예를 들어, 선박의 최저 운항온도인 -10℃에서의 파괴인성값을 기준으로 하여 소재(200)의 균열정지 특성을 비교하는데, 이 때의 파괴인성값을 구하기 위하여 상기 시험을 여러 번 실시하여 여러 개의 파괴인성값을 구하고, 이렇게 구해진 여러 개의 파괴인성값으로부터 외삽법을 통해 -10℃에서의 파괴인성값을 얻는다.
For reference, these tests are performed several times to calculate the fracture toughness of the desired temperature. For example, the crack stopping characteristics of the material 200 are compared based on the fracture toughness value at -10 ° C., which is the lowest operating temperature of the ship, and the test is performed several times to obtain the fracture toughness value. Several fracture toughness values are obtained and the fracture toughness values at -10 ° C are obtained by extrapolation from the several fracture toughness values thus obtained.

도 3은 본 발명에 따른 용접부 균열전파정지 인성측정장치의 확대 평면도이다.Figure 3 is an enlarged plan view of the crack propagation stop toughness measuring device for welding according to the present invention.

본 발명에 따른 소재 용접부 냉각수단(10)의 상기 개방형 또는 밀폐형 챔버(15)(25)는 실리콘(40) 또는 자력을 매개로 소재(200) 표면에 접착 또는 부착된다.The open or closed chambers 15 and 25 of the material welding part cooling means 10 according to the present invention are adhered or attached to the surface of the material 200 through the silicon 40 or the magnetic force.

챔버(15)(25)는 개방형이든 밀폐형이든 소재(200) 표면에 밀착되도록 접착 또는 부착되어 있어야, 냉매에 의해 소재 용접부(100)가 냉각된다. 또한, 개방형 챔버(15)(25)의 경우에는 소재(200) 표면에 접착 또는 부착되는 일면이 개방되어 있으므로, 틈 사이로 냉매가 흘러나오는 것이 방지되어야 한다. The chambers 15 and 25 should be adhered or adhered to be in close contact with the surface of the material 200, whether open or closed, so that the material welding part 100 is cooled by the refrigerant. In addition, in the case of the open chambers 15 and 25, one surface to be bonded or adhered to the surface of the material 200 is open, and thus, refrigerant should be prevented from flowing out between the gaps.

이를 위해, 챔버(15)(25)와 소재(200) 표면의 밀착부위 바깥쪽에 실리콘(40) 처리를 하거나, 챔버(15)(25)를 자력을 가지는 소재로 구성하여, 소재(200)의 표면에 접착 또는 부착시킨다. 또한, 상기 방법 외에 다양한 방법으로 챔버(15)(25)를 소재(200) 표면에 접착 또는 부착시킬 수 있음은 물론이다. 챔버(15)(25)의 구체적인 내용은 아래에서 설명한다.To this end, the silicon (40) treatment on the outer side of the close contact portion of the chamber 15, 25 and the material 200, or the chamber 15, 25 is made of a material having a magnetic force, the material of the material 200 Adhere or adhere to the surface. In addition, the chamber 15, 25 may be attached or adhered to the surface of the material 200 in various ways in addition to the above method. Details of the chambers 15 and 25 are described below.

또한, 본 발명의 상기 소재 용접부 냉각수단(10)은 상기 소재 용접부(100)를 중심으로 사방에 위치된다.In addition, the raw material welding portion cooling means 10 of the present invention is located all around the raw material welding portion 100.

소재 용접부 냉각수단(10)이 소재 용접부(100)에 근접하여 종방향을 따라 적어도 하나 이상 설치되면, 사용자가 원하는 온도구배는 어느 정도 이루어질 수 있다. 다만, 소재 용접부 냉각수단(10)이 한 개만 설치되는 경우에는 소재 용접부(100)를 냉각시키는데 시간이 오래 걸리는 단점이 있다. When at least one material welding part cooling unit 10 is installed in the longitudinal direction in proximity to the material welding part 100, a temperature gradient desired by a user may be achieved to some extent. However, when only one material welding part cooling means 10 is installed, it takes a long time to cool the material welding part 100.

