압력용기용 스테인리스강 및 용접특성
소위 스테인레스 스틸은 강철에 일정량의 크롬을 첨가하여 강철이 부동태화 상태에 있고 녹슬지 않는 특성을 갖는 것을 말합니다. 이 목적을 달성하기 위해서는 크롬 함량이 12% 이상이어야 합니다. 강철의 부동태화를 개선하기 위해 강철을 부동태화할 수 있는 니켈 및 몰리브덴과 같은 원소가 종종 스테인리스강에 첨가됩니다. 일반적으로 스테인레스 스틸이라고하는 것은 실제로 스테인레스 스틸 및 내산성 스틸의 일반적인 용어입니다. 스테인리스 강은 반드시 내산성이 있는 것은 아니며, 내산성 강은 일반적으로 스테인리스 특성이 좋습니다. 스테인리스강은 강의 구조에 따라 오스테나이트계 스테인리스강, 페라이트계 스테인리스강, 마르텐사이트계 스테인리스강, 오스테나이트-페라이트계 이중 스테인리스강의 4가지 범주로 나눌 수 있습니다.
1. 오스테나이트계 스테인리스강 및 용접특성
오스테나이트계 스테인리스강이 가장 널리 사용되는 스테인리스강이며, 고Cr-Ni계가 가장 일반적이다. 현재 오스테나이트계 스테인리스강은 크게 Cr18-Ni8계, Cr25-Ni20계, Cr25-Ni35계로 나눌 수 있습니다. 오스테나이트계 스테인리스강은 다음과 같은 용접 특성을 가지고 있습니다.
① 용접 열간 균열 오스테나이트계 스테인리스강은 열전도율이 작고 선팽창 계수가 크기 때문에 용접 공정 중에 용접 조인트의 고온 체류 시간이 길어지고 용접이 조대한 주상 결정립을 형성하기 쉽습니다. 구조. 황, 인, 주석, 안티몬, 니오븀과 같은 불순물 원소의 함량이 높으면 입자 사이에 저융점 공융이 형성되고 용접 조인트가 높은 압력을 받을 때 용접부에 응고 균열이 쉽게 형성됩니다. 인장 응력. 액화균열은 열영향부에서 형성되는데 모두 용접열균열에 속한다. 고온 균열을 방지하는 가장 효과적인 방법은 강철 및 용접 재료에서 저융점 공정을 생성하기 쉬운 불순물 원소를 줄이고 크롬-니켈 오스테나이트계 스테인리스강에 페라이트 조직을 4~12% 함유하도록 하는 것입니다.
② 입계 부식 크롬 감모 이론에 따르면 입계 표면에 크롬 탄화물이 석출되어 입계에서 크롬이 결손되는 것이 입계 부식의 주요 원인입니다. 따라서 초저탄소 용접재료나 니오븀, 티타늄 등의 안정원소가 함유된 용접재료를 선택하는 것이 입계부식을 방지하기 위한 주요 대책이다.
③ 응력부식균열 응력부식균열은 일반적으로 취성파괴로 나타나며 손상과정이 짧아 손상이 심하다. 오스테나이트계 스테인리스강의 응력 부식 균열의 주요 원인은 용접 잔류 응력입니다. 용접 조인트의 구조 변화 또는 응력 집중의 존재 및 국부 부식 매체의 집중도 응력 부식 균열에 영향을 미치는 원인입니다.
④ 용접 조인트의 σ상 취성 σ상은 주로 주상 결정립의 입계에 모이는 취성 및 경질 금속간 화합물의 일종입니다. 위상과 δ 위상 모두 σ 위상 전이를 겪을 수 있습니다. 예를 들어 Cr25Ni20계 용접부를 800도~900도로 가열하면 강한 →δ 변태가 일어난다. 크롬-니켈 오스테나이트계 스테인리스강, 특히 크롬-니켈-몰리브덴 스테인리스강의 경우 용접부의 δ 페라이트 함량이 12%를 초과할 때 주로 크롬 및 몰리브덴 원소가 명백한 시그마 변형을 갖기 때문에 δ→σ 상변태가 발생하기 쉽습니다. , δ→σ의 변형은 매우 명백하여 용접 금속의 명백한 취화를 초래하며, 이는 고온벽 수소화 반응기의 내벽에 있는 표면층이 δ 페라이트 함량을 3% 내지 10%로 제어하는 이유입니다. 이유.
