profile 박재훈 2021-05-06 07:57:25
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SS 321 용접 WPS 확인결과, 용접후 안정화 열처리가 없습니다.

질문] 321 용접후 안정화 열처리를 하지 않는 이유가 있을까요?  

 

제가 알고 있는 사실로는 (물론 이진희 박사님 자료)

321 재질 용접시, 용가재는 347 사용합니다. (Ti 용접부로 전이가 되지 않기에)

321 재질을 사용하는 이유는 Cr탄화물에 의한 예민화 현상을 억제하기 위함인데, 

321 재질을 용접후 안정화 열처리를 하지 않는다면, 위에 언급한 효과가 없기에 

굳이 321 사용할 이유가 있을까요? (304 또는 316 사용해도 되는데)


관리자[senior] 2021-05-06 11:06

이런 상황이 종종 있습니다. 저의 견해로는 초기에 재질선정한 사람의 의도가 불충분하게 반영되었다고 봅니다. 지적한 바와 같이 안정화 효과가 사라지는 영역에 대한 대안이 없다면 굳이 비싼 321를 쓸 이유가 없겠지요. 하지만, 그냥 단순하게 고온강도만을 목적으로 사용하는 경우도 있을 수 있으니, 지금의 선택과 적용이 랍리적인지 아닌지에 대해서는 설계와 운전조건을 기준으로 검토할 필요가 있습니다. 위에 언급한 기술적인 사항은 모두 타당한 지적입니다.

박재훈[xfile55@hanmail.net] 2021-05-06 12:49

저도 내식성이 아닌 고온강도롤 목적으로 사용했나? 생각을 가지고 자료를 검색해보면, 이진희 박사님 자료중에 "316, 321, 347은 304보다 고온 인장강도를 가진다." 문구를 찾았습니다. 여기서 316 과 321 고온강도 비교는 찾을수가 없었습니다.

은정철 2021-05-06 21:01

잘 아시다시피 용접부의 품질 (내식성, 강도 등) 은 모재와 가장 가까이 가도록 하는 것이 Rule of Thumb 입니다. 그리고, 기본적으로 ASS용접후 안정화열처리를 하지 않기 위해 Low Carbon 이나 안정화 원소를 사용하지요. 따라서 이 경우, 압력구조용 (배관)이라면 용접재도 당연히 안정화 원소인 (Ti or Nb)가 기본적으로 요구되겠지요. 347 filler의 사용이 원칙이나 321 SS filler 가 GTAW와 PAW에 한해 WPS/PQR의 승인이 있을 경우, 가끔 적용되기도 합니다. 321 SS의 안정화 열처리의 적용은 Codes에서 심한 냉간가공 후 요구하는 것 외에는 제작자 입장에서는 모두 Client 의 요구 (특정 Servies에서 사용 시 제작, 용접 후 )가 있을 경우에 적용합니다. 만약 질의자가 Client의 입장이라면 자료가 훨씬 많이 요구되므로 저에게 별도 연락 주시기 바랍니다. 한편, design의 조건에 따라 약간의 차이는 있지만 대개 creep-rupture strength 과 hot tensile test에서는 316 SS > 321 SS > 304 SS > 347 SS 의 순서로 고온 인장강도를 가집니다. 그러나 ASME B16.5/B31.3 elastic design에서는 347 SS > 321 SS > 316 SS > 304 SS 로 각각 최대 허용 운전 압력/허용응력을 제시하고 있습니다. 따라서, 고온 elastic design에서 이들 재료를 사용시 Flange Rating을 한단계 올려야 하는 경우도 종종 나오게 됩니다. 이런 강도와 관련한 문제는 반드시 설계/운전 조건에 따라 해당 기자재 설계 code를 따르시기 바랍니다. 보다 자세한 내용은 아래의 자료를 참고하시기 바랍니다. API RP582 ASME B31.3 ASME Sec. VIII, Div.1, UHA ASME Sec. II, Part D API 530 ASME B16.5 NiDI Publication 9004 (only for reference) https://www.springer.com/gp/book/9783030364298 (only for reference) thomaseun at yahoo.com

김도형[inspector_kim] 2021-06-17 11:28

실제로 용접 후, 안정화 열처리를 적용하기가 열처리로 인한 변형등의 이유로 현실적으로 쉽지 않을 것 입니다. 저의 의견은 안정화 열처리를 하지 않아도 304, 316을 사용하는 것보다 예민화 방지에 대한 효과는 있을 것 같습니다. 용접 후 용탕이 응고 되면서 온도가 떨어지는 과정에서 700~900도 가량의 온도에서 Ti 또는 Nb의 탄화물이 생성되고 나서 예민화에 민감한 구간인 500~700도 사이에서 Cr탄화물이 생기더라도 그 양이 현저하게 줄어드는 효과가 있을 것 같습니다.

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