KR20230060041A - Method for testing liquid metal embrittlement sensitivity - Google Patents
Method for testing liquid metal embrittlement sensitivity Download PDFInfo
- Publication number
- KR20230060041A KR20230060041A KR1020210144247A KR20210144247A KR20230060041A KR 20230060041 A KR20230060041 A KR 20230060041A KR 1020210144247 A KR1020210144247 A KR 1020210144247A KR 20210144247 A KR20210144247 A KR 20210144247A KR 20230060041 A KR20230060041 A KR 20230060041A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- metal
- metal plate
- test
- welding
- powder
- Prior art date
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 229910001338 liquidmetal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 6
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 title claims description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 176
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 176
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 47
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 44
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 21
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims abstract description 21
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims abstract description 19
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 claims description 8
- 239000002436 steel type Substances 0.000 claims description 5
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 claims description 5
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 3
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000945 filler Substances 0.000 abstract description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 14
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 14
- JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N tellanylidenegermanium Chemical compound [Te]=[Ge] JBQYATWDVHIOAR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 9
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 7
- 229910000589 SAE 304 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000010964 304L stainless steel Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/095—Monitoring or automatic control of welding parameters
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K31/00—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups
- B23K31/12—Processes relevant to this subclass, specially adapted for particular articles or purposes, but not covered by only one of the preceding main groups relating to investigating the properties, e.g. the weldability, of materials
- B23K31/125—Weld quality monitoring
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
- B23K35/02—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape
- B23K35/0222—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by mechanical features, e.g. shape for use in soldering, brazing
- B23K35/0244—Powders, particles or spheres; Preforms made therefrom
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K37/00—Auxiliary devices or processes, not specially adapted to a procedure covered by only one of the preceding main groups
- B23K37/003—Cooling means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K9/00—Arc welding or cutting
- B23K9/16—Arc welding or cutting making use of shielding gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
- F16B47/00—Suction cups for attaching purposes; Equivalent means using adhesives
- F16B47/003—Suction cups for attaching purposes; Equivalent means using adhesives using adhesives for attaching purposes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
액체금속취화 민감성 평가 방법이 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 테스트 강종으로 이루어진 제1 금속판 및 제2 금속판과, 상기 테스트 강종에 액체금속취화를 일으킬 수 있는지 확인하고자 하는 금속 분말 형태의 테스트 금속을 준비하는 단계; 상기 제1 금속판의 상면 중 일측 가장자리 영역에 상기 금속 분말을 도포하는 단계; 상기 금속 분말의 도포 영역이 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판 사이에 배치되도록 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판을 일부 겹쳐서 테이블 상에 배치하는 단계; 상기 금속 분말의 도포 영역을 제외한 영역에서 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판을 상호간에 구속 용접하는 단계; 상기 금속 분말의 도포 영역에서 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판을 상호간에 테스트 용접하되, 상기 테스트 용접은 용가재를 사용하지 않는 제살 용접인 단계; 및 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판의 테스트 용접부가 소정의 온도까지 냉각된 후에 상기 테스트 용접부에 발생한 미세 균열의 개수와 크기를 관찰하여 액체금속취화 민감성을 평가하는 단계를 포함하는 액체금속취화 민감성 평가 방법이 제공될 수 있다.A liquid metal embrittlement susceptibility evaluation method is disclosed. According to one aspect of the present invention, preparing a first metal plate and a second metal plate made of a test steel, and a test metal in the form of metal powder to determine whether liquid metal embrittlement can occur in the test steel; applying the metal powder to an edge region of one side of an upper surface of the first metal plate; placing the first metal plate and the second metal plate partially overlapped on a table so that an application area of the metal powder is disposed between the first metal plate and the second metal plate; constraining welding the first metal plate and the second metal plate to each other in an area other than an area where the metal powder is applied; test-welding the first metal plate and the second metal plate to each other in an area where the metal powder is applied, wherein the test welding is a zero welding step using no filler material; and evaluating liquid metal embrittlement susceptibility by observing the number and size of microcracks generated in the test welded portion after the test welded portion of the first and second metal plates is cooled to a predetermined temperature. An evaluation method may be provided.
Description
본 발명은 액체금속취화 민감성 평가 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for evaluating liquid metal embrittlement susceptibility.
액체금속취화(LME, Liquid Metal Embrittlement)란 액체 금속이 고체 금속의 결정립계로 침투하여 인장응력 하에서 미세 균열을 발생시킴으로써 고체 금속이 취화되는 현상을 의미한다.Liquid metal embrittlement (LME) means a phenomenon in which the solid metal is embrittled by penetrating the grain boundary of the solid metal and generating microcracks under tensile stress.
