이기우
2008-09-25 14:50:22
2
565
최근 2209 wire를 이용하여 SAW 용접을 실시하였습니다.
25mm 모재에 멀티 용접을 실시하여 경도를 측정한 결과
입열 조건(15kJ-->25kJ)에 따라 경도값이 변화는 것을 알 수 있었습니다.
이런 현상에 대해 자세한 내용을 알고 싶은데 . 회원님들의 조언을 부탁드
립니다.
좋은 하루 되시길 바랍니다.
25mm 모재에 멀티 용접을 실시하여 경도를 측정한 결과
입열 조건(15kJ-->25kJ)에 따라 경도값이 변화는 것을 알 수 있었습니다.
이런 현상에 대해 자세한 내용을 알고 싶은데 . 회원님들의 조언을 부탁드
립니다.
좋은 하루 되시길 바랍니다.
Please find the following summary.
[Metallurgy of DSS]
The phase balance of DSS depends on the Cr /Ni equivalent (major) and cooling rate (minor). It means the phase balance of base metal at mill is not normally controlled by force but by Cr /Ni equivalent. The phase will be transformed by the following sequence when it is cooling during solidification.
Liquid ----> Delta ferrite ----> Austenite (increased with slower cooling rate) + Delta ferrite
Actually the limitation of 300 deg.C is not just related with the break of phase balance, but with 445 deg.C embrittlement (350 to 550 deg.C) and sigma phase (at 700-955 deg.C)/ Cr2N & Chi (at 700-900 deg.C) precipitation which reduce pitting corrosion and promote brittle failure.
[Phase Balance in Welding of DSS]
Once the metal is selected, for welding, it depends on the cooling rate by low heat input or geometry effect (i.e., at heavy sections). The rapid cooling does not give the sufficient transformation time from ferrite to austenite effectively. As a result, the remained ferrite will be higher. In this case, the maximum ferrite content may have to be controlled by 65%. When you apply slow cooling (by higher heat input), the ferrite structure will be decreased. In this case, the minimum ferrite content may have to be controlled by 35%. The 35-65% ferrite in DSS will be a general guideline to prevent chloride stress corrosion cracking.
The hardness due to heat input may be influenced by cooling rate and ferrite content. As increased ferrite and cooling rate (by low heat input or at heavy sections), the higher hardness is expected
References
- Modified Pseudobinary Diagram using WRC-88
- API TR938-C
- Several articles, Stainless Steel World
- Several articles, Welding Journal
- Several articles, Mill Makers
- Several reports, NiDI
- Several articles, Corrosion and Materials Performance, NACE
[Metallurgy of DSS]
The phase balance of DSS depends on the Cr /Ni equivalent (major) and cooling rate (minor). It means the phase balance of base metal at mill is not normally controlled by force but by Cr /Ni equivalent. The phase will be transformed by the following sequence when it is cooling during solidification.
Liquid ----> Delta ferrite ----> Austenite (increased with slower cooling rate) + Delta ferrite
Actually the limitation of 300 deg.C is not just related with the break of phase balance, but with 445 deg.C embrittlement (350 to 550 deg.C) and sigma phase (at 700-955 deg.C)/ Cr2N & Chi (at 700-900 deg.C) precipitation which reduce pitting corrosion and promote brittle failure.
[Phase Balance in Welding of DSS]
Once the metal is selected, for welding, it depends on the cooling rate by low heat input or geometry effect (i.e., at heavy sections). The rapid cooling does not give the sufficient transformation time from ferrite to austenite effectively. As a result, the remained ferrite will be higher. In this case, the maximum ferrite content may have to be controlled by 65%. When you apply slow cooling (by higher heat input), the ferrite structure will be decreased. In this case, the minimum ferrite content may have to be controlled by 35%. The 35-65% ferrite in DSS will be a general guideline to prevent chloride stress corrosion cracking.
The hardness due to heat input may be influenced by cooling rate and ferrite content. As increased ferrite and cooling rate (by low heat input or at heavy sections), the higher hardness is expected
References
- Modified Pseudobinary Diagram using WRC-88
- API TR938-C
- Several articles, Stainless Steel World
- Several articles, Welding Journal
- Several articles, Mill Makers
- Several reports, NiDI
- Several articles, Corrosion and Materials Performance, NACE
공지사항
즉, 고온에 안정한 Austenite 조직과 상온에서 안정한 Ferrite 조직을 한 공간에 같이 둔 것이지요. 그러니 우리에게는 이로운 특징들이 있지만 금속조직 자체로는 매우 불안정한 측면이 있겠지요.
그래서 이 두 조직은 기회만 되면 보다 안정적인 조직으로 갈려는 경향이 있습니다.
이러한 특징으로 인해 고온 사용이 제한되지요. 강종별로 차이는 있지만 대략 250도 이상이 되면 상분률이 깨져서 문제 상황이 발생합니다.
용접시에도 너무 서냉이 되면, 이러한 상분률이 깨지게 되고 그 결과는 당연히 경도의 변화로 나타날 수 있습니다. 반대로 너무 급냉이 되면 열팽창 계수의 차이에 의한 문제점이 있을 수는 있으나, 일반적인 용접조건에서 그렇게 까지 급냉을 하기는 좀 어렵겠지요.
결론적으로 DSS의 용접시에 Total Heat Input를 제한하는 이유는 이렇게 상분률을 안정적으로 가져 가지 위한 것이며, 그 기준이 지켜지지 않으면 당연히 조직은 원하지 않는 쪽으로 변하게 되고, 원치 않는 기계적, 화학적 특성이 나타나게 됩니다.
www.nidi.org등을 찾아 보시면 매우 다양한 참고 자료들을 보실 수 있습니다.