ASME B31.3 에 따르면,
용접부의 PWHT 는 압력부 , 두께 등 우선적용되는 열처리 요건이 있습니다..
궁금한점은 만약 일반 탄소강인 Pno.1 과 15E 가 용접을 해서 열처리를 할경우
우선조건이 15E 일 경우에,, 탄소강이 A1 변태점인 723도를 넘어서 PWHT시 문제가 되지 않을까요 ?
코드상에서도 650도까지로 명시하고 있고, A1 온도를 넘어서면 펄라이트 조직이 생기게 되어서
얻고자하는 용접부의 기계적강도에 변화가있을것 같습니다
좋은 답글에 조금만 보태어 봅니다.
가끔 할 수 없이 Client의 승인 하에 한쪽을 포기해야 하는 경우나 PWHT를 실시하지 않아야 하는 경우도 있습니다. 이 경우는 아래와 같이 PWHT 를 적용할 수 있을 것으로 봅니다.
When Gr.91, 25 mm (1”) > t > 13mm (1/2”), 705-713 deg/C for Hr/inch THK
(max. holding time: the calculated Hr + 10 minutes, min. holding time: the calculated Hr)
When Gr.91, t </ 13mm (1/2”), 675-700 deg/C for Hr/inch THK
(max. holding time: the calculated Hr + 10 minutes, min. holding time: 15 minutes or the calculated Hr which is greater)
Notes
- (1) The maximum holding temperature shall be less than the tempered temperature of Gr.91 base metal
- (2) The weld joint temperature shall be sustained below 200 deg. F (93 deg.C) before PWHT.
- (3) per code for others
이때, PWHT후의 강도가 원재료 또는 설계치보다 낮아질 가능성이 있으므로 (특히, Carbon Steel쪽에서) 사전 PQ를 통해 이상이 없음을 입증하여야 할 것으로 봅니다. 단, Carbon Steel쪽의 강도가 중요한 역할이 아니라면 위의 PQ대신에 PWHT후 Carbon Steel 쪽 HAZ 부의 Hardness 측정을 통해 대략의 강도를 추정 (see API 579-1/ASME FFS-1, Table 2E.1) 하여 최종 사용여부를 판단할 수도 있겠습니다.
만약, 상기의 방법이 통과할 수 없다면 Buttering welding (on Gr.91)도 고려할 수 있을 것으로 봅니다.
Hope this helps,
thomaseun at yahoo.com
답변 감사합니다!
이해하시는 것 처럼 이론적으로는 당연히 문제가 될 수 있겠습니다. 그렇다고 해서 9Cr의 열처리를 포기할 수는 없겠지요.
이론적으로 P1의 탄소강의 경우에 대략 425도를 넘는 수준만 되도, 그 온도에서 장시간 노출하게 되면 Ferrite의 분해가 발생할 수 있으며, 지금 처럼 고온에 장시간 노출하게 되면 입자 성장에 따른 기계적 강도의 저하도 고려될 수 있겠지요. (Creep을 주제로 공부해 보시면 도움이 되길 겁니다.)
그럼에도 불구하고 우리는 620도에서 CS 재질의 열처리를 다들 시행하고 있는 것은, 결국 열처리의 목적과 이에 따른 유지 시간과 온도의 함수라고 볼 수 있습니다.
그래서 이런 경우에는 한쪽의 약간의 손해를 보더라도 이를 PQ과정에서 검증하고 평가하는 것으로 마무리하게 됩니다.