따라서, 소재 용접부 냉각수단(10)을 소재 용접부(100)의 양측으로, 소재(200)의 양면에, 즉 소재 용접부(100)를 중심으로 사방에 설치하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 소재 용접부(100)를 보다 빠르게 냉각시키고, 소재 용접부(100)를 포함한 소재(200) 내에서 사용자가 설정한 온도가 보다 효과적으로 유지된다.
Therefore, it is preferable to install the material welding part cooling means 10 on both sides of the material welding part 100 on both sides of the material 200, that is, around the material welding part 100. Accordingly, the material welding part 100 is cooled faster, and the temperature set by the user in the material 200 including the material welding part 100 is more effectively maintained.

이하, 도 2에 도시된 본 발명의 각 구성을 구체적으로 설명한다.
Hereinafter, each configuration of the present invention shown in FIG. 2 will be described in detail.

도 4 및 5는 본 발명에 따른 용접부 균열전파정지 인성측정장치의 소재 용접부 냉각수단(10)을 나타내는 사시도 및 측면도이다. 4 and 5 are a perspective view and a side view showing the material welding portion cooling means 10 of the weld crack propagation stop toughness measuring apparatus according to the present invention.

본 발명의 상기 소재 용접부 냉각수단(10)은, 상기 소재 용접부(100)의 종방향으로 서로 다른 온도의 냉매가 공급되되 냉매의 직접 또는 간접 냉각을 위한 다단의 개방형 또는 밀폐형 챔버(15)들을 포함한다. The material welding part cooling means 10 of the present invention, the coolant of different temperature is supplied in the longitudinal direction of the material welding part 100, but includes a multi-stage open or closed chamber (15) for direct or indirect cooling of the refrigerant do.

냉매의 직접 냉각의 경우에는, 소재(200) 표면에 접착 또는 부착되는 소재 용접부 냉각수단(10)의 일면, 즉 챔버(15)의 일면이 개방되도록 제공된다. 즉, 소재 용접부 냉각수단(10)이 소재(200) 표면에 밀착됨으로써, 챔버(15)가 밀폐되게 된다. 그리고, 냉매가 챔버(15)에 공급되고, 공급된 냉매가 소재(200) 표면에 직접 접촉하게 되어 소재 용접부(100)를 냉각시킨다. In the case of direct cooling of the refrigerant, one surface of the material welding part cooling means 10, ie, one surface of the chamber 15, is adhered or adhered to the surface of the material 200. That is, the material welding part cooling means 10 is in close contact with the surface of the material 200, the chamber 15 is sealed. In addition, the coolant is supplied to the chamber 15, and the supplied coolant comes into direct contact with the surface of the material 200 to cool the material welding part 100.

그에 반해, 냉매의 간접 냉각의 경우에는, 소재 용접부 냉각수단(10)의 챔버는 개방되어 있지 않고, 밀폐되도록 형성된다. 즉, 냉매가 소재(200) 표면에 직접 접촉되어 소재 용접부(100)를 냉각시키는 것이 아니고, 소재(200) 표면에 밀착되는 챔버의 일면을 통해 열전달이 이루어져 소재 용접부(100)를 간접적으로 냉각시킨다.In contrast, in the case of indirect cooling of the refrigerant, the chamber of the raw material welding part cooling means 10 is not opened but is formed to be closed. That is, the refrigerant does not directly contact the surface of the material 200 to cool the material welded part 100, but heat is transferred through one surface of the chamber that is in close contact with the surface of the material 200 to indirectly cool the material welded part 100. .

이 때, 소재(200) 표면에 밀착되는 챔버의 일면은 열전달이 효과적으로 일어날 수 있는 소재로 구성되는 것이 바람직하다.At this time, one surface of the chamber in close contact with the surface of the material 200 is preferably made of a material that can effectively heat transfer.

그리고, 도 4 및 5는 냉매의 직접 냉각의 경우로서, 개방형 챔버(15)가 도시되어 있다.4 and 5 show an open chamber 15 as the case of direct cooling of the refrigerant.

또한, 소재 용접부 냉각수단(10)의 챔버(15)는 소재 용접부(100)의 종방향으로 다단으로 형성된다. 즉, 소재 용접부 냉각수단(10)의 내부 공간이 구획되어 종방향으로 복수의 챔버(15)가 형성된다. In addition, the chamber 15 of the material welding part cooling means 10 is formed in multiple stages in the longitudinal direction of the material welding part 100. That is, the inner space of the material welding part cooling means 10 is partitioned to form a plurality of chambers 15 in the longitudinal direction.

