오준님의 글
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저는 화학플랜트 공무 담당자 입니다.
압력용기의 Nozzle부의 Crack으로 인한 Repair작업중 균열이 계속진행되어
자료를 찾던중 아래와 같은 Comment사항이 있어 의뢰합니다.
Nozzle은 monel이며 shell은 A515-60입니다.
해석시 용접비드를 오목하게 하라는 부분의 의미를 알수가 없습니다.
내용을 보내오니 친절한 답변 부탁드립니다.
- 아 래 -
The problem you described is a typical for monel welding because of high surface tension. Iwould suggest the follwing:
-.surface cleaning(very thorough cleaning, acid/solvent cleaning is
needed)
-.use GTAW filler wire can be ERNI-1(Inco61-preferred)or ERNICU-7.
-.try to put the bead a bit concave knowing that Ni-alloys have high
surface tension and high viscosity (wetting is problem)

----------------- [답 변] -------------------

Ni합금의 용접시에 가장 문제가 되는 사항은 용접금속의 오염과 용접 금속의 퍼짐성이 약하다는 것입니다.
Ni합금은 S 등에 의한 오염에 치명적이며, 이외에도 각종 용접부에 남아 있는 오염 물질로 인해 용접부에 균열이 발생하거나 정상적인 기계적 특성을 가지기 어렵게 됩니다.
그래서 용접부를 깨끗하게 해야 하고 용접 방법도 가능한 외부 대기의 오염으로 부터 안정할 수 있는 Gas Shielded Arc Welding 방법을 추천합니다.
그 가장 좋은 용접 방법의 하나가 GTAW(TIG) 용접이겠지요.

다음으로 Ni 용접시에 중요한 사항은 용접 금속의 퍼짐성이 약하다는 단점입니다.
위 질문에 표시한 바와 같이 Wetting이 부족하여 용접부 내에 깊숙히 잘 스며들어가기 (Penetration) 하기 보다는 용접 금속 자체의 표면 장력에 의해 불완전용착(Incomplete Fusion)이나 불완전용입(Incomplete Penetration)이 일어나기 쉽습니다.
따라서 다른 금속의 용접부에 비해 용접 Bead가 볼록하게 되기 쉽습니다.
이를 방지하기 위해서는 의도적으로 용접 Bead를 오목하게 하는 작업이 필요하지요.
의도적으로 오목하게 하기 위해서는 용접사의 Waeving이 필요하고, 전압을 높여서 용탕을 용접부내로 밀어 낼 수 있는 조건이 성립되어야 합니다.

제 생각에는 예열을 충분하게 해 주시고, 전압을 높여서 용탕을 누를 수 있는 힘을 강하게 하고, 충분한 Weaving으로 용탕을 억지로 퍼지게 만드는 용접 기술이 필요합니다.

도움이 되시길 바랍니다.