안녕하십니까?
선배님들의 의견을 듣고자 아래와 같이 질문을 드리오니, 확인좀 부탁 드립니다.
이종재질간 용접시 아래자료의 용접봉으로 용접을 진행 하였으나, 내부에 미세크랙들이 전 둘레에 대해여 다수 검출이 되어
해당 용접봉이 사용가능한건지 아님 다른 추천방법이나 경험이 있으신분들의 의견을 듣고자 합니다.
*해당 용접봉으로 40t 두께에서 PQ Test(예/후열없이함)시 문제 없었으며, 제조사에서도 문제 없다라는 의견을 받음.*
용접봉은 문제가 없었군요, 답변 감사 드립니다 ~
현재 제시된 용접봉이 최선의 선택은 아닐 수 있겠으나, 예를 들어 아래 은정철 부장님이 지적한 바와 같이 Ferrite 값이 거의 없다고 해서 반드시 문제가 되는 것은 아니기에, 용접봉 선택 자체는 문제가 있다고 할 수는 없어요. 질문하시는 분들은 대개 '상대방도 내가 이렇게 질문하면 다 알아듣겠지...' 라고 생각하지만, 좀더 자세한 균열 양상이나 용접 조건에 대한 설명이 추가된다면 좀더 실무적인 조언이 가능할 것 같습니다.
의견 적어 주신것도 너무 좋은 부분이라 적용코자 했으나, 용접재료 변경에 따른 TEST 및 서류 승인 일정이 납기 일정에 큰 영향을 줘
용접봉 메이커의 추가 의견에 따라 입열량을 기존에서 40% 이상 낮추고 층간도 100도 이하고 철저하게 관리 하여 작업을 해서 RT촬영을 한 결과 내부결함이 하나도 없는 것으로 확인 되었습니다.
많은 조언에 감사 드립니다^^
ASS & Alloy 904L 의 용접 중 Crack의 발생은 다양한 원인들이 있을 수 있습니다만 그 중 가장 흔한 현상이 Solidification Cracking 입니다. 따라서, ASS & Alloy 904L 의 용접에 사용되는 WPS는 PQR을 통해 No Solidification Cracking의 확인이 꼭 필요합니다. 이를 위해 용접부에서 적정 Ferrite (3-10 FN) per API RP582)의 유지가 요구되며 (필요조건), 추가로 Client의 요구에 따라 P + S < 0.015 wt% and/or Creq/Nieq > 1.5 가 유지되도록 (충분조건) 해야 합니다. 특히, 904L 계열의 filler를 사용할 경우는 충분 조건까지의 적용이 추천됩니다.
현재의 Crack 현상을 주어진 Data에 의해 검토해 보면 용접부의 Ferrite가 nil에 가까울 뿐만 아니라 P + S 가 약 0.03-0.04wt%, 그리고 Creq/Nieq 이 약 1.0으로 계산되기에 Solidification Cracking 이 충분히 예상되는 조건이 됩니다.
이전에 문제없이 적용했다는 40t의 경우는 Filler가 ER385가 아닐 가능성이 아주 높습니다. 304L SS에 주로 사용되는 Filler인 ER308L (동종용) or ER309L (Ferritic Steel과의 이질용) 의 경우는 Filler가 충분한 Ferrite를 가지고 있어서 용접부의 FN Control이 쉽게 유지될 수 있기 때문입니다.
따라서 위의 필요, 충분 조건이 고려되지 않으면 근본적으로 Crack을 피할 수가 없어 보입니다.
의견 주신사항에 대해 저희도 동일한 생각을 가지고 있는 부분이 있어, 말씀 하신 방법으로 테스트를 한번 해 보아야 겠군요
답변 감사드립니다 ~
아이디어 차원에서 몇자 보태 봅니다.
1. 용접봉을 ER385 대신에 ERNiCrMo-3 로 변경해 보세요. 자료를 찾아보니 이렇게 하면 미세균열 가능성이 낮아질 확률이 크다고 합니다.
2. 304L 쪽에 니켈계 로 1~2 layer buttering 을 권장한다고 합니다.
3. 낮은 열입력, 짧은 비드, 인터패스 온도관리 여전히 필수입니다. 패스 당 충전량을 충분히 주어 베이스 희석을 낮추세요
4. 표면청정, 건조 전극/와이어, 불순물 제거 를 철저히 하세요
5. 사전검토:용접금속의 예상화학성분과 ferrite 수준을 계산해보고, 작은 시험비드로 먼저 확인후 본체용접을 권장합니다.
6. 그러나 균열이 HAZ 에서 발생하거나 (또는 구속.열입력. 오염이 지배적인 요인이라면), 필러만 바꿔서는 완전 해결되지 않을 수 있습니다. 균열 위치.단면조사.용접파라미터 확인이 우선입니다.
** 혹시 PQR 시보다 많이 두꺼워서 용착량 증가를 위해 (빨리 용접하기 위해) 용접변수를 조정한것이 아닌지도 확인바랍니다.
용접봉 메이커와 의논하여 메이커의 추가 의견에 따라 입열량을 기존에서 40% 이상 낮추고 층간도 100도 이하고 철저하게 관리 하여 작업을 해서 RT촬영을 한 결과 내부결함이 하나도 없는 것으로 확인 되었습니다.
많은 조언에 감사 드립니다^^
Stainless강재의 용접부 균열은 좀 다양한 요인이 있을 수 있습니다.
용접 과정의 오염물질에 의한 균열도 있고, 응고 속도와 관련된 측면도 있고, 용접사의 기량이나 용접기의 특성과 관련된 사항도 있을 수 있겠습니다.
우선, 해당 균열이 발생한 부분이 어디인지를 알아야 예상 원인을 좁혀 갈 수 있고, 좀더 세부적으로는 실제 용접을 실시한 조건을 알아야 추가적인 의견을 제시할 수 있으나, 근본적으로 지금 제시된 강종의 조합에서는 용접성은 문제가 없다고 의견 드립니다.