KR20110098668A - Method for evaluating fatigue property of t-joint portion at t-type welding joint structure - Google Patents

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KR20110098668A
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Abstract

본 발명의 과제는, T형 용접 조인트 구조체에 있어서의 T 조인트부의 피로 특성을, 번잡한 피로 시험을 행하는 일 없이, 간편하고 또한 신속하게 평가하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
T 조인트부의 용접 지단부 곡률 반경을 ρ(㎜), T 조인트부의 용접 열영향부의 균일 연신율(%)을 UEHAZ, T 조인트부의 용접 열영향부의 항복 응력(㎫)을 YPHAZ로 하였을 때, 하기 수학식 1로 나타내어지는 용접 지단부 변형 평가 파라미터를 사용함으로써 T형 용접 조인트 구조체의 피로 특성을 평가하는 방법이다.
[수학식 1]

Figure pat00011
An object of the present invention is to provide a method for easily and quickly evaluating the fatigue characteristics of a T joint portion in a T-shaped weld joint structure without performing a complicated fatigue test.
When the weld joint edge radius of curvature of the T joint part is ρ (mm), the uniform elongation (%) of the weld heat affected part of the T joint part is UE HAZ , and the yield stress (MPa) of the weld heat affected part of the T joint part is YP HAZ . It is a method of evaluating the fatigue characteristic of a T-type welded joint structure by using the weld edge deformation evaluation parameter represented by Formula (1).
[Equation 1]
Figure pat00011

Description

T형 용접 조인트 구조체에 있어서의 T 조인트부의 피로 특성 평가 방법{METHOD FOR EVALUATING FATIGUE PROPERTY OF T-JOINT PORTION AT T-TYPE WELDING JOINT STRUCTURE}Fatigue characteristics evaluation method of T joint part in T type weld joint structure {METHOD FOR EVALUATING FATIGUE PROPERTY OF T-JOINT PORTION AT T-TYPE WELDING JOINT STRUCTURE}

본 발명은 실제로 용접 조인트를 제작하여 피로 시험을 행하지 않아도, T형 용접 조인트 구조체에 있어서의 T 조인트부의 피로 특성을 간편하고 또한 신속하게 평가(예측, 추정)하는 방법에 관한 것이다. 본 발명의 평가 방법은, 예를 들어 조선, 해양 구조물, 저온 탱크, 라인 파이프, 토목ㆍ건축 구조물 등과 같은 T형 용접 조인트 구조체가 적용되는 다양한 분야에 적용 가능하다.The present invention relates to a method for easily and quickly evaluating (predicting, estimating) the fatigue characteristics of a T joint part in a T-type welded joint structure without actually producing a welded joint and performing a fatigue test. The evaluation method of the present invention is applicable to various fields to which T-type welded joint structures, such as shipbuilding, offshore structures, low temperature tanks, line pipes, civil engineering and architectural structures, are applied.

선박이나 기계 등과 같이 후강판이 사용되는 용접 구조물의 파괴의 대부분은 피로 균열의 발생에 기인하고 있고, 그 피로 균열의 대부분은 용접 조인트부로부터 발생한다. 용접 조인트부의 피로 강도는, 모재에 비해 현저하게 낮기 때문이다.Most of the breakage of the welded structure in which the thick steel plate is used, such as a ship or a machine, is caused by the occurrence of fatigue cracking, and most of the fatigue crack occurs from the weld joint portion. It is because the fatigue strength of a weld joint part is remarkably low compared with a base material.

용접 조인트부에 있어서의 피로 특성은, 모재측의 용접 지단부의 형상(특히, 지단부 반경)의 영향이 큰 것이 알려져 있다. 따라서 종래에는, 용접 조인트부의 피로 특성을 향상시키기 위해, 용접 지단부를 그라인더로 연마하거나 하여 매끄럽게 하여(용접부 형상의 평탄화), 응력 집중을 저감하는 방법이 행해지고 있다(예를 들어, 비특허 문헌 1을 참조).It is known that the fatigue characteristic in a weld joint part has a big influence of the shape (especially the edge part radius) of the weld toe part of the base material side. Therefore, conventionally, in order to improve the fatigue characteristic of a weld joint part, the method of reducing a stress concentration by making a weld edge part grind | polish smooth or grind | polish (flattening the shape of a weld part), for example, Nonpatent literature 1 is performed. Reference).

한편, 용접 조인트부의 재료 특성(기계적 특성)이 피로 특성에 미치는 영향에 대해서는 명확하지 않아, 지금까지 거의 연구되어 있지 않다. 그로 인해, 용접 조인트부의 피로 특성을 평가(예측)하는 데 있어서는, 많은 용접 조인트의 피로 시험 결과를 통계 처리하거나 하여 결정되고 있다고 하는 것이 실정이다. 구체적으로는, 용접 조인트부의 조건을 변화시키고, 각 조건을 반영시킨 용접 조인트 구조 시험체를 제작하여 피로 시험을 실시하고 있고, 막대한 비용과 시간이 걸려, 비현실적이다.On the other hand, the influence of the material properties (mechanical properties) on the fatigue properties of the weld joint part is not clear, and little studies have been made so far. Therefore, in evaluating (predicting) the fatigue characteristics of a weld joint part, it is a fact that it is determined by statistically processing the fatigue test result of many weld joints. Specifically, the weld joint structure test body which changes the conditions of a weld joint part, reflects each condition, is produced, the fatigue test is carried out, and enormous cost and time are taken, and it is unrealistic.

따라서, 특허 문헌 1에서는, 실제로 용접을 행하지 않고 강재의 용접 열영향부에 있어서의 피로 파괴 감수성을 간편ㆍ신속하게 평가하는 시험 방법이 개시되어 있다. 여기서는, 피로 균열은 응력 집중이 가장 심한 용접 지단부로부터 발생되어, 전파되지만, 피로 균열이 가장 발생하기 쉬운 위치는, 용접 열영향부(HAZ)인 점에 착안하고, 소정의 열이력과 노치 가공을 부여한 시험편을 사용하여 HAZ의 피로 파괴 감수성을 평가하고 있다. 그러나 상기 특허 문헌 1의 방법은, 용접 조인트부의 재료 특성으로부터 검토된 것이 아니므로, 용접 조인트부의 피로 특성 평가에 유용한 재료 설계 지침의 제공이 요망되고 있다.Therefore, Patent Document 1 discloses a test method for easily and quickly evaluating fatigue fracture susceptibility in a weld heat affected zone of steel without actually welding. Here, the fatigue crack is generated from the welded edge portion where stress concentration is the most intense and propagates, but the position where the fatigue crack is most likely to occur is focused on the point of the weld heat affected zone (HAZ), and the predetermined thermal history and notch processing are given. Fatigue fracture susceptibility of HAZ was evaluated using the test piece which attached. However, since the method of the said patent document 1 was not examined from the material characteristic of a weld joint part, the provision of the material design guide useful for the fatigue characteristic evaluation of a weld joint part is desired.