특히, 고체 금속의 표면이 다른 종류의 금속 분말에 의해 오염된 상태에서 용접되면 용접부에서 해당 금속 분말이 용접 열에 의해 용융되어 액체금속취화를 일으킬 수 있다.In particular, if the surface of the solid metal is welded in a state contaminated by other types of metal powder, the metal powder at the welded portion is melted by welding heat, causing liquid metal embrittlement.
하지만, 고체 금속마다 액체금속취화를 일으킬 수 있는 액체 금속의 종류가 상이하므로 용접 전에 이를 확인할 필요가 있다. 예를 들어, 오스테나이트계 강(austenitic steel)은 구리(Cu), 아연(Zn) 등에 의한 액체금속취화에 취약한 것으로 알려져 있다.However, since the type of liquid metal that can cause liquid metal embrittlement is different for each solid metal, it is necessary to check this before welding. For example, austenitic steel is known to be vulnerable to liquid metal embrittlement by copper (Cu), zinc (Zn), and the like.
또한, 특정 고체 금속에 액체금속취화를 일으킬 수 있는 액체 금속 간에도 해당 고체 금속에 발생시키는 미세 균열의 개수와 크기가 상이할 수도 있다.In addition, the number and size of micro-cracks generated in the solid metal may be different between liquid metals that may cause liquid metal embrittlement in a specific solid metal.
따라서, 고체 금속의 용접부에서 액체금속취화가 일어나는 것을 방지 또는 최대한 억제하기 위해서는, 용접이 이루어지는 작업장에 액체금속취화를 일으킬 수 있는 금속 반입을 차단하여야 하고, 이를 위해서는 해당 고체 금속에 액체금속취화를 일으킬 수 있는 액체 금속의 종류를 확인할 수 있으며 해당 고체 금속의 해당 액체 금속에 대한 액체금속취화 민감성, 즉 해당 액체 금속에 의해 해당 고체 금속에 발생할 수 있는 미세 균열의 개수와 크기 등을 평가할 수 있는 방법이 강구될 필요가 있다.Therefore, in order to prevent or maximally suppress liquid metal embrittlement from occurring at the welding part of solid metal, it is necessary to block the introduction of metal that can cause liquid metal embrittlement into the welding workplace. It is possible to identify the type of liquid metal that can be detected, and there is a method to evaluate the liquid metal embrittlement susceptibility of the solid metal to the corresponding liquid metal, that is, the number and size of microcracks that can occur in the solid metal by the corresponding liquid metal. need to be pursued
본 발명의 실시 예는 특정 금속의 용접부에 액체금속취화를 일으킬 수 있는 금속의 종류를 확인하고 액체금속취화 민감성을 평가할 수 있는 액체금속취화 민감성 평가 방법을 제공한다.Embodiments of the present invention provide a liquid metal embrittlement susceptibility evaluation method capable of identifying the type of metal that can cause liquid metal embrittlement in a welded part of a specific metal and evaluating the liquid metal embrittlement susceptibility.
본 발명의 일 측면에 따르면, 테스트 강종으로 이루어진 제1 금속판 및 제2 금속판과, 상기 테스트 강종에 액체금속취화를 일으킬 수 있는지 확인하고자 하는 금속 분말 형태의 테스트 금속을 준비하는 단계; 상기 제1 금속판의 상면 중 일측 가장자리 영역에 상기 금속 분말을 도포하는 단계; 상기 금속 분말의 도포 영역이 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판 사이에 배치되도록 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판을 일부 겹쳐서 테이블 상에 배치하는 단계; 상기 금속 분말의 도포 영역을 제외한 영역에서 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판을 상호간에 구속 용접하는 단계; 상기 금속 분말의 도포 영역에서 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판을 상호간에 테스트 용접하되, 상기 테스트 용접은 용가재를 사용하지 않는 제살 용접인 단계; 및 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판의 테스트 용접부가 소정의 온도까지 냉각된 후에 상기 테스트 용접부에 발생한 미세 균열의 개수와 크기를 관찰하여 액체금속취화 민감성을 평가하는 단계를 포함하는 액체금속취화 민감성 평가 방법이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, preparing a first metal plate and a second metal plate made of a test steel, and a test metal in the form of metal powder to determine whether liquid metal embrittlement can occur in the test steel; applying the metal powder to an edge region of one side of an upper surface of the first metal plate; placing the first metal plate and the second metal plate partially overlapped on a table so that an application area of the metal powder is disposed between the first metal plate and the second metal plate; constraining welding the first metal plate and the second metal plate to each other in an area other than an area where the metal powder is applied; test-welding the first metal plate and the second metal plate to each other in an area where the metal powder is applied, wherein the test welding is a zero welding step using no filler material; and evaluating liquid metal embrittlement susceptibility by observing the number and size of microcracks generated in the test welded portion after the test welded portion of the first and second metal plates is cooled to a predetermined temperature. An evaluation method may be provided.