2. 페라이트계 스테인리스강 및 용접특성
페라이트계 스테인리스강은 일반 페라이트계 스테인리스강과 초순수 페라이트계 스테인리스강의 두 가지 범주로 나뉩니다. 그 중 일반 페라이트 계 스테인리스 강은 00Cr12, 0Cr13Al과 같은 Cr12 ~ Cr14 유형이 있습니다. 1Cr17Mo와 같은 Cr16~Cr18계; Cr25~30형.
일반 페라이트계 스테인리스강은 탄소와 질소 함량이 높아 가공 및 용접이 어렵고 내식성을 보장하기 어려워 사용이 제한적이다. 초순수 페라이트계 스테인리스강에서는 강철의 탄소와 질소가 엄격하게 제어됩니다. 질소의 총량은 일반적으로 0.035퍼센트에서 0.045퍼센트, 0.030퍼센트 및 0.010퍼센트에서 0.015퍼센트. 동시에 강철의 내부식성과 포괄적인 성능을 더욱 향상시키기 위해 필요한 합금 원소가 추가됩니다. 일반 페라이트계 스테인리스강과 비교하여 초순도 고크롬계 페라이트계 스테인리스강은 균일 부식, 공식 부식 및 응력 부식에 대한 저항성이 우수하며 석유 화학 장비에 널리 사용됩니다. 페라이트계 스테인리스강은 다음과 같은 용접 특성을 가지고 있습니다.
① 높은 용접 온도의 작용으로 가열 온도가 1000도 이상에 도달하는 열 영향부, 특히 솔기 근처 영역의 입자가 빠르게 성장합니다. 용접 후 급냉하더라도 인성이 급격히 저하되고 입계부식 경향이 높다.
② 페라이트계 강 자체는 크롬 함량이 높고 탄소, 질소, 산소 등 유해 원소가 많고 취성 전이 온도가 높으며 노치 감도가 강합니다. 따라서 용접 후 취성이 더 심각합니다.
③ 400도 ~ 600도에서 장시간 천천히 가열 및 냉각하면 475도에서 취화가 발생하여 상온에서 인성이 크게 저하됩니다. 550℃ ~ 820℃에서 장시간 가열하면 페라이트에서 σ상이 쉽게 석출되며 가소성 및 인성도 크게 감소합니다.
3. 마르텐사이트계 스테인리스강 및 용접특성
마르텐사이트계 스테인리스강은 Cr13계 마르텐사이트계 스테인리스강, 저탄소 마르텐사이트계 스테인리스강 및 슈퍼 마르텐사이트계 스테인리스강으로 나눌 수 있습니다. Cr13 유형은 일반적인 부식 방지 성능을 가지고 있습니다. Cr12-계 마르텐사이트계 스테인리스강에서 니켈, 몰리브덴, 텅스텐, 바나듐 및 기타 합금 원소를 첨가하여 특정 내식성을 가질 뿐만 아니라 높은 고온 강도 및 고온 저항성을 갖습니다. . 산화 특성.
마르텐사이트계 스테인리스강의 용접 특성: Cr13계 마르텐사이트계 스테인리스강 용접 이음부 및 열 영향부는 특히 경화 경향이 크며 용접 조인트는 공냉 조건에서 단단하고 부서지기 쉬운 마르텐사이트를 얻을 수 있습니다. 용접 작업 중에 용접 냉간 균열이 나타나기 쉽습니다. 냉각 속도가 작으면 조대한 페라이트 및 입계 탄화물이 심 근처 영역과 용접 금속에 형성되어 접합부의 가소성과 인성이 크게 감소합니다.
