profile 손태산 2016-09-11 21:19:24
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안녕하세요, 선배님들의 조언 부탁드립니다.

클래드강의 용접이나, 이종금속의 용접에 대해 적절한 용접봉을 선정할 때에 쉐플러 다이아그램을 사용하여 희석률을 고려하여 적용하게 되지 않습니까.

1. 그런데 이때 예를들어 희석률을 25%로 고려하여 선정하였더라도 현장에서 실제 용접시 어떻게 25%정도를 맞춰서 용접을 할 수가 있나요? 입열을 대략적으로 추측하여 용접하면 25%정도가 될 것이다 라는 경험으로 하는 건가요?

2. 그리고 이런 이종용접시에 고려된 희석률(예를들어) 25%가 제대로 적용이 되어서 용접되었는지는 확인하는 방법은 무었인지요? 이종 용접이 아닌 일반 모재 용접에 대해서도 희석률 측정은 어떻게 하나요? 편람에 언급되었듯이 B/A+B 의 면적을 계산해서 측정하나요? 

아니면 성분에 대해서 측정을 하기 위해 PMI를 이용하여 각 모재의 성분을 측정해 놓고, 최종 용접부에 PMI를 측정하여 성분을 분석하여 희석률을 측정하는 것인가요?

3. 현장에서 적용하는 PMI에 대해서, 제가 알기로는 PMI는 용접부가 아닌 모재, 재질에 대한 성분을 검증하기 위한 Test로 적용해야 한다고 생각이 드는데요,,ASME에서도 재질 성분에 대해서만 측정하라고 추천도 하고 있고,,그런데 일부 현장에서 저합금강 용접부에 대해서 PMI(X-ray)를 적용하시더라구요, 용접부에 PMI를 적용하게 되면 모재 표면부의 성분만 측정이 되고 용접 내부나 초층등의 성분은 정확히 측정이 되지 않고 또한 각 용접 pass마다 Dillution이 다를 수 있어 표면부 성분이 용접부 전체의 성분을 대표한다고 하는 것도 성급한 논리 아닌가요?

조언 부탁 드립니다.