상기 제1 금속판에 금속 분말을 도포하는 단계에서 상기 금속 분말을 도포하기 전 상기 금속 분말의 도포 영역에 접착제를 미리 도포할 수 있다.In the step of applying the metal powder to the first metal plate, an adhesive may be previously applied to an area where the metal powder is applied before applying the metal powder.
상기 금속 분말의 도포 영역은 상기 제1 금속판의 상면 중 우측 가장자리 영역에 형성되고, 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판을 상호간에 구속 용접하는 단계에서 상기 제1 금속판의 좌측 단부와 상기 테이블 사이와 상기 제2 금속판의 우측 단부와 상기 테이블 사이에서도 구속 용접을 실시할 수 있다.The application area of the metal powder is formed on a right edge area of the upper surface of the first metal plate, and in the step of restraining welding the first metal plate and the second metal plate to each other, between the left end of the first metal plate and the table Constraint welding may also be performed between the right end of the second metal plate and the table.
상기 테스트 용접은 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW, Gas Tungsten Arc Welding)일 수 있다.The test welding may be gas tungsten arc welding (GTAW).
상기 테스트 강종의 테스트 금속에 대한 액체금속취화 민감성 평가는 다양한 종류의 테스트 금속 간의 상대적인 평가로 이루어지되, 다양한 종류의 테스트 금속 간에 분말 입도, 도포 영역 및 용접 조건을 동일하게 할 수 있다.The liquid metal embrittlement susceptibility evaluation of the test steel type to the test metal is made by relative evaluation between various types of test metals, and powder particle size, application area, and welding conditions may be the same between various types of test metals.
본 발명의 실시 예에 따르면, 제1 금속판과 제2 금속판의 테스트 용접부에서 관찰되는 미세 균열의 개수와 크기를 기초로 테스트 금속에 의한 액체금속취화 발생 여부와 테스트 강종의 테스트 금속에 대한 액체금속취화 민감성을 평가할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, based on the number and size of microcracks observed in the test welds of the first and second metal plates, whether or not liquid metal embrittlement occurs due to the test metal and liquid metal embrittlement for the test metal of the test steel grade sensitivity can be assessed.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액체금속취화 민감성 평가 방법의 순서도이고,
도 2 내지 도 6은 도 1의 각 단계를 설명하기 위한 도면이다.1 is a flow chart of a liquid metal embrittlement susceptibility evaluation method according to an embodiment of the present invention,
2 to 6 are diagrams for explaining each step of FIG. 1 .
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시 예에서 사용되는 용어는, 명백히 다른 의미로 정의되어 있지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 일반적으로 이해될 수 있는 의미로 해석될 수 있으며, 단지 특정 실시 예를 설명하기 위한 것으로 볼 것이지 본 발명을 제한하고자 하는 의도가 있는 것은 아니다.Terms used in the embodiments of the present invention may be interpreted as meanings that can be generally understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless clearly defined otherwise, and only specific The examples are intended to be illustrative and are not intended to limit the present invention.
본 명세서에서, 단수형은 특별한 기재가 없는 한 복수형도 포함하는 것으로 볼 것이다.In this specification, the singular form will be considered to include the plural form as well, unless otherwise specified.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 기재된 경우, 해당 부분은 다른 구성요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다.In addition, when a part is described as "including" a certain component, it means that the corresponding part may further include other components.
또한, 어떤 구성요소 "상"으로 기재된 경우, 해당 구성요소의 위 또는 아래를 의미하고, 반드시 중력 방향을 기준으로 상측에 위치하는 것을 의미하는 것은 아니다.In addition, when a component is described as "on", it means above or below the corresponding component, and does not necessarily mean that it is located on the upper side relative to the direction of gravity.
