궁금이
2009-04-07 18:10:44
10
807
용접봉을 선택하려 하는데 어려워서 질문드립니다
이종용접이고요 두께는 40MM 입니다
SCM440 + SA352 LC2-1( 3NI+11/4CR+1/4MO)
용접봉 및 열처리 관계를 알고 싶읍니다
긴급합니다. 답변 바랍니다
이종용접이고요 두께는 40MM 입니다
SCM440 + SA352 LC2-1( 3NI+11/4CR+1/4MO)
용접봉 및 열처리 관계를 알고 싶읍니다
긴급합니다. 답변 바랍니다
갑작스럽게 발생이 되서 급하게 알려보니 예의에 벗어난점 죄송합니다.
저희 공장POLYMER UNIT에 사용하는 SHAFT의 KEY WAY( NOTCH부의 FATIGUE 균열로 추정)부분이 균열로 절단됨 ( SIZ : 200mm)
SHAFT 자재를 급구하여 임시조치방안으로 기존 자재와 중간부위는 열박음 및 외각은 용접으로 조치후 사용하려합니다. 이종용접임
기존 자재 재질 SA352 LC2-1( 11/4CR + 1/4MO + 3.4 NI: NICRMO강 )
접합할 재질 SCM440(11/4CR + 1/4 MO LOW ALLOY)
SHAFT 원둘래 방향으로 두께 : 40mm 가량 용접예정
사용온도조건은 저온은 아닙니다.
용접방법
1)용접봉 : ER 80S-B2 초층부터 - 2PASS 용접 / E8016-B2로 FINAL 용접
2)열처리 : 예열->165℃준수 / 후열처리온도-> 704-746℃
층간온도:MAX 316℃
3)검사 : 초층 PT / 열처리전 PT / 열처리후 PT
상기와 같이 하려합니다. 추가해야 할사항 및 제외해도 되는
사항이 있으시면 기술사님의 의견듣고 싶읍니다. 건강하십시요.
롯데대산유화 김진산
저희 공장POLYMER UNIT에 사용하는 SHAFT의 KEY WAY( NOTCH부의 FATIGUE 균열로 추정)부분이 균열로 절단됨 ( SIZ : 200mm)
SHAFT 자재를 급구하여 임시조치방안으로 기존 자재와 중간부위는 열박음 및 외각은 용접으로 조치후 사용하려합니다. 이종용접임
기존 자재 재질 SA352 LC2-1( 11/4CR + 1/4MO + 3.4 NI: NICRMO강 )
접합할 재질 SCM440(11/4CR + 1/4 MO LOW ALLOY)
SHAFT 원둘래 방향으로 두께 : 40mm 가량 용접예정
사용온도조건은 저온은 아닙니다.
용접방법
1)용접봉 : ER 80S-B2 초층부터 - 2PASS 용접 / E8016-B2로 FINAL 용접
2)열처리 : 예열->165℃준수 / 후열처리온도-> 704-746℃
층간온도:MAX 316℃
3)검사 : 초층 PT / 열처리전 PT / 열처리후 PT
상기와 같이 하려합니다. 추가해야 할사항 및 제외해도 되는
사항이 있으시면 기술사님의 의견듣고 싶읍니다. 건강하십시요.
롯데대산유화 김진산
제시된 조건은 적절한 것으로 판단합니다.
다만, 열처리와 관련하여 예열의 온도는 실제 용접 조건에 있어서 준수하기도 어려울 뿐만 아니라 확인도 사실 그리 쉽지 않습니다.
이론적으로야 누구나 준수할 수 있다고 얘기할 수 있겠지만, 실제 현장에서 그런 노력이 얼마나 어려운지는 잘 아실 것으로 판단합니다.
따라서 가능한 지금 제시된 예열 온도 이상으로 높여서 관리하는 노력이 필요합니다.
후열처리에 대해서는 매우 좋은 선택이긴 한데, 실제로 저런 강종을 열처리 해 보면, 제일 중요한 것은 유지온도와 시간이 아닙니다.
그보다 더 중요한 것은 냉각속도와 마지막으로 전원을 차단하거나 노내에 화염을 중단하는 온도입니다.
Code에서는 약 200도 정도로 제시하고 있을 것입니다. (정확하지는 않은 데, Code를 직접 찾아서 참고 하세요.)
하지만, 실제로는 이보다 훨씬 더 낮은 냉각속도를 추천합니다.
대략 170도 정도로 낮추어서 관리하시길 추천합니다.
Weld Joint를 어떻게 잡으실지는 모르겠으나, 균열이 발생한 부분을 가능한 넓게 제거하고 모재에 잔존하는 결함 유무를 충분하게 확인하시길 추천합니다.
