STS 배관 용접후(내부 Ar 퍼지) 배관 내부 용접상태가 용접심 및 열영향부가
흰색으로 변색이 되는데, 그 이유가
용접후 용접열이 남아 있는 상태에서 Ar퍼지를 해제하면, 산소가 공급되어서
Cr이 산화되서 산화피막을 형성해 용접부가 흰색으로 변하는 것인가요?
갑자기 궁금해서 글을 올립니다.
질문의 제목이 마치 Purging을 했기 때문에 discolor가 되었다는 생각을 기준으로 작성된 것으로 오해가 되기도 합니다.
우선 Purging 의 가장 큰 목적은 용입을 완벽한 주조 조직으로 만들기 위한 것이며 (즉, 산소절단면 같은 구조를 방지하고 Contamination에 의한 Porosity/crack방지하고자) 부수적으로 Discolor(by Cr + Iron oxides) 도 억제할 수 있게 됩니다.
즉, Stainless steel 용접부의 Discolor 는 대부분 불완전한 Purging (산소 노출 정도)에 의해 나타나는데 그 color 의 pattern은 그 불완전 정도에 따라 결정됩니다. Color가 짙어질수록 산화의 정도는 크지며 이로인해 내식성이 크게 손상되며 정도에 따라 강도/인성들의 저하도 가져오게 됩니다.
일반적으로 Client의 별도 요구가 없다면 Light-Straw Color(AWS D18.2, Sample No.3) 까지는 Accept 하기도 합니다.
따라서 현재 Discolor가 흰색이라면 (AWS D18.2의 sample no. 1 or 2) Client의 별도 요구가 없는 한 그냥 사용하실 수 도 있습니다.
[References]
https://penflex.com/weld-purging-with-argon-gas/
AWS D18.2
NiDI Publication 11026
그럴수도 있고, 기타 다른 요인에 의해 산화물이 형성되고 그 색이 흰색으로 보일 수 있습니다.
그래서 용접이 끝난 후에도 일정 시간 동안에 퍼지를 유지하도록 API등에서는 권고하고 있습니다.
파지를 시작하고 용접부에 산소가 모두 사라지기 까지의 시간을 유지하는 것이 중요하고, 용접이 완료된 이후에도 충분히 식을 때까지 퍼지를 유지해서 추가적인 산화, 질화 등을 방지해야 합니다.
지금 왜 흰색이 나타난 것인지는 해당 Scale을 분석해 보면 어렵지 않게 확인 가능합니다만, 굳이 그렇게 까지 할 필요성이 있을지에 대해서는 고민해 봐야겠죠.