Abstract
In the fabrication of steel bridges, blast cleaning prior to painting is carried out on the steel members to clean the forged surface and to increase the adhesive property of the applied painting systems. The effect of blast cleaning on the fatigue strength improvement of the weld joints, however, is not clear. In this study, Almen strips and steel specimens were blast-treated, conforming to ten types of blast-cleaning conditions deducted from the blast-cleaning conditions of seven steel structure fabrication companies. The arc height, roughness, hardness, and compressive residual stress were measured before and after the implementation of the ten blast-cleaning methods, and the relationship between the blast conditions and the measured values was studied. The geometry of the weld toe and the compressive residual stress near the weld toe were also measured before and after the blast cleaning of the butt-welded joints, and fatigue tests were carried out on the butt weld joints. The test results showed that blast cleaning significantly increases the fatigue strength and limit.
강교 제작에는 녹, 흑피 등의 이물질 제거 및 도료의 부착성 증대를 위하여 도장 전 블라스트 표면처리가 실시되고 있지만, 이러한 강교 도장용 블라스트 처리가 용접이음의 피로강도에 미치는 영향에 대한 검토는 미흡한 실정이다. 이에 본 연구에서는 강교 제작시 사용되는 블라스트 처리조건에 의한 압축잔류응력 도입량을 정량적으로 평가하고, 압축잔류응력에 의한 용접이음의 피로강도 향상 정도를 검토하기 위하여, 먼저 국내 7개 강구조물 제작사의 블라스트 처리조건을 조사하였다. 이를 근거로 도출한 10가지의 블라스트 처리조건별 알멘스트립의 아크하이트와 강재시편의 표면조도, 경도 및 잔류응력을 측정하여, 이들 측정값과 블라스트 처리조건들과의 상관관계를 검토하여, 아크하이트 측정으로 압축잔류응력을 근사적으로 추정할 수 있음을 제시하였다. 그리고 블라스트 처리 전 후의 맞대기 용접이음의 압축잔류 응력 측정과 피로시험을 실시하여, 블라스트 처리에 의해 맞대기 용접이음부의 용접지단부에는 약 170MPa이상의 압축잔류응력이 발생하였으며, 이로 인하여 맞대기 용접이음의 피로강도는 용접부가 없는 원판 강재 이상으로 크게 향상됨을 확인하였다.
