A743-CA6NM + SS316을 ERNiCr-3 용접봉으로 용접할려고 합니다
시편두께 10mm, 두께30mm 두가지입니다
1. 예열이 필요한지요?(온도, 시간 등)
2. 후열처리를 꼭 해야하는건지요? (온도, 시간 등)
3. 꼭 해야할 경우 안할 수 있는 방안이 있는지요?
*관련규정 부탁드립니다.(압력배관)
답변 감사드립니다^^
참고로 A743-CA6NM 은 ASME IX 에 없는 재질입니다. 한편 AWS B2.1/B2.1M 에는 P-No. 6 Group-No. 4 로 분류되어 있습니다.
ASME B31.3 기준으로 보면 P-No. 6인 재질은 200 degC 가 예열온도 로 볼 수 있으나, P-No. 6, Group-No. 4(CA6NM) 재질은 PWHT 온도가 명시되지 않았습니다
기본적으로 Martensitic Stainless Steel 로 분류되기 때문에 위에 "관리자님" 의 답변과 같이 예열, 후열처리를 하는것이 맞습니다.
질문에 보면 "압력배관" 이라고 하셨는데, 정확히 어떤 CODE 나 STANDARD 에 따라서 용접을 하실 건지 알려 주세요. 혹시 어떤 CODE 나 STANDARD 에 따라서 용접을 할 것인지 문의하신 건 아닌지요?
감사합니다.
현재의 상황을 말씀을 드리면...
A743-CA6NM 재질의 pump casing에 sus316 pipe를 fillet 용접이 가능한 groove wps를 만드는중에 A743-CA6NM 재질이 생소하여 문의를 드리는 상황입니다.
용가재의 A-no., 후열처리 유무에 대해 어려움이있습니다.
pump casing이 크고 15A pipe 용접은 설치후에 이루어지고 몇포인트 되지않아 가급적이면 후열처리 없이 GTAW로 작업되야합니다.
사용환경이 어떻게 되는지요? (예, 온도, 내부 유체 등)
용접재료는 API 582, Table A.2 기준, 마르텐사이트+오스테나이트 에 적합한 재료(ENiCrFe-2 or -3 or ENiCrMo-3/E309-XX or E309L-XX)를 잘 선택하신거 같습니다.
참고로 PWHT 조건은 아래 참고하세요
바쁜시간 내주신 관심과 답변 감사드립니다^^
저도 많이 궁금하여 인터넷으로 CA6NM 의 PWHT 면제 자료를 찾아보았으나, 적당한 자료는 찾지 못했습니다. "새로운 재질의 CA6NM 이 나온다면 PWHT 면제가 가능할 거다" 라는 내용 혹은 "장기적으로 사용할때 PWHT 를 면제한다면 문제가 생기는데 그 문제를 안고 PWHT 를 안할거냐" 라는 내용 등이었습니다.
좋은 답글들에 조금만 추가해 봅니다.
CA6NM은 Double Tempering을 실시한 MSS이기에 용접부의 untempered HAZ 는 Brittle Failure에 노출될 가능성이 아주 높습니다. 따라서 기본적으로 Welding 후 Rapid Air Cooling 추천됩니다.
특히 Dissimilar Metal Welding은 더 많은 주의를 요하게 됩니다. 소재의 두께와 사용되는 Service & Temperature, Fatigue (if applicable) 도 함께 고려되어야 할 필요가 있습니다.
한편, Vibration이 많은 기기에 316 SS Pipe 를 용접하는 것이 Process Piping연결이 목적이라면 Fillet용접은 그다지 추천되지 않습니다.
따라서 질의에 대한 기본적인 답변으로 다음이 추천됩니다.
Preheat: 100 °C to 140°C (212 to 284°F)
Interpass Temperature: max. 175°C (347°F)
PWHT: Yes per PWHT requirements of CA6NM. 다른 쪽은 316 SS가 아닌 316L SS 를 추천드립니다. 만약, code 를 적용하지 않는 용접부라면 Temper bead welding을 하여 Hardness 증대를 최대한 억제하여 PWHT없이 사용한 사례도 있으나 이는 PQR로 설계 기준의 준수를 확인해야 하고 (사용자 승인 포함) Premature Failure에 대한 책임은 제조사에 있게 됩니다.
CA6NM은 Cr 함량이 13% 정도 되는 마르텐사이트계열의 스테인레스강재질의 주물품으로서 용접시 예열과 후열은 필수입니다.
현재 Ni계열의 용접봉을 사용한다고 해도, CA6NM쪽의 경화와 균열 발생 위험성은 피할 수 없습니다.
이는 ASME B31.3의 기준을 보면 바로 확인하실 수 있으며, 유사한 다른 Standard들도 동일하게 규정하고 있습니다.
금속재료의 관점에서는 탄소의 함량과 두께에 따라 예열의 온도를 조정할 수 있겠으나, 대략 150도 정도 이상은 예열을 하는 것이 좋겠습니다.