profile 이나라 2020-09-24 15:49:40
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안녕하십니까 선배님들의 조언을 구하고자 문의 드립니다.

저희 회사는 Valve 회사로 현재 A182-F6a(410SS) 소재와 A240-Gr.410 소재를 용접하여 PLUG를 제작하고 있습니다. 

 

이에 Hardening 절차를 거쳐 소재의 경도를 높이고 있는데, 과연 hardening 후에 경도가 높은 상태에서 butt weld 용접이 가능한 것인가가 의문이라 선배님들의 조언을 부탁 드립니다. 

 

410소재의 hardening 후의 경도 값은 380 ~ 460HV 사이로 측정되고 있습니다. 

 

현재 공정 순서 : Plug + plug cover 용접 -> Hardening  : 문제점 : Hardening 후에 용접된 Cover 소재에 변형 발생, 용접부는 이상 없고 얇은 Cover가 열팽창으로 인하여 배가 부르는 변형이 발생됨

변경 공정 순서 : Hardening -> Plug + plug cover 용접

 

대략 400HV 경도상태의 410소재에 ER309L or ERNiCr-3 를 사용하여 용접함에 큰 문제가 없을지 선배님들의 의견 부탁 드립니다.  

 

감사합니다.


관리자[senior] 2020-09-28 07:11

410은 그 차제로는 Martensite계열이지만, 대개 밸브회사에서 구매하는 원소재는 탄소 함량을 낮춰서 가공성을 향상시킨 Ferrite계열에 가까운 재료를 사용합니다. 그래서 상대적으로 낮은 탄소함량 더분에 용접도 가능하고, 그때에 사용하는 용접봉은 지금 제시된 것들을 적용합니다. 그런데 이미 열처리에 의해 경화가 되었고, 측정된 경도 값이 저 정도라면 그건 그냥 Martensit라고 봐야 할 것이며, 그런 경우에는 아무리 예열을 잘해도 균열 발생 가능성이 높게 됩니다. 지금 경화열처리 이후에 얇은 쪽이 열팽창이 생기는 것은 냉각 과정의 열변형으로 봐야 합니다. 박판의 제품으로 갈 수록 고온 가열을 했다가 급냉하게 되면 Thermal Distortion이 생기게 되는데 이걸 어떻게 잡아야 할지에 대해서는 실제 제품의 형상과 제조 공정 전체를 기준으로 고민이 필요합니다. 테크노넷에는 다양한 전문가들이 많이 계십니다. 원하신다면 그분들의 자문을 받을 수 있도록 연결해 드리겠습니다.

은정철 2020-09-29 18:20

우선 제시된 것이 없어 Hardened 처리 방법을 정확히는 알 수 없으나 Hardening 처리 직후의 안밖의 온도 분포가 크면 변형이 나타날 수 있습니다. 또한, 부재의 형상에 따라 그 변형 정도는 차이가 날 수 있습니다. Welding-Hardening순서를 바꾸어도 마지막 공정의 온도 분포 Control이 변형을 최소화하는 방법이 될 것입니다. 만약 같은 작업 방법으로 그 부재가 300계열의 SS로 만들어졌다면 더 큰 변형을 가져왔을 것으로 사려됩니다. 아울러 Hardened 소재의 용접은 결코 쉽지는 않으나 예열과 filler 선정을 통해 불가능하지는 않는 것으로 판단됩니다. 그러나 용접부의 경도 (Hardening효과)는 상당히 떨어질 것으로 예상됩니다. 현재로서는 도면, 작업순서, 최종 부품의 목표값(경도, 강도, 인성 등) 등을 알 수 없어 상세한 답변은 곤란합니다. 자세한 배경 설명이 제시되면 여러분들의 의견을 더 들으실 수 있을 것으로 판단합니다만 만약 이곳에 공개하기가 곤란하면 개인적으로 보내주셔도 좋습니다. Thomas Eun thomaseun at yahoo.com

이나라[naralee83] 2020-10-05 13:24

관리자님과 은정철님의 답변 매우 감사 드립니다. 두분께서 말씀하신 것과 같이 hardened 소재에 용접은 위험할것으로 보여 저희의 Design thickness를 변경하여 변형을 줄이는 방법으로 방향을 정하려 합니다. 두분덕분에 견문을 넓히게 되어 정말 감사 드립니다.

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