다음으로, 항가오테크(세코 기계)는 용접 과정에서 발생할 수 있는 문제점을 이해하고, 그러한 문제점을 예방하고 해결하는 데 도움을 드릴 것입니다.
03 용접부 고온 균열 (용접부의 결정화 균열, 열영향부의 액상화 균열)
열분해 민감도는 주로 재료의 화학적 조성, 구조 및 성능에 따라 달라집니다. 니켈은 황, 인과 같은 불순물과 함께 저융점 화합물이나 공융체를 쉽게 형성합니다. 붕소와 규소의 편석은 열분해를 촉진합니다.
용접 이음매에는 방향성이 강한 조대한 기둥형 결정 구조가 쉽게 형성되는데, 이는 유해 불순물 및 원소의 편석을 촉진합니다. 또한, 연속적인 입자간 액막 형성을 유도하고 열 균열 발생 민감도를 높입니다. 용접 부위가 균일하게 가열되지 않으면 큰 인장 응력이 발생하여 용접 열 균열이 쉽게 일어날 수 있습니다.
예방 조치:
a. 유해 불순물인 황(S)과 인(P)의 함량을 엄격하게 관리한다.
b. 용접 금속의 조직을 조정합니다. 이중상 구조 용접은 균열 저항성이 우수합니다. 용접부의 델타상은 결정립을 미세화하고, 단일상 오스테나이트의 방향성을 제거하며, 결정립계에서의 유해 불순물 편석을 감소시킵니다. 또한 델타상은 S와 P를 더 많이 용해시켜 계면 에너지를 감소시키고 입계 액막 형성을 촉진합니다.
c. 용접 금속 합금 조성을 조정합니다. 단상 오스테나이트강의 망, C, N 함량을 적절히 증가시키고, 세륨, 픽액스, 탄탈륨과 같은 미량 원소를 소량 첨가합니다(이러한 원소들은 용접 구조를 미세화하고 결정립계를 정화하여 열 균열에 대한 민감도를 감소시킬 수 있습니다).
d. 공정 조치. 용융 풀의 과열을 최소화하여 두꺼운 기둥형 결정 형성을 방지합니다. 낮은 열 입력과 작은 단면적의 용접 비드를 사용합니다. 용접 중 아크 안정화 장치를 추가하여 용융 풀의 면적을 줄이고 용접기의 작업 효율을 향상시키며 용접 품질을 개선할 수 있습니다.
예를 들어, 25-20 오스테나이트강은 액상 균열이 발생하기 쉽습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 모재의 불순물 함량과 결정립 크기를 엄격하게 제한하고, 고에너지 밀도 용접법을 채택하며, 열 입력량을 줄이고, 접합부의 냉각 속도를 높이는 것이 효과적입니다.
04 용접 이음매의 취성
내열강은 고온 취성을 방지하기 위해 용접부의 가소성을 확보해야 하며, 저온강은 용접부의 저온 취성 파괴를 방지하기 위해 우수한 저온 인성을 가져야 합니다.
05 용접부의 큰 변형
낮은 열전도율과 큰 열팽창 계수로 인해 용접 변형이 크므로 클램프를 사용하여 변형을 방지할 수 있습니다. 오스테나이트 스테인리스강의 용접 방법 및 용접 재료 선택:
오스테나이트계 스테인리스강은 아르곤 텅스텐 아크 용접(싸움), 용융 아르곤 아크 용접(MIG), 플라즈마 아르곤 아크 용접(발) 및 서브머지드 아크 용접(봤다)으로 용접할 수 있습니다.
오스테나이트계 스테인리스강은 낮은 융점, 낮은 열전도율, 높은 전기저항으로 인해 용접 전류가 낮습니다. 고온 체류 시간을 줄이고, 탄화물 석출을 방지하고, 용접 수축 응력을 감소시키고, 열 균열 민감도를 낮추기 위해 좁은 용접부와 비드를 사용해야 합니다.
용접 재료의 조성, 특히 크롬(크)과 니켈(니) 합금 원소의 함량이 모재보다 높습니다. 용접부의 균열 저항성(냉간 균열, 열간 균열, 응력 부식 균열)을 향상시키기 위해서는 페라이트를 소량(4~12%) 함유한 용접 재료를 사용해야 합니다.
용접부에 페라이트상이 허용되지 않거나 불가능한 경우, 용접 재료는 몰리브덴, 망간 및 기타 합금 원소를 함유하는 재료를 사용해야 합니다.
용접 재료의 C, S, P, 시 및 Nb 함량은 가능한 한 낮아야 합니다. Nb는 순수 오스테나이트 용접에서 응고 균열을 유발하지만, 용접부에 소량의 페라이트가 존재하면 이를 효과적으로 방지할 수 있습니다.
용접 후 안정화 또는 응력 완화가 필요한 용접 구조물에는 일반적으로 Nb 함유 용접 재료가 사용됩니다. 중간판 용접에는 서브머지드 아크 용접이 사용되며, 크 및 Ni의 연소 손실은 용접 와이어의 플럭스 및 합금 원소의 전환을 통해 보충할 수 있습니다.
용접 침투 깊이가 크기 때문에 용접부 중앙에 열균열이 발생하는 것을 방지하고 열영향부의 내식성이 저하되지 않도록 주의해야 합니다. 따라서 가는 용접 와이어를 사용하고 용접 열 입력량을 줄이는 것이 좋습니다. 또한 용접 와이어는 규소(시), 황(S), 인(P) 함량이 낮은 것을 사용해야 합니다.
내열 스테인리스강 용접부의 페라이트 함량은 5%를 초과해서는 안 됩니다. 크롬(크) 및 니켈(니) 함량이 20% 이상인 오스테나이트계 스테인리스강의 경우, 망간 함량이 높은(6~8%) 용접선을 사용해야 하며, 용접부에 규소(시)가 첨가되는 것을 방지하고 균열 저항성을 향상시키기 위해 알칼리성 또는 중성 플럭스를 플럭스로 사용해야 합니다.
오스테나이트 스테인리스강용 특수 플럭스는 시 함량이 매우 적어 합금을 용접부에 전달하고 합금 원소의 연소 손실을 보상하여 용접 성능 및 화학 조성 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