저탄소 및 슈퍼 마르텐사이트 스테인리스강의 용접부 및 열영향부가 냉각된 후 모두 저탄소 마르텐사이트로 변태되지만 명백한 경화 현상이 없으며 용접 성능이 우수합니다.
압력 용기용 스테인리스 스틸 용접 소모품 선택
1. 오스테나이트계 스테인리스강 용접재료 선정
오스테나이트계 스테인리스강 용접재료의 선정원칙은 용접금속의 내식성 및 기계적 성질이 기본적으로 균열이 없는 상태에서 모재와 동등하거나 그 이상이어야 한다는 것입니다. 성냥. 내식성 오스테나이트계 스테인리스강의 경우 일반적으로 우수한 내균열성을 보장할 수 있을 뿐만 아니라 우수한 내식성을 가질 수 있는 일정량의 페라이트를 함유하는 것이 바람직합니다. 그러나 요소 장비의 용접 금속과 같은 일부 특수 매체에서는 페라이트가 존재할 수 없으며 그렇지 않으면 내식성이 감소합니다. 내열 오스테나이트 강의 경우 용접 금속의 페라이트 함량 제어를 고려해야 합니다. 장시간 고온에서 작동하는 오스테나이트강 용접물의 경우 용접 금속의 페라이트 함량이 5%를 초과해서는 안 됩니다. 독자는 Schaeffler 다이어그램에 따라 용접 금속의 크롬 당량 및 니켈 당량에 따라 해당 페라이트 함량을 추정할 수 있습니다.
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2. 페라이트계 스테인리스강 용접재료 선정
기본적으로 세 가지 유형의 페라이트계 스테인리스강 용접 재료가 있습니다. 1) 기본적으로 구성이 모재와 일치하는 용접 재료; 2) 오스테나이트 용접 재료; 3) 니켈계 합금 용접재료는 가격이 비싸 거의 사용되지 않는다.
페라이트계 스테인리스강 용접재료는 모재와 동등한 재질로 만들 수 있으나 구속 정도가 크면 크랙이 발생하기 쉽다. 내식성을 회복하고 조인트 가소성을 개선하기 위해 용접 후 열처리를 사용할 수 있습니다. 오스테나이트계 용접재료를 사용하면 예열 및 용접후열처리를 피할 수 있으나 안정한 원소를 포함하지 않는 각종 강재의 경우 열영향부의 예민화가 여전히 존재하며 309 및 310 크롬-니켈 오스테나이트계 용접재료가 일반적이다. 사용된. Cr17강의 경우 308 용접 재료도 사용할 수 있습니다. 합금 함량이 높은 용접 재료는 용접 조인트의 가소성을 향상시키는 데 도움이 됩니다. 오스테나이트 또는 오스테나이트-페라이트계 용접 금속은 기본적으로 페라이트계 모재만큼 강하지만 일부 부식성 매체에서는 용접부의 내식성이 모재의 부식 저항성과 매우 다를 수 있습니다. 용접 재료를 선택할 때 주의하십시오.
3. 마르텐사이트계 스테인리스강 용접재료 선정
스테인리스강에서 마르텐사이트계 스테인리스강은 열처리로 조정할 수 있습니다. 따라서 특히 내열성 마텐자이트 스테인리스강의 성능 요구 사항을 보장하려면 용접부의 조성이 모재의 조성에 최대한 가까워야 합니다. 콜드크랙을 방지하기 위해서는 오스테나이트계 용접재료도 사용할 수 있는데 이때의 용접강도는 모재보다 낮아야 한다.
용접부의 조성이 모재의 조성과 비슷하면 용접부와 열영향부가 동시에 경화되면서 부서지기 쉬워지고, 열영향부에 템퍼-연화부가 나타난다. 냉간 균열을 방지하기 위해 두께가 3mm 이상인 부품은 예열이 필요한 경우가 많으며 접합부의 성능을 향상시키기 위해 용접 후 열처리가 필요한 경우가 많습니다. 용접 금속과 모재의 열팽창 계수는 기본적으로 동일하므로 열처리 후 용접을 완전히 제거할 수 있습니다. 스트레스.
