다른 스테인레스 강의 용접 방법에 대해
오스테 나이트 스테인리스 강
오스테 나이트 스테인레스 강은 일반적으로 다른 많은 금속에 비해 용접성이 우수합니다. 그들은 냉각시 강인하고 연성이 좋은 것을 나타내지 않기 때문에 용접 전후에 예열 또는 사후 가열 처리가 필요하지 않습니다. 그러나 특정 상황에서는 용접 (또는 필러 금속) 또는 열 영향 구역 (HAZ)에서 균열이 발생할 수 있습니다.
용접 금속의 응고 균열은 완전 오스테 나이트 구조에서 발생할 가능성이 더 높으며, 이는 소량의 페라이트를 함유하는 구조보다 균열에 더 취약합니다. 완전히 오스테 나이트 등급에는 310, 320 및 330 등급이 포함됩니다. 그러나 가장 일반적으로 사용되는 오스테 나이트 스테인레스 강은 실제로 소량의 페라이트를 포함하기 때문에 실제로이 문제는 실제로는 심각하지 않습니다. 예를 들어, 316 합금에는 3% ~ 10% 페라이트가 포함됩니다. Fermomic 50 (XM -19, UNS S20910, 1.3964, Nitronic 50), Fermomic 60 (UNS S21800, Nitronic 60) 및 합금 254 (UND S31254, 1.4547, 254SMO, 6MO)도 소량의 페라이트를 포함합니다. 이 소량의 페라이트 미세 구조는 불순물을 용해시킬 수 있으며, 이는 불순물 간 균열 또는 낮은 융점 분리 형성을 유발할 수 있습니다. 이들은 인 또는 황의 존재와 관련이 있으며, 이는 의도적으로 첨가되지 않았지만 시작 스크랩, 원료 및 공정에서 이월되기 때문에 길 잃은 원소로 간주됩니다.
오스테 나이트 스테인리스 강의 탄소는 용접 후 용접 금속 또는 HAZ의 편 부식을 일으킬 수 있습니다. 크롬 카바이드는 550-900 정도의 온도 범위에서 오스테 나이트 계 스테인레스 강의 입자 경계에서 형성됩니다. 이것은 모금 금속에서 크롬의 확산이 매우 느리기 때문에 탄화물을 둘러싼 영역이 크롬이 낮다는 것을 의미합니다. 크롬 함량이 낮은이 영역은 부식에 대한 내성이 적고 부식이 시작될 가능성이 높습니다. 이 현상은 용접 중에 경험 된 온도로 인해 발생할 수 있으며 감작이라고합니다.
탄소 함량을 줄이면 후원 후 감작 가능성이 줄어 듭니다. 이러한 이유로 316L 합금 (C <{0.
316TI 합금과 같은 안정화 된 등급은 티타늄 첨가를 사용하여 고온에서 성능을 향상시킵니다. 금속의 모든 탄소가 크롬보다는 티타늄과 결합하는 것을 선호하기 때문에 이것은 또한 감도를 감소시킨다.
마지막으로, 오스테 나이트 스테인리스 강이 550-900 정도 사이에 장기간 노출되는 경우, 해로운 시그마 단계는 소량의 페라이트로부터 형성 될 수있다.
이중 및 슈퍼 듀플렉스 스테인레스 강
가장 일반적인 오스테 나이트 스테인리스 강과 마찬가지로, 미세 구조에 일부 페라이트의 존재는 용접 중에 뜨거운 균열의 가능성을 제한하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이중 및 슈퍼 듀플렉스 스테인레스 강은 거의 동일한 비율의 오스테 나이트 및 페라이트를 포함한다는 점을 감안할 때, 이것은 확실히 문제가되지 않습니다. 따라서 이중 강철은 용접하기 쉽지만 바람직하지 않은 미세 구조의 형성을 피하기 위해 용접 공정을 자격을 갖추고 제어해야합니다.
이중 스테인레스 강의 주요 문제는 페라이트의 변형으로부터 시그마 상 미세 구조를 형성하는 경향이 있다는 것입니다. 이 변환은 다양한 온도와 시간에 걸쳐 발생하며 TTT (온도 시간 변환) 다이어그램에 의해 가장 잘 입증됩니다. 시그마는 철과 크롬이 풍부한 비자 성 금속 상 단계입니다. 시그마 단계를 둘러싼 영역은 크롬 함량이 낮으므로 다른 영역보다 부식성이 훨씬 낮습니다. 또한, 페라이트의 시그마 단계로의 변형은 공극으로 이어질 수 있으며, 이는 균열의 모양과 기계적 강도, 특히 충격 강인성의 현저한 감소를 초래할 수 있습니다. 따라서, 이중 및 슈퍼 듀플렉스 스테인레스 스틸이 더 높은 온도에 노출되면, 우수한 부식 저항 및 기계적 특성이 완전히 상쇄됩니다.
Feralium 255 (UNS S32550, F61, 1.4507)는 S32760 (F55, 1.4501, Zeron 100), S32750 (F53, 1.4410, SAF2507) 또는 S32205 (F51, 1.4462, duplex 2205) 학년보다 시그마 단계를 형성 할 가능성이 적습니다.
시그마 단계의 형성을 피하려면 온도에서의 시간을 제한하기 위해 용접 조건을 제어해야합니다. TTT 다이어그램에서 알 수 있듯이 시그마 단계는 약 800-900 정도에서 비교적 짧은 시간에 형성 될 수 있습니다. 용접 영역과 비교하여 상대적으로 큰 크기의 부모 금속으로 인해 용접에 의해 생성 된 열은 일반적으로 상당히 빠르게 소산됩니다. 낮은 온도에서 더 긴 시간은 또한 동일한 미세 구조 변환을 초래할 수 있습니다. 따라서 멀티 패스 용접의 경우 용접 온도를 제한하는 것이 중요합니다. 이는 용접 열 입력을 줄이거나 약간의 냉각을 제공하거나 용접 패스 사이의 일시 중지함으로써 달성 할 수 있습니다.
용접 듀플렉스 및 슈퍼 듀플렉스 스테인레스 강의 또 다른 주요 과제는 균형 잡힌 오스테 나이트 인 페라이트 미세 구조를 유지하는 것입니다. 용접 금속 영역에서 질소는 종종 손실됩니다. 질소는 오스테 나이트 안정제이기 때문에, 용접 영역에서 질소의 손실은 페라이트의 비율이 더 많이 장려되어 기계적 및 부식 특성이 손실됩니다. 이것은 과도하게 합금 된 충전제 금속을 선택함으로써 극복 할 수있다. 즉, 더 높은 비율의 니켈 (다른 오스테 나이트 안정제)을 함유하거나, 용접 금속이 소량의 질소를 흡수하도록 차폐 가스 자체로 질소를 사용함으로써이를 극복 할 수있다.