또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결" 또는 "결합"된다고 기재된 경우, 해당 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결 또는 결합되는 경우뿐만 아니라, 해당 구성요소가 또 다른 구성요소를 통해 간접적으로 연결 또는 결합되는 경우도 포함할 수 있다.Also, when a component is described as being “connected” or “coupled” to another component, that component is not only directly connected to or coupled to another component, but also indirectly through another component. It may also include the case of being connected or combined with.
또한, 어떤 구성요소를 설명하는데 있어서 제1, 제2 등의 용어를 사용할 수 있지만, 이러한 용어는 해당 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등을 한정하고자 하는 것은 아니다.In addition, although terms such as first and second may be used to describe a certain component, these terms are only used to distinguish the corresponding component from other components, and the essence or sequence of the corresponding component is determined by the term. or order, etc., is not intended to be limiting.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 액체금속취화 민감성 평가 방법의 순서도이고, 도 2 내지 도 6은 도 1의 각 단계를 설명하기 위한 도면이다.1 is a flowchart of a liquid metal embrittlement susceptibility evaluation method according to an embodiment of the present invention, and FIGS. 2 to 6 are diagrams for explaining each step of FIG. 1 .
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 액체금속취화 민감성 평가 방법은 제1 금속판, 제2 금속판 및 금속 분말을 준비하는 단계(S100), 제1 금속판에 금속 분말을 도포하는 단계(S200), 제1 금속판과 제2 금속판을 상호간에 일부 겹쳐지도록 테이블 상에 배치하는 단계(S300), 제1 금속판과 제2 금속판을 상호간에 구속 용접하는 단계(S400), 제1 금속판과 제2 금속판을 상호간에 제살 용접법에 의해 테스트 용접하는 단계(S500), 및 제1 금속판과 제2 금속판의 테스트 용접부에 발생한 미세 균열의 개수와 크기를 관찰하여 액체금속취화 민감성을 평가하는 단계(S600)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, the liquid metal embrittlement susceptibility evaluation method according to an embodiment of the present invention includes preparing a first metal plate, a second metal plate, and metal powder (S100), and applying the metal powder to the first metal plate (S100). S200), arranging the first metal plate and the second metal plate on a table so as to partially overlap each other (S300), constraining and welding the first metal plate and the second metal plate to each other (S400), and the first metal plate and the second metal plate. A step of test-welding the metal plates to each other by a welding method (S500), and a step (S600) of evaluating the susceptibility to liquid metal embrittlement by observing the number and size of microcracks generated in the test welds of the first metal plate and the second metal plate. can include
먼저, 도 2에 도시된 것처럼, 제1 금속판(10), 제2 금속판(20) 및 금속 분말(30)을 준비할 수 있고(S100), 제1 금속판(10)의 상면 중 우측 가장자리 영역(A)에 금속 분말(30)을 도포할 수 있다(S200).First, as shown in FIG. 2, the
제1 금속판(10) 및 제2 금속판(20)은 서로 동일한 강종, 즉 테스트 강종으로 이루어질 수 있다.The
그 결과, 미세 균열의 관찰 범위가 2배로 확장될 수 있고, 서로 다른 강종으로 이루어진 경우에 발생할 수 있는 미세 균열의 다른 요인을 배제할 수 있다.As a result, the observation range of microcracks can be doubled, and other factors of microcracks that can occur when made of different types of steel can be excluded.
테스트 강종은 오스테나이트계 강, 예를 들어 스테인리스 304, 스테인리스 316 등을 포함할 수 있다.The test steel grade may include an austenitic steel such as stainless 304, stainless 316, and the like.
금속 분말(30)은 테스트 강종에 액체금속취화를 일으킬 수 있는지 확인하고자 하는 테스트 금속으로 이루어질 수 있다.The
테스트 금속은 구리(Cu), 아연(Zn), 납(Pb) 등을 포함할 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고, 액체금속취화를 일으킬 수 있는지 확인하고자 하는 모든 금속을 포함할 수 있다. 예를 들어, 테스트 강종이 생산 후 용접될 때까지 거치는 작업장에서 취급될 수 있는 모든 금속이 이에 포함될 수 있다.The test metal may include copper (Cu), zinc (Zn), lead (Pb), and the like, but is not necessarily limited thereto, and may include any metal to be checked for causing liquid metal embrittlement. For example, all metals that can be handled in a workshop from production to welding of test steels may be included.