일본 특허 출원 공개 평7-103871호 공보Japanese Patent Application Laid-open No. Hei 7-103871

「피로 설계 편람」, 일본 재료학회편, 양현당 발행, 1995년 1월 발행 Fatigue Design Manual, Japanese Society of Materials Research, Yang Hyundang, January 1995

본 발명은 상기 사정에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, T형 용접 조인트 구조체에 있어서의 T 조인트부의 피로 특성을, 번잡한 피로 시험을 행하는 일 없이, 간편하고 또한 신속하게 평가(예측ㆍ추정)할 수 있는 방법을 제공하는 데 있다.This invention is made | formed in view of the said situation, The objective is to evaluate (predict and estimate) easily and quickly the fatigue characteristic of the T joint part in a T-type welded joint structure, without performing a complicated fatigue test. To provide a way to do this.

상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명의 평가 방법은, T형 용접 조인트 구조체에 있어서의 T 조인트부의 피로 특성을 평가하는 방법이며, 상기 T 조인트부의 용접 지단부 곡률 반경을 ρ(㎜), 상기 T 조인트부의 용접 열영향부의 균일 연신율(%)을 UEHAZ, 상기 T 조인트부의 용접 열영향부의 항복 응력(㎫)을 YPHAZ로 하였을 때, 하기 수학식 1로 나타내어지는 용접 지단부 변형 평가 파라미터 (1)을 사용함으로써 T형 용접 조인트 구조체의 피로 특성을 평가하는 것에 요지를 갖는 것이다.The evaluation method of this invention which could solve the said subject is a method of evaluating the fatigue characteristic of the T joint part in a T-type welded joint structure, The welding joint edge curvature radius of the said T joint part is (rho) (mm), and the said T joint When the uniform elongation (%) of the negative weld heat affected zone is set to UE HAZ and the yield stress (MPa) of the weld heat affected zone of the T joint section is YP HAZ , the weld edge deformation evaluation parameter represented by the following equation (1) The purpose of this is to evaluate the fatigue characteristics of the T-type welded joint structure.

Figure pat00001
Figure pat00001

또한, 상기 과제를 해결할 수 있었던 본 발명의 다른 평가 방법은, T형 용접 조인트 구조체에 있어서의 T 조인트부의 피로 특성을 평가하는 방법이며, 상기 T 조인트부의 용접 지단부 곡률 반경을 ρ(㎜), 상기 T 조인트부의 용접 열영향부의 10000회 소성 변형 부하 후의 균일 연신율(%)을 UEHAZ,cycle, 상기 T 조인트부의 용접 열영향부의 10000회 소성 변형 부하 후의 항복 응력(㎫)을 YPHAZ,cycle로 하였을 때, 하기 수학식 2로 나타내어지는 용접 지단부 변형 평가 파라미터 (2)를 사용함으로써 T형 용접 조인트 구조체의 피로 특성을 평가하는 것에 요지를 갖는 것이다.Moreover, another evaluation method of this invention which could solve the said subject is a method of evaluating the fatigue characteristic of the T joint part in a T-type welded joint structure, The radius of curvature of the weld edge of the said T joint part is (ρ), The uniform elongation (%) after 10000 plastic deformation load of the welded heat affected zone of the T joint part is UE HAZ, cycle , and the yield stress (MPa) after 10000 plastic deformation load of the welded heat affected zone of the T joint part is converted into YP HAZ, cycle . When it does, it has a summary in evaluating the fatigue characteristic of a T-type weld joint structure by using the weld toe part deformation evaluation parameter (2) shown by following formula (2).

Figure pat00002
Figure pat00002

본 발명에서 규정하는 수학식 1 및 수학식 2의 파라미터는, T형 용접 조인트 구조체에 있어서의 T 조인트부의 용접 지단부 피로 특성의 대체 평가 파라미터로서 유용하고, 실제로 용접 조인트를 제작하여 피로 시험을 행하지 않아도, T 조인트부의 피로 특성을 평가(예측, 추정)할 수 있다. 본 발명에 관한 T 조인트부의 피로 특성 평가 방법은, 용접 지단부에 국부적인 소성 변형이 발생하는 경우뿐만 아니라, 용접 지단부에 국부적인 소성 변형이 반복하여 부하되는 경우에도 적용 가능하고, 전자의 경우는 수학식 1의 파라미터를 사용하고, 후자의 경우에는 수학식 2의 파라미터를 사용함으로써, T 조인트부의 피로 특성을 평가할 수 있다.The parameters of the equations (1) and (2) defined in the present invention are useful as an alternative evaluation parameter of the weld edge fatigue properties of the T joint part in the T-type welded joint structure, and do not actually perform a weld test by producing a weld joint. Even if it is, the fatigue characteristic of a T joint part can be evaluated (predicted and estimated). The fatigue characteristic evaluation method of the T joint part according to the present invention can be applied not only to the case where local plastic deformation occurs at the weld end portion but also to the case where the local plastic deformation is repeatedly loaded at the weld end portion. Uses the parameters of Equation 1, and in the latter case, the fatigue characteristics of the T joint portion can be evaluated by using the parameters of Equation 2.

도 1은 용접 지단부에 국부적으로 발생하는 국부 소성 변형에 의해 피로 균열이 발생하는 모습을 도시하는 모식도.
도 2는 T 조인트부의 용접 열영향부의 균일 연신율(UEHAZ)=5%, T 조인트부의 용접 열영향부의 항복 응력(YPHAZ)=500㎫로 일정하고, 용접 지단부 곡률 반경(ρ)만을 변화시켰을 때의 용접 지단부 국부 소성 변형량에 미치는 영향을 나타내는 그래프.
도 3은 용접 지단부 곡률 반경(ρ)=0.5㎜, T 조인트부의 용접 열영향부의 항복 응력(YPHAZ)=500㎫로 일정하고, T 조인트부의 용접 열영향부의 균일 연신율(UEHAZ)만을 변화시켰을 때의 용접 지단부 국부 소성 변형량에 미치는 영향을 나타내는 그래프.
도 4는 용접 지단부 곡률 반경(ρ)=0.5㎜, T 조인트부의 용접 열영향부의 균일 연신율(UEHAZ)=5%로 일정하고, T 조인트부의 용접 열영향부의 항복 응력(YPHAZ)만을 변화시켰을 때의 용접 지단부 국부 소성 변형량에 미치는 영향을 나타내는 그래프.
도 5는 실시예에서 사용한 미소 노치 시험편을 사용하여 피로 시험을 실시하였을 때, 국부적으로 소성 변형이 발생하는 상황을 모식적으로 도시하는 도면.
도 6은 실시예에 있어서, 본 발명에서 규정하는 용접 지단부 변형 평가 파라미터 (1)과, 피로 균열 발생 수명 105회에 대응하는 응력 범위 Δσ/TS의 관계를 나타내는 그래프.
도 7은 실시예에 있어서, 본 발명에서 규정하는 용접 지단부 변형 평가 파라미터 (2)와, 피로 균열 발생 수명 105회에 대응하는 응력 범위 Δσ/TS의 관계를 나타내는 그래프.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a schematic diagram which shows a state in which a fatigue crack generate | occur | produces by local plastic deformation which locally generate | occur | produces in a weld toe part.
Fig. 2 shows uniform uniform elongation (UE HAZ ) of welding heat affected portion (UE HAZ ) = 5% of T-joint and yield stress (YP HAZ ) = 500 MPa of welded heat-affected portion of T-joint, and changes only the weld edge curvature radius p. A graph showing the effect on the localized plastic deformation of the weld edge at the time of application.
FIG. 3 shows that the weld-edge curvature radius ρ = 0.5 mm and the yield stress (YP HAZ ) of the welded heat affected zone of the T joint portion are constant at 500 MPa , and only the uniform elongation (UE HAZ ) of the welded heat affected zone of the T joint portion is changed. A graph showing the effect on the localized plastic deformation of the weld edge at the time of application.
Fig. 4 shows that the weld edge portion radius of curvature ρ = 0.5 mm and the uniform elongation (UE HAZ ) of the welded heat affected zone of the T joint part are constant at 5%, and only the yield stress (YP HAZ ) of the welded heat affected part of the T joint part is changed. A graph showing the effect on the localized plastic deformation of the weld edge at the time of application.
FIG. 5 is a diagram schematically showing a situation in which plastic deformation occurs locally when a fatigue test is performed using the micronotched test piece used in the example. FIG.
FIG. 6 is a graph showing a relationship between a weld end portion deformation evaluation parameter (1) defined in the present invention and a stress range Δσ / TS corresponding to 10 5 fatigue fatigue crack generation lifetimes in Examples.
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the weld edge deformation evaluation parameter (2) defined in the present invention and the stress range Δσ / TS corresponding to fatigue crack generation life 10 5 times in Examples.

