표면개질이 확산용접부 기계물성에 미치는 영향
저자
사인진(Injin Sah) ; 황종배(Jong-Bae Hwang) ; 박재환(Jaehwan Park) ; 김응선(Eung-Seon Kim)
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
2021
작성언어
Korean
주제어
KDC
550
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
2-2(1쪽)
제공처
고온로 중간열교환기로 판형열교환기가 고려되고 있다.<sup>(1,2)</sup> 판형열교환기는 확산용접 방법을 이용하여 얇은 시트를 접합하여 제작된다. 통상기술로 제작된 확산용접부의 접합계면은 접합계면을 따라 형성된 이차상으로 인해 외부하중에 취약하다.<sup>(3-5)</sup> 본 연구에서는 확산용접부 접합계면 미세조직과 기계적 물성 향상을 위한 표면개질 방법을 제안하였다. 전자현미경 분석을 통해 접합계면에 크롬에 의한 탄화물과 알루미늄에 의한 산화물이 거의 형성되지 않는 것을 확인하였다. 이는 접합계면을 가로지르는 결정립계 이동을 촉진시켰고, 접합계면 영역의 미세조직이 접합계면에서 떨어진 영역의 미세조직과 유사하게 만들었다. 상온과 고온 인장실험에서 확산용접부는 모재 수준의 인장강도와 연신율을 보였다. 파단은 접합계면과 떨어진 인장시편 표점영역 안에서 발생하였다. 800 ℃에서 수행된 예비 응력-파단실험에서 확산용접부의 파단강도는 모재의 파단강도 범위 내에 포함되었다.
더보기Plate-type heat exchangers are expected to be applied in an intermediate heat exchanger (IHX) in high-temperature reactors (HTRs).<sup>(1,2)</sup> Plate-type heat exchangers are manufactured by joining thin sheets through diffusion welding method. Following the conventional method in manufacturing the diffusion weldment, the interface is vulnerable to external loading condition due to secondary precipitates formed along the interface.<sup>(3-5)</sup> A surface modification method is proposed in this study to improve the microstructural feature and mechanical properties of the interface. It was revealed in microscopic analysis that the interface is almost free from Cr-rich carbides and Al-rich oxides. This facilitates the grain boundary migration across the interface, and in turn the microstructure of the interface region becomes similar to that of regions remote from the interface. Fracture occurred at a location away from the interface in the gauge section of tension specimens. In room- and high-temperature tensile test, tensile strength and elongation of the diffusion weldment are similar to those of the as-received alloy. In preliminary stress-rupture test at 800 ℃, rupture strengths of the diffusion weldment fall within the range of the as-received alloy.
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