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공작물을 예열하거나 열처리할 수 없는 경우 오스테나이트계 용접 심을 선택할 수 있습니다. 용접 이음새는 높은 가소성과 인성을 가지기 때문에 용접 응력을 완화하고 더 많은 수소를 용해할 수 있으므로 접합부의 응력을 줄일 수 있습니다. 냉간 균열 경향이 있지만 재료가 고르지 않은 접합부는 열팽창 계수가 다르기 때문에 순환 온도의 작업 환경에서 융합 영역에서 전단 응력을 생성하여 접합부 파손을 초래할 수 있습니다.
단순 Cr13계 마르텐사이트강의 경우 오스테나이트 조직을 갖는 용접부를 사용하지 않을 경우 용접조성 조정의 여지가 많지 않아 일반적으로 모재와 동일하나 S, P, Si는 제한되어야 합니다. Si는 Cr13 마르텐사이트 강 용접부에서 거친 마르텐사이트 형성을 촉진할 수 있습니다. C 함량을 줄이는 것은 담금질성을 낮추는 데 유리하며 용접부에 Ti, N 또는 Al과 같은 소량의 원소가 존재하면 결정립이 미세화되어 담금질성이 감소할 수 있습니다.
다성분합금 Cr12-계 마르텐사이트계 내열강의 경우 내열성이 주 목적으로 오스테나이트계 용접재료는 일반적으로 사용되지 않으며 용접조성이 모재에 근접할 것으로 예상된다. 조성 조정 시 Cr13-계 마르텐사이트 내열강의 주성분이 대부분 페라이트 원소( Mo, Nb, W, V 등) 전체 조직이 균일한 마르텐사이트가 되도록 하기 위해서는 오스테나이트 원소, 즉 C, Ni, Mn, 그리고 엔.
마르텐사이트계 스테인리스강은 냉간 균열 경향이 매우 높기 때문에 저수소, 심지어 초저수소까지 엄격하게 유지해야 하며 이는 용접 재료 선택 시 주의해야 합니다.
압력 용기용 스테인리스강 용접의 요점
1. 오스테나이트계 스테인리스강 용접의 요점
일반적으로 오스테나이트계 스테인리스강은 용접성이 우수합니다. 거의 모든 융합 용접 방법을 사용하여 오스테나이트계 스테인리스강을 용접할 수 있으며 오스테나이트계 스테인리스강의 열물리적 특성과 미세 구조 특성이 용접 공정의 핵심 포인트를 결정합니다.
① 오스테나이트계 스테인리스강은 열전도율이 작고 열팽창계수가 크기 때문에 용접시 큰 변형과 용접응력이 생기기 쉬우므로 가급적 용접에너지가 집중된 용접방법을 선택하여야 한다.
② 오스테나이트 스테인리스강은 열전도율이 낮아 같은 전류에서 저합금강보다 더 큰 침투 깊이를 얻을 수 있다. 동시에 아크 용접 중에 전극이 붉어지는 것을 방지하기 위해 저항이 높기 때문에 용접 전류는 동일한 직경의 탄소강 또는 저합금강 전극보다 작습니다.
③ 용접사양. 일반적으로 용접에 큰 입력 에너지를 사용하지 마십시오. 전극 아크 용접의 경우 신속한 다중 패스 용접을 위해 작은 직경의 전극을 사용하는 것이 좋습니다. 수요가 많은 용접의 경우 냉수를 부어 냉각 속도를 높입니다. 순수 오스테나이트계 스테인리스강 및 초오스테나이트계 스테인리스강의 경우, 열 균열 민감도가 크면 용접선 에너지를 엄격하게 제어하여 용접 입자의 심각한 성장 및 용접 고온 균열 발생을 방지해야 합니다.
④ 용접부의 내열균열성 및 내식성을 향상시키기 위해서는 용접시 유해원소가 용접부에 침투하지 않도록 용접부위의 청정도에 각별한 주의를 기울여야 한다.
