안녕하세요, 

용접 선배님들께 궁금한 사항이 있어 글 남김니다.

ASME P.no 15E 강재의 groove 용접 시 예열 세라믹 pad 를 붙이고 200도 이상 예열을 유지하고 용접을 진행합니다. 용접이 종료되면 수소제거 열처리를 315 도 부근에서 진행하고 95도 이하 Martensite finish 온도로 떨어뜨려 잔류오스테나이트가 없도록 한 후에 후열처리를(730도) 진행하고 있습니다.

여기서 궁금한 점이 valve seat 재질인 P.No15E 강재에 Stellite6(ErCoCr-A) 로 Hardfacing 을 하고 있는데 고객사인 GE 측 절차서에는 예열온도를 유지하고 용접이 종료되면 예열온도 밑으로 떨어뜨리지 말고 바로 직후열 처리를 하라고 명시가 되어있습니다. 예열온도가 약 200이상인데 Mf 온도로 떨어뜨리지 않고 직후열처리를 진행하면 나중에 valve seat 의 성능에 문제가 있을것 같다는 생각이 들어 선배님들께 여쭤봅니다. 하드페이싱 또한 용접 후 Mf 이하로 떨어뜨려야 하느지요?

한가지 더 궁금한점은 Groove용접의 경우 모재보다 용접봉의 탄소함량이 적어 예열온도를 205도 적용하고 있는데 Stellite 6의 경우 탄소 함량이 1% 가 넘어갑니다. 이경우 모재인 P.No 15E recommendation 온도보다 더 높게 예열을 해야하는지요? 즉 예열온도 산정시 모재 탄소당량 기준이 아닌 용접 후 모재와 용접부가 섞이게 되는 성분값 기준으로 탄소당량을 계산해서 예열온도를 잡아야 하는지 궁금합니다.

 

이상입니다. 감사합니다. 


김흥수[khsfamily] 2021-04-20 09:18

회신 감사합니다. 대부분의 자료가 영어로 되어있어 재대로 해석을 했는지 그리고 방향이 올바르게 가고있는지 의문이었습니다. 항상 테크노넷 선배님들께 좋은 의견 들어볼수 있어 감사드립니다.

은정철 2021-04-19 12:32

잘 아시다시피 이 강종은 우수한 Creep강도, 내마모성과 함께 요구두께를 줄이는데 아주 유용하면서도 (아직은 Power Plants에서 대부분 사용) 용접 및 운전 중 Crack의 민감성을 더욱 완화하기 위해 지속적으로 연구 대상이 되어오고 있는 강종이지요. 고온에서의 몇가지 문제점 외에도 초기에는 낮은 Mf 온도를 잘 인식하지 못하여 PWHT 전에 온도관리를 소홀히 하여 다소 높은 경도와Crack에 민감한 상황이 자주 발생하였는데 이 후 PWHT 전에 200F (93C) 이하로 낮추어 잔류 Austenite를 완전히 제거한 상태에서의 열처리를 통해 적절한 경도 (대개 <250HB)를 유지해 오고 있습니다. 그런데 질의에서 GE는 Stellite 6 Hardfacing에서 PWHT 전에 온도 강하없이 바로 PWHT를 하도록 요구하고 있다고 하였는데 이는 해당 부품의 최종 목적이 강도나 인성 보다는 내마모성을 위한 고경도 Hardfacing(대개 40-45HRC, 이는 약 371-421HB 등가 for Stellite 6)에 있기 때문이라고 봅니다. 당연히 PWHT과정에서 모재쪽은 일부 잔류 Austenite 의 영향으로 >250HB가 나타날 수도 있겠지만 일단 PWHT후 Crack이 없다면 부품의 기능상 별 문제가 없어 보입니다. 더 자세한 내용은 EPRI (electric power research institutes) 에서 발표한 여러 Reports를 참조하시기 바랍니다. 한편, Preheat은 일반적으로 모재 (재질, 두께, geometry)와 Welding Process에 따라 주로 결정합니다. 이론적으로는 Preheat을 모재의 기준보다 조금 더 올려주면 Stellite hardfaced-welding crack 민감성 해소에 조금 보탬이 될 듯도 한데 현재 추가 온도 없이도 성공적으로 수행하고 있습니다. 더 자세한 내용은 Stellite 사의 (current owner: Kennametal Inc.) 여러 Guidelines for Stellite Hardfacing 를 참고하시기 바랍니다. 아울러, Hardfacing이 처음은 아니실테니 귀사의 이전 Project에서 수행했던 WPS/PQR등을 참조해 보시기 바랍니다.

관리자[senior] 2021-04-20 07:47

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