본 발명자들은, T형 용접 조인트 구조체에 있어서의 T 조인트부의 피로 특성을, 번잡한 피로 시험을 행하는 일 없이, 재료 설계학적 관점에서 평가(예측, 추정)할 수 있는 방법을 제공하기 위해, 검토해 왔다. 그 결과, 하기 수학식 1로 나타내어지는 용접 지단부 변형 평가 파라미터 (1) 또는 하기 수학식 2로 나타내어지는 용접 지단부 변형 평가 파라미터 (2)를 사용하면, T 조인트부의 피로 특성을 간편하고 또한 신속하게 평가할 수 있는 것을 발견하여, 본 발명을 완성하였다. 이 중 용접 지단부 변형 평가 파라미터 (1)은, 용접 지단부에 국부적인 소성 변형이 발생하였을 때의 피로 특성의 평가에 유용하고, 용접 지단부 변형 평가 파라미터 (2)는, 용접 지단부에 국부적인 소성 변형이 반복하여 부하되었을 때의 피로 특성의 평가에 유용하다.MEANS TO SOLVE THE PROBLEM The present inventors examined, in order to provide the method of evaluating (predicting and estimating) the fatigue characteristic of a T joint part in a T-type welded joint structure from a material design point of view, without performing a complicated fatigue test. . As a result, by using the weld toe end deformation evaluation parameter (1) represented by the following formula (1) or the weld toe end deformation evaluation parameter (2) represented by the following formula (2), the fatigue characteristics of the T joint portion can be easily and quickly. The present invention was completed by finding that can be easily evaluated. Among them, the weld edge deformation evaluation parameter (1) is useful for the evaluation of the fatigue characteristics when local plastic deformation occurs in the weld edge, and the weld edge deformation evaluation parameter (2) is local to the weld edge. It is useful for evaluating the fatigue characteristics when the plastic deformation is repeatedly loaded.

[수학식 1][Equation 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

식 중, ρ는 용접 지단부 곡률 반경(㎜)Where p is the radius of curvature of the weld end (mm)

UEHAZ는, T 조인트부의 용접 열영향부의 균일 연신율(%)UE HAZ is the uniform elongation (%) of the weld heat affected zone of a T joint part.

YPHAZ는, T 조인트부의 용접 열영향부의 항복 응력(㎫)을 의미한다.YP HAZ means the yield stress (MPa) of the weld heat affected part of a T joint part.

[수학식 2][Equation 2]

Figure pat00004
Figure pat00004

식 중, ρ는 용접 지단부 곡률 반경(㎜)Where p is the radius of curvature of the weld end (mm)

UEHAZ,cycle은, T 조인트부의 용접 열영향부의 10000회 소성 변형 부하 후의 균일 연신율(%),UE HAZ, cycle is the uniform elongation (%) after 10000 times plastic deformation load of the welding heat affected zone of a T joint part,

YPHAZ,cycle은, T 조인트부의 용접 열영향부의 10000회 소성 변형 부하 후의 항복 응력(㎫)을 의미한다YP HAZ, cycle means yield stress (MPa) after 10000 plastic deformation loads of the weld heat affected zone of a T joint part.

이하, 본 발명에 도달한 경위에 대해, 도 1을 참조하면서 설명한다.Hereinafter, the process which reached | attained this invention is demonstrated, referring FIG.

본 발명에서는, 용접 조인트 형상 중에서도 용접 구조물에 있어서 범용되고 있는 T 조인트 형상(T 조인트부)을 대상으로 하고, 피로 특성과 T 조인트부의 재료 특성의 관계를 시뮬레이션에 의해 명확하게 하기 위해, 이하의 기초 실험을 행하였다. 여기서는, 고강도 강판을 맞댐 용접한 수직 부재와, 고강도 강판을 맞댐 용접한 수평 부재를 용접에 의해 접합하여 이루어지는 T형 용접 조인트 구조체를 사용하였다. 기초 실험에 사용한 수평 부재 및 수직 부재의 판 두께는 60㎜이고, 수평 부재의 공칭 응력(모재의 YP에 상당)은 490㎫였다.In the present invention, among the weld joint shapes, in order to make the relationship between the fatigue properties and the material properties of the T joint parts clarified by simulation, the T-joint shape (T joint part), which is widely used in welding structures, is used as the following basis. The experiment was performed. Here, the T-type welded joint structure formed by joining the vertical member which butt-welded high strength steel plate and the horizontal member which butt-weld high strength steel plate by welding was used. The plate | board thickness of the horizontal member and the vertical member used for the basic experiment was 60 mm, and the nominal stress (corresponding to YP of a base material) of the horizontal member was 490 Mpa.

검토에 있어서는, 피로 특성과의 밀접한 관계가 알려져 있는 용접 지단부 곡률 반경[ρ(㎜)]뿐만 아니라, 재료 특성 인자로서, 특히 균일 연신율(UE) 및 항복 응력(YP)에 착안하였다. 이들에 착안한 것은, 용접 지단부에 발생하는 국부 소성 변형량이 피로 특성의 지배 인자이고(도 1을 참조), UE 및 YP는, 소성 변형에 관련되기 때문이다. 또한, 피로 균열은, 변형 집중이 가장 심한 용접 지단부로부터 발생ㆍ전파되고, 이 지단부는 용접 열영향부(HAZ)이므로, 본 발명에서는 특히 HAZ부의 UE 및 항복 응력에 착안하였다. 본 발명에서는, T 조인트부의 HAZ의 균일 연신율(%)을 UEHAZ, T 조인트부의 용접 열영향부의 항복 응력(㎫)을 YPHAZ로 한다.In the examination, attention was paid not only to the weld edge edge curvature radius [rho (mm)] in which a close relationship with the fatigue characteristic was known, but also to the material elongation factor (UE) and the yield stress (YP). This is because the amount of local plastic deformation occurring in the weld end portion is a dominant factor of the fatigue characteristics (see Fig. 1), and the UE and YP are related to plastic deformation. In addition, fatigue cracks are generated and propagated from the welded edge portion where strain concentration is most severe, and the edge portion is a weld heat affected zone (HAZ), and therefore, in the present invention, attention is paid to the UE and the yield stress of the HAZ portion. In this invention, the uniform elongation (%) of HAZ of a T joint part is made into UE HAZ , and the yield stress (MPa) of the welding heat affected part of a T joint part is made into YP HAZ .

