| 초록 |
국제해사기구(IMO)는 선박의 운항시 발생하는 온실가스를 제한하는 국제 규약의 제정을 지속적으로 추진해 왔으며, 2016년 이후 건조되는 선박에 대해서는 질소산화물(NOx) Tier III를 적용하고 있다. LNG 연료추진선박 등의 친환경 연료로 선박을 추진을 통하여 강력한 환경 규제에 대응하고 있으므로 지속적인 확장이 될 것으로 예상된다. 친환경 LNG 탱크에 사용되는 대표적인 소재는 알루미늄, 스테인리스강, 9% 니켈강이 있으며, 최근에는 고망간강, 5%-7% 니켈강 등의 개발 연구도 함께 진행되고 있다. 9% 니켈강 관련 용접연구에 관하여 기존의 연구는 용접부의 강도, 피로파괴 그리고 용접부 비파괴 검사에 많은 연구가 진행되고 있다. 특히나 GMAW 용접을 통한 9% 니켈강 용접은 생산성 증가를 위해 전류를 증가하면 고온균열 및 아크 불안정으로 용접불량이 발생하며, 용접 재료와 모재간의 상이한 화학성분에 의해 모재 희석이 높으면 강도가 저하되거나 균열이 다량 발생한다고 보고되고 있다. 이러한 용접부의 고온균열, 극저온 물성 특성 등을 해결하기 위해 여러가지 인코넬 또는 하스텔로이계 와이어가 개발되고 있으, 각 와이어의 특성에 대한 명확한 결과 도출이 없어 적용에 대한 어려움이 있다. 따라서 본 연구에서는 LNG 저장 탱크에 사용되는 두께 15mm의 9% 니켈강에 대하여 적용 가능한 용접와이어에 따른 GMAW 다층용접을 실행한 후 용접부 및 열영향부, 모재에 대한 용접 특성을 비교하였다. 용접은 V-Groove 개선을 통해 총 7-8pass 용접을 수행하였으며, 와이어 종류에 따른 용접부를 각각 바레스트레인실험, 극저온(-192'C) 인장시험, 극저온 충격시험, 미세조직 분석 등을 통하여 물성 비교평가를 수행하였다. |
