스테인리스 스틸 용접에 PWHT가 필요한가요?

스테인리스강은 오스테나이트계부터 페라이트계 또는 마르텐사이트계까지 다양한 미세 구조로 제공됩니다. 내식성이 뛰어나 석유 및 가스 같은 산업에 적합합니다.

PWHT는 서비스 조건이 좋지 않은 경우 린 등급 SMSS 서비스에 유용할 수 있지만, 장기 노출에 관한 데이터는 제한적입니다. PWHT 요건은 등급 및 서비스 조건에 따라 다릅니다.

용접성

스테인리스 스틸을 용접하려면 다른 금속을 용접할 때와는 다른 기술이 필요합니다. 선택한 용접 공정 유형은 내식성과 다공성 모두에 영향을 미칠 수 있으며, 저에너지 공정을 사용하면 증착 속도가 감소하여 용접 비드가 좁아져 녹슬기 쉽습니다. 스테인리스 스틸을 용접할 때는 용접부에 영향을 미칠 수 있는 환경적 영향으로부터 보호하기 위해 아르곤과 같은 보호 가스를 사용하는 것이 필수적입니다.

특정 용도에 맞게 설계된 다양한 스테인리스강 합금이 있으며, 각 등급마다 고유한 미세 구조와 특성을 지니고 있습니다. 따라서 오스테나이트 등급은 원하는 용가재를 사용하여 용접할 수 있지만, 페라이트 및 마르텐사이트 합금은 만족스러운 결과를 얻기 위해 더 높은 열을 투입하는 특정 용접 절차가 필요합니다. 허용 가능한 듀플렉스 합금 결과를 얻으려면 허용 가능한 결과를 얻기 위해 특정 용접용 와이어가 필요합니다.

스테인리스강 두께 섹션의 용접 후 열처리는 감작을 방지하기 위해 반드시 용접 후 열처리를 포함해야 합니다. 이는 크롬이 탄소와 반응하여 크롬 탄화물을 형성하여 입계 부식을 일으켜 용접 부위의 입계 부식을 유발할 수 있기 때문에 필요합니다. 용접 절차 사양(WPS) 및 표준에 따라 용접 전 예열 및 냉각 제어를 통해 감작 민감도를 줄일 수 있습니다.

탄소 함량

대부분의 스테인리스강 합금은 탄소 함유량이 매우 낮습니다. 그러나 탄소는 오스테나이트계 스테인리스강을 입계간 부식(IGSC)에 취약하게 만들 수 있으며, 탄소 함량이 높으면 일부 등급의 내식성을 떨어뜨릴 수 있기 때문에 특정 등급에는 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.

스테인리스 스틸의 내구성은 런던의 세인트 폴 대성당, 파리 사보이 호텔 캐노피, 뉴욕 크라이슬러 빌딩 등 세계에서 가장 상징적인 건물에서 볼 수 있으며, 구조 부품의 내구성이 요구되는 곳에서도 그 진가를 발휘합니다.

스테인리스 스틸 제품의 성능을 최적화하려면 크롬, 몰리브덴, 니켈과 같은 다양한 합금 원소를 조합해야 하는 경우가 많습니다. 이러한 합금은 내식성과 기계적 특성을 개선하면서 강도를 높이지만, 내식성이나 기계적 특성에 부정적인 영향을 주지 않으면서 강도를 높이는 것이 주된 목표가 되어야 합니다.

합금 원소는 미세 구조를 변경하고 내피로성과 내식성에 기여함으로써 특정 용도에 대한 요구 사항을 충족하는 데 도움이 될 수 있습니다. 용도에 맞는 강도와 내구성을 달성하려면 합금 원소의 비율을 세심하게 조절해야 합니다.

내식성

스테인리스 스틸의 내식성은 화학 성분, 특히 크롬 함량에 따라 달라집니다. 크롬은 산소와 반응하여 공기와 물에 노출되는 것을 제한하는 외부 보호막을 형성하는 동시에 금속 표면과 내부에서 부식성 화학물질 사이의 전기화학 반응을 방지하는 데 도움을 줍니다. 하지만 화학물질의 농도, 용액의 pH, 온도 등의 요인에 따라 스테인리스 스틸이 부식으로부터 자유로울 수는 없으며, 이는 모두 내식성에 영향을 미칩니다.

모든 등급의 스테인리스 스틸은 상온에서 인산과 질산에 의한 부식에 저항하지만, 고합금 등급은 농축 황산과 염산에 대한 저항력이 있어야 효과적으로 보호할 수 있습니다. 일반적인 산화에 비해 빈도는 낮지만 구멍 및 틈새 부식과 같은 국부적인 부식이 발생할 수 있습니다.

몰리브덴과 같은 첨가제는 특정 부식성 화학 물질에 대한 스테인리스 스틸 합금의 내성을 향상시킬 수 있으며 표면을 부동태화하여 부식 방지 기능을 강화할 수도 있습니다.

특히 고온에 노출될 경우 감응 및 입계 부식(IGC)을 방지하기 위해 특정 용도의 모든 스테인리스강에 PWHT가 필요할 수 있습니다. PWHT의 역할은 탄소 함량, 강재의 화학적 구성 및 단면 두께에 따라 달라지며, 사용 중 강도 또는 내식성을 감소시킬 수 있는 탄소 함량이나 감응 요인에 따라 더 엄격한 처리가 필요합니다.

서비스 조건

스테인리스 스틸은 매우 견고하고 무게 대비 강도가 뛰어나며 다양한 응용 분야와 환경에 적합한 다양한 특성을 제공합니다. 스테인리스 스틸의 수명은 배치 환경, 내식성 수준, 합금 구성 등의 요인에 따라 달라지며, 일반적으로 부식을 유발하는 오염 물질이나 해양 환경에 거의 노출되지 않는 건조한 내륙 지역에서는 수명이 길고, 정기적으로 청소하면 수명을 연장할 수 있습니다.

스테인리스 스틸의 일부 등급은 작업하기 어려울 수 있으며, 성형 또는 가공을 위해 특별한 도구와 기술이 필요할 수 있습니다. 또한 이러한 소재는 과도한 응력을 받으면 부서지기 쉬운 고장이 발생할 수 있으며, 이러한 소재가 포함된 가압 장치를 사용할 때는 응력 부식 균열이 발생할 수 있으므로 주의해야 합니다.

이러한 고려 사항으로 인해 이 소재로 작업할 때는 관련 모든 사양과 지침을 준수하는 것이 중요합니다. 즉, 적절한 등급을 선택하고, 고온에 노출되는 시간을 줄이며, 사용 교육을 받은 전문가에게만 용접해야 합니다. 오스테나이트 재종은 취성 파괴에 대한 내성으로 인해 일반적으로 용접 후 열처리가 필요하지 않지만 마르텐사이트 재종은 추가 열처리가 필요할 수 있으며, 니켈과 몰리브덴을 첨가하면 응력 부식 균열 위험을 줄일 수 있습니다.