오스테나이트 스테인리스강 용접 팁

오스테 나이트 계 스테인리스 강은 가장 널리 사용되는 스테인리스 강 유형으로 주로 Cr18-Ni8, Cr25-Ni20, Cr25-Ni35 유형입니다. 오스테나이트 스테인리스 스틸의 용접에는 명백한 특성이 있습니다:

• 용접 핫 크랙.

오스테 나이트 계 스테인리스 강은 열전도율이 작고 선팽창 계수가 크기 때문에 고온 및 유지 시간의 용접 조인트 부품이 길어지면 부피가 큰 원주 형 입자 구조를 형성하기 쉽습니다. 응고 과정에서 유황, 인, 주석, 안티몬, 니오브 및 기타 불순물 원소 함량이 높으면 입자 사이에 저 융점 공융이 형성됩니다. 용접 조인트에 높은 인장 응력이 가해지면 용접 이음새에 응고 균열이 형성되기 쉽고 열 영향 영역에 액화 균열이 형성되기 쉬우 며 이는 용접 열 균열입니다. 열균열을 방지하는 가장 효과적인 방법은 강재 및 용접재료에서 저융점 공융균열이 발생하기 쉬운 불순물 원소를 줄이고 4% ~ 12% 페라이트 구조를 포함하는 Cr - Ni 오스테나이트 스테인리스강을 만드는 것입니다.

• 입계 부식.

크롬 고갈 이론에 따르면 입계 표면에 크롬 카바이드가 침전되어 입계 경계에서 크롬이 고갈되는 것이 입계 부식의 주요 원인입니다. 따라서 초저탄소 등급을 선택하거나 니오븀 및 티타늄과 같은 안정화 원소를 포함하는 용접 재료를 선택하는 것이 입계 부식을 방지하는 주요 조치입니다.

• 응력 부식 균열.

응력 부식 균열(SCC)은 일반적으로 취성 불량으로 나타나며, 불량 처리 시간이 짧고 손상이 심각합니다. 용접 잔류 응력은 오스테나이트 스테인리스강에서 응력 부식 균열의 주요 원인입니다. 용접 조인트의 미세 구조 변화 또는 국부 부식성 매체의 응력 농도도 그 이유입니다.

• 용접 조인트의 σ 상 취성

σ상은 주로 원주 입자의 입자 경계에 집중된 일종의 부서지기 쉬운 금속 간 화합물입니다. Cr-Ni 오스테 나이트 계 스테인리스 강, 특히 Ni-Cr-Mo 스테인리스 강의 경우 δ-σ 상 전이가 발생하기 쉽고 용접 조인트의 δ 페라이트 함량이 12% 이상이면 변화가 더 분명해져 용접 금속에 명백한 취성이 발생하므로 고온 벽 수소화 반응기 벽 표면층의 델타 페라이트 양이 3% ~ 10%에서 제어되는 이유입니다.

304 스테인리스강 용접에 적합한 용접 재료는 무엇입니까?

304 스테인리스강을 용접할 때는 308 스테인리스강의 추가 요소가 용접 영역을 더 안정화시킬 수 있으므로 308 용접 재료를 권장합니다. 308L 전선 도 허용되는 옵션입니다.

저탄소 스테인리스강 탄소 함량은 0.03% 미만인 반면 표준 스테인리스강은 탄소 함량이 최대 0.08%까지 포함될 수 있습니다. 제조업체는 탄소 함량이 낮으면 입계 부식 경향이 줄어들기 때문에 L-탄소 용접 재료의 사용을 특별히 고려해야 합니다. GMAW 용접 제조업체는 다음과 같은 3XXSi 용접도 사용합니다. 308LSi 또는 316LSi Si는 용접부의 습윤성을 향상시키기 때문입니다. 용접부에 혹이 높거나 필렛 또는 랩 용접부의 풀 연결이 불량한 경우 Si가 포함된 공기 차폐 와이어를 사용하면 용접부를 습윤시키고 침전율을 높일 수 있습니다. 카바이드 침전을 고려할 경우 소량의 Nb가 포함된 타입 347 용접 재료를 선택할 수 있습니다.

스테인리스 스틸과 탄소강은 어떻게 용접하나요?

일부 구조 부품은 비용을 절감하기 위해 부식 방지 층으로 탄소강 표면에 용접됩니다. 탄소강을 합금 모재에 용접할 때 합금 함량이 높은 용접 재료를 사용하면 용접 시 희석 비율의 균형을 맞출 수 있습니다. 예를 들어 탄소강과 304 또는 316 스테인리스강 및 기타 이종 스테인리스강을 용접할 때는 309L 와이어 또는 전극을 사용하는 것이 적합합니다.

