나선형 강관 구조물의 용접 및 절단은 적용 과정에서 불가피합니다.나선형 강관나선형 강관은 일반 탄소강에 비해 용접 및 절단 시 특성상 특수한 양상을 보이며, 용접 이음매 및 열영향부(HAZ)에 각종 결함이 발생하기 쉽습니다. 나선형 강관의 용접 성능은 주로 다음과 같은 측면에서 나타납니다. 고온 균열. 여기서 고온 균열이란 용접과 관련된 균열을 말하며, 크게 응고 균열, 미세 균열, 열영향부(HAZ) 균열, 재가열 균열로 나눌 수 있습니다.
나선형 강관에서는 저온 균열이 종종 발생합니다. 이러한 균열의 주된 원인은 수소 확산이며, 용접부의 구속 정도와 경화 구조 또한 영향을 미칩니다. 따라서 해결책은 용접 과정에서 수소 확산을 줄이고, 적절한 예열 및 용접 후 열처리를 실시하며, 구속 정도를 낮추는 데 있습니다.
나선형 강관의 고온 균열 민감도를 줄이기 위해 용접부의 인성은 일반적으로 5~10%의 페라이트가 남도록 설계됩니다. 그러나 이러한 페라이트의 존재는 저온 인성을 저하시킵니다.
나선형 강관을 용접할 때 용접 접합부의 오스테나이트 함량이 감소하여 인성에 영향을 미칩니다. 또한 페라이트 함량이 증가할수록 인성 값은 현저하게 감소하는 경향을 보입니다. 고순도 페라이트 스테인리스강 용접 접합부의 인성이 크게 감소하는 이유는 탄소, 질소, 산소의 혼합 때문이라는 것이 입증되었습니다.
일부 강재의 용접 접합부에서 산소 함량이 증가하면 산화물 형태의 개재물이 형성되어 균열 발생원 또는 균열 전파 경로가 되고 인성이 저하됩니다. 또한 일부 강재의 경우, 보호 가스의 질소 함량이 증가하면 기지 파괴면의 {100} 표면에 판상 Cr2N이 형성되어 기지가 경화되고 인성이 감소합니다.
σ상 취성: 오스테나이트계 스테인리스강, 페라이트계 스테인리스강 및 이중상강은 σ상 취성에 취약합니다. 구조 내에 소량의 α상이 석출됨으로써 인성이 크게 저하됩니다. α상은 일반적으로 600~900°C 범위, 특히 75°C 부근에서 석출되며, 석출될 가능성이 가장 높습니다. α상 생성을 방지하기 위한 예방책으로 오스테나이트계 스테인리스강의 페라이트 함량을 최소화해야 합니다.
Fe-Cr 합금을 475°C에서 장시간(370~540°C) 유지하면 크롬 농도가 낮은 α 고용체와 크롬 농도가 높은 α' 고용체로 분해됩니다. α' 고용체 내 크롬 농도가 75%를 초과하면 변형이 슬립 변형에서 쌍정 변형으로 바뀌면서 475°C에서 취성이 발생합니다.
게시 시간: 2022년 11월 11일