다중 용접 구조강의 초음파 충격 처리

본 연구는 고장력 구조용 강철의 플럭스 코어드 아크 용접 시 두 가지 초음파 충격 처리(UIT) 전략을 평가했습니다. 첫 번째는 용접 후 표면 처리(top-surface peening)이고, 두 번째는 연속적인 용접 패스 사이에 층간 처리(interlayer peening)를 적용하는 방식입니다. 표면 UIT는 표면 경도를 130% 이상 증가시키고 최대 582 MPa의 압축 잔류 응력을 유도하여 심각한 소성 변형 및 가공 경화 효과를 보였습니다. 반면, 층간 UIT는 평균 미세 경도나 압축 잔류 응력에서 유사한 증가를 보이지 않았습니다. 대신 층간 UIT는 용접 금속 미세 구조를 변형시켜 주상정 영역 사이에 등축정 형성을 촉진했습니다. 이는 UIT에 의해 유도된 변형이 후속 용접 패스에서 주상정 성장을 방해했음을 시사합니다. 또한 층간 UIT는 용접 변형을 크게 줄여, 용접 후 5.5°였던 변형 각도를 1.2° 미만으로 감소시켰습니다. 표면 UIT는 변형 각도를 약 3.5°로 줄였습니다. 이러한 결과는 표면 무결성 및 피로 저항성 강화가 필요한 경우 표면 UIT가 선호될 수 있음을 나타냅니다. 반면, 층간 UIT는 용접 빌드업 과정에서 변형 제어 및 미세 구조 엔지니어링에 이점을 제공합니다.