스테인리스 스틸은 작업하기가 반드시 어려운 것은 아니지만 용접에는 세심한 주의가 필요합니다.연강이나 알루미늄처럼 열을 발산하지 않으며 너무 많이 가열하면 내식성을 잃을 수 있습니다.모범 사례는 내부식성을 유지하는 데 도움이 됩니다.이미지: 밀러 일렉트릭
스테인리스강의 내식성은 고순도 식품 및 음료, 제약, 압력 용기 및 석유화학 응용 분야를 포함하여 많은 중요한 파이프 응용 분야에서 매력적인 선택입니다.그러나 이 소재는 연강이나 알루미늄처럼 열을 발산하지 않으며 용접이 잘못되면 내식성이 떨어질 수 있습니다.너무 많은 열을 가하고 잘못된 용가재를 사용하는 것이 두 가지 원인입니다.
최고의 스테인리스강 용접 관행을 준수하면 결과를 개선하고 금속의 내부식성을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.또한 용접 공정을 업그레이드하면 품질 저하 없이 생산성을 높일 수 있습니다.
스테인리스강을 용접할 때 용가재의 선택은 탄소 함량을 제어하는 ​​데 중요합니다.스테인리스 강관 용접에 사용되는 용가재는 용접 성능을 향상시키고 적용에 적합해야 합니다.
ER308L과 같은 "L" 지정 필러 금속은 저탄소 스테인리스강 합금에서 내식성을 유지하는 데 도움이 되는 더 낮은 최대 탄소 함량을 제공하므로 찾아보십시오.표준 용가재로 저탄소 비금속을 용접하면 용접 조인트의 탄소 함량이 증가하여 부식 위험이 증가합니다."H"라고 표시된 용가재는 탄소 함량이 더 높고 고온에서 더 높은 강도가 필요한 용도로 사용되므로 피하십시오.
스테인리스강을 용접할 때 원소의 미량 수준(불순물이라고도 함)이 낮은 용가재를 선택하는 것도 중요합니다.이들은 안티몬, 비소, 인 및 황을 포함하여 용가재를 만드는 데 사용되는 원료의 잔류 원소입니다.재료의 내식성에 큰 영향을 미칠 수 있습니다.
스테인리스강은 열 입력에 매우 민감하기 때문에 접합 준비 및 적절한 조립은 재료 특성을 유지하기 위해 열을 제어하는 ​​데 중요한 역할을 합니다.부품 사이의 간격이나 고르지 않은 맞춤은 토치가 한 위치에 더 오래 머물러야 하며 이러한 간격을 채우기 위해 더 많은 용가재가 필요합니다.이로 인해 영향을 받는 영역에 열이 축적되어 부품이 과열될 수 있습니다.잘 맞지 않으면 간격을 메우고 필요한 용접 침투를 얻기가 어려울 수도 있습니다.부품을 스테인리스 스틸에 최대한 가깝게 맞추도록 주의하십시오.
이 재료의 순도도 매우 중요합니다.용접 조인트에 아주 적은 양의 오염 물질이나 먼지가 있으면 최종 제품의 강도와 내부식성을 감소시키는 결함이 발생할 수 있습니다.용접하기 전에 기판을 청소하려면 탄소강이나 알루미늄에 사용되지 않은 특수 스테인리스 스틸 브러시를 사용하십시오.
스테인리스강에서 민감화는 내식성 손실의 주요 원인입니다.이는 용접 온도와 냉각 속도가 너무 많이 변동하여 재료의 미세 구조가 변경될 때 발생할 수 있습니다.
루트 백워시 없이 GMAW 및 제어 증착 금속(RMD)을 사용하여 용접된 스테인리스 스틸 파이프의 이 외부 용접은 외관 및 품질 면에서 GTAW 백워시로 만든 용접과 유사합니다.
스테인레스 스틸의 내식성의 핵심 부분은 산화 크롬입니다.그러나 용접부의 탄소 함량이 너무 높으면 크롬 카바이드가 형성됩니다.그들은 크롬을 결합하고 원하는 크롬 산화물의 형성을 방지하여 스테인리스 스틸에 내식성을 부여합니다.산화 크롬이 충분하지 않으면 재료가 원하는 특성을 갖지 못하고 부식이 발생합니다.
민감화 방지는 용가재 선택 및 입열 제어로 귀결됩니다.앞서 언급했듯이 스테인리스강을 용접할 때 탄소 함량이 낮은 용가재를 선택하는 것이 중요합니다.그러나 특정 용도에 강도를 제공하기 위해 때때로 탄소가 필요합니다.저탄소 필러 금속이 적합하지 않은 경우 온도 제어가 특히 중요합니다.
일반적으로 화씨 950~1500도(섭씨 500~800도)의 고온에서 용접 및 열 영향부가 유지되는 시간을 최소화하십시오.이 범위에서 납땜하는 시간이 짧을수록 발생하는 열이 적습니다.납땜 공정 중에는 항상 패스간 온도를 확인하고 관찰하십시오.