또한, 금속 분말(30)이 제1 금속판(10)에 도포되기 전 금속 분말(30)의 도포 영역(A)에는 금속 분말(30)이 잘 붙을 수 있도록 접착제가 미리 도포될 수도 있다.Also, before the
한편, 제1 금속판(10)과 제2 금속판(20) 각각의 가로와 세로 길이는 150mm와 250mm일 수 있고, 금속 분말(30)의 도포 영역(A)의 가로와 세로 길이는 5mm와 100mm일 수 있으며, 금속 분말(30)은 아연(Zn)인 경우에 0.1g만큼 도포될 수 있다. 여기서, 가로와 세로는 명세서에 다른 특별한 설명이 없으면 도면을 기준으로 설정된 것으로 본다.Meanwhile, the horizontal and vertical lengths of the
다음으로, 도 3에 도시된 것처럼, 제1 금속판(10)과 제2 금속판(20)을 상호간에 일부 겹쳐져서 금속 분말(30)의 도포 영역(A)이 제1 금속판(10)과 제2 금속판(20) 사이에 배치되도록 테이블(40) 상에 배치할 수 있다(S300).Next, as shown in FIG. 3, the
제1 금속판(10)은 테이블(40)의 상면에 안착될 수 있고, 제2 금속판(20)은 좌측 단부가 제1 금속판(10)의 우측 단부 상에 배치되어 테이블(40) 상에 경사지게 배치될 수 있다.The
테이블(40)은 후속 단계에서 실시되는 구속 용접이 가능한 금속으로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 테스트 강종으로 이루어질 수 있다. 그 결과, 테스트 강종과 다른 강종으로 이루어진 경우에 발생할 수 있는 미세 균열의 다른 요인을 배제할 수 있다.The table 40 may be made of a metal capable of constraining welding performed in a subsequent step, and preferably made of a test steel. As a result, it is possible to exclude other factors of microcracks that may occur when the test steel is made of a different steel grade.
한편, 제1 금속판(10)에서 제2 금속판(20)에 의해 덮이는 부분의 가로 길이는 금속 분말(30)의 도포 영역(A)의 가로 길이보다 클 수 있고, 테이블(40)의 두께는 제1 금속판(10) 또는 제2 금속판(20)의 두께보다 클 수 있다. 예를 들어, 제1 금속판(10)에서 제2 금속판(20)에 의해 덮이는 부분의 가로 길이는 6mm일 수 있고, 테이블(40)의 두께는 5mm 이상일 수 있다.Meanwhile, the horizontal length of the portion of the
다음으로, 도 4에 도시된 것처럼, 금속 분말(30)의 도포 영역(A)을 제외한 영역에서 제1 금속판(10)과 제2 금속판(20)을 상호간에 구속 용접할 수 있다(S400).Next, as shown in FIG. 4 , the
구속 용접은 태크 용접(tack welding)일 수 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.Constraint welding may be tack welding, but is not necessarily limited thereto.
또한, 구속 용접(B)은 제1 금속판(10)의 좌측 단부와 테이블(40) 사이, 및 제2 금속판(20)의 우측 단부와 테이블(40) 사이에서도 이루어질 수 있다.In addition, the restraint welding (B) may also be made between the left end of the
다음으로, 도 5에 도시된 것처럼, 금속 분말(30)의 도포 영역(A)에서 제1 금속판(10)과 제2 금속판(20)을 상호간에 제살 용접법에 의해 테스트 용접할 수 있다(S500). Next, as shown in FIG. 5 , the
즉, 테스트 용접(C)은 용가재를 사용하지 않고 모재, 즉 제1 금속판(10)과 제2 금속판(20)를 용융시켜 접합하는 제살 용접으로 이루어질 수 있고, 예를 들어 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW, Gas Tungsten Arc Welding)으로 이루어질 수 있다.That is, the test welding (C) may be performed by melting welding in which the base materials, that is, the
따라서, 용가재를 사용함으로 인해 야기될 수 있는 다른 요인에 의한 미세 균열 발생을 배제할 수 있다.Therefore, it is possible to exclude the occurrence of microcracks due to other factors that may be caused by the use of the filler material.
