플랜트 자료정리

1. 입계부식이란?

오스테나이트계 스텐레스강을 500∼800℃로 가열시키면 결정입계에 탄화물(Cr23C6)가 생성하고 인접부분의 Cr량은 감소하여 Cr결핍증(Cr depleted area)이 형성된다. 이러한 상태를 만드는 것을 예민화처리(Sensitization treatment)라 한다. 이렇게 처리된 강을 산성용액 중에 침지하면 Cr결핍층이 현저히 부식되어 떨어져 나간다. 이러한 것을 입계부식(intergranular corrosion)이라 한다.

> 크롬의 농도가 감소되면 내식성이 저하되기 때문에 Stainless Steel 고유의 특성인 금속의 전성, 연성을 상실하여 재료가 파단될 수 있다.

2. 오스테나이트계 스테인리스강의 입계부식 방지법

1) 용접 후 고온 용체화 처리를 한다. 용접 접합부를 500℃～800℃로 가열 후 수냉시키면, 크롬탄화물이 재용해되어 고용체로 된다.

2) 탄소화 결합하는 합금원소를 첨가해 크롬탄화물이 형성되지 못하게 한다. 347형과 321형에 Nb와 Ti를 첨가하는데, 이것을 안정화 조건이라고 한다.

3) 탄소 함량을 0.03wt% 이하로 낮추어 상당한 양의 크롬탄화물이 생성되는 것을 방지한다. 예를 들면, 304L 스테인레스강이 이정도의 낮은 탄소 함량을 가지고 있다.

1. 아크블로우란?

'Arc Wander'라고도 하며, 용접봉을 통해 전류가 (+)에서 (-) 접지로 흐르게 되는데 용접봉 끝단과 접합부에서 전류방향의 변화에 따라 자기장 왜곡현상의 발생에 의해 생긴다.

2. 아크블로우 예방대책

1) 직류에서 교류로 바꾼다.

2) 가능한 아크를 짧게 유지한다.

3) 용접전류를 줄인다.

4) 아크블로우가 발생되는 방향으로 용접봉 각도를 낮춘다.

5) 이음부 끝단에 Heavy Tack Weld를 적용한다.

6) 용접방향을 Heavty Tack 방향 또는 용접이 완료된 방향으로 향한다.

7) Backstep Sequence를 적용한다.

8) 접합부 끝단에 End Piece를 연장한다.

1. 원리 및 특성

용접 원리 및 용접시스템은 GMAW와 비슷하나 용가재가 솔리드와이어(Solid Wire) 대신에 중심부가 플럭스(Flux)로 채워진 플럭스코어와이어를 사용하며, 보호가스 사용여부에 따라 가스보호 FCAW (Dual Sield)와 자체보호 FCAW (Self Shield)로 구분된다.

① Self Shielded Type : Flux의 연소에 의해 발생되는 Gas로만 용접부를 보호하는 방법. 

② Dual Shielded Type : 외부에서 추가로 CO2 Gas or Ar (75%) + CO2 (25%)를 공급해 주어 용접부를 보호하는 방법.

자체보호인 경우, 중심부에 있는 플럭스가 연소, 분해되면서 가스가 발생되어 이온 및 보호가스를 형성하나, 가스보호타입은 그림과 같이 외부에서도 보호가스가 공급되어 용융금속을 보호하며 이는 SMAW 와 GMAW의 특성을 조합한 용접방법이라 할 수 있다.

2. FCAW의 장점

1) 생산성이 우수하다.

2) 용착금속의 성질이 우수하다.

2) 용접비드 외관이 우수하다.

3) 다양한 강종과 두께에 적용 가능하다.

4) 기계화, 자동화가 가능하다.

5) 전류밀도가 높아 용착속도가 높다

6) 고속용접이 가능 (SMAW 의 4배, GMAW보다는 낮다)

3. FCAW의 단점

1) 현재까지는 철계(Ferrous) 금속과 Nickel Base합금에만 적용 가능하다. 

2) 용접부의 (특히, 열처리 후의) 충격 강도가 낮다. 

3) Slag층을 생성하기 때문에 이를 항상 제거해야 한다. 

4) 일반적으로 다른 용접봉에 비해 Wire값이 비싸다. 

5) Wire 공급장치 등의 설비로 인해 용접 장비의 초기 투자 비용이 크다. (생산성은 월등히 우수) 

6) Wire공급장치와 전원 설비가 용접 대상물에 인접해 있어야 한다. (장소의 제한) 

7) Gas Shielded의 경우에는 바람을 비롯한 외부 대기의 제한을 받는다. (Self Shielded는 훨씬 덜함.) 

8) SMAW등에 비해 용접 장비가 훨씬 복잡하고 정비의 어려움이 있다. 

9) SMAW나 GMAW에 비해 용접 과정에서 연기(Smoke and Fume) 발생이 심하다. 

4. FCAW Electrode 표기방식