박동용
2018-04-09 16:42:19
4
735
스텔라이트 관련하여 문의드립니다.
적용 용접공정은 SAW로 검토하고 있으며, 최종 H/F 두께는 3~4T로 2pass 용접후 가공할 예정입니다.
질문 1)
500도 이상의 온도에서 마모 및 압축응력이 작용하는 분야에 상기 2개의 재질중 어떤것이 마모 및 내균열성에 좋을까요?
문헌상 확인하면, 21이 연성이 6대비하여 좋아서 균열측면에서는 좋다고 하는데 마모측면에서는 21이 열위라 고민입니다.
질문2)
열팽창 관련하여 상기 두개의 소재는 비슷하여 버퍼층으로 inconel 625 혹은 STS309L을 2~3T 정도 고려하고 있습니다.
적합한 용접설계인가요?
조언 부탁드립니다.
감사합니다.
내마모성을 찾을 때에 금속은 표면 경도가 높은 것을 선택하고 비금속은 표면 경도가 낮은 것을 선택합니다.
물론 금속의 경우에 표면 경도가 높다는 얘기는 내 마모성이 좋다는 얘기가 될 수 있지만, 반대로 용접금속 자체로 균열 발생 가능성이 높다는 얘기도 됩니다. 내마모성 코팅에서 균열은 일정 크기를 넘지 않는 한 문제가 되지 않습니다.
모재가 일반 탄소강이고 고온이 아니라고 하면, 중간에 Buffer 층을 두는 것도 좋겠으나, 원가를 고려한다면 굳이 그렇게 해야 할지에 대해 고민이 필요합니다. 지금 고온인 상황에서 Austenite 조직의 열팽창은 Ferrite 계열에 비해 크고 열의 진행 방향에 따라 불균일하게 됩니다.
1. 압축응력이 작용한다면 균열적인 문제는 고민에서 제외 하는게 타당해 보입니다. 그러면 내 마무 측면에서 6 적용을 추천합니다.
- 500^C에서 사용한다면 이러한 재질들은 신율이 비슷하여 균열 측면에서 둘 다 고민 안해도 될 것입니다.
2. Inconel 625를 추천합니다. 신율등이 우수하여 Thermal Cycle에 따른 내구성 즉 Low Cycle Fatigue에 내구성이 309L에 비해서상대적으로 우수할 것으로 판단 됩니다.
- 이 부분은 상기 관리자의 언급과 같이 굳이 고가의 Inconel을 적용해야 하는지 한번 더 검토하는것을 추천 합니다.
단원의 글 전체를 보셔야 하는데
부분적으로 해석을 하면 이해가 되지 않습니다.
저도 위 질문 내용만을 보고 무슨 뜻일까 고민을 했는데
"이 혼합 기체의 가장 큰 특징은 다음의 그림과 같은 전류와 전압의 특성으로 구분될 수 있다. 헬륨을 사용하면 아르곤 가스보다 높은 전류에서 높은 전압으로 용접을 시행할 수 있기 때문에 더 많은 열을 얻을 수 있고, 이러한 특성으로 인해 후판의 용접이나 열전도도가 큰 재료의 용접에 안정적으로 적용할 수 있다. 아르곤을 사용하면 보다 낮은 낮은 전류에서 높은 전압으로 용접할 수 있다. ..."입니다.
헬륨의 특성은 높은 전압을 사용하므로 헬륨만을 사용하면 많은 가스를 필요로 하게 되며, 이를 보완하기 위하여 아르곤 가스를 혼합하여 사용하면 높은 전압에서도 헬륨만 사용했을 때보다 가스보호 기능이 좋아서 높은 전압으로 용접을 할 수 있다.는 의미입니다.
위의 좋은 답글에 조금만 추가해 봅니다.
지금 질의에 주어진 Data가 너무 미약합니다. 최종 사양 결정을 위해서는 설계, 운전 조건 (온도, Service-corrosion/erosion/wear resistance/velocity/cyclic data, Base metal, Design life, Target hardness at design temperature, etc.) 과 Welding techniques (process, preheat, PWHT, dilution-buffer layers, etc.) 등이 좀 더 자세히 검토가 되어야 할 것으로 봅니다.
[References]
Deloro Stellite’s Technical Data and Reports (from Internet)
NACE Paper 01513/ 97016/ 16-7221
DEF STAN 02-875 (US Ministry of Defence) for Naval Application
Welding Filler Metal Supplier’s Technical Data and Reports (from Internet)
Welding Journal-Several Articles
Valve Journal-Several Articles
FAQ (current discussion from other resources) – AWS, Eng-Tips, Others.
공지사항