한편, 테스트 용접 시에 용접 입열량은 0.5kJ/mm일 수 있고, 테스트 용접(C)의 세로 길이는 금속 분말(30)의 도포 영역(A)의 세로 길이, 예를 들어 100mm보다 클 수 있다. 예를 들어, 테스트 용접(C)의 세로 길이는 120mm일 수 있다.On the other hand, during the test welding, the welding heat input may be 0.5 kJ/mm, and the vertical length of the test welding (C) may be greater than the vertical length of the application area (A) of the
다음으로, 제1 금속판(10)과 제2 금속판(20)의 테스트 용접부가 소정의 온도, 예를 들어 용접 이전 온도까지 냉각된 후에 테스트 용접부에 발생한 미세 균열의 개수와 크기를 관찰하여 테스트 강종의 테스트 금속에 대한 액체금속취화 민감성을 평가할 수 있다(S600).Next, after the test welded portion of the
제1 금속판(10)과 제2 금속판(20)의 테스트 용접부는 용접 후 냉각되는 과정에서 수축하려고 하지만 구속 용접(B)에 의해 구속된 상태이므로 테스트 용접부에 인장 응력이 발생할 수 있다. 따라서, 테스트 용접 시 용융된 테스트 금속이 테스트 강종의 결정립계로 침투하여 미세 균열을 발생시킬 수 있는 것이다.Although the test welded portion of the
미세 균열의 개수 및 길이는 공구현미경, 침투탐상검사 등을 통해 관찰될 수 있다.The number and length of microcracks can be observed through a tool microscope, penetrant inspection, and the like.
참고로, 도 6은 본 발명에 따라 테스트를 실제로 진행한 결과 304L 스테인리스 강에서 아연(Zn)에 의해 생성된 미세 균열의 모습을 촬영한 사진이다.For reference, FIG. 6 is a photograph of microcracks generated by zinc (Zn) in 304L stainless steel as a result of actually conducting a test according to the present invention.
한편, 테스트 강종의 테스트 금속에 대한 액체금속취화 민감성 평가는 다양한 종류의 테스트 금속 간의 상대적인 평가로 이루어질 수 있다. 이때, 다양한 종류의 테스트 금속 간에는 분말 입도, 도포 영역, 용접 조건 등과 같은 테스트 조건을 동일하게 할 수 있다.Meanwhile, the liquid metal embrittlement susceptibility evaluation of the test steel type to the test metal may be performed by relative evaluation between various types of test metals. At this time, test conditions such as powder particle size, application area, and welding conditions may be the same between various types of test metals.
일 예로, 테스트 강종을 스테인리스 304로 하고 테스트 금속을 아연(Zn), 구리(Cu) 및 납(Pb)으로 변경하면서 각각 테스트를 진행한 결과, 아연(Zn) 및 구리(Cu)를 도포한 경우에만 스테인리스 304에 미세 균열이 관찰되면, 테스트 금속 중 아연(Zn) 및 구리(Cu)만이 스테인리스 304에 액체금속취화를 일으킬 수 있는 것으로 평가할 수 있다.For example, when the test steel type is stainless steel 304 and the test metal is changed to zinc (Zn), copper (Cu), and lead (Pb), as a result of each test, zinc (Zn) and copper (Cu) are applied. If microcracks are observed in stainless steel 304 only, it can be evaluated that only zinc (Zn) and copper (Cu) among the test metals can cause liquid metal embrittlement in stainless steel 304.
이 경우, 테스트 금속을 아연(Zn)으로 한 경우에 스테인리스 304에서 관찰되는 미세 균열의 개수 및 크기를 테스트 금속을 구리(Cu)로 한 경우에 스테인리스 304에서 관찰되는 미세 균열의 개수 및 크기와 비교함으로써, 스테인리스 304가 아연(Zn)과 구리(Cu) 중 어느 것에 대하여 액체금속취화 민감성이 큰지 평가할 수도 있다.In this case, the number and size of microcracks observed in stainless steel 304 when zinc (Zn) was used as the test metal were compared with the number and size of microcracks observed in stainless steel 304 when copper (Cu) was used as the test metal. By doing so, it is also possible to evaluate whether stainless steel 304 is highly sensitive to liquid metal embrittlement with respect to zinc (Zn) and copper (Cu).
