나선형 강관 구조의 용접 및 절단은 적용에 있어서 불가피하다.나선형 강관나선형 강관 자체의 특성으로 인해 일반 탄소강에 비해 나선형 강관의 용접 및 절단은 특수성을 가지며, 용접 이음부와 열영향부(HAZ)에 다양한 결함이 발생하기 쉽습니다. 나선형 강관의 용접 성능은 주로 다음과 같은 측면에서 나타납니다. 고온 균열 여기서 언급되는 고온 균열은 용접과 관련된 균열을 의미합니다. 고온 균열은 크게 응고 균열, 미세 균열, HAZ(열영향부) 균열, 재가열 균열로 구분할 수 있습니다.
나선형 강관에는 저온 균열이 발생하는 경우가 있습니다. 저온 균열의 주요 원인은 수소 확산, 용접 이음부 구속도 및 경화 조직의 정도이므로, 해결책은 주로 용접 공정 중 수소 확산을 줄이고, 적절한 예열 및 용접 후 열처리를 통해 구속도를 낮추는 것입니다.
나선형 강관의 고온 균열 민감도를 줄이기 위해 용접부의 인성은 일반적으로 5~10%의 페라이트가 잔류하도록 설계됩니다. 그러나 이러한 페라이트의 존재는 저온 인성 저하로 이어집니다.
나선형 강관을 용접할 때, 용접부 내 오스테나이트 함량이 감소하여 인성에 영향을 미칩니다. 또한, 페라이트 함량이 증가함에 따라 인성 값이 현저히 감소하는 경향을 보입니다. 고순도 페라이트계 스테인리스강의 용접부 인성이 현저히 감소하는 이유는 탄소, 질소, 산소의 혼입 때문인 것으로 밝혀졌습니다.
이러한 강 중 일부의 용접부에서 산소 함량이 증가함에 따라 산화물형 개재물이 형성되었고, 이는 균열의 원인이 되거나 균열 전파 경로가 되어 인성을 저하시켰습니다. 일부 강의 경우, 보호 가스의 질소 함량이 증가하면 기지 벽개면의 {100} 표면에 래스형 Cr2N이 형성되어 기지가 단단해지고 인성이 감소합니다.
σ상 취성: 오스테나이트계 스테인리스강, 페라이트계 스테인리스강, 그리고 2상 강은 σ상 취성이 발생하기 쉽습니다. 조직 내 α상이 몇 퍼센트 석출되기 때문에 인성이 크게 감소합니다. α상은 일반적으로 600~900°C, 특히 75°C 부근에서 석출됩니다. 석출 가능성이 가장 높습니다. σ상 취성을 방지하기 위한 예방책으로 오스테나이트계 스테인리스강의 페라이트 함량을 최소화해야 합니다.
475°C에서 취성을 나타내는 Fe-Cr 합금은 475°C에서 장시간(370-540°C) 유지될 경우, 크롬 농도가 낮은 α 고용체와 크롬 농도가 높은 α' 고용체로 분해됩니다. α' 고용체의 크롬 농도가 75%를 초과하면, 변형이 슬립 변형에서 쌍정 변형으로 바뀌어 475°C 취성을 초래합니다.
게시 시간: 2022년 11월 11일