더 높은 Cr 콘텐츠를 얻으려면 다음을 사용하십시오. 312 용접 재료. 오스테 나이트 계 스테인리스 강의 열팽창 속도는 탄소강보다 50% 더 높다는 점에 유의해야합니다. 용접시 열팽창률의 차이로 인해 내부 응력이 발생하여 균열이 발생합니다. 이 경우 적절한 용접 재료를 선택하거나 적절한 용접 공정을 지정해야합니다 (그림 1). 탄소강과 스테인리스강을 용접할 때 서로 다른 열팽창률로 인한 뒤틀림 변형은 더 많은 보정이 필요하다는 것을 보여줍니다.

적절한 사전 용접 준비는 무엇인가요?

용접하기 전에 무염소 용제를 사용하여 그리스, 자국 및 먼지를 제거하여 스테인리스 스틸 모재가 탄소강에 부식되지 않도록 하세요. 일부 회사에서는 교차 오염을 방지하기 위해 스테인리스 스틸과 탄소강을 별도로 보관합니다. 스테인리스 스틸로 된 특수 연삭 휠과 브러시를 사용하여 베벨 주변을 청소할 때 때때로 조인트의 2차 청소를 수행해야 합니다. 스테인리스강 용접의 전극 보정 작업은 탄소강보다 어렵기 때문에 조인트 청소가 중요합니다.

올바른 용접 후 처리는 무엇인가요?

우선 스테인리스 스틸이 녹슬지 않는 이유는 재료 표면에서 Cr과 O가 반응하여 고밀도 산화물 층을 생성하고 보호 역할을하기 때문이라는 점을 상기해 봅시다. 스테인리스 스틸 녹은 용접 공정 중 탄화물의 침전 및 가열로 인해 용접 표면에 산화철이 형성되어 발생합니다. 용접 상태의 완벽한 용접물은 24시간 이내에 용접 열 영향 영역의 경계에 있는 녹슨 부위에 언더컷이 발생할 수 있습니다. 따라서 새로운 산화크롬을 재생하기 위해서는 용접 후 스테인리스 스틸을 연마, 산세, 샌딩 또는 세척해야 합니다.

오스테나이트 스테인리스강에서 카바이드 침전을 제어하는 방법은 무엇입니까?

탄소 함량이 800-1600℉에서 0.02%를 초과하면 C는 오스테나이트 입자 경계로 확산되고 입자 경계에서 Cr과 반응하여 크롬 카바이드를 형성합니다. 다량의 Cr이 원소 C에 의해 경화되면 스테인리스 강의 내식성이 감소하고 부식성 환경에 노출되면 입계 부식이 발생합니다. 실험 결과에 따르면 부식성 매체가 있는 물 탱크의 용접 열 영향 영역에서 입계 부식이 발생하는 것으로 나타났습니다. 저탄소 또는 특수 합금 용접 재료를 사용하면 카바이드 침전 경향을 줄이고 내식성을 향상시킬 수 있습니다. Nb 및 Ti를 첨가하여 C를 고형화 할 수도 있습니다. Cr에 비해 원소 Nb 및 Ti는 C와 더 큰 친화력을 가지고 있습니다. grade347 용접 재료는 이러한 목적을 위해 설계되었습니다.

스테인리스 스틸 와이어가 자성을 띠는 이유는 무엇인가요?

완전 오스테나이트 구조의 스테인리스강은 비자성입니다. 그러나 용접 온도가 높을수록 미세 구조의 입자가 커지고 용접 후 균열에 대한 민감도가 증가합니다. 열 균열 민감도를 줄이기 위해 용접 소모품 제조업체는 용접 재료에 페라이트 성형 요소를 추가합니다(그림 2). 페라이트 상은 오스테나이트 입자 크기를 줄이고 균열 저항성을 증가시킵니다. 다음 그림은 309L 용접 재료의 오스테나이트 매트릭스에 분포된 페라이트 상(회색 부분)을 보여줍니다.

자석이 오스테나이트 용접 금속에 단단히 밀착되지는 않지만 던졌을 때 약간의 흡입력이 느껴질 수 있습니다. 이로 인해 일부 사용자는 제품에 라벨이 잘못 부착되었거나 잘못된 납땜 재료가 사용되었다고 생각합니다(특히 패키지에서 라벨이 제거된 경우). 용접 재료의 페라이트 양은 애플리케이션의 사용 온도에 따라 달라집니다. 예를 들어 과도한 페라이트는 저온에서 인성을 감소시킵니다. 결과적으로 LNG 파이프라인에 사용되는 308 등급 용접 재료의 페라이트 양은 3~6개인 반면 표준 308 유형 용접 재료의 페라이트 개수는 8개입니다. 요컨대, 용접 재료는 비슷해 보일 수 있지만 구성의 작은 차이로도 큰 차이를 만들 수 있습니다.