그리고, 각 챔버(15)의 온도가 다르거나 동일하도록 냉매가 공급된다. 예를 들어, 선박의 최저운항온도인 -10℃에서의 파괴인성값을 구하기 위해서, 소재 용접부(100)의 상부는 온도를 낮게 해야 하고, 하부로 갈수록 점진적으로 온도가 상승되게 해야 한다. 그렇게 하기 위해, 소재 용접부 냉각수단(10)의 상부 챔버(15)는 온도가 낮아지도록 냉매가 많이 공급되고, 하부 챔버(15)로 갈수록 인접한 상부 챔버(15)보다 온도가 높도록 냉매가 적게 공급되도록 한다. 따라서, 소재 용접부(100)는 상부에서 하부로 갈수록 온도가 높아지는 온도구배가 이루어진다.Then, the coolant is supplied so that the temperature of each chamber 15 is different or the same. For example, in order to obtain the fracture toughness value at -10 ° C, which is the lowest operating temperature of the ship, the upper part of the material welding part 100 should lower the temperature, and gradually increase the temperature toward the lower part. In order to do so, the upper chamber 15 of the material welding part cooling means 10 is supplied with a large amount of coolant so that the temperature is lowered, and the lower coolant is supplied with a higher temperature than the adjacent upper chamber 15 toward the lower chamber 15. Be sure to Therefore, the material welded part 100 is made of a temperature gradient that increases in temperature from the top to the bottom.

또한, 사용자가 필요에 따라 소재 용접부 냉각수단(10)의 챔버(15)의 개수를 조정하여 제작할 수 있다. 즉, 온도구배를 세분화하고자 하는 경우에는 챔버(15)의 개수를 증가시키면 된다.In addition, the user can be manufactured by adjusting the number of the chamber 15 of the material welding unit cooling means 10 as needed. That is, when the temperature gradient is to be subdivided, the number of chambers 15 may be increased.

뿐만 아니라, 도 4 및 5에 도시된 소재 용접부 냉각수단(10)은 일체형을 나타내고 있으나, 소재 용접부 냉각수단(10)의 각 챔버(15)가 분리된 독립적인 형태로 제공될 수 있음은 물론이다. In addition, although the material welding part cooling means 10 shown in FIGS. 4 and 5 shows an integrated type, each chamber 15 of the material welding part cooling means 10 may be provided in a separate and independent form. .

도 6 및 7은 본 발명에 따른 용접부 균열전파정지 인성측정장치의 제2냉각수단(20)을 나타내는 사시도, 정면도 및 측면도이다. 6 and 7 are a perspective view, a front view and a side view showing a second cooling means 20 of the weld wave propagation stop toughness measuring apparatus according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 상기 균열발생수단(30)은, 상기 소재 용접부 냉각수단(10) 사이로 소재 용접부(100)와 마주하여 배치된다.2, the crack generating means 30 of the present invention is disposed to face the material welding part 100 between the material welding part cooling means 10.

그리고, 상기 균열발생수단(30)에 인접하여 냉매의 직접 또는 간접 냉각을 위한 개방형 또는 밀폐형 챔버(25)들을 포함하는 제2 냉각수단(20)을 더 포함한다.And second cooling means 20 adjacent to the crack generating means 30 including open or closed chambers 25 for direct or indirect cooling of the refrigerant.

상기의 소재 용접부 냉각수단(10)과 별개로 제2냉각수단(20)이 소재 용접부(100)의 상단부에 제공된다. 인성측정을 위해서는, 소재 용접부(100)의 상단부에 균열을 발생시켜야 한다. 이러한 균열은 균열발생수단(30)이 소재 용접부(100)의 상단부에 충격을 가해 발생시키는데, 소재 용접부(100)의 상단부의 온도를 낮춰야 균열이 발생된다. A second cooling means 20 is provided at the upper end of the material welding part 100 separately from the material welding part cooling means 10. In order to measure the toughness, a crack must be generated at the upper end of the material welding part 100. The crack is generated by the crack generating means 30 impacts the upper end of the material welding part 100, the crack is generated only by lowering the temperature of the upper end of the material welding part 100.