⑤ 오스테나이트계 스테인리스강은 일반적으로 용접 시 예열이 필요하지 않습니다. 용접 이음부 및 열영향부에서 입자 성장 및 카바이드 석출을 방지하고 용접 조인트의 가소성, 인성 및 내식성을 보장하기 위해 일반적으로 150도를 초과하지 않는 더 낮은 층간 온도를 제어해야 합니다.
2. 페라이트계 스테인리스강 용접 포인트
페라이트계 스테인리스강은 상대적으로 페라이트 형성 요소가 많고 오스테나이트 형성 요소가 상대적으로 적으며 경화 및 냉간 균열 경향이 적습니다. 페라이트계 스테인리스강의 용접 열 사이클 작용에 따라 열 영향부의 입자가 뚜렷하게 증가하고 접합부의 인성과 가소성이 급격히 감소합니다. 열 영향부의 입자 성장 정도는 용접 중 도달한 최대 온도와 유지 시간에 따라 달라집니다. 따라서 페라이트계 스테인리스강을 용접할 때 가능한 한 작은 선에너지를 사용하여야 하는데, 즉 소전류 TIG, 소직경 전극을 이용한 수동용접 등과 같은 에너지 집중의 방법을 병행하여야 한다. 좁은 홈 홈, 높은 용접 속도 및 다층 용접과 같은 가능한 한 많이 채택되어야 하며, 층 사이의 온도는 엄격하게 제어되어야 합니다.
일반적으로 페라이트계 스테인리스강은 용접열사이클의 영향으로 열영향부의 고온부에서 예민화되고 일부 매체에서는 입계부식이 발생한다. 용접 후 700~850도에서 소둔하여 크롬을 균질화하고 내식성을 회복합니다.
일반 고크롬 페라이트계 스테인리스강은 전극 아크 용접, 가스 차폐 용접, 서브머지드 아크 용접 및 기타 용접 방법으로 용접할 수 있습니다. 고크롬강 고유의 낮은 가소성, 열 영향부의 입자 성장 및 용접 열 사이클로 인한 결정립계의 탄화물 및 질화물 축적으로 인해 용접 조인트의 가소성 및 인성은 매우 낮습니다. 낮은. 모재와 화학조성이 유사한 용접재료를 사용하고 구속도가 크면 크랙이 발생하기 쉽다. 크랙을 방지하고 접합부 소성 및 내식성을 향상시키기 위해 전극 아크 용접을 예로 들면 다음과 같은 기술적 조치를 취할 수 있습니다.
① 약 100~150도로 예열하여 재료를 강인한 상태로 용접한다. 크롬 함량이 높을수록 예열 온도가 높아야 합니다.
② 입력 에너지가 적고 스윙이 없는 용접. 다층용접시 층간 온도는 150도 이하로 제어되어야 하며 연속용접은 고온 취화 및 475도 취화의 영향을 줄이기 위해 사용하지 않아야 합니다.
③ 용접 후 750~800도에서 Annealing을 하면 탄화물의 구형화와 크롬의 균일한 분포로 인해 내식성을 회복하고 조인트의 가소성을 향상시킬 수 있습니다. 어닐링 후 475도에서 σ상 및 취성 발생을 방지하기 위해 신속하게 냉각해야 합니다.
3. 마르텐사이트 스테인리스강 용접 포인트
Cr13계 마르텐사이트계 스테인리스강의 경우 동일 재질의 용접봉을 용접에 사용할 경우 냉간 균열의 민감도를 줄이고 용접 조인트의 가소성 및 인성을 확보하기 위해 저수소 전극을 선택해야 하며 다음과 같은 조치를 취해야 합니다. 동시에 촬영:
① 예열한다. 예열 온도는 강철의 탄소 함량이 증가함에 따라 일반적으로 100도에서 350도 범위에서 증가합니다.
② 가열 후. 탄소 함량이 높거나 구속이 높은 용접 조인트의 경우 용접 후 수소 유도 균열을 방지하기 위해 용접 후 가열 조치를 취해야 합니다.
