용접 균열 중 가장 위험한 라멜라 테어, 왜 발생할까?

라멜라 테어(Lamellar Tear) 원인과 방지방법 총정리

라멜라 테어(Lamellar Tear)는 두꺼운 압연강판의 두께 방향(Z방향) 수축응력과 비금속 개재물의 영향으로 발생하는 층상균열입니다. 발생 원인과 특징부터 Z강, 버터링, 조인트 설계 변경, 저황강 적용 등 주요 방지 방법과 현장 관리 포인트까지 정리합니다.

목차

• 라멜라 테어란?
• 발생 원인
• 발생 특징
• 방지 방법
• 현장 관리 포인트

해양구조물, 압력용기, 교량과 같은 대형 용접 구조물에서 발생하는 대표적인 내부 결함이 바로 라멜라 테어(Lamellar Tear)이다. 이 결함은 외관으로 확인이 어려우며 구조물의 안전성을 저하시키는 위험한 결함으로, 재료·설계·시공 조건이 복합적으로 작용하여 발생한다.

라멜라 테어(Lamellar Tear)란?

✔ 두께방향(Z 방향) 수축응력에 의해 발생하는 층상균열이다.
✔ 주로 압연강판 내부의 비금속 개재물을 따라 균열이 진행된다.
✔ 용접 후 발생하며, 용접부와 평행하게 층상 형태로 나타난다.

발생 원인

원인	설명
두께 방향 수축응력	용접 금속 수축 시 Z 방향 인장응력 발생
비금속 개재물	황(S), MnS 등이 층상으로 존재 → 취약부 형성
구속도 높음	T-joint, 코너부 등에서 응력 집중
두꺼운 강판	두께 증가 → 응력 증가 및 균열 위험 증가

발생 특징

✔ 용접부 내부에서 발생 (외관 확인 어려움)
✔ 용접선과 평행한 계단형 또는 층상균열 형태
✔ 주로 T-joint, 필릿용접, 두꺼운 구조물에서 발생
✔ 초음파탐상(UT)으로 검출 가능

⚠️ 주의
라멜라 테어는 외관검사로 확인이 어렵고, 발견 시 이미 구조적 결함이 진행된 경우가 많다.

방지 방법

✔ Z강(Z-steel) 사용
→ 두께 방향 인성 향상 (Z방향 성질 개선)

✔ 버터링(Buttering)
→ 연성이 좋은 금속을 먼저 덧대어 응력 완화

✔ 조인트 설계 변경
→ Z방향 응력 최소화 (예: double bevel, 슬롯 적용)

✔ 저황강 사용
→ MnS 개재물 감소 → 균열 저항 증가

✔ 용접 순서 개선
→ 구속도 감소 및 응력 분산

📝 시험 포인트

• 라멜라 테어 = 두께방향(Z 방향) 층상균열
• 주요 원인 : 개재물 + 수축응력 + 구속도
• 방지 핵심 : Z강 / 버터링 / 조인트 변경

현장 관리 포인트

두꺼운 구조물 용접 시에는 반드시 재질 선정(Z강 여부)을 확인해야 한다.
특히 T-joint 구조에서는 설계 단계에서부터 균열 방지 대책을 반영하는 것이 중요하다.
중요 구조물이 부탁되는 구간에는 용접전 UT검사를 실시하는 경우도 있다.

🎯 한 줄 정리

라멜라 테어는 Z방향 응력과 개재물이 만나 발생하는 구조적 균열이다.

👉 핵심 개념 키워드

라멜라 테어
→ Z방향 응력
→ 층상균열
→ MnS 개재물
→ Z강
→ 버터링
→ 조인트 설계
→ 두꺼운 강판

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