그리고 T 조인트부의 조건(ρ, UEHAZ 및 YPHAZ) 각각이 용접 지단부 소성 변형량에 미치는 영향을 조사한 바, 도 2 내지 도 4의 결과가 얻어졌다.In addition, when the conditions (ρ, UE HAZ and YP HAZ ) of the T joint part were examined on the plastic deformation of the weld end portion, the results of FIGS. 2 to 4 were obtained.

도 2는 UEHAZ=5%, YPHAZ=500㎫로 일정하고, ρ만을 변화시켰을 때의 용접 지단부 국부 소성 변형량에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.Fig. 2 is a graph showing the effect on the welded edge localized plastic deformation amount when only ρ is changed when UE HAZ = 5% and YP HAZ = 500 MPa .

도 2에 나타내는 바와 같이, p 이외의 조건을 일정하게 경우는, ρ가 커질수록, 용접 지단부 국부 소성 변형량도 지수 함수적으로 감소한다. 이 결과는, 종래의 지식과도 합치하고 있다. 전술한 바와 같이, 용접 지단부 반경은 변형 집중에 영향을 미치는 것이 알려져 있고, 지단부 반경이 클수록 응력 집중이 저감되므로, 국부 소성 변형도 저감된다. 도 2의 결과로부터, 하기 수학식 1A가 도출된다.As shown in FIG. 2, when conditions other than p are made constant, the weld branch part local plastic deformation amount also decreases exponentially as p becomes large. This result is consistent with conventional knowledge. As described above, it is known that the weld tip radius affects the strain concentration. As the tip radius increases, the stress concentration decreases, so that the local plastic deformation also decreases. From the result of FIG. 2, the following equation 1A is derived.

[수학식 1A][Equation 1A]

Figure pat00005
Figure pat00005

ρ는 용접 지단부 곡률 반경(㎜)이고, T 조인트부의 용접 열영향부의 균일 연신율 UEHAZ(%) 및 T 조인트부의 용접 열영향부의 항복 응력 YPHAZ(㎫)는 일정하다.p is a weld edge radius of curvature (mm), and the uniform elongation UE HAZ (%) of the weld heat affected portion of the T joint portion and the yield stress YP HAZ (MPa) of the weld heat affected portion of the T joint portion are constant.

도 3은 p=0.5㎜, YPHAZ=500㎫로 일정하고, UEHAZ만을 변화시켰을 때의 용접 지단부 국부 소성 변형량에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다.Fig. 3 is a graph showing the influence on the localized plastic deformation amount of the weld end portion when only p = 0.5 mm and YP HAZ = 500 MPa and UE HAZ is changed.

도 3으로부터, UEHAZ의 변화에 의해 국부 소성 변형 발생 거동이 크게 변동되고, UEHAZ가 작아지면 용접 지단부 국부 소성 변형량도 작아지는 것을 알 수 있다. 도 3의 결과로부터, 하기 수학식 1B가 도출된다.From Figure 3, it can be seen that this is local plastic deformation behavior greatly changed by the change of the UE HAZ, the HAZ becomes small UE decreases even local plastic deformation amount welding Gdansk unit. From the result of FIG. 3, the following equation 1B is derived.

[수학식 1B][Equation 1B]

Figure pat00006
Figure pat00006

UEHAZ는 T 조인트부의 용접 열영향부의 균일 연신율(%)이고, 용접 지단부 곡률 반경 ρ(㎜) 및 T 조인트부의 용접 열영향부의 항복 응력 YPHAZ(㎫)는 일정하다.UE HAZ is the uniform elongation (%) of the weld heat affected zone of the T joint part, and the weld edge end curvature radius (mm) and the yield stress YP HAZ (MPa) of the weld heat affected part of the T joint part are constant.

도 4는 ρ=0.5㎜, UEHAZ=5%로 일정하고, YPHAZ만을 변화시켰을 때의 지단부 국부 소성 변형량에 미치는 영향을 나타내는 그래프이다. 도 4로부터, YPHAZ의 변화에 의해서도 국부 소성 변형 발생 거동이 크게 변동되고, YPHAZ가 커지면 용접 지단부 국부 소성 변형량도 작아지는 것을 알 수 있다. 용접 열영향부의 항복 응력은 피로 부하시의 지단부의 변형 거동에 큰 영향을 미치므로, 지단부 국부 소성 변형에 대한 영향도 커졌다고 생각할 수 있다. 도 4의 결과로부터, 하기 수학식 1C가 도출된다.4 is a graph showing the effect on the localized end plastic deformation amount when only YP HAZ is changed, while ρ = 0.5 mm and UE HAZ = 5%. From Figure 4, a local plastic deformation occurs and behavior greatly changed by the change in the HAZ YP, YP greater the HAZ can be seen that also become small local plastic deformation amount weld Gdansk. The yield stress of the weld heat affected zone has a great influence on the deformation behavior of the edge portion under fatigue load, and thus, the influence on the localized plastic deformation of the edge portion may be considered to be large. From the result of FIG. 4, the following equation 1C is derived.

[수학식 1C][Equation 1C]

Figure pat00007
Figure pat00007

YPHAZ는 T 조인트부의 용접 열영향부의 항복 응력(㎫)이고, 용접 지단부 곡률 반경 ρ(㎜) 및 T 조인트부의 용접 열영향부의 균일 연신율 UEHAZ(%)는 일정하다.YP HAZ is the yield stress (MPa) of the weld heat affected zone of the T joint portion, the weld edge edge curvature radius (mm) and the uniform elongation UE HAZ (%) of the weld heat affected zone of the T joint portion are constant.

이상의 기초 실험의 결과를 근거로 하여, 용접 지단부의 국부 소성 변형량에 대해 상기 요건(ρ, UEHAZ 및 YPHAZ)이 종합적으로 미치는 영향을 상세하게 검토하였다. 그 결과, 상기 요건 이외의 조건(예를 들어, 수평 부재 및 수직 부재의 판 두께, 용접 방법 등)은 변화시키지 않고 동일 조건인 것을 전제로 한 경우에 있어서, 상기 수학식 1A, 1B 및 1C를 곱한 용접 지단부 국부 소성 변형량, 즉, 상기 수학식 1로 나타내어지는 파라미터 (1)은, 용접 지단부의 피로 특성과 양호한 상관 관계를 갖는 것을 발견하고, 본 발명을 완성하였다. 상기 수학식 1에서 산출되는 파라미터의 값이 작을수록, 용접 지단부의 국부 소성 변형량은 커져, 피로 특성이 우수한 것을 나타내고 있다(후기하는 도 6을 참조).Based on the results of the above basic experiments, the effects of the above requirements (ρ, UE HAZ and YP HAZ ) on the local plastic deformation amount of the weld end portion were examined in detail. As a result, in the case where it is assumed that the conditions other than the above requirements (for example, the plate thickness of the horizontal member and the vertical member, the welding method, etc.) are the same conditions without changing, the above formulas 1A, 1B and 1C It was found that the multiplied weld edge portion local plastic deformation amount, that is, the parameter (1) represented by the above formula (1) had a good correlation with the fatigue property of the weld edge portion, and completed the present invention. The smaller the value of the parameter calculated by the above expression (1), the larger the local plastic deformation amount of the weld end portion is, indicating that the fatigue characteristics are excellent (see FIG. 6 to be described later).