③ 용접 후 열처리. 용접 조인트의 소성, 인성 및 내식성을 향상시키기 위해 용접 후 열처리 온도는 일반적으로 650 ° C ~ 750 ° C이며 유지 시간은 1h / 25mm로 계산됩니다.
초저탄소 마르텐사이트 스테인리스강의 경우 일반적으로 예열 조치가 필요하지 않습니다. 구속 정도가 크거나 용접부의 수소 함량이 높으면 예열 및 후열 조치가 취해집니다. 예열 온도는 일반적으로 100도 ~ 150도, 용접 후 열처리 온도는 590 ~ 620도입니다. 탄소 함량이 더 높은 마르텐사이트강용. 또는 사전 용접 예열 및 용접 후 열처리를 구현하기 어렵고 조인트가 매우 구속된 경우 오스테나이트계 용접 소모품을 엔지니어링에 사용하여 용접 조인트의 소성 및 인성을 개선하고 균열을 방지할 수 있습니다. 그러나 이때 용접금속이 오스테나이트계 또는 오스테나이트계일 경우에는 사실상 모재의 강도에 비하여 낮은 강도의 정합이며, 용접금속과 모재는 화학조성, 금속조직, 열 물리적 및 기계적 특성이 매우 다르며 용접 잔류 응력이 불가피하여 응력 부식 또는 고온 크리프 손상을 쉽게 유발할 수 있습니다.
듀플렉스 스테인리스강 용접
1. 듀플렉스 스테인리스 스틸의 종류
듀플렉스 스테인리스강은 오스테나이트와 페라이트 듀플렉스 구조를 가지며, 2상 구조의 함량
기본적으로 동일하여 오스테나이트계 스테인리스강과 페라이트계 스테인리스강의 특성을 가지고 있습니다. 항복강도는 400Mpa ~ 550MPa에 도달할 수 있으며 이는 일반 오스테나이트계 스테인리스강의 두 배입니다. 페라이트계 스테인리스강과 비교하여 듀플렉스 스테인리스강은 인성이 높고 취성 전이 온도가 낮으며 입계 부식 저항성과 용접 성능이 크게 향상되었습니다. 동시에 475도 취성, 열 전도성, 작은 선팽창 계수, 초소성 및 자성과 같은 페라이트계 스테인리스 강의 일부 특성을 유지합니다. 오스테나이트계 스테인리스강과 비교하여 듀플렉스 스테인리스강의 강도는 높으며 특히 항복 강도가 크게 향상되고 내공식성, 내응력 부식성 및 내식 피로성 성능도 크게 향상됩니다.
듀플렉스 스테인리스강은 화학적 조성에 따라 분류되며 Cr18계, Cr23(Mo 제외), Cr22계 및 Cr25계의 4가지 유형으로 나눌 수 있습니다. Cr25 듀플렉스 스테인리스강의 경우 일반형과 슈퍼듀플렉스 스테인리스강으로 나눌 수 있으며, 그 중 최근 몇 년 동안 Cr22형과 Cr25형이 널리 사용되고 있습니다. 우리나라에서 사용되는 대부분의 듀플렉스 스테인리스강은 스웨덴에서 생산되며 특정 등급은 3RE60(Cr18 유형), SAF2304(Cr23 유형), SAF2205(Cr22 유형), SAF2507(Cr25 유형)입니다.
2. 듀플렉스 스테인리스강의 용접 특성
① 듀플렉스 스테인리스강은 용접성이 좋다. 페라이트계 스테인리스강처럼 용접시 열영향부가 취화되기 쉽지 않고, 오스테나이트계 스테인리스강처럼 용접 고온균열이 발생하기 쉽지 않습니다. 그러나 페라이트의 함유량이 많기 때문에 강성이 높거나 용접부의 수소함량이 높을 경우 수소냉각균열이 발생할 수 있으므로 수소원을 엄격하게 관리하는 것이 매우 중요하다.
