Lincoln용접봉 등을 보면 굳이 지금 언급된 Inconel 계열에 추가하여 동종 재질인 Thermet 35.45.Nb 같은 용접봉도 추천하고 있습니다. 지금 비록 외형적으로는 이종재질의 용접이지만, 35Cr-45Ni에 준한 동종 재질의 용접봉을 선정해도 문제 없어 보입니다.

제가 보기엔 용접봉 선정 자체의 문제점은 없어 보입니다만, 저 재질은 고온용 재질로서 경화도가 커서 충분한 예열을 해 주지 않으면 문제가 발생할 수 있습니다. 열전달과 냉각속도가 빠르지 않기에 후열은 굳이 필요없습니다. 예열 온도는 대략 200도 정도로 해 주면 적절할 것으로 예상은 하지만, 실제 해당 부재의 크기와 형상에 따라 조정해 가면서 최적의 온도 조건을 찾으시길 추천합니다.

균열 발생의 다른 원인으로는, 저 재질은 약간의 이물질 만으로도 응고과정에서 응고균열을 유발하게 됩니다. 표면 청결을 무조건 유지해야 합니다. 

운영자님 감사드립니다. 

좋은 답글에 더불어 조금 더 추가해 봅니다.

이 소재는 Lummus의 Ethylene Plant Pyrolysis Furnace Tubes로 가장 널리 사용되는 재질인데 외부의 310 SS supports와 용접되는 곳에서 문제가 발생하는 것으로 추정됩니다. 

우선 기본적으로 승인된 WPS/PQR과 실제 용접 Procedure 사이의 차이가 무엇인지 정밀 진단을 해 보시기 바랍니다.

많은 경우 이 Gap에서 그 원인이 나오기도 합니다.

Tube가 Creep-Rupture Strength 를 향상시키기 위해 Nb (미세조직의 NbC를 통해) 를 첨가하고 Carburization 을 억제하기 위해 Ni+Cr을 80%이상 함유한 강종이기에 동종 용접에서는 동종 Filler (e.g., Metrode Thermet 35.45.Nb, Kubota KHR 45A, etc.---이들은 AWS Classes에 없음, or ERNiCrFe-7)가 추천됩니다. 

그러나 이 이질용접부에 대해서는 먼저 사용하신 ERNiCrCoMo-1 (23Cr), ERNiCrMo-3 (21Cr) 또는 Filler Metal 82를 적용하여 성공적으로 사용된 사례가 많습니다. 

한편 Solidification Cracking 이 그 원인요소도 (fillet joint에서는 주로 impurity elements-S, P, 등에 의해, 그리고 Nb에 의한 응고 온도 범위의 확장으로 인해) 될 수도 있기에 검토해야 하겠지만 이미 PQR을 통과한 상태라면 그 가능성이 아주 낮아 보입니다.

이 Tube재료는 Support (310 SS) 에 비해 Ductility와 Thermal Expansion Coefficient 가 낮기에 구속도가 높은 경우, Heat Input이 높거나 Multi-passes welding에서 Tube 쪽 HAZ에서 Crack이 발생할 가능성이 높기 때문에 이들 Fillers의 사용 (fillers는 그대로 사용) 과 합리적인 용접 Procedure의 적용이 문제 해결의 열쇠가 아닌가 생각해 봅니다.. 

적용했던 WPS/PQR (실제 다른 적용이나 미확인 사항이 있다면 그 확인 사항 포함) 과 그 용접부의 상세도도 볼 수 있으면 좋겠습니다.

Thomaseun at yahoo.com