강운주[kmukwj] 2016-09-12 18:33

실제로는 대부분의 이종재질 조합이나 클래드 강 재작 시에 용접재료 회사에서 추천하는 재료를 사용합니다. 용접 재료사에서 충분한 평가를 하고 추천하는 용접조건 등을 제시해주죠. 물론, 평가를 하지 않는 것은 아니지만 제 경험을 비춰봤을 때, 크게 문제가 되었던 적은 없습니다. 쉐플러 다이어그램은 두 가지 이상의 서로 다른 재질이 희석이 되었을 경우, 균열이 발생할 가능성을 가늠하는데 주로 많이 활용을 합니다. 희석부위에서 마르텐사이트가 생기거나 혹은 오스테나이트계 스테인리스 강 용접부의 경우 델타 페라이트 함량 저하로 고온균열이 발생할 수 있는 가능성이 높아지기 때문이죠. 편람에 희석률에 대한 것을 간단명료하게 정의되어 있습니다. 용입깊이를 용입깊이+여성(덧살)로 나눈 값으로 정의합니다. 100% 희석이라는 것은 용접 중 용질원자의 확산에 의해서 어느 부위에서도 동일한 조성이 나와야 하지만 실제로는 그렇지 않을 것 같습니다. 그렇다면 책에서 말하는 이론적인 희석률은 어디까지나 참고값이 될 수 밖에 없다고 생각합니다. 일단 이것을 기본으로 깔고 역시나 제 생각을 말씀드려 봅니다. 1. 그런데 이때 예를들어 희석률을 25%로 고려하여 선정하였더라도 현장에서 실제 용접시 어떻게 25%정도를 맞춰서 용접을 할 수가 있나요? 입열을 대략적으로 추측하여 용접하면 25%정도가 될 것이다 라는 경험으로 하는 건가요? > 자동화된 장비가 아니라면 정확하게 희석률 25% 를 맞춰서 용접하기가 쉬울 것 같지 않습니다. 평판 위를 용접하는 것(BOP, Bead On Plate)이 아니라 개선면을 용접하는 것이라면 그리고 개선 용접 시 한패스로 용접을 마무리 하는 것이 아니라 여러 패스로 용접을 마무리 하는 경우라면 더더욱 희석률을 균일하게 맞춰지기가 어려울 것으로 생각합니다. 그러므로 수치를 정해놓고 그 수치를 엇비슷하게 맞춰서 하기보다는 사전에 평가를 해보고 문제가 생기지 않는 조건을 찾아서 그 조건대로 용접을 하는 것이 현실입니다. 2. 그리고 이런 이종용접시에 고려된 희석률(예를들어) 25%가 제대로 적용이 되어서 용접되었는지는 확인하는 방법은 무었인지요? 이종 용접이 아닌 일반 모재 용접에 대해서도 희석률 측정은 어떻게 하나요? 편람에 언급되었듯이 B/A+B 의 면적을 계산해서 측정하나요? 아니면 성분에 대해서 측정을 하기 위해 PMI를 이용하여 각 모재의 성분을 측정해 놓고, 최종 용접부에 PMI를 측정하여 성분을 분석하여 희석률을 측정하는 것인가요? > 용접된 상태 그대로 희석률을 정확하게 판별해낼 수 있는 방법은 없습니다. B/A+B 방식도 부정확할 것이고 잘라서 각 부위별로 Spectrometry(분광분석)을 해보는 것이 가장 현실적이겠지만 본 용접부를 잘라내야 하기 때문에 평가 단계가 아니라 생산 단계라면 수용되기 어려운 부분입니다. 그리고 PMI는 표면에서 밖에 측정이 안될 뿐더러 측정이 가능하다로 하더라도 전체 성분을 다 판별해내지 못하며 정밀도도 분광분석에 비해 많이 떨어집니다. PMI는 보통 모재나 용접재료의 성분을 대략적으로 판별할 때 적용합니다. 3. 현장에서 적용하는 PMI에 대해서, 제가 알기로는 PMI는 용접부가 아닌 모재, 재질에 대한 성분을 검증하기 위한 Test로 적용해야 한다고 생각이 드는데요,,ASME에서도 재질 성분에 대해서만 측정하라고 추천도 하고 있고,,그런데 일부 현장에서 저합금강 용접부에 대해서 PMI(X-ray)를 적용하시더라구요, 용접부에 PMI를 적용하게 되면 모재 표면부의 성분만 측정이 되고 용접 내부나 초층등의 성분은 정확히 측정이 되지 않고 또한 각 용접 pass마다 Dillution이 다를 수 있어 표면부 성분이 용접부 전체의 성분을 대표한다고 하는 것도 성급한 논리 아닌가요? > PMI 로 모재성분을 판별해도 된다라는 것은 어디까지나 용접 생산 단계에서 국한되는 것으로 이해합니다. 대부분의 소재나 용접재료는 그 재료를 대표하는 원소를 한가지씩 가지고 있습니다. 그렇기 때문에 PMI로 대충 가늠할 수 있는 것이죠. 가령, SUS316과 듀플렉스(S31803)은 Cr함량이 각각 18%/22% 입니다. 이 차이만 가지고도 316 혹은 듀플렉스라고 가늠할 수 있는 것이죠. 같은 316인데 소재의 근원을 파악하겠다고 하면 그것은 PMI로 불가능할 수도 있습니다. 저합금강 용접부에 PMI를 적용했다는 것은 아마도 용접재료를 맞게 썼는지를 가늠하기 위한 처사가 아니었나 추정합니다. * 워낙 생각을 많이 하시고 질문하신 것이라, 제가 핵심을 제대로 짚었는 지 모르겠습니다.

손태산[sshonn] 2016-09-12 20:48

큰 조언이 되었습니다. 혼자 추측만 했던 개인적인 견해들이 조금씩 조각이 맞춰지는 것 같습니다.^^; 용접공부를 한참 하게되면서 이론적인 부분을 실제 현장에서 이루어지는 상황과 매칭 시켜 볼려고 하니 의문점들이 생기네요. 회사내에서 해결하시 못하는 의문점들을 여기 선배님들을 통해서 이렇게 조금씩 배워나갑니다. 감사합니다~

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