② 복합강의 특성을 확보하기 위해서는 용접이음부의 구조에서 오스테나이트와 페라이트의 비율을 적절하게 확보하는 것이 이러한 강종을 용접하는데 관건이다. 용접 후 조인트의 냉각 속도가 느린 경우 δ→의 2차 상변화가 상대적으로 충분하여 상온에서 상대적으로 적합한 상비의 듀플렉스 구조를 얻을 수 있으며, 이는 용접 시 적절한 큰 용접 입열량을 필요로 함 . 그렇지 않으면 용접 후 냉각 속도가 빠르면 δ 페라이트 상이 증가하여 조인트의 가소성, 인성 및 내식성이 크게 감소합니다.
3. 듀플렉스 스테인리스강 용접재료의 선택
용접조직이 오스테나이트가 주를 이루는 이중구조로 되어 있고 주요 내식원소(크롬, 몰리브덴 등)의 함량이 모재와 동등함을 특징으로 하는 이중 스테인리스강용 용접재료 모재와 동일한 내식성을 확보합니다. 용접부에서 오스테나이트 함량을 보장하기 위해 일반적으로 니켈 및 질소 함량을 증가시킵니다. 즉, 니켈 당량을 약 2~4% 증가시킵니다. 듀플렉스 스테인리스 강 모재에는 일반적으로 일정량의 질소 함량이 있으며 용접 소모품에도 일정량의 질소 함량이 예상되지만 일반적으로 너무 높으면 안됩니다. 그렇지 않으면 기공이 발생합니다. 이러한 방식으로 높은 니켈 함량은 용접 재료와 모재 사이의 주요 차이점이 되었습니다.
내식성 및 접합 인성의 다양한 요구 사항에 따라 Cr22 이중 스테인리스 강 용접과 같은 모재의 화학 성분과 일치하는 전극을 선택하고 E2209 전극과 같은 Cr22Ni9Mo3 전극을 선택할 수 있습니다. 산성 전극을 사용하면 슬래그 제거가 잘 되고 용접 형상이 미려하나 충격 인성이 낮다. 용접 금속에 높은 충격 인성이 요구되고 전자세 용접이 필요한 경우 알카라인 전극을 사용해야 합니다. 기본 전극은 일반적으로 루트 백킹이 용접될 때 사용됩니다. 용접 금속의 내부식성에 대한 특별한 요구 사항이 있는 경우 슈퍼 듀플렉스 강철 구성 요소가 있는 기본 전극도 사용해야 합니다.
고체 가스 차폐 용접 와이어의 경우 용접 금속이 우수한 내식성과 기계적 특성을 갖도록 하는 동시에 용접 공정 성능에도 주의를 기울여야 합니다. 플럭스 코어드 와이어의 경우 용접 형상이 미려해야 하는 경우, 루틸 또는 티타늄 칼슘계 플럭스 코어드 와이어의 경우 더 높은 충격 인성이 요구되거나 더 큰 구속 조건에서 용접하는 경우 알칼리도가 더 높은 플럭스 코어드 와이어 사용할 수 있습니다.
서브머지드 아크 용접의 경우 용접 열영향부 및 용접 금속의 취화를 방지하기 위해 중소형 용접 사양에서 다층 및 다중 패스 용접을 구현하기 위해 더 작은 직경의 용접 와이어를 사용하는 것이 좋습니다. , 일치하는 알칼리성 플럭스를 사용하십시오.
4. 듀플렉스 스테인리스강의 용접점
① 용접열공정의 제어 용접열에너지, 층간온도, 예열, 재료두께 등은 모두 용접시 냉각속도에 영향을 미쳐 용접부 및 열영향부의 구조 및 성능에 영향을 미친다. 냉각 속도가 너무 빠르거나 너무 느리면 이중 강철 용접 조인트의 인성과 내식성에 영향을 미칩니다. 냉각 속도가 너무 빠르면 과도한 상 함량이 발생하고 Cr2N의 침전이 증가합니다. 냉각 속도가 너무 느리면 결정 입자가 심하게 조대화되고 σ 상과 같은 일부 부서지기 쉬운 금속 간 화합물이 석출될 수 있습니다. 표 1에는 몇 가지 권장되는 용접 라인 에너지와 패스간 온도 범위가 나열되어 있습니다. 라인 에너지를 선택할 때 특정 재료 두께도 고려해야 합니다. 표에서 선 에너지의 상한은 두꺼운 판에 적합하고 하한은 얇은 판에 적합합니다. ω(Cr) 25% 듀플렉스강과 합금함량이 높은 슈퍼스테인리스강을 용접할 때 최상의 용접금속물성을 얻기 위해서는 최대층간온도를 100℃로 제어할 것을 권장한다. 용접 후 열처리가 필요한 경우 층간 온도는 제한되지 않을 수 있습니다.