본 발명의 제2냉각수단(20)에 의해 소재 용접부(100)의 상단부만을 국부적으로 냉각시켜, 균열을 발생시킬 수 있다.By the second cooling means 20 of the present invention, only the upper end of the raw material welded part 100 can be locally cooled to generate cracks.

또한, 도 2를 참조하면, 본 발명의 상기 제2냉각수단(20)은, 상기 하중인가편(35)이 통과하는 홈부(29)가 더 구비된다.In addition, referring to FIG. 2, the second cooling means 20 of the present invention further includes a groove portion 29 through which the load application piece 35 passes.

즉, 소재 용접부(100)의 상단부의 국부적인 냉각이 효과적으로 이루어지도록 하기 위해서, 제2냉각수단(20)은 소재 용접부(100)의 상단부의 형상과 유사하게 형성된다. 구체적으로, 인성측정을 위해 소재 용접부(100)의 상단부에 노치 형상의 홈이 형성되고, 이 경우에, 제2 냉각수단(20)은 중앙부분에 단면이 대략 V자 또는 노치 형상인 홈부(29)가 형성되어, 소재 용접부(100)의 상단부의 노치 형상의 홈과 대응되도록 한다.In other words, the second cooling means 20 is formed similarly to the shape of the upper end of the material welding part 100 in order to effect local cooling of the upper end of the material welding part 100 effectively. Specifically, notch-shaped grooves are formed in the upper end of the material welding part 100 for toughness measurement, and in this case, the second cooling means 20 has a groove portion 29 having a substantially V-shaped cross section or a notch shape in the center portion. ) Is formed to correspond to the notch-shaped groove of the upper end of the material welding portion 100.

그리고, 균열발생수단(30)은 하중인가편(35)에 연계되고, 상기 하중인가편(35)은 소재 용접부(100)의 상단부에 충격을 가한다. 하중인가편(35)은 다양한 형태가 가능하며, 본 발명에서는 쐐기 형태인 것을 사용한다. 이러한 쐐기에 간섭 받지 않도록 제2냉각수단(20)에 홈부(29)를 형성하는 것이 바람직하다. Then, the crack generating means 30 is linked to the load application piece 35, the load application piece 35 exerts an impact on the upper end of the material welding portion (100). The load application piece 35 is possible in various forms, the present invention uses a wedge shape. It is preferable to form the groove part 29 in the second cooling means 20 so as not to interfere with the wedge.

또한, 냉매의 직접 또는 간접 냉각은 상기 소재 용접부 냉각수단(10)에서 설명한 내용과 동일하며, 도 6 및 7에는 냉매의 직접 냉각의 경우로서, 개방형 챔버(25)가 도시되어 있다.
In addition, the direct or indirect cooling of the refrigerant is the same as described in the material welding part cooling means 10, and FIGS. 6 and 7 show an open chamber 25 as a case of direct cooling of the refrigerant.

이하, 소재 용접부 냉각수단(10) 및 제2냉각수단(20)에 형성된 챔버(15)(25)의 구체적인 구조에 대하여 설명한다.Hereinafter, the concrete structures of the chambers 15 and 25 formed in the material welding part cooling means 10 and the second cooling means 20 will be described.

본 발명의 소재 용접부 냉각수단(10) 및 제2냉각수단(20)의 챔버(15)(25)는 측면 또는 후면의 상부에 냉매 순환라인(60)에 연계되어 냉매를 챔버(15)(25)에 공급하고 배출하는 냉매 공급배출부(17)(27)가 제공된다.The chambers 15 and 25 of the material welding part cooling means 10 and the second cooling means 20 of the present invention are connected to the refrigerant circulation line 60 at the upper side or the rear side of the refrigerant chamber 15 and 25. ) Is provided with a refrigerant supply discharge portion (17) (27) for supplying and discharging.

또한, 본 발명의 상기 개방형 또는 밀폐형 챔버(15)(25)는, 바닥이 경사진 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 냉각수단(10)(20)을 소재(200) 표면에 접착 또는 부착시켰을 때, 챔버(15)(25)의 바닥이 소정 각도로 상방으로 경사지도록 형성된다. 즉, 도 5 및 7을 기준으로 냉각수단(10)(25)의 좌측에 소재(200)가 접착 또는 부착된다. In addition, the open or closed chamber 15, 25 of the present invention is characterized in that the bottom is inclined. Specifically, when the cooling means 10, 20 is bonded or adhered to the surface of the material 200, the bottom of the chamber 15, 25 is formed to be inclined upward at a predetermined angle. That is, the material 200 is attached or adhered to the left side of the cooling means 10 and 25 based on FIGS. 5 and 7.