정확한 현상을 알 수 없기에 제시해 주신 설명만으로 막연한 추측에 의해 의견을 드렸는 데, 아무쪼록 좋은 결과 있으시길 바랍니다.
다만, 열처리와 관련하여 예열의 온도는 실제 용접 조건에 있어서 준수하기도 어려울 뿐만 아니라 확인도 사실 그리 쉽지 않습니다.
이론적으로야 누구나 준수할 수 있다고 얘기할 수 있겠지만, 실제 현장에서 그런 노력이 얼마나 어려운지는 잘 아실 것으로 판단합니다.
따라서 가능한 지금 제시된 예열 온도 이상으로 높여서 관리하는 노력이 필요합니다.
후열처리에 대해서는 매우 좋은 선택이긴 한데, 실제로 저런 강종을 열처리 해 보면, 제일 중요한 것은 유지온도와 시간이 아닙니다.
그보다 더 중요한 것은 냉각속도와 마지막으로 전원을 차단하거나 노내에 화염을 중단하는 온도입니다.
Code에서는 약 200도 정도로 제시하고 있을 것입니다. (정확하지는 않은 데, Code를 직접 찾아서 참고 하세요.)
하지만, 실제로는 이보다 훨씬 더 낮은 냉각속도를 추천합니다.
대략 170도 정도로 낮추어서 관리하시길 추천합니다.
Weld Joint를 어떻게 잡으실지는 모르겠으나, 균열이 발생한 부분을 가능한 넓게 제거하고 모재에 잔존하는 결함 유무를 충분하게 확인하시길 추천합니다.
정확한 현상을 알 수 없기에 제시해 주신 설명만으로 막연한 추측에 의해 의견을 드렸는 데, 아무쪼록 좋은 결과 있으시길 바랍니다.
You may have to evaluate the heat treated conditions and mechanical properties for each and combination of two metals before the welding. Here is the brief summary.
1. Weldability of SCM 440 (AISI 4140) ; Similar Welds
If the SCM 440 was hardened & tempered or flame (or nitrided/induction) hardened, the fusion welding may be very difficult or impossible. If they are not hardened material, the welding is possible when you use ER 80S-B2 or E8016-B2 with preheat (min. 200C) and interpass temperature (max. 316C) followed by PWHT.
2. Weldability of SA352 LC2-1 ; Similar Welds
It may show a good weldability when you use the appropriate welding electrodes (i.e., ER 80S-C2, E8016-C2, etc.) with preheat (min. 150C) and interpass temperature (max. 232C) followed by PWHT (when THK > 2inch).
3. Combination between SCM 440 (AISI 4140) and SA352 LC2-1 ; Dissimilar Welds
It may be impossible. It was one of the critical issues of API RP 582 committee, but there is no solution yet.
As a result, the welding in this combination should be avoided unless you have a certified WPS/PQR.
1. Weldability of SCM 440 (AISI 4140) ; Similar Welds
If the SCM 440 was hardened & tempered or flame (or nitrided/induction) hardened, the fusion welding may be very difficult or impossible. If they are not hardened material, the welding is possible when you use ER 80S-B2 or E8016-B2 with preheat (min. 200C) and interpass temperature (max. 316C) followed by PWHT.
2. Weldability of SA352 LC2-1 ; Similar Welds
It may show a good weldability when you use the appropriate welding electrodes (i.e., ER 80S-C2, E8016-C2, etc.) with preheat (min. 150C) and interpass temperature (max. 232C) followed by PWHT (when THK > 2inch).
3. Combination between SCM 440 (AISI 4140) and SA352 LC2-1 ; Dissimilar Welds
It may be impossible. It was one of the critical issues of API RP 582 committee, but there is no solution yet.
As a result, the welding in this combination should be avoided unless you have a certified WPS/PQR.
안녕하세요?
몇 년 전에 한 번 만나 뵈었던 것 같습니다. Spheric Tank 적용 용접 재료(XL-550) 승인 문제로...(S-Tank 사와 함께) 잘 지내셨는지요?
두 박사님들 조언에 끼어 들 형편은 아니지만, 저는 현장을 충분히 고려한다면 Inconel 82 을 추천드립니다. 관리적인 측면은 정확한 WPS를 얘기하지만, 막상 Maintenance 와 Shut Down 수리 공사에서 정확한 WPS를 현장에 100% 반영할 수 있는 부분은 좀 어렵지 않나 싶습니다. 강도적인 측면이 걱정된다면 SUS 312(H)-Modified 계열로 내크랙성도 확보하고 강도도 확보하고(120,000ksi TS)...
