정성우
2018-02-22 08:56:51
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안녕하세요. 초보 엔지니어입니다.
제목 관련, 용접 시 용접봉 선정을 하는 기준이 무엇인지 궁금합니다.
현재는 기존 선배들께서 작성한 WPS나 CODE내에서 추천하는 용접봉을 선정하여 용접을 실시하고 있으나 조금만 깊게 들어가면 Carbon+Stainless / Carbon+Cr-Mo 등등의 초보가 선정하기 어려운 용접이 있습니다.
많은 자료와 인터넷 검색을 해봐도 용접봉 선정을 하는 기본적인 기준이나 방법이 없어서 문의 드립니다. 예를 들어 이종재질 용접 시 어느 한 재질의 Chemical Composition에 맞춰야 한다 또는 높은 인장강도에 맞춰야한다 등의 기준이나 방법등의 공부할 수 있는 자료나 Code가 있다면 알려주시면 더욱 열심히 일하는 초보가 되겠습니다.
감사합니다.
이론적인 원리를 잘 이해하고 있다면 더욱 좋겠지만, 현업에서 용접재료 선정을 이론적인 원리만을 바탕으로 선정하는 엔지니어는 없을 것으로 생각됩니다.
왜냐하면, 용접재료 메이커는 해당 재료가 가지는 기계적, 화학적 특징 등이 개발 목적에 맞게 설계되고 생산되었는지 수많은 시험을 통해 검증을 하기 때문에 단순히 이론적인 원리만으로 용접재료를 선정한다면 더 큰 문제와 대면할 수 있을 것입니다.
이에, 일반적으로 용접재료 메이커의 추천, 모재 메이커의 추천, 용접재료 Code에서 추천하는 내용 및 PQ Test를 통해 일반적으로 결정하는데, 이것 또한 해당 용접부의 설계환경에 맞는지 검토되어야 합니다.
흔하게 접할 수 없는 또는 새로이 개발된 소재의 경우는 Mill maker에서 발행하는 소재 설명서의 Weldability를 확인하는 것이 좋습니다.
용접재료 뿐만 아니라, 예열,후열,용접입열,열처리 등 용접이음을 위한 전반적인 주의점들이 기록되어 있습니다.
용접재료를 선정하는 방법의 가장 기본은 모재와 동일 성분 및 동일 물성을 가지는 용접재료를 선정하는 것입니다.
제가 용접재료를 선정하는 기준은 아래와 같습니다.
1. 용접할 모재와 가장 가까운 용접금속의 화학성분을 가지는 용접재료를 찾는다. 만약 없으면 더 나은 기능을 수행할 수 있는 화학성분을 기준으로 용접재료를 찾는다.
2. 용접할 모재와 가장 가까운 용접금속의 물성치를 가지는 용접재료를 찾는다. 만약 없으면 더 나은 기능을 수행할수 있는 물성치를 기준으로 용접재료를 찾는다.
3. 그외, code요구사항, job스펙, 이재용접 등 특수사항을 고려해서 위에서 찾은 용접재룔 그대로 사용할지 아니면 바꿀지를 결정한다. 바꾸게 될 경우 code, job spec 등 요구기준에 맞게 선정한다.
위 1,2,3에서는 기본적인 사항을 위주로 설명드렸으며, 이게 전부가 아님을 참고하시기 바랍니다. 웰딩엔지니어는 위 사항만을 기준으로 용접재료를 선정하지는 않으며 여러 제약조건을 다 검토해서 최적의 재료를 찾아야 합니다.
특수한 환경(극저온, 해상등)에서 사용하는 재질에 대한 용접봉은 PQ를 통해 선정 되어야 하지만 일반적으로 사용하는 재질에 대해선 거의 표준화 되어 있어 몇가지만 아시면 어려움이 없을 것이라 생각됩니다.
1. P-No.1(A105, A106, A36, WCB, 탄소강)- E7016, ER70S
2. P-No.3(0.5Mo강)- E7016 A1, ER80S-G
3. P-No.4(1Cr0.5Mo강-A335 P11, P12)- E8016 B2, ER80S B2 or ER80S G(WPS 승인시)
4. P-No. 5A(2.25Cr1Mo강-A335 P22)- E9016 B3, ER90S B3 or ER90S G(WPS 승인시)
5. P-No. 5B(9Cr강)-E9015 B9, ER90S B9
6. P-No.8의 경우 재질과 동일한 용접봉이 정해져 있으므로 E, ER만 판단하시면 되고 재질에 H,L,N이 붙은 것을 꼭 확인하시어야합니다.
문제는 이종 재질에 대한 용접봉 선정이 문젠데 P-No.1~5A까지는 중간재질 또는 하위 재질의 용접봉을 사용하고 P-No.5B는 상위 재질의 용접봉을 사용합니다.
7. P-No.1+ P-No.8은 E309, ER309를 사용합니다.
8. P-No. 3,4,5A,5B+ P-No.8의 경우 Inconel 계열의ERNiCrFe-3를 사용합니다.
위 사항은 현장마다 사용환경, 목적에 따라 다를 수 있지만 큰 차이가 없을 것으로 판단 됩니다. 참조하시고 필요시에는 반드시 PQT를 시행하여함을 말씀드립니다.
공지사항
http://igs.nigc.ir/STANDS/BOOK/HB-PIPING.PDF
위의 사이트에서 Piping Handbook을 다운 하시고,
A.299,300 페이지에 Dissimilar metal welding에 대한 내용이 있습니다.
사용온도에 따라 모재와 용접봉을 달리하며, 예열과 후열의 문제도 고려되어야 합니다.
그림 b번의 buttering은 배관이나 튜브의 경우 단관으로 처리하는 경우가 많습니다.
API RP 582, Table A.1에도 SMAW일 때 이종용접시의 용접봉 선정을 표로 보여주고 있습니다,
* 표시는 그런 용접이 없도록 추천하고 있죠.
열공하시길!
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