정의
모재에서 용접시 융착되지 않았지만 용접열에 의해 미세조직 및 기계적 성질이 변화된 영역을 말한다.
많은 사람들이 HAZ를 융합 영역과 혼동합니다.
용융부는 용융 및 응고 과정에서 화학적, 야금학적 변형이 많아 열이나 온도의 영향을 받지만 HAZ는 아닙니다.
이러한 정의의 차이점을 더 잘 이해하려면 아래 그림을 참조하십시오.
HAZ의 약점
HAZ는 HAZ의 약점이 될 수 있는 영역입니다. 정상적인 조건에서 충분히 강할 용접 조인트.
이것은 용접 금속(WM)보다 HAZ가 덜 저항력이 있을 뿐만 아니라 결함의 원인이자 치명적인 파손의 원인이 될 수 있는 탄소강에서 일반적입니다.
WM보다 저항력이 낮지만 용접 절차의 자격은 HAZ가 더 강하거나 최소한 원래 모재의 특성을 보존해야 합니다.
탄소강의 HAZ 취약성에 대한 몇 가지 이유는 다음과 같이 볼 수 있습니다.
- HAZ의 입자는 열과 피크 온도로 인해 성장합니다. 거친 입자의 미세구조는 저온에서 인성이 낮고 일반적으로 내식성이 낮습니다.
- 열은 또한 시멘타이트와 같은 강철 구성요소의 유착 및 구형화를 촉진하여 기계적 강도를 감소시킵니다.
- 용접의 일반적인 열 순환과 HAZ의 급속 냉각은 마르텐사이트로 알려진 단단하고 부서지기 쉬운 결정 구조의 형성을 돕고 향상시킬 수 있습니다.
- 생성된 마르텐사이트 구조는 수소 흡수 및 균열(냉간 균열)의 기본입니다. 이 균열은 일반적으로 사람의 눈에는 보이지 않지만 성능을 심각하게 저하시키거나 장비 수명을 단축시킬 수 있습니다.
- 새로운 마텐자이트 조직으로 인한 경도 증가는 부식 및 내충격성을 감소시킵니다.
한 가지 관찰은 우리의 전통적인 패러다임과 달리 다른 유형의 재료가 더 강한 HAZ를 가질 수 있다는 것입니다. 결과적으로 다른 고려 사항이 적용될 수 있습니다.
HAZ 영역
위의 취화 개념은 일반적입니다. 재료마다 다를 뿐만 아니라 HAZ 자체 내에서도 변형이 있습니다.
GRONG & AKSELSEN, 단일 패스 용접은 피크 온도에 따라 5개의 매우 특징적인 영역으로 나눌 수 있습니다.
- 부분적으로 용융된 영역: 융점 근처의 온도.
- 거친 입자 영역: 1100ºC 이상의 최고 온도.
- 세립 영역: 임계 변태 온도 바로 위의 피크 온도.
- 임계 간 영역: 임계 변태 온도보다 약간 낮은 피크 온도.
- 아임계 영역: AC1 또는 AR1 온도보다 약간 낮은 피크 온도.
아래의 표현은 열 분포, 도달한 최고 온도 및 지역 분할 사이의 완벽한 유추를 제공합니다.
다중 패스 용접은 다음 패스가 이전 패스를 템퍼링하기 때문에 자연스럽게 해석이 더 복잡해집니다.
위 주제의 일반화는 이해를 돕기 위한 것이며(교과서) 품질 관리 노력을 지시하기 위한 것일 뿐입니다.
HAZ의 확장
HAZ는 모재에서 열(온도)의 영향을 받는 영역이며 가열 영역과 동의어가 아니라는 점에 유의해야 합니다.
온도가 상승한 영역은 훨씬 더 크지만 열에 의해 "영향을 받는" 또는 "손상된" 영역만 HAZ로 간주합니다.
HAZ 표시가 있는 아래 두 개의 매크로그래프를 참조하십시오. 오른쪽의 매크로는 HAZ의 훨씬 더 어두운 색상을 감안할 때 훨씬 더 분명합니다.
재질 속성의 변경은 주로
- 기본 재질에 따라 달라집니다.
- 열전도 계수.
- 예열 온도.
- 열 입력.
모재
HAZ 특성은 근본적으로 열순환과 열분포에 의존한다. 그리고 그것은 모재의 종류와 용접 절차에 따라 다릅니다.
용접되는 금속의 종류에 따라 열 사이클의 영향이 많이 달라질 수 있습니다.
이 경우 비변형 금속(예: 알루미늄)의 경우 가장 현저한 구조적 변화는 결정립 성장(또는 가공 경화된 합금의 경우 어닐링)입니다.
열전도 계수
열 모재의 전도성이 큰 역할을 합니다.
계수가 높으면 재료의 냉각 속도가 빠르고 열 영향 영역이 작습니다.
낮은 계수는 더 높은 열 집중도, 더 느린 냉각 속도 및 결과적으로 더 높은 HAZ를 초래합니다.
열 입력(용접 공정에 의한)
용접 과정에 의해 도입되는 열의 양은 중요한 역할을 합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
- 가스 용접은 열 입력이 높기 때문에 HAZ 크기가 증가합니다.
- 반면에 레이저 용접은 매우 집중적이고 제한된 열량을 제공하므로 작은 HAZ가 발생합니다.
- 아크용접은 이 두 극단 사이에 있으며, 입열량에 따라 각 공정의 편차가 크다.
영어 버전
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