또한 상기 파라미터는, 용접 지단부에 국부적인 소성 변형이 반복하여 부하되었을 때의 피로 특성의 평가에도 유용하고, 이 경우는 상기 수학식 2의 평가 파라미터를 사용하면 되는 것을 알 수 있었다. 즉, 강 종류 등에 따라서는, 항복 응력을 초과하는 응력이 반복하여 부하됨으로써 항복 응력 및 균일 연신율이 변화되는 경우가 있고, 그 경우, 용접 지단부에 있어서도 국부적인 소성 변형이 반복하여 부하되므로, HAZ부의 항복 응력 및 균일 연신율이 변화되어, 용접 지단부의 피로 수명에 큰 영향을 미치게 된다. 상기 수학식 2를 사용하면, 반복 부하에 의해 항복 응력 및 균일 연신율이 변화되는 경우의 피로 수명을 고정밀도로 평가할 수 있다.Moreover, the said parameter was useful also in the evaluation of the fatigue characteristic at the time of the local plastic deformation repeated loading in a weld toe part, and it turned out that the evaluation parameter of said Formula (2) should just be used in this case. That is, depending on the type of steel, the yield stress and the uniform elongation may change due to the repeated loading of the stress exceeding the yield stress, and in that case, the local plastic deformation is repeatedly loaded also in the weld edge, so that HAZ The negative yield stress and the uniform elongation change, which greatly affects the fatigue life of the weld end portion. By using Equation 2, the fatigue life when the yield stress and the uniform elongation are changed by the cyclic load can be evaluated with high accuracy.

여기서 상기 수학식 2는, 상기 수학식 1에 있어서, UEHAZ(T 조인트부의 용접 열영향부의 균일 연신율)를 UEHAZ,cycle(T 조인트부의 용접 열영향부의 10000회 소성 변형 부하 후의 균일 연신율)로, YPHAZ(T 조인트부의 용접 열영향부의 항복 응력)를 YPHAZ,cycle(T 조인트부의 용접 열영향부의 10000회 소성 변형 부하 후의 항복 응력)로, 각각 치환한 것 이외에는, 상기 수학식 1과 완전히 동일하다.In Equation 2, in Equation 1, UE HAZ (uniform elongation at the welded heat affected zone of the T joint part) is represented by UE HAZ, cycle (uniform elongation after 10000 plastic deformation loads at the welded heat affected zone of the T joint part). , YP HAZ (yield stress at the weld heat affected zone of the T-joint part) to YP HAZ, cycle (yield stress after 10000 plastic deformation loads at the weld heat affected zone of the T-joint part), respectively, same.

또한, 상기 수학식 2에 있어서, 반복 횟수를 10000회로 정한 것은, 반복 부하 후의 항복 응력 및 균일 연신율의 변화는, 1000 내지 5000회의 반복 부하까지는 크게 변화되지만, 그 후 거의 일정해진다는 경험 법칙을 고려하여, 5000회 이후의 HAZ부의 항복 응력 및 균일 연신율의 대표값으로서, 10000회(0.5% 변형)에 있어서의 각 값을 선택한 것이다.In addition, in Formula (2), the number of repetitions is set to 10000 times, taking into account the rule of thumb that the change in yield stress and uniform elongation after repeated loads varies greatly up to 1000 to 5000 repeated loads, but becomes substantially constant thereafter. As a representative value of the yield stress and the uniform elongation of the HAZ part after 5000 times, each value in 10000 times (0.5% deformation) is selected.

이와 같이 본 발명은, 상기 수학식 1 또는 상기 수학식 2로 나타내어지는 용접 지단부 변형 평가 파라미터가, T형 용접 조인트 구조체에 있어서의 T 조인트부의 피로 특성의 대체 평가 파라미터로서 유용한 것을 발견한 점에 특징이 있다. 본 발명에 따르면, 종래와 같이 용접 조인트를 작성하여 피로 시험을 현실적으로 행하지 않아도, T 조인트부의 피로 특성을 평가할 수 있다.As described above, the present invention finds that the weld end portion deformation evaluation parameter represented by Equation (1) or (2) is useful as an alternative evaluation parameter of the fatigue property of the T joint portion in the T-type welded joint structure. There is a characteristic. According to the present invention, it is possible to evaluate the fatigue characteristics of the T joint portion without creating a welded joint and performing a fatigue test in a conventional manner.

본 발명에서는, 상기한 바와 같이 상기 평가 파라미터에 포함되지 않는 조건은 일정하게 하고, 또한 용접 지단부에 국소적인 소성 변형이 발생하는 것을 전제로 하여 상기 수학식 1 또는 상기 수학식 2를 도출하고 있으므로, 본 발명의 방법이 적용되기 위한 전제 조건으로서, 이하의 사항을 들 수 있다.In the present invention, the above-described equation (1) or (2) is derived on the premise that a condition not included in the evaluation parameter is constant and local plastic deformation occurs at the weld end portion. As the preconditions for applying the method of the present invention, the following matters are mentioned.

우선, 용접 지단부에 국소적인 소성 변형을 발생시키기 위해서는, 수평 부재(모재)의 공칭 응력의 범위는, 대략 300 내지 500㎫이다. 수평 부재의 공칭 응력이 300㎫ 미만에서는, 국소적으로 소성 변형되지 않을 가능성이 있고, 한편 500㎫를 초과하면, 강판 전체면이 소성 변형될 가능성이 있다. 마찬가지로, 수평 부재 및 용접 열영향부(HAZ)의 인장 강도는, 대략 400 내지 700㎫이다.First, in order to generate local plastic deformation in the weld toe portion, the range of the nominal stress of the horizontal member (base material) is approximately 300 to 500 MPa. If the nominal stress of the horizontal member is less than 300 MPa, there is a possibility that the plastic strain is not locally deformed, while if it is more than 500 MPa, the entire steel plate surface may be plastically deformed. Similarly, the tensile strength of the horizontal member and the weld heat affected zone HAZ is approximately 400 to 700 MPa.

또한, 상기 수학식 1이 적용되는 ρ, UEHAZ 및 YPHAZ의 허용 범위에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 용접 지단부에 국소적인 소성 변형을 발생시킨다고 하는 관점에서 보면, 대략 ρ : 0.1㎜ 이상 2.0㎜ 이하, UEHAZ : 5% 이상 20% 이하, YPHAZ : 300㎫ 이상 650㎫ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.In addition, the permissible range of p, UE HAZ and YP HAZ to which Equation 1 is applied is not particularly limited, but from the viewpoint of generating local plastic deformation at the weld end portion, approximately p: 0.1 mm or more and 2.0 mm Hereinafter, it is preferable to exist in UE HAZ : 5% or more and 20% or less, and YP HAZ : 300 Mpa or more and 650 Mpa or less.

