내열강판은 고온 조건에서 열안정성과 열강도를 모두 갖춘 강판을 말한다. 열적 안정성이란 강철이 고온 조건에서 화학적 안정성(내식성, 비산화성)을 유지하는 능력을 말합니다. 열강도는 고온 조건에서 강철의 충분한 강도를 나타냅니다. 내열성은 주로 크롬, 몰리브덴, 바나듐, 티타늄, 니오브와 같은 합금 원소에 의해 보장됩니다. 따라서 용접재료의 선택은 모재의 합금원소 함량에 따라 결정되어야 한다. 내열강은 석유 및 석유화학 산업 설비 건설에 널리 사용됩니다. 우리가 흔히 접하는 펄라이트 내열강의 대부분은 15CrMo, 1Cr5Mo 등과 같이 합금 함량이 낮습니다.
1 크롬-몰리브덴 내열강의 용접성
크롬과 몰리브덴은 펄라이트 내열강의 주요 합금 원소로 금속의 고온 강도와 고온 내산화성을 크게 향상시킵니다. 그러나 금속의 용접 성능을 저하시키고 용접부 및 열 영향부에서 담금질 경향이 있습니다. 공기 중에서 냉각한 후에는 단단하고 부서지기 쉬운 마르텐사이트 조직이 생성되기 쉽기 때문에 용접 조인트의 기계적 성질에 영향을 미칠 뿐만 아니라 큰 내부 응력이 발생하여 냉간 균열이 발생하는 경향이 있습니다.
따라서 내열강을 용접할 때 가장 큰 문제점은 균열이며, 균열을 일으키는 3가지 요인은 용접부의 조직, 응력, 수소함량이다. 따라서 합리적인 용접 공정을 개발하는 것이 특히 중요합니다.
2 펄라이트계 내열강 용접공정
2.1 베벨
베벨은 일반적으로 화염 또는 플라즈마 절단 공정으로 가공됩니다. 필요한 경우 절단을 예열해야 합니다. 연마 후에는 PT 검사를 실시하여 베벨의 균열을 제거해야 합니다. 일반적으로 V자형 홈이 사용되며 홈 각도는 60°입니다. 크랙 방지 측면에서는 홈 각도가 클수록 유리하지만 용접량이 많아집니다. 동시에 홈과 내부의 양면을 연마하여 오일과 녹을 제거합니다. 수분 및 기타 오염 물질(수소 제거 및 모공 방지).
2.2 페어링
내부 응력을 방지하기 위해 조립을 강제할 수 없어야 합니다. 크롬-몰리브덴 내열강은 균열 경향이 더 크기 때문에 특히 두꺼운 판을 용접할 때 과도한 강성을 피하기 위해 용접 중 용접 구속이 너무 커서는 안 됩니다. 용접이 자유롭게 수축되도록 하는 타이 바, 클램프 및 클램프의 사용은 가능한 한 피해야 합니다.
2.3 용접방법의 선택
현재 석유 및 석유화학 설비의 파이프라인 용접에 일반적으로 사용되는 용접 방법은 베이스 레이어의 텅스텐 아크 용접과 충진 커버의 전극 아크 용접입니다. 기타 용접 방법으로는 용융 불활성 가스 차폐 용접(MIG 용접), CO2 가스 차폐 용접, 일렉트로슬래그 용접, 서브머지드 아크 자동 용접 등이 있습니다.