이와 같이 챔버(15)(25)의 바닥이 상방으로 경사진 경우에 챔버(15)(25)의 바닥이 평평한 경우보다 챔버(15)(25)에 공급되는 냉매가 내부에서 잘 순환된다. 이에 따라, 소재 용접부(100)의 냉각이 효과적으로 이루어진다.As described above, when the bottoms of the chambers 15 and 25 are inclined upward, the refrigerant supplied to the chambers 15 and 25 circulates better than the case where the bottoms of the chambers 15 and 25 are flat. As a result, the material welding part 100 is cooled effectively.

그 중에서, 상기 개방형 또는 밀폐형 챔버(15)(25)는, 바닥이 상방으로 15~50도 경사진 경우에 효과적이다.Among them, the open or closed chambers 15 and 25 are effective when the bottom is inclined 15 to 50 degrees upwards.

경사 각도가 15도 이하로 너무 작은 경우에는, 챔버(15)(25)에 공급되는 냉매의 흐름이 원활하게 이루어지지 못하여 소재 용접부(100)를 원하는 온도로 냉각시키는 것이 어렵다. 반면, 경사 각도가 50도 이상으로 너무 큰 경우에는, 소재(200)의 냉각하려는 위치와 챔버(15)(25)에 공급되는 냉매의 위치에 차이가 발생하여 원하는 위치를 냉각시키는 것이 어려울 뿐만 아니라, 챔버(15)(25)의 높이 또한 커져야 하므로 넓은 부분이 냉각되어서 온도구배를 만드는 것이 어렵다. If the inclination angle is too small, 15 degrees or less, it is difficult for the coolant supplied to the chambers 15 and 25 to flow smoothly, and it is difficult to cool the material welding part 100 to a desired temperature. On the other hand, when the inclination angle is too large, such as 50 degrees or more, it is difficult to cool the desired position because a difference occurs between the position to cool the material 200 and the position of the coolant supplied to the chambers 15 and 25. Since the height of the chambers 15 and 25 must also be large, it is difficult to make the temperature gradient by cooling the wide part.

따라서, 본 발명의 소재 용접부 냉각수단(10)과 제2냉각수단(20)의 챔버(15)(25)의 바닥은 상방으로 15~50로 경사지게 형성되는 것이 바람직하다.Therefore, it is preferable that the bottoms of the chambers 15 and 25 of the material welding part cooling means 10 and the second cooling means 20 of the present invention are inclined upwardly from 15 to 50.

또한, 제2냉각수단(20)의 챔버(25)는 높이가 60~80mm로 형성된다. 구체적으로, 챔버(25)의 일면이 소재 용접부(100)의 상단부에 접착 또는 부착되는데, 상기 일면의 높이를 60~80mm로 형성한다. In addition, the chamber 25 of the second cooling means 20 is formed with a height of 60 ~ 80mm. Specifically, one surface of the chamber 25 is bonded or attached to the upper end of the material welding portion 100, the height of the one surface is formed to 60 ~ 80mm.

제2냉각수단(20)은 노치 형상으로 형성된 소재 용접부(100) 상단부만의 국부 냉각을 위한 것이므로, 높이가 너무 작은 경우에는 소재 용접부(100)의 상단부 자체를 냉각하는 것이 어려울 수 있고, 너무 큰 경우에는 상단부 외의 냉각과 이에 따른 과냉의 위험이 있다. Since the second cooling means 20 is for local cooling of only the upper end of the material welded part 100 formed in the notch shape, when the height is too small, it may be difficult to cool the upper end of the material welded part 100 itself and is too large. In this case, there is a risk of cooling other than the upper end and consequent subcooling.

따라서, 제2냉각수단(20)의 챔버(25)의 높이를 60~80mm로 형성하는 것이 바람직하다.
Therefore, it is preferable to form the height of the chamber 25 of the second cooling means 20 to 60 ~ 80mm.