또한, 상기 수학식 2가 적용되는 ρ, UEHAZ,cycle 및 YPHAZ,cycle의 허용 범위에 대해서는 특별히 한정되지 않지만, 용접 지단부에 국소적인 소성 변형을 발생시킨다고 하는 관점에서 보면, 대략 p : 0.1㎜ 이상 2.0㎜ 이하, UEHAZ,cycle : 5% 이상 20% 이하, YPHAZ,cycle : 300㎫ 이상 650㎫ 이하의 범위 내인 것이 바람직하다.In addition, the permissible range of ρ, UE HAZ, cycle and YP HAZ, cycle to which Equation 2 is applied is not particularly limited, but from the viewpoint of generating local plastic deformation at the weld edge, approximately p: 0.1 It is preferable to exist in the range of mm or more and 2.0 mm or less, UE HAZ, cycle : 5% or more and 20% or less, YP HAZ, cycle : 300 MPa or more and 650 MPa or less.

본 발명에서 대상으로 하는 용접 구조체를 구성하는 수평 부재의 판 두께는, 용접 지단부의 응력 집중 계수에의 영향을 고려하면, 대략 50 내지 80㎜이다. 수직 부재에 대해서도, 상기와 마찬가지로, 대략 50 내지 80㎜인 것이 바람직하다.The plate | board thickness of the horizontal member which comprises the welding structure made into object by this invention is about 50-80 mm, considering the influence on the stress concentration coefficient of a weld toe part. Also about a vertical member, it is preferable that it is about 50-80 mm similarly to the above.

상기 요건 이외에 대해서는, 본 발명에서는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 수직 부재와 수평 부재를 접합하기 위한 용접 방법은 특별히 한정되지 않고, 예를 들어 서브 머지드 아크 용접법이나 탄산 가스 아크 용접법을 들 수 있다.Other than the above requirements, the present invention is not particularly limited. For example, the welding method for joining a vertical member and a horizontal member is not specifically limited, For example, a submerged arc welding method and a carbon dioxide arc welding method are mentioned.

또한, 수직 부재 및 수평 부재를 구성하는 강판의 종류에 대해서도 특별히 한정되지 않고, 상기한 인장 강도 등의 요건을 만족시키는 한, 용접 구조체에 통상 사용되는 강판을 적용할 수 있다. 수직 부재 및 수평 부재를 구성하는 강판의 종류는, 동일한 것이 바람직하다Moreover, the kind of steel plate which comprises a vertical member and a horizontal member is not specifically limited, either, The steel plate normally used for a welded structure can be applied as long as the requirements, such as said tensile strength, are satisfied. It is preferable that the kind of steel plate which comprises a vertical member and a horizontal member is the same.

상기 수학식 1 또는 상기 수학식 2로 나타내어지는 용접 지단부 변형 평가 파라미터는, 용접 지단부 반경(ρ) 및 재료 특성(UEHAZ 및 YPHAZ 또는 UEHAZ,cycle 및 YPHAZ,cycle) 중 적어도 하나가 다른 T 조인트부끼리의 피로 특성을 비교 검토하는 데 적합하게 사용된다. 이들 식에 기초하여 산출되는 수치는, 2종 이상의 T 조인트부 사이의 피로 특성의 우열(피로 특성 설계 지침)을 결정하기 위한 지표로 되는 것이지만, 수치 자체에 의미는 없고, 각 T 조인트부의 피로 특성을 추정하기 위한 지표가 되는 것은 아니다.The weld edge deformation evaluation parameter represented by Equation 1 or Equation 2 may include at least one of a weld edge radius ρ and material properties UE HAZ and YP HAZ or UE HAZ, cycle and YP HAZ cycle . Is suitably used to compare and examine the fatigue characteristics of different T joint portions. The numerical values calculated on the basis of these equations serve as an index for determining the superiority (fatigue characteristic design guide) of the fatigue characteristics between two or more types of T joint portions. It is not an indicator for estimating.

구체적으로는, 본 발명의 대표적인 적용예로서, 수평 부재 및 수직 부재의 판 두께의 조합이 동일한 T형 용접 조인트를 몇 개 시험 제작하였을 때, 각 조인트에 대해 번잡한 피로 시험을 행하지 않아도, ρ를 산출하기 위한 간편한 곡률 조사와, 상기 재료 특성(예를 들어, UEHAZ 및 YPHAZ)을 산출하기 위한 인장 시험을 행하여 상기 수학식 1 또는 상기 수학식 2로 나타내어지는 평가 파라미터의 값을 산출하여 비교함으로써, 피로 특성이 우수한 용접 조인트를 결정하는 것을 들 수 있다. 수치가 작은 것일수록 피로 특성이 우수하므로, 피로 특성이 가장 우수한 T 조인트를 선정할 수 있다.Specifically, as a representative application example of the present invention, when several T-type welded joints in which the combination of the plate thickness of the horizontal member and the vertical member have the same test are fabricated, p is not required for each joint even if a complicated fatigue test is not performed. A simple curvature investigation for calculating and a tensile test for calculating the material properties (eg, UE HAZ and YP HAZ ) are performed to calculate and compare the values of the evaluation parameters represented by Equation 1 or Equation 2. It is mentioned to determine the weld joint which is excellent in a fatigue characteristic by this. The smaller the value, the better the fatigue characteristic, so that the T joint having the best fatigue characteristic can be selected.

또한, 상기 식으로 나타내어지는 평가 파라미터와 필요한 피로 특성의 관계를 사전에 데이터베이스화해 두면, 피로 특성이 우수한 T 조인트부의 재료 설계 지침이나 용접 조건 등을 결정할 수도 있다. 여기서, ρ는 용접 재료(상세하게는, 용착 금속을 형성하는 용접 와이어)의 종류를 바꿈으로써, 한편 균일 연신율 및 항복 응력의 재료 특성(예를 들어, UEHAZ 및 YPHAZ)은 용접시의 총 열량(J)을 변화시킴으로써 모두 변화시키는 것이 가능하므로, 용접 조건과 재료 특성의 관계를 데이터베이스화할 수 있다.In addition, if the relationship between the evaluation parameter represented by the above formula and the required fatigue characteristics is databased in advance, the material design guideline, welding conditions, and the like of the T joint portion having excellent fatigue characteristics can also be determined. Where ρ changes the type of welding material (in particular, the welding wire forming the weld metal), while the material properties of the uniform elongation and yield stress (eg, UE HAZ and YP HAZ ) Since it is possible to change all by changing the heat quantity J, the relationship of a welding condition and a material characteristic can be made into a database.

이하, 실시예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 하기 실시예에 의해 제한되지 않고, 상기ㆍ후기하는 취지에 적합한 범위에서 적당히 변경을 가하여 실시하는 것도 가능하고, 그들은 모두 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated further more concretely, this invention is not restrict | limited by the following example, It is also possible to change suitably and to implement in the range suitable for the said and later meaning, and they are all this invention. It is included in the technical scope.

