귀중한 답변 감사합니다.꾸벅 한가지 더 궁금한것이 있는데요 DESIGN TEMP.에 따라 다르겠지만, 일반적으로 INCOLOY 800H의 용접봉은ERNiCr-3(GTAW), ENiCrFe-2(SMAW)사용하는것으로 알고 있습니다. 현재 적용되는 DESIGN TEMP.는 575도씨로 앞에서 언급한 용접봉을 사용하여도무방하다고 생각 됩니다. 그러나, "weld metal Ni, Cr CONTENT는 ALLOY 800H Material과 match 되어야 한다"이것은 filler metal과 alloy 800H material의 성분이 상이 한것으로 알고 있습니다. 따라서, weld metal에 Ni, Cr의 content에 맞는 용접봉을 선택하여야 하는데 왜 일반적으로 사용되는 용접봉이 아닌 Ni, Cr content을 맞춰야 하는지 궁금합니다.

Nickel Alloy는 주요 합금원소에 따라 Pure Nickel, 2상 Nickel Alloy, 3상 Nickel Alloy, 복합 Nickel Alloy로 구분할 수 있습니다. 특히, 3상 Nickel Alloy는 Ni-Cr-Fe 또는 Ni-Cr-Mo로 구분됩니다. Incoloy 800는 Ni-46Fe-21Cr의 화학조성을 가지며, Incoloy 800H는 고탄소함량(0.05~0.10%)을 제외하고는 Incoloy 800의 화학조성과 동일합니다. Ni, Cr, Fe, Mo, Cu 등의 화학조성 비율 차이에 따라, 600, 601, 617, 625, 690, 693 등의 Nickel Alloy로 구분이 됨에 따라 Incoloy 800H에 적용되는 용접자재의 화학 조성 또한 Incoloy 800H의 화학조성에 부합되도록 선택하는 것은 당연합니다. 일반적으로 Incoloy 800H 계열의 용접을 위해서는 ENiCrFe-2 또는 ENiCrFe-3를 적용합니다. Grain Size No.의 확인을 위해서는 ASTM E112 (Physical Testing Standards and Mechanical Testing Standards)를 참조하시길 바랍니다. [ n = 2 G - 1 ] *여기서 G-1은 제곱승임 *n = the number of grains per square inch at 100X magnification *G = the ASTM grain size number.

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잘아시다시피, 용융로에서 용탕에서 모재를 생산하는 절차는 분위기 및 온도가 조절되며, 합금원소 또한 균일하게 첨가됨에 따라 모재 각 부위가 전체의 대표성을 갖지만, 용접부는 ARC 발생후 짧은 시간내 형성되는 측면을 고려할 때, 모재 종류/두께, 용접기, 용접방법, 온도, 차폐, 용접자세, 열처리, 입열량 등과 같은 용접변수와 더불어 용접사 기량, 용접사 습관, 바람, 대기 온도, 습기 등과 같은 다른 요인들에 의해 최종 용접부의 결과는 상이할 수 밖에 없습니다. 즉, 용접봉은 용접성이라는 즉면이 적극 고려되어야 함에 따라 모재와 용접부의 주요 원소 종류는 일치할지라도 다른 조건에서 생산됨에 따라 화학조성은 다를 수 밖에 없습니다. SA240 TP304(L) Plate 용접을 위해서는 ER304라는 용접봉은 없으며, ER308(L)로 용접을 합니다. SA240 TP304(L) Plate와 약간 상이한 화학조성을 가진 ER308(L)로 용접을 수행한 용접부의 대표 원소화학조성은 SA240 TP304(L) Plate의 대표 원소 화학조성의 Range에 대부분 포함됩니다. 상기 요건에 대해 이렇게 이해를 하시면 될 것 같습니다. 우선 ALLOY 800H Material의 경우 Ni 함량 및 Cr 함량은 Range(Min.?~Max.?%)로 되어 있을 것이며, 용접봉 또한 Ni 함량 및 Cr 함량은 Range(Min.?~Max.?%)로 되어 있을 것이므로, 모재의 화학조성 Range에 있는 용접봉 AWS Classification을 확인하실 필요가 있습니다. 다음으로 상기 요건은 PQR에 Weld Metal에 대한 화학조성을 표기할 필요가 있는 것으로 판단됨에 따라 절차검정시 용접부에 대한 화학분석을 하여 모재의 Cr, Ni 함량의 Range에 포함됨을 명기할 필요가 있습니다. 마지막으로 용접봉이 아닌 Weld Metal의 화학조성이 모재의 화학조성과 일치해야 하는 사유는 가동중 환경에서 문제가 발생하지 않기 위한 요구되는 화학 조성이 설계자에 의해 우선 모재를 결정되었고, 모재를 서로 용접하여 연결하는 용접부에 대해서도 동일한 기준을 적용되었다고 이해할 수 있습니다.