도 8은 상기 냉각수단(10)(20) 챔버(15)(25)의 높이 및 바닥 경사각도에 따른 시험결과를 나타내는 표로서, 각 발명예 및 비교예에 대한 한 온도에서만의 결과를 나타낸다.8 is a table showing the test results according to the height and the bottom inclination angle of the cooling means 10, 20, chamber 15, 25, and shows the results at only one temperature for each of the invention and comparative examples.

발명예 1 내지 4는, 소재 용접부 냉각수단(10) 및 제2냉각수단(20)의 챔버(15)(25)의 높이가 60mm에서 80mm 사이이고, 바닥의 경사 각도가 15도에서 50 사이인 경우로서, 설정온도와 측정온도의 차이가 약 1℃ 정도 밖에 되지 않아 오차가 매우 작다. Inventive Examples 1 to 4 have the height of the chambers 15 and 25 of the material welding part cooling means 10 and the second cooling means 20 being between 60 mm and 80 mm, and the inclination angle of the bottom between 15 degrees and 50 degrees. In this case, the difference between the set temperature and the measured temperature is only about 1 ° C., so the error is very small.

그러나, 발명예 5 및 6은 상기 냉각수단(10)(20) 챔버(15)(25)의 조건을 벗어나는 경우로서, 설정온도와 측정온도의 차이가 약 5℃ 이상이다. 또한, 종래기술에 따른 비교예 1 내지 3의 경우에는, 상기 설명한 문제점에 따라, 설정온도와 측정온도의 차이가 약 18℃ 이상이다. 즉, 이 경우들에서는 설정온도와 측정온도의 오차가 너무 크다.However, inventive examples 5 and 6 deviate from the conditions of the cooling means 10, 20, chambers 15 and 25, and the difference between the set temperature and the measured temperature is about 5 deg. In addition, in the case of Comparative Examples 1 to 3 according to the prior art, the difference between the set temperature and the measured temperature is about 18 ° C. or more according to the above-described problems. That is, in these cases, the error between the set temperature and the measured temperature is too large.

또한, 도 9a 내지 9f는 각 발명예에 대해, 도 10a 내지 10c는 각 비교예에 대해 온도구배가 이루어졌을 때의 시험결과를 나타내는 표이다. 9A to 9F are tables showing test results when a temperature gradient was made for each comparative example, and FIGS. 10A to 10C are each comparative example.

도 9a 내지 9d는 각각 발명예 1 내지 4에 대한 시험결과로서, 설정온도와 측정온도의 차이가 전체적으로 약 3℃ 이내로 오차가 작다. 그 중에서도, 경사 각도가 32도인 경우가 최적으로서, 도 9b에 나타나듯이 설정온도와 측정온도가 다른 발명예보다 많은 부분에서 일치한다. 9A to 9D are test results for Inventive Examples 1 to 4, respectively, wherein the difference between the set temperature and the measured temperature is small within about 3 ° C. as a whole. Among them, the case where the inclination angle is 32 degrees is optimal, and as shown in Fig. 9B, the set temperature and the measured temperature coincide in more parts than in other invention examples.

그러나, 도 9e 및 9f의 발명예 5 및 6에 대한 시험결과와, 도 10a 내지 10c의 비교예 1 내지 3에 대한 시험결과는, 설정온도와 측정온도 간의 오차가 전체적으로 너무 크다.However, the test results for Inventive Examples 5 and 6 of FIGS. 9E and 9F and the test results for Comparative Examples 1 to 3 of FIGS. 10A to 10C are too large in error between the set temperature and the measured temperature.

따라서, 본 발명에 따라 상기 냉각수단(10)(20) 챔버(15)(25)의 높이가 60~80mm이고, 바닥의 경사 각도가 15~50도 인 경우에, 설정온도와 측정온도의 오차가 작아 온도관리가 정확하게 이루어져, 정확한 파괴인성값을 얻을 수 있다.
Therefore, according to the present invention, when the height of the cooling means 10, 20, the chambers 15, 25 is 60 to 80 mm, and the inclination angle of the bottom is 15 to 50 degrees, the error between the set temperature and the measured temperature Small temperature control is achieved precisely, and accurate fracture toughness can be obtained.