또 다른 옵션은 크롬 카바이드의 형성을 방지하기 위해 티타늄 및 니오븀과 같은 합금 구성 요소와 함께 필러 금속을 사용하는 것입니다.이러한 구성 요소는 강도와 인성에도 영향을 미치기 때문에 이러한 용가재를 모든 응용 분야에 사용할 수는 없습니다.
루트 용접 텅스텐 아크 용접(GTAW)은 스테인리스 강관을 용접하는 전통적인 방법입니다.이것은 일반적으로 용접 밑면의 산화를 방지하기 위해 아르곤 백플러시가 필요합니다.그러나 스테인리스 스틸 파이프에 와이어 용접 프로세스를 사용하는 것이 점점 보편화되고 있습니다.이러한 경우 다양한 차폐 가스가 재료의 내부식성에 어떤 영향을 미치는지 이해하는 것이 중요합니다.
가스 아크 용접(GMAW)을 사용하여 스테인리스강을 용접할 때 전통적으로 아르곤과 이산화탄소, 아르곤과 산소의 혼합물 또는 3가지 가스 혼합물(헬륨, 아르곤 및 이산화탄소)을 사용했습니다.일반적으로 이러한 혼합물에는 대부분 아르곤 또는 헬륨과 5% 미만의 이산화탄소가 포함되어 있습니다. 이산화탄소는 용접 풀에 탄소를 공급하고 민감화 위험을 증가시키기 때문입니다.순수 아르곤은 스테인리스강의 GMAW에 권장되지 않습니다.
스테인리스 스틸용 코어드 와이어는 75% 아르곤과 25% 이산화탄소의 기존 혼합물과 함께 작동하도록 설계되었습니다.플럭스는 차폐 가스의 탄소에 의한 용접 오염을 방지하도록 설계된 성분을 포함합니다.
GMAW 프로세스가 발전함에 따라 스테인리스 강관을 용접하기가 더 쉬워졌습니다.일부 애플리케이션에는 여전히 GTAW 프로세스가 필요할 수 있지만 고급 와이어 처리 프로세스는 많은 스테인리스강 애플리케이션에서 유사한 품질과 더 높은 생산성을 제공할 수 있습니다.
GMAW RMD로 만든 ID 스테인리스강 용접부는 품질과 모양이 해당 OD 용접부와 유사합니다.
Miller의 제어 금속 증착(RMD)과 같은 수정된 단락 GMAW 프로세스를 사용하는 루트 패스는 일부 오스테나이트 스테인리스강 응용 분야에서 역류를 제거합니다.RMD 루트 패스 다음에 펄스 GMAW 또는 플럭스 코어드 아크 용접이 뒤따를 수 있어 특히 더 큰 직경의 파이프에서 백플러시 GTAW에 비해 시간과 비용을 절약할 수 있습니다.
RMD는 정밀하게 제어되는 단락 금속 전송을 사용하여 조용하고 안정적인 아크 및 용접 풀을 생성합니다.이것은 콜드 런인(cold run-in) 또는 녹지 않는 가능성을 줄이고 스패터(spatter)를 줄이며 파이프 루트 패스 품질을 향상시킵니다.정밀하게 제어된 금속 전달은 또한 균일한 액적 침착을 보장하고 용접 풀을 쉽게 제어할 수 있게 하여 열 입력 및 용접 속도를 보장합니다.
비 전통적인 프로세스는 용접 생산성을 향상시킬 수 있습니다.RMD를 사용하는 경우 용접 속도는 6~12인치/분일 수 있습니다.이 공정은 부품의 추가 가열 없이 생산성을 향상시키기 때문에 스테인리스 스틸의 특성과 내식성을 유지하는 데 도움이 됩니다.공정의 열 입력을 줄이면 기판 변형을 제어하는 ​​데에도 도움이 됩니다.
이 펄스형 GMAW 프로세스는 기존의 펄스형 스프레이 이송보다 더 짧은 아크 길이, 더 좁은 아크 콘 및 더 적은 열 입력을 제공합니다.프로세스가 닫혀 있기 때문에 아크 드리프트와 팁과 공작물 사이 거리의 변동이 거의 제거됩니다.이를 통해 현장에서 용접 유무에 관계없이 용접 풀 관리가 간소화됩니다.마지막으로 충진용 펄스형 GMAW와 루트 롤용 RMD가 있는 탑롤을 결합하면 단일 와이어와 단일 가스를 사용하여 용접 절차를 수행할 수 있어 프로세스 전환 시간이 단축됩니다.
Tube & Pipe Journal 于1990 年成为第一本致力于为金属管材行业服务的杂志. Tube & Pipe Journal 于1990 Tube & Pipe Journal стал первым журналом, посвященным индустрии труб в 1990 году. Tube & Pipe Journal은 1990년 금속 파이프 산업을 전문적으로 다루는 최초의 잡지가 되었습니다.오늘날 이 책은 북미 지역에서 유일한 업계 간행물로 남아 있으며 파이프 전문가에게 가장 신뢰할 수 있는 정보원이 되었습니다.
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