② 후열처리 듀플렉스 스테인리스강은 용접 후 열처리를 하지 않는 것이 가장 좋지만, 용접된 상태의 상의 함량이 요구사항을 초과하거나 σ상 등 유해상이 석출되는 경우에는 후열처리를 하지 않는 것이 좋다. 용접 열처리를 사용하여 개선할 수 있습니다. 사용되는 열처리 방법은 물 담금질입니다. 열처리 시 가열은 가능한 한 빨리 하여야 하며, 열처리 온도에서의 유지시간은 5~30min으로 상평형을 회복하기에 충분하여야 한다. 금속 산화는 열처리 시 매우 심각하며 불활성 가스 보호를 고려해야 합니다. 22% ω(Cr)의 복합상강은 1050℃~1100℃의 온도에서 열처리를 해야 하며, 25% ω(Cr)의 복합상강 및 슈퍼쌍상강은 ) 1070℃~1120℃의 온도에서 열처리를 필요로 하는 열처리를 실시한다.
스테인레스 스틸 압력 용기의 용접 예
직경이 800mm이고 벽 두께가 10mm인 플래시 탱크는 0Cr18Ni9로 만들어졌습니다.
설명하다:
① 실린더의 직경은 800mm이며 용접공은 용접을 위해 실린더에 구멍을 뚫을 수 있습니다. 따라서 실린더의 세로 및 원형 이음새는 전극 아크 용접에 의해 양쪽에서 용접됩니다.
② 본 장비에는 구멍이 없으므로 마감용접은 외부에서만 용접이 가능하다. 용접 품질을 보장하기 위해 TIG 용접이 백킹으로 사용됩니다. 그러나 스테인리스강의 아르곤 아크 용접 중에 후면 금속이 산화됩니다. 과거에는 뒷면에 아르곤을 채우는 방법만 보호용으로 사용할 수 있었습니다. 안좋다. 이러한 공정상의 난점을 해결하기 위하여 일본유지(주)의 용접사업부에서는 특수코팅을 한 용접와이어인 배면자체보호형 스테인리스강 TIG용접와이어를 개발 및 제조하였으며, ) 용융 후 용융 풀에 침투합니다. 뒷면에는 전극 코팅의 역할에 해당하는 치밀한 보호 층이 형성됩니다. 이 용접 와이어의 사용은 일반 TIG 용접 와이어와 정확히 동일하며 코팅은 전면 아크 및 용융 풀 모양에 영향을 미치지 않아 스테인리스 스틸 아르곤 아크 용접의 용접 비용을 크게 줄입니다. 이 장비에서는 후방 아르곤 보호 장치를 사용하면 아르곤 폐기물이 심각하므로 자체 차폐 용접 와이어를 사용합니다.
③ 연결관과 평용접플랜지 사이, 연결관과 쉘 사이의 필릿용접은 이 부분의 용접형태 및 용접조건을 고려하여 일반적으로 전극아크용접을 사용한다. 연결 파이프의 직경이 너무 작은 경우 용접의 어려움을 줄이기 위해 TIG 용접을 사용할 수도 있습니다.
④ 지지대와 쉘 사이의 필렛 용접은 무압력 용접이며 가스 차폐 용접(차폐 가스는 순수 CO2)을 사용하여 효율이 높고 용접 형상이 양호합니다. TFW-308L은 용접용 소모품 등급이며 용접용 소모품 모델은 E308LT1-1(AWS A5.22)입니다.