정리하면, 본 발명은, 소재 용접부(100)의 균열정지 파괴인성을 평가하기 위해 저온에서 시험을 수행하게 되는데, 이러한 저온의 분위기를 제공하는 소재 용접부 냉각수단(10) 및 제2냉각수단(20)을 개발하고, 상기 냉각수단(10)(20)을 이용하여 소재 용접부(100)의 온도를 자동으로 제어함으로써, 정확한 파괴인성값을 얻을 수 있는 용접부 균열전파정지 인성측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
In summary, the present invention is to perform a test at a low temperature in order to evaluate the crack stop fracture toughness of the material welding part 100, the material welding part cooling means 10 and the second cooling means 20 to provide such a low temperature atmosphere The present invention relates to a welding crack propagation stop toughness measuring apparatus and method that can obtain accurate fracture toughness by automatically controlling the temperature of the material welding part 100 using the cooling means (10) and (20). .

본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments so far, it is to be understood that the invention can be variously modified and modified without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that those skilled in the art can easily know.

10 ... 소재 용접부 냉각수단 15, 25 ... 챔버
17, 27 ... 냉매 공급배출부 20 ... 제2냉각수단
29 ... 홈부 30 ... 균열발생수단
35 ... 하중인가편 40 ... 실리콘
50 ... 센서수단 60 ... 냉매 순환라인
65 ... 제어밸브 70 ... 장치 제어부
100 ... 소재 용접부 200 ... 소재10 ... material weld cooling means 15, 25 ... chamber
17, 27 ... refrigerant supply outlet 20 ... second cooling means
29 ... groove 30 ... crack generation means
35 ... load bearing 40 ... silicone
50 ... sensor means 60 ... refrigerant circulation line
65 ... control valve 70 ... device control unit
100 ... material welded part 200 ... material

Claims (11)