다른 예로, 아연(Zn)이 스테인리스 304 및 스테인리스 316에 액체금속취화를 일으킬 수 있는 것으로 평가되면, 테스트 금속을 아연(Zn)으로 하고 테스트 강종을 스테인리스 304 및 스테인리스 316으로 변경하면서 각각 테스트를 진행한 후에 스테인리스 304 및 스테인리스 316에서 각각 관찰되는 미세 균열의 개수와 크기를 비교함으로써, 스테인리스 304와 스테인리스 316 중 어느 것이 아연(Zn)에 대한 액체금속취화 민감성이 큰지 평가할 수도 있다. 즉, 액체금속취화 민감성 평가는 다양한 종류의 테스트 강종 간의 상대적인 평가로 이루어질 수도 있다.As another example, if zinc (Zn) is evaluated to cause liquid metal embrittlement in stainless steel 304 and stainless steel 316, the test metal is zinc (Zn) and the test steel type is changed to stainless steel 304 and stainless steel 316, respectively. Later, by comparing the number and size of microcracks observed in stainless steel 304 and stainless steel 316, respectively, it can be evaluated which of stainless steel 304 and stainless steel 316 is more sensitive to liquid metal embrittlement for zinc (Zn). That is, the liquid metal embrittlement susceptibility evaluation may be made by relative evaluation among various types of test steel.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 청구범위에 기재된 본 발명의 기술사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 실시 예를 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Although the above has been described with a focus on preferred embodiments of the present invention, this is only an example and does not limit the present invention. Those skilled in the art to which the present invention pertains can modify and change the embodiments in various ways by adding, changing, deleting, or adding components within the scope that does not deviate from the spirit of the present invention described in the claims. It will be possible, and this will also be said to be included within the scope of the present invention.
10: 제1 금속판
20: 제2 금속판
30: 금속 분말
40: 테이블10: first metal plate 20: second metal plate
30: metal powder 40: table
Claims (5)
상기 제1 금속판의 상면 중 일측 가장자리 영역에 상기 금속 분말을 도포하는 단계;
상기 금속 분말의 도포 영역이 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판 사이에 배치되도록 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판을 일부 겹쳐서 테이블 상에 배치하는 단계;
상기 금속 분말의 도포 영역을 제외한 영역에서 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판을 상호간에 구속 용접하는 단계;
상기 금속 분말의 도포 영역에서 상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판을 상호간에 테스트 용접하되, 상기 테스트 용접은 용가재를 사용하지 않는 제살 용접인 단계; 및
상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판의 테스트 용접부가 소정의 온도까지 냉각된 후에 상기 테스트 용접부에 발생한 미세 균열의 개수와 크기를 관찰하여 액체금속취화 민감성을 평가하는 단계를 포함하는 액체금속취화 민감성 평가 방법.Preparing a first metal plate and a second metal plate made of a test steel grade, and a test metal in the form of metal powder to be checked whether liquid metal embrittlement can occur in the test steel grade;
applying the metal powder to an edge region of one side of an upper surface of the first metal plate;
placing the first metal plate and the second metal plate partially overlapped on a table so that an application area of the metal powder is disposed between the first metal plate and the second metal plate;
constraining welding the first metal plate and the second metal plate to each other in an area other than an area where the metal powder is applied;
test-welding the first metal plate and the second metal plate to each other in an area where the metal powder is applied, wherein the test welding is a non-filling welding step; and
Liquid metal embrittlement susceptibility evaluation comprising the step of evaluating liquid metal embrittlement susceptibility by observing the number and size of microcracks generated in the test welded portion after the test welded portion of the first and second metal plates is cooled to a predetermined temperature. method.
상기 제1 금속판에 금속 분말을 도포하는 단계에서 상기 금속 분말을 도포하기 전 상기 금속 분말의 도포 영역에 접착제를 미리 도포하는 액체금속취화 민감성 평가 방법.According to claim 1,
Liquid metal embrittlement susceptibility evaluation method of applying an adhesive in advance to the area where the metal powder is applied before applying the metal powder in the step of applying the metal powder to the first metal plate.
상기 금속 분말의 도포 영역은 상기 제1 금속판의 상면 중 우측 가장자리 영역에 형성되고,
상기 제1 금속판과 상기 제2 금속판을 상호간에 구속 용접하는 단계에서 상기 제1 금속판의 좌측 단부와 상기 테이블 사이와 상기 제2 금속판의 우측 단부와 상기 테이블 사이에서도 구속 용접을 실시하는 액체금속취화 민감성 평가 방법.According to claim 1,
The application area of the metal powder is formed in a right edge area of the upper surface of the first metal plate,
In the step of restraining welding the first metal plate and the second metal plate to each other, liquid metal embrittlement sensitivity in which restraint welding is also performed between the left end of the first metal plate and the table and between the right end of the second metal plate and the table. Assessment Methods.
상기 테스트 용접은 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW, Gas Tungsten Arc Welding)인 액체금속취화 민감성 평가 방법.According to claim 1,
The test welding is gas tungsten arc welding (GTAW, Gas Tungsten Arc Welding), a liquid metal embrittlement susceptibility evaluation method.