제1 실시예First embodiment

본 실시예에서는, 용접 조인트를 모의하는 시험편으로서 미소 노치 시험편을 제작하고, 상기 시험편을 사용하여 피로 시험을 행하였을 때의 피로 특성과, 상기 수학식 1 또는 상기 수학식 2로 나타내어지는 용접 지단부 변형 평가 파라미터 (1) 또는 (2)의 관계를 검토하였다.In this embodiment, a micronotched test piece is produced as a test piece simulating a welded joint, and the fatigue characteristics when the fatigue test is performed using the test piece, and the weld toe portion represented by the above formula (1) or (2). The relationship between the modification evaluation parameter (1) or (2) was examined.

상세하게는, 도 5에 나타내는 평활 판 형상의 노치 시험편(용접부 등의 불연속 형상이 없는 시험편이며, 세로 65㎜×가로 16㎜×두께 4㎜)을 준비하였다. 이 시험편을 사용하면, 노치부에 변형이 집중되어 국부적인 소성 변형이 발생하므로, T 조인트의 용접 지단부의 변형 상태를 재현할 수 있다.In detail, the smooth-plate notch test piece (the test piece without discontinuous shape, such as a weld part, 65 mm in length x 16 mm in width x 4 mm in thickness) shown in FIG. 5 was prepared. When this test piece is used, deformation is concentrated on the notch portion and local plastic deformation occurs, so that the deformation state of the welded edge portion of the T joint can be reproduced.

도 5에 나타내는 평활 시험편의 피로 특성(피로 균열 수명)은, 부하 응력 범위 Δσ(피로 시험에 있어서 작용하는 반복 최대 응력 S1과 반복 최소 응력 S2의 차)를 시험편의 인장 강도 TS로 나눈 값(Δσ/TS)에 의해 평가하였다. 본 실시예에서는, 이하의 방법에 의해 피로 시험을 행하여, 피로 균열 발생 수명이 105회에 대응하는 응력 범위 Δσ/TS를 산출하였다.The fatigue property (fatigue crack life) of the smooth test piece shown in FIG. 5 is a value obtained by dividing the load stress range Δσ (the difference between the repetitive maximum stress S 1 and the repetitive minimum stress S 2 acting in the fatigue test) by the tensile strength TS of the test piece. (Δσ / TS). In the present Example, the fatigue test was done with the following method, and the stress range (DELTA) (s) / TS corresponding to 10 5 times of fatigue crack initiation lifetime was computed.

(피로 시험)(Fatigue test)

시험편에 대해, 축 방향(도 5의 화살표 방향)으로 인장 하중이 가해지도록 시험편을 유압식 피로 시험기에 장착하고, S1과 S2가 일정해지는 조건에서 반복 하중을 가하였다. S1과 S2는, 시험편의 노치로부터 충분히 떨어진 위치에 부착된 변형 게이지로 측정하였다. 또한, 동일한 시험편을 3개 준비하고(n=3), 피로 균열 발생 수명이 약 104 내지 106의 범위에 들어가는 조건으로 응력 부하 조건을 바꾸어 시험을 행하여, 응력 범위와 피로 균열 발생 수명의 관계를 구하고, 응력 범위를 피로 균열 발생 수명의 함수로서 정식화하여, 피로 균열 발생 수명=105로 하였을 때의 응력 범위를 산출하였다. 마찬가지로 하여, 반복 소성 변형 10000사이클(0.5% 변형) 부하 후의 응력 범위와 피로 균열 발생 수명의 관계를 구하고, 피로 균열 발생 수명=105로 하였을 때의 응력 범위를 산출하였다.The test piece was mounted on a hydraulic fatigue tester so that a tensile load was applied in the axial direction (arrow direction in FIG. 5) to the test piece, and a repeated load was applied under conditions in which S 1 and S 2 were constant. S 1 and S 2 were measured by a strain gauge attached to a position sufficiently separated from the notch of the test piece. In addition, three identical specimens were prepared (n = 3), and the stress load conditions were tested under conditions in which the fatigue crack generation life was in the range of about 10 4 to 10 6 , and the relationship between the stress range and the fatigue crack generation life was performed. The stress range was calculated by formulating the stress range as a function of the fatigue crack initiation life and calculating the stress range when the fatigue crack initiation life was 10 5 . Similarly, repeated plastic deformation 10000 cycle (0.5% strain) after the load to obtain a relationship between stress range and fatigue crack initiation life was calculated as the stress range in the fatigue hayeoteul a crack initiation life = 10 5.

구체적으로는, 항복 응력(YP), 균일 연신율(UE) 및 노치 곡률(R)이 다른 표 1의 시험편 1 내지 8을 사용하여 상기한 피로 시험을 실시하고, 상기한 방법에 의해 Δσ/TS를 측정하였다. 또한, 상기 시험편 1 내지 8에 대해, 용접 지단부 변형 평가 파라미터 (1) 및 (2)를 각각 산출하였다. 여기서, 상기 시험편의 노치 곡률(R)은 T 조인트의 용접 지단부 곡률 반경 ρ에 대응하고, 상기 시험편의 항복 응력 YP 및 균일 연신율 UE는 각각, T 조인트부의 HAZ부의 항복 응력 YPHAZ 또는 YPHAZ,cycle 및 균일 연신율 UEHAZ 또는 UEHAZ,cycle에 대응하고 있다.Specifically, the fatigue test described above was conducted using Test Pieces 1 to 8 in Table 1 in which the yield stress (YP), uniform elongation (UE), and notch curvature (R) were different, and Δσ / TS was obtained by the method described above. Measured. Moreover, the weld toe part strain evaluation parameters (1) and (2) were computed about the said test pieces 1-8, respectively. Here, the notch curvature R of the test piece corresponds to the weld end portion curvature radius ρ of the T joint, and the yield stress YP and the uniform elongation UE of the test piece are the yield stress YP HAZ or YP HAZ of the HAZ part of the T joint part, respectively , cycle and uniform elongation correspond to UE HAZ or UE HAZ, cycle .

이들 결과를 표 1에 병기한다. 또한, 도 6에 용접 지단부 변형 평가 파라미터 (1)과 Δσ/TS의 관계를 그래프화하여 나타내고, 도 7에 용접 지단부 변형 평가 파라미터 (2)와 Δσ/TS의 관계를 그래프화하여 나타낸다.These results are written together in Table 1. 6, the relationship between the weld end edge deformation evaluation parameter (1) and (DELTA) / TS is shown by graphing, and the relationship between the weld end edge deformation evaluation parameter (2) and (DELTA) / TS is shown by graphing.

Figure pat00008
Figure pat00008

표 1 및 도 6 및 도 7로부터, 이하와 같이 고찰할 수 있다.From Table 1 and FIG. 6 and FIG. 7, it can consider as follows.

