Al5083의 대전류 GMA용접 특성 평가

Abstract

LNG 소비의 급증으로 전 세계 LNG 매장량의 30%를 차지하고 있는 북극의 LNG 가스전 개발이 활발히 진행되고 있다. 극지 운항시 LNG선은 열악한 운항조건으로 인한 독립탱크 방식의 선호로Self-supporting Prismatic shape IMO type-B (SPB) LNG 탱크의 필요성이 증가하고 있다. SPB-LNG탱크는 알루미늄으로 제작되는데, 알루미늄은 고체상태 일 때 보다 액체상태에서 약 20배의 수소 용해도를 가진다. 이는 알루미늄의 용접 시 기공의 주된 원인으로 액체 상태에서 침투된 수소가 재응고 될 때 빠져나가지 못해서 발생 된다. 이는 입열량을 높이거나 용접속도를 늦춤으로써 해결 할 수 있다. 이를 위하여 대전류 GMA용접 공정을 적용하였다. 본 연구는 SPB LNG 탱크의 소재인 Al5083 25mmt 용접 시 발생하는 기공 및 균열의 문제를 최소화 하고 완전용입을 얻는 것기 위한 것으로 먼저 Bead On Plate용접을 수행하여 공정변수가 비드형상에 미치는 영향을 분석하여 송급속도 및 전압에 따른 용입깊이 및 여성높이를 확인하고, 그에 따른 V-Groove 개선각을 결정하였다. 개선된 V-Groove로 25mmt 용접 시 충분한 여성높이와 완전한 용입을 2pass 이내에 만족할 수 있는 대전류 GMA 용접공정을 제시하였다.