상기 테스트 강종의 테스트 금속에 대한 액체금속취화 민감성 평가는 다양한 종류의 테스트 금속 간의 상대적인 평가로 이루어지되, 다양한 종류의 테스트 금속 간에 분말 입도, 도포 영역 및 용접 조건을 동일하게 하는 액체금속취화 민감성 평가 방법.According to claim 1,
The liquid metal embrittlement susceptibility evaluation of the test steel type for the test metal is made by relative evaluation between various types of test metals, and the liquid metal embrittlement sensitivity evaluation method in which the powder particle size, application area and welding conditions are the same among various types of test metals .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210144247A KR20230060041A (en) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | Method for testing liquid metal embrittlement sensitivity |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210144247A KR20230060041A (en) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | Method for testing liquid metal embrittlement sensitivity |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20230060041A true KR20230060041A (en) | 2023-05-04 |
Family
ID=86379915
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210144247A KR20230060041A (en) | 2021-10-27 | 2021-10-27 | Method for testing liquid metal embrittlement sensitivity |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20230060041A (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102200155B1 (en) | 2019-12-06 | 2021-01-07 | 주식회사 포스코 | Method for manufacturing of welded structure, and welded structure manufactured by thereof |
-
2021
- 2021-10-27 KR KR1020210144247A patent/KR20230060041A/en unknown
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102200155B1 (en) | 2019-12-06 | 2021-01-07 | 주식회사 포스코 | Method for manufacturing of welded structure, and welded structure manufactured by thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9873171B2 (en) | Method for holding brazing material during a brazing operation | |
RU2452779C2 (en) | Welded structures from rustproof alloys in structures and pipelines from carbon steel sustaining high axial plastic strains | |
KR20230060041A (en) | Method for testing liquid metal embrittlement sensitivity | |
Kasuya et al. | Hydrogen distribution in multipass submerged arc weld metals | |
Mician et al. | Repairs of damaged castings made of graphitic cast iron by means of brazing | |
JP6809327B2 (en) | Strength test method for spot welds | |
Jin et al. | Effect of Process Parameters and Nugget Growth Rate on Liquid Metal Embrittlement (LME) Cracking in the Resistance Spot Welding of Zinc-Coated Steels | |
Branza et al. | A microstructural and low-cycle fatigue investigation of weld-repaired heat-resistant cast steels | |
Sorgente et al. | Evaluation of the strain behaviour of butt joints on AZ31 magnesium alloy thin sheets welded by Nd: YAG laser | |
Hanning et al. | Measurement of the thermal cycle in the base metal heat affected zone of cast ATI® 718PlusTM during manual multi-pass TIG welding | |
Bakir et al. | Preliminary study to investigate the applicability of optical strain measurement technique for the detection of hot cracks in laser metal deposited layers | |
Evci et al. | Effect of welding wire and groove angle on mechanical properties of high strength steel welded joints: Einfluss von Schweißzusatzdraht und Fugenwinkel auf die mechanischen Eigenschaften von Schweißverbindungen aus hochfestem Stahl | |
Adamiec et al. | Effect of MIG welding method choice on hot cracking occurrence in EN AW 6082 aluminium alloys | |
WO2023127405A1 (en) | Method for evaluating susceptibility to liquid metal embrittlement cracking in resistance spot welded portion of steel plate | |
Riggs | Multi-scale computational modeling of Ni-base superalloy brazed joints for gas turbine applications | |
Sukarman et al. | Welding Quality Assessment for Oil and Gas Industry by Comparison of Mechanical Testing Properties and Microstructure Analysis | |
Kumar et al. | Investigation on dissimilar metal welding of stainless steel 316L and dild steel A-2062 using GTAW | |
Nayak et al. | Investigation of Mechanical Properties of high Thickness Brass by TIG Welding | |
Tiyasri et al. | Welding procedure development for welding of high strength carbon steel cladded with austenitic stainless steel 316L by using overmatching filler metal | |
Xu et al. | Toughness of EW Pipe Seam Welds of Contemporary Steels | |
Purwaningrum et al. | An Experimental Study on Effect of T-Joint’s Root Gap on Welding Properties | |
Vieltorf et al. | Online Detection of Part Fit-Up and Mating Variations in Friction Stir Welding | |
Ghosh et al. | Parametric optimization of dissimilar delding of AISI 409 ferritic stainless steel to AISI 316L austenitic stainless steel by using PCA method | |
N Rajeswara Rao | Effects of new and recycle electrodes on the mechanical properties of shielded metal arc welding (SMAW)/N Rajeswara Rao Apparow | |
Siefert et al. | Effect of PWHT on the Fracture Toughness and Burst Test Response of Grade 91 Tube Weldments |