Shaft Key Hole 자리(외경 링 열박음 장치)는 자주 파손되어 샤프트와 링이 헛돌아 큰 사고를 내기도 하는데(시멘트 Plant에는 2000 dia 이상 되는 부품들이 많습니다), 긴급 Maintenance는 일단 용접을 완벽하게 끝내는 게 가장 Key 이지 않겠습니까? 그리고, 이 부분이 장기적으로 걱정된다면 Spare 를 얼른 기안하셔서 확보하시는 것도...
이 유 철 올림
몇 년 전에 한 번 만나 뵈었던 것 같습니다. Spheric Tank 적용 용접 재료(XL-550) 승인 문제로...(S-Tank 사와 함께) 잘 지내셨는지요?
두 박사님들 조언에 끼어 들 형편은 아니지만, 저는 현장을 충분히 고려한다면 Inconel 82 을 추천드립니다. 관리적인 측면은 정확한 WPS를 얘기하지만, 막상 Maintenance 와 Shut Down 수리 공사에서 정확한 WPS를 현장에 100% 반영할 수 있는 부분은 좀 어렵지 않나 싶습니다. 강도적인 측면이 걱정된다면 SUS 312(H)-Modified 계열로 내크랙성도 확보하고 강도도 확보하고(120,000ksi TS)...
Shaft Key Hole 자리(외경 링 열박음 장치)는 자주 파손되어 샤프트와 링이 헛돌아 큰 사고를 내기도 하는데(시멘트 Plant에는 2000 dia 이상 되는 부품들이 많습니다), 긴급 Maintenance는 일단 용접을 완벽하게 끝내는 게 가장 Key 이지 않겠습니까? 그리고, 이 부분이 장기적으로 걱정된다면 Spare 를 얼른 기안하셔서 확보하시는 것도...
이 유 철 올림
Q1. 두재질 용접시 강도가 문제가 되서 문제가 발생되는지요.
A1 [Thomas Eun] Not directly related with the weldability. But the strength and hardness are generally very important factors for shaft material.
Q2. 두재질 용접후 열처리로 인해 문제가 발생되는지요.
A2. [Thomas Eun] It is not a big issue. But the welding itself may be very difficult or impossible due to the crack.
Q3. inconel 625(ERNICRMO-3) 또는 INCONEL80(ERNICR-3) 용접봉을 사용하면 어떨런지요.
Q4. 한쪽을 BUTTERING 용접후 용접을 하면 어떨런지요.
A3/A4. [Thomas Eun] It may not have sufficient benefit due to strength, hardness, density and somewhat weldability.
I believe the best way at this state will be the friction-welding if it is available.
Alternative welding as an unproved method (as a pilot test welding) : If the SCM440 is not hardened material, the temper (or half) bead welding between SCM440 and SA352 LC2-1 may be recommended with ER 80S-B2 or E8016-B2, preheat (min. 200C) and interpass temperature (max. 316C) followed by PWHT. But the quality/result is not guaranteed.
A1 [Thomas Eun] Not directly related with the weldability. But the strength and hardness are generally very important factors for shaft material.
Q2. 두재질 용접후 열처리로 인해 문제가 발생되는지요.
A2. [Thomas Eun] It is not a big issue. But the welding itself may be very difficult or impossible due to the crack.
Q3. inconel 625(ERNICRMO-3) 또는 INCONEL80(ERNICR-3) 용접봉을 사용하면 어떨런지요.
Q4. 한쪽을 BUTTERING 용접후 용접을 하면 어떨런지요.
A3/A4. [Thomas Eun] It may not have sufficient benefit due to strength, hardness, density and somewhat weldability.
I believe the best way at this state will be the friction-welding if it is available.
Alternative welding as an unproved method (as a pilot test welding) : If the SCM440 is not hardened material, the temper (or half) bead welding between SCM440 and SA352 LC2-1 may be recommended with ER 80S-B2 or E8016-B2, preheat (min. 200C) and interpass temperature (max. 316C) followed by PWHT. But the quality/result is not guaranteed.
공지사항
용접봉 선정은 단순하게 두 재질의 차이만 가지고 평하기에는 너무 많은 선택이 발생할 수 있습니다.
그래서 용도를 명확하게 알아야 제대로 된 답변을 얻을 수 있지요.
3%Ni강이 맞다면 아마도 LPG나 LNG등의 저온용 강재일 것이고,
상대부재가 L.A이라면 적절한 강도가 함께 요구되는 것으로 판단합니다.
선택은 크게 두가지 입니다.
80혹은 90 계열의 고강도 용접재료를 쓸 것인지
아니면 Inconel이나 Hastelloy와 같은 저온 인성을 찾을 것인지..
둘중에 어느 것을 선정할 것인지는 설계 기준 (용도)에 따라 달라지겠지요.