테크노넷 - 이종재질(CS to 9Cr) 용접 및 PWHT 가능 여부(P1 to P91 pipe)

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이종재질(CS to 9Cr) 용접 및 PWHT 가능 여부(P1 to P91 pipe)

김상년 2013-05-13 23:25:07

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안녕하세요

궁금한 사항 때문에 문의드립니다.

9Cr Pipe 와 Carbon Steel(재질 P91 과 P1) 용접이 가능한지요..

특히 9Cr은 반드시 PWHT 가 실시되어야 하는데 상기 이종재질 용접부에 대한 PWHT 문제도 걸리고....

asme b31.1-2010ed. 에 따른 용접가능 여부와 열처리 문제 그리고 사용 가능 용접봉이 있으면 조언 부탁드립니다.

관련 자료 보내주시면 더욱 감사드립니다.

수고하세요..

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관리자[senior] 2013-05-14 11:23

용접은 가능합니다. 열처리를 피하고 싶으면, 9Cr쪽을 Buttering을 해서 먼저 열처리하고 나중에 CS와 용접을 진행하면 됩니다. 물론 이 경우에는 CS의 두께가 Code에서 정한 두께 이하가 되어야 합니다. 용접봉은 위와 같이 작업한다고 하면, Inconel 계열이나 309 정도를 추천할 수 있으며, 구체적인 것은 용도와 사용환경에 따라 달라집니다. 열처리를 그냥 하겠다고 하면, 9Cr으로 용접을 해도 됩니다.

김상년[kisany] 2013-05-14 11:56

우선 답변감사합니다. [답변에 대한 질문] 9Cr으로 용접해도된다고 하셨는데 CS 용접봉으로 용접은 안되나요?(현장에서 사용했음.단 비압력부위입니다.) 제일 궁금한 것이 이 경우 즉 CS 용접봉(E7016) 사용한 경우 열처리를 어떻게 해야 하는지 궁금합니다.

관리자[senior] 2013-05-16 09:50

CS로 용접하게 되는 것은 어차피 그 부분이 CS와 9Cr의 연결부위이기 때문에 이론적으로는 문제가 없습니다. 또한 AWS D1.1등에서는 이종재질 용접시에 Lower Grade로 용접하도록 허용하고 있지요. 다만 발주처나 기타 일반인들이 바라볼때에 막연한 걱정을 제시할 수 있습니다. E7016으로 용접을 하게 되면 9Cr을 기준으로 열처리는 반드시 해야 합니다. 그래서 열처리를 벗어나려면 Buttering을 해서 문제를 해결하면 됩니다. 9Cr은 열을 받게 되면 열경화가 발생하기에 반드시 열처리를 해 주어야 합니다.

김상년[kisany] 2013-05-17 22:35

감사합니다. 열처리 온도가 궁금합니다.(CS+9Cr 용접, E7016 사용, buttering 안함)(asme b31.1 2010ed) 아는대로 말해보면 CS PWHT 온도 650~700, 9Cr PWHT 온도는 730~775도이라고 알고 있습니다. 여기서 CS 의 경우 Lower Critical Temperature가 725도인데요..CS+9Cr 용접한 후 9Cr 기준으로 후열처리(온도는 730~775로 열처리)할 수 있나요? 즉, CS PWht 온도인 650~725 범위를 벗어나게 되잖아요..CS에 문제가 없는지요. 공통되는 PWHT 온도범위가 없는데...이게 제일 궁금합니다. 소견 기다리겠습니다.

윤강중[yoon] 2013-05-21 08:43

C/S의 A1 변태점 이상으로 온도가 올라가면 C/S에 조직변화가 발생하여 Mechanical 특성이 변하게 되므로, 위와 같은 이종 용접의 경우는 용접봉의 종류와 무관하게 CS의 PWHT 온도에서 좀더 장시간 PWHT를 하는 것이 좋을 것 같습니다. PWHT 시간은 Larson Miller Parameter에 의해 어느 정도 대략적으로 구할 수 있을 것 같습니다.

이규확 2013-07-04 21:08

제 경험상, CS + 9Cr Alloy 이종 용접시 용접봉은1.25Cr 용접봉 (ERXX-B2, EXXXX-B2) 를 사용을 추천합니다. 5Cr 또는 9Cr 용접봉은 후열처리 후, Hardness 값이 상당히 높더군요. 사업주가 봐줘서 남아있던 다른 coupon 으로 hardness test 를 해봐도 여전히 높았습니다. AWS 에서 낮은 Grade 의 용접봉 사용을 할 수 있다고 하지만, 현실적인 면에서는 그래도 Grade 가 높은 쪽을 선호하게 됩니다. 예를들면 SS304 와 SS316 사이의 용접봉은 ER316 사용하고, CS 와 LTCS 사이의 용접봉은 CS용 용접봉이 아닌 LTCS 용접봉을 사용하고 있습니다. 프로젝트에 따라 다르겠지만, 이런 경우는 그리 많지 않고, 사업주와 문제를 만들어서 나을 것이 없고, 빨리 끝내는 편이 더 남는 셈이거든요.

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