상술한 바와 같이, 평가 파라미터 (1) 또는 (2)의 수치가 작을수록, 피로 특성이 높은 경향에 있는 것을 나타내고 있지만, 도 6 및 도 7의 결과는 이 경향과 거의 합치하고 있다. 예를 들어 도 6을 참조하면, 시험편 1 내지 8 중 평가 파라미터 (1)의 수치가 가장 작은 시험편 2, 4는, 다른 시험편에 비해 Δσ/TS가 커져 피로 특성이 향상되었다. 도 6과 동일한 경향은 도 7에 있어서도 볼 수 있었다.As mentioned above, although the numerical value of evaluation parameter (1) or (2) is small, it shows that the fatigue characteristic tends to be high, but the result of FIG. 6 and FIG. 7 is almost in agreement with this tendency. For example, referring to FIG. 6, the specimens 2 and 4 with the smallest numerical value of the evaluation parameter (1) among the specimens 1-8 were large (DELTA) σ / TS compared with the other specimen, and the fatigue characteristic improved. The same tendency as in FIG. 6 was also seen in FIG.

상세하게는, 예를 들어 표 1의 시험편 1 및 3(모두 노치 곡률 R=0.8㎜)과, 시험편 2 및 4(모두 노치 곡률 R=1.6㎜)를 대비하면, 시험편 1 및 3에 비해 노치 곡률(R)이 큰 시험편 2 및 4는 Δσ/TS가 커지고, 상기 평가 파라미터 (1) 및 (2)의 수치가 작아져 있지만(도 6 참조), 이 결과는 종래의 지식[용접 지단부 곡률 반경(ρ)이 클수록, 피로 특성이 향상됨]과 합치하고 있다.Specifically, for example, when the test pieces 1 and 3 (all notch curvature R = 0.8 mm) and the test pieces 2 and 4 (all notch curvature R = 1.6 mm) of Table 1 are compared, the notch curvature is compared with the test pieces 1 and 3, for example. Although the specimens 2 and 4 with large (R) have large Δσ / TS and the numerical values of the evaluation parameters (1) and (2) are small (see Fig. 6), these results are known in the prior art (welding edge radius of curvature). (ρ) is larger, fatigue characteristic is improved].

한편, 노치 곡률 R이 동일해도 재료 특성에 따라 피로 특성은 다른 경우가 있다. 상세하게는, 노치 곡률 R=1.6㎜인 시험편 2 및 4는, 시험편의 YP 및 UE(T 조인트부의 YPHAZ 및 균일 연신율 UEHAZ에 대응)가 다르기 때문에, 상기 평가 파라미터 (1) 및 (2)의 수치가 다른 예이지만, 시험편 4에 비해 상기 평가 파라미터 (1) 및 (2)의 수치가 작은 시험편 2는 피로 특성이 우수하다. 마찬가지로, 노치 곡률 R=0.8㎜인 시험편 1 및 3은, 시험편의 YP 및 UE(T 조인트부의 YPHAZ 및 균일 연신율 UEHAZ에 대응)가 다르기 때문에 상기 평가 파라미터 (1) 및 (2)의 수치가 다른 예이지만, 시험편 3에 비해 상기 평가 파라미터 (1) 및 (2)의 수치가 작은 시험편 1은 피로 특성이 우수하다.On the other hand, even if the notch curvature R is the same, a fatigue characteristic may differ with a material characteristic. Specifically, Test Pieces 2 and 4 having a notch curvature R of 1.6 mm differ in the YP and the UE (corresponding to the YP HAZ and the uniform elongation UE HAZ of the T-joint part) of the test piece, so that the evaluation parameters (1) and (2) Although the numerical value of is another example, the test piece 2 whose numerical value of said evaluation parameter (1) and (2) is smaller than the test piece 4 is excellent in a fatigue characteristic. Similarly, the test pieces 1 and 3 having the notch curvature R = 0.8 mm have different values of the evaluation parameters (1) and (2) because the test pieces YP and UE (corresponding to the YP HAZ and the uniform elongation UE HAZ of the T-joint part) differ. As another example, the test piece 1 having a smaller value of the evaluation parameters (1) and (2) than the test piece 3 has excellent fatigue characteristics.

이들 결과는, 본 발명에서 규정하는 상기 파라미터를 사용함으로써 비로소 도출되는 것이며, 본 발명에 따르면 종래에는 판별할 수 없었던 재료 특성에 기인하는 시험편끼리의 피로 특성도 평가할 수 있었던 점에서, 매우 유용하다.These results are derived only by using the said parameter prescribed | regulated by this invention, and according to this invention, since the fatigue characteristic of the test pieces resulting from the material characteristic which cannot be discriminated conventionally was also evaluated, it is very useful.

Claims (2)

T형 용접 조인트 구조체에 있어서의 T 조인트부의 피로 특성을 평가하는 방법이며,
상기 T 조인트부의 용접 지단부 곡률 반경을 ρ(㎜), 상기 T 조인트부의 용접 열영향부의 균일 연신율(%)을 UEHAZ, 상기 T 조인트부의 용접 열영향부의 항복 응력(㎫)을 YPHAZ로 하였을 때, 하기 수학식 1로 나타내어지는 용접 지단부 변형 평가 파라미터 (1)을 사용함으로써 T형 용접 조인트 구조체의 피로 특성을 평가하는 것을 특징으로 하는, T 조인트부의 피로 특성 평가 방법.
[수학식 1]
Figure pat00009
It is a method of evaluating the fatigue characteristics of a T joint part in a T-type welded joint structure,
The radius of curvature of the weld joint edge of the T joint part is ρ (mm), the uniform elongation (%) of the weld heat affected zone of the T joint part is UE HAZ , and the yield stress (MPa) of the weld heat affected zone of the T joint part is YP HAZ . When the fatigue property of the T-type welded joint structure is evaluated by using the weld toe end deformation evaluation parameter (1) represented by Equation 1 below, the fatigue property evaluation method of the T joint part.
[Equation 1]
Figure pat00009
T형 용접 조인트 구조체에 있어서의 T 조인트부의 피로 특성을 평가하는 방법이며,
상기 T 조인트부의 용접 지단부 곡률 반경을 ρ(㎜), 상기 T 조인트부의 용접 열영향부의 10000회 소성 변형 부하 후의 균일 연신율(%)을 UEHAZ,cycle, 상기 T 조인트부의 용접 열영향부의 10000회 소성 변형 부하 후의 항복 응력(㎫)을 YPHAZ,cycle로 하였을 때, 하기 수학식 2로 나타내어지는 용접 지단부 변형 평가 파라미터 (2)를 사용함으로써 T형 용접 조인트 구조체의 피로 특성을 평가하는 것을 특징으로 하는, T 조인트부의 피로 특성 평가 방법.
[수학식 2]
Figure pat00010
It is a method of evaluating the fatigue characteristics of a T joint part in a T-type welded joint structure,
The radius of curvature of the weld joint edge of the T joint part is ρ (mm), and the uniform elongation (%) after plastic deformation load of 10000 times of the weld heat affected zone of the T joint part is UE HAZ, cycle , and 10000 times the weld heat affected part of the T joint part. When the yield stress (MPa) after the plastic deformation load is YP HAZ, cycle , the fatigue property of the T-type welded joint structure is evaluated by using the weld edge deformation evaluation parameter (2) represented by Equation 2 below. The fatigue characteristic evaluation method of T joint part.
[Equation 2]
Figure pat00010
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