삭제delete 소재 용접부(100)의 주변에 하나 이상 제공되고, 균열전파정지 인성시험시 냉매를 매개로 직접 또는 간접으로 상기 소재 용접부(100)를 냉각시키도록 제공되는 소재 용접부 냉각수단(10);
균열전파정지 인성시험시 상기 소재 용접부(100)의 균열을 구현토록 소재 용접부(100)에 제공되는 균열발생수단(30); 및
상기 소재 용접부(100)에 제공되는 센서수단(50);
을 포함하며,
상기 소재 용접부 냉각수단(10)은, 상기 소재 용접부(100)의 종방향으로 서로 다른 온도의 냉매가 공급되되 냉매의 직접 또는 간접 냉각을 위한 다단의 개방형 또는 밀폐형 챔버(15)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접부 균열전파정지 인성측정장치.
At least one material welding part 10 provided at the periphery of the material welding part 100 and provided to cool the material welding part 100 directly or indirectly through a refrigerant during the crack propagation stop toughness test;
Crack generation means (30) provided to the material welding portion (100) to implement the crack of the material welding portion (100) during the crack propagation stop toughness test; And
Sensor means (50) provided on the material welding part (100);
/ RTI >
The material welding part cooling means 10 may be supplied with refrigerant having different temperatures in the longitudinal direction of the material welding part 100, but includes multiple stages of open or closed chambers 15 for direct or indirect cooling of the refrigerant. Crack propagation stop toughness measuring device for welding.
제2항에 있어서,
상기 균열발생수단(30)은, 상기 소재 용접부 냉각수단(10) 사이로, 상기 소재 용접부(100)에 구비된 홈 또는 개구에 배치되어, 소재 용접부(100)에 하중을 인가하도록 제공되는 하중인가편(35)을 포함하는 것을 특징으로 하는 용접부 균열전파정지 인성측정장치.
The method of claim 2,
The crack generating means 30 is disposed in the groove or opening provided in the material welding portion 100 between the material welding portion cooling means 10, the load application piece provided to apply a load to the material welding portion 100 Weld crack crack propagation stop toughness measuring apparatus comprising a (35).
제3항에 있어서,
상기 균열발생수단(30)에 인접하여 상기 소재 용접부(100)를 직접 또는 간접 냉각하는 개방형 또는 밀폐형 챔버(25)들을 포함하는 제2 냉각수단(20)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 용접부 균열전파정지 인성측정장치.
The method of claim 3,
Weld crack crack propagation, characterized in that it further comprises a second cooling means (20) comprising an open or closed chamber (25) for directly or indirectly cooling the material welding portion 100 adjacent to the crack generating means (30). Static toughness measuring device.
제4항에 있어서,
상기 제2냉각수단(20)은, 상기 하중인가편(35)이 통과하는 홈부(29)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 용접부 균열전파정지 인성측정장치.
5. The method of claim 4,
The second cooling means 20, the crack propagation stop toughness measuring apparatus of the weld portion, characterized in that further provided with a groove portion 29 through which the load application piece 35 passes.
제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 개방형 또는 밀폐형 챔버(15)(25)는, 바닥이 상방으로 15~50도 경사진 것을 특징으로 하는 용접부 균열전파정지 인성측정장치.
6. The method according to any one of claims 2 to 5,
The open or closed chamber (15) (25), the crack propagation stop toughness measuring apparatus characterized in that the bottom is inclined upward 15 to 50 degrees.
제6항에 있어서,
상기 개방형 또는 밀폐형 챔버(15)(25)에는 냉매 순환라인(60)이 연결되고,
상기 챔버(15)(25)는 실리콘 또는 자력을 매개로 소재(200) 표면에 접착 또는 부착된 것을 특징으로 하는 용접부 균열전파정지 인성측정장치.
The method according to claim 6,
Refrigerant circulation line 60 is connected to the open or closed chamber (15, 25),
The chamber 15, 25 is a crack propagation stop toughness measuring apparatus characterized in that the adhesive or attached to the surface of the material 200 via silicon or magnetic force.
제6항에 있어서,
상기 소재 용접부 냉각수단(10)은, 상기 소재 용접부(100)를 중심으로 사방에 위치되고,
상기 센서수단(50)은, 상기 챔버(15)(25)들에 연계된 냉매 순환라인(60)에 제공된 제어밸브(65)와 연계된 장치 제어부(70)와 연계되어 냉각온도를 제어하는 것을 특징으로 하는 용접부 균열전파정지 인성측정장치.
The method according to claim 6,
The raw material welding portion cooling means 10 is located all around the raw material welding portion 100,
The sensor means 50, in conjunction with the device control unit 70 associated with the control valve 65 provided in the refrigerant circulation line 60 associated with the chambers 15, 25 to control the cooling temperature Characterized in that the crack propagation stop toughness measuring device of the weld.
냉매를 매개로 소재 용접부(100)를 냉각시키도록 제공되는 소재 용접부 냉각수단(10)을 소재 용접부(100)의 주변에 하나 이상 설치하는 단계;
상기 소재 용접부 냉각수단에 마련된 다단의 개방형 또는 밀폐형 챔버(15)들에 상기 소재 용접부(100)의 종방향으로 서로 다른 온도의 냉매를 공급하여 소재 용접부를 냉각시키는 단계; 및
상기 소재 용접부(100)에 균열을 구현토록 소재 용접부의 노치부에 충격을 가하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접부 균열전파정지 인성측정방법.
Installing at least one material welding part cooling means 10 provided around the material welding part 100 provided to cool the material welding part 100 through a refrigerant;
Cooling the material welding part by supplying refrigerant having different temperatures in the longitudinal direction of the material welding part 100 to the multi-stage open or closed chambers 15 provided in the material welding part cooling means; And
Impacting the notched part of the material welding part to implement a crack in the material welding part 100;
Crack propagation stop toughness measurement method of a welded part comprising a.
제9항에 있어서,
상기 소재 용접부 냉각수단(10) 설치 단계는, 상기 소재 용접부(100)의 노치부를 국부적으로 냉각토록, 노치부에 대응되는 홈부(29)가 구비된 제2냉각수단(20)을 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접부 균열전파정지 인성측정방법.
10. The method of claim 9,
The installing of the material welding part cooling means 10 may include installing the second cooling means 20 having the groove part 29 corresponding to the notch part so as to locally cool the notch part of the material welding part 100. Welded crack propagation stop toughness measuring method comprising a.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 소재 용접부 냉각 단계에서, 상기 소재 용접부(100)의 측정온도와 설정온도를 비교하여 일치토록, 냉매 공급량을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 용접부 균열전파정지 인성측정방법. 11. The method according to claim 9 or 10,
In the cooling step of the welding material, the weld propagation stop toughness measurement method comprising the step of controlling the amount of refrigerant supply to compare the measured temperature and the set temperature of the welding material (100) to match.
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