2.4 용접재료의 선정
용접 재료 선택의 원칙은 용접 금속의 합금 구성 및 강도 특성이 기본적으로 모재의 해당 지표와 일치하거나 제품 기술 조건에서 제안하는 최소 성능 지표를 충족해야 한다는 것입니다. 수소 함량을 줄이기 위해서는 먼저 저수소 알칼리 용접봉을 사용해야 합니다. 용접봉이나 플럭스는 규정된 공정에 따라 건조시킨 후 필요에 따라 꺼내십시오. 용접봉 절연 버킷에 설치하고 필요에 따라 제거해야 합니다. 용접봉 단열재 버킷에는 4개 이하가 있어야 합니다. 그렇지 않으면 다시 건조해야 하며 건조 횟수는 3회를 초과해서는 안 됩니다. 구체적인 건설 과정에는 세부 규정이 있습니다. 크롬-몰리브덴 내열강의 수동 아크 용접 시 A307 전극과 같은 오스테나이트계 스테인리스강 전극을 사용할 수도 있지만 용접 전에 예열이 여전히 필요합니다. 이 방법은 용접 후 용접물을 열처리할 수 없는 상황에 적합합니다.
2.5 예열
예열은 펄라이트 내열강의 냉균열 용접 및 응력 완화를 위한 중요한 공정 조치입니다. 스폿 용접이든 용접 공정이든 용접 품질을 보장하려면 특정 온도 범위 내에서 예열되고 유지되어야 합니다.
2.6 용접 후 서냉
크롬-몰리브덴 내열강 용접 시 용접 후 서냉은 반드시 지켜야 하는 원칙입니다. 더운 여름에도 해야 할 일이다. 일반적으로 석면 천은 용접 직후 용접 부위와 이음매 부근을 덮는 데 사용됩니다. 작은 용접물을 배치할 수 있습니다. 석면 천에 넣어 천천히 식힙니다.
2.7 용접후열처리
열처리는 용접 후 즉시 실시해야 하며, 그 목적은 지연균열의 발생을 방지하고 응력을 제거하며 구조를 개선하는 것입니다.
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3 용접 시 주의사항
(1) 이 강재를 용접할 때에는 용접 후 예열, 서냉 등의 조치를 취해야 한다. 그러나 예열 온도는 높을수록 좋습니다. 용접 공정 요구 사항을 엄격히 준수해야 합니다.
(2) 두꺼운 판에는 다층 용접을 사용해야하며 층간 온도는 예열 온도보다 낮아서는 안됩니다. 용접은 한번에 끝내야 하며, 방해하지 않는 것이 가장 좋습니다. 층간 휴식이 필요한 경우 단열 및 서냉 조치를 취해야 하며, 다시 용접하기 전에 동일한 예열 조치를 취해야 합니다.
(3) 용접 공정 중에는 아크 크레이터 메우기, 접합부 연마, 크레이터 균열(뜨거운 균열) 제거에 주의해야 합니다. 또한 전류가 클수록 아크 크레이터는 더 깊어집니다. 따라서 용접 매개변수와 적절한 용접 라인 에너지를 선택하려면 용접 프로세스 지침을 엄격히 따라야 합니다.
(4) 시공조직 역시 용접품질에 영향을 미치는 중요한 요소이며, 특히 다음 공정 연결 실패로 인한 전체 용접품질의 낭비를 피하기 위해서는 다양한 작업 형태의 협력이 중요하다.
(5) 기상환경의 영향에도 주의를 기울여야 한다. 주변 온도가 낮을 경우 예열 온도를 적절하게 높여 온도가 너무 빨리 떨어지는 것을 방지하고 비바람 방지 등 비상 조치를 취할 수 있습니다.
4 요약
예열, 보온, 용접 후 열처리 및 기타 공정은 크롬-몰리브덴 내열강 용접에 필요한 공정 조치입니다. 세 가지 모두 똑같이 중요하며 무시할 수 없습니다. 링크가 누락되면 결과가 심각해집니다. 용접공은 용접절차를 엄격히 관철하고 용접공의 책임감에 대한 지도를 강화해야 합니다. 우리는 위험을 무릅쓰지 말고 용접공에게 진지함과 필요성을 가지고 프로세스를 실행하도록 안내해서는 안 됩니다. 건설 과정에서 용접 공정을 엄격하게 구현하고 다양한 유형의 작업과 잘 협력하며 공정을 합리적으로 배열하면 용접 품질과 기술 요구 사항을 보장할 수 있습니다.
게시 시간: 2023년 11월 1일
