용접 후 열처리

PWHT는 잔류 응력을 줄이고 기계적 특성을 개선하며 용접부의 내식성을 높여 용접 구조물로서의 신뢰성을 높입니다. 하지만 PWHT 처리를 시작하기 전에 모든 한계와 잠재적 위험성을 이해하는 것이 중요합니다.

PWHT(압력 세척 열처리)는 강철을 변형 범위보다 낮은 온도로 가열하여 장시간 유지하는 공정입니다. 이 기술 분야에는 전문 지식과 장비가 필요합니다.

스트레스 해소

용접 후 응력 복원이라고도 하는 용접 후 열처리(PWHT)는 용접물의 잔류 응력을 줄이고 재분배하는 동시에 연성 및 인성과 같은 기계적 특성을 개선합니다. PWHT는 금속을 정확한 온도로 장시간 가열하지만, 재료 특성의 손상을 방지하기 위해 변형 온도보다 낮은 온도를 유지해야 합니다.

기계 가공, 스탬핑, 용접과 같은 제조 공정 중에 내부 응력이 발생하는 경우가 많습니다. 이로 인해 부품의 왜곡이 발생하고 이를 제거해야만 사용할 수 있습니다. PWHT는 물리적 특성을 변경하지 않고 이러한 장력을 완화할 수 있는 열 완화 메커니즘을 제공합니다.

응력 완화 프로세스는 환경에 영향을 받을 수 있습니다. 습도가 높거나 화학 물질에 노출되면 PWHT 공정이 변경되고 잔류 응력 완화 효과가 감소하여 용접 실패 위험과 부식 위험이 증가할 수 있습니다.

PWHT는 잔류 응력을 감소시킬 뿐만 아니라 부식을 방지할 수 있습니다. 금속은 응력과 부식 조건에 동시에 노출되면 인장 응력과 재료 구조의 탄성 변형 사이의 불균형으로 인해 부식 균열에 취약해질 수 있습니다. PWHT 중 응력 완화는 인장 응력을 감소시키는 동시에 탄성 변형을 증가시켜 부식 균열을 방지함으로써 이를 방지합니다.

기계적 특성

용접은 용접 금속과 모재 사이에 큰 온도 구배를 생성하므로 용접 재료에 잔류 응력이 발생하면 강도가 저하될 수 있습니다. 이러한 응력을 완화하고 기계적 특성을 향상시키기 위해 용접 후 열처리(PWHT)를 사용할 수 있으며, 이 공정을 일반적으로 PWHT라고 합니다.

PWHT는 용접된 재료를 낮은 임계 변형 온도 이하로 가열하고 일정 시간 동안 유지하는 것으로, 일반적으로 높은 수준의 안전성과 신뢰성이 요구되는 압력 용기 및 기타 장비에 사용됩니다. 용접부의 취성 파괴를 줄이는 동시에 인장 특성을 높이는 데 도움이 될 수 있습니다.

그러나 PWHT는 충격 인성 및 용접 연성 등 특정 기계적 특성을 저하시킬 수 있지만, 그럼에도 불구하고 그 장점은 여전히 상당하다는 점을 염두에 두어야 합니다.

PWHT는 이러한 영역에서 전위 형성을 억제하고 작동 변형을 감소시킴으로써 용접된 NiTi 소재의 기계적 특성, 특히 HAZ 및 FZ와 같은 거친 입자 영역에서의 소성 변형률 국소화를 크게 향상시키는 것으로 입증되었으며, 이는 PWHT 동안 강화 g 상이 용해되는 효과에 기인합니다.

내식성

용접 후 열처리(PWHT) 또는 용접 후 열처리는 산업 규정 및 사양을 준수하고 부식 위험을 줄이기 위해 용접 후 수행되는 공정입니다. 이는 재료가 산업 사양을 충족하는 동시에 이를 보호하려면 반드시 수행해야 하는 필수적인 단계입니다.

열처리는 용접 시 발생하는 잔류 응력을 완화하고 수소 유발 균열(HIC)을 방지하기 위해 용접된 금속을 특정 온도로 가열한 후 천천히 냉각하는 과정을 포함합니다. 또한 이 처리를 통해 경도가 감소된 보다 균일한 재료를 만들어 기계적 특성을 개선할 수 있습니다.

노멀라이징은 어닐링할 때보다 더 높은 온도에서 더 오랫동안 재료를 가열하여 고강도 애플리케이션에 적합한 미세한 입자 구조를 얻을 수 있습니다. 그러나 특정 구조물은 크고 복잡한 모양의 부품이 담금 온도에서 스스로를 지탱할 수 없기 때문에 PWHT를 수행할 수 없으며, 이로 인해 치명적인 좌굴과 왜곡이 발생할 수 있습니다. 따라서 PWHT는 쉽게 지지할 수 있는 구성품에 대해서만 수행해야 하며, 예를 들어 압력 용기의 접시 끝이 이러한 유형의 구성품으로 PWHT를 정규화하기에 적합한 후보가 될 수 있습니다. 재용해 PWHT는 델타 페라이트와 오스테나이트 사이의 입자 경계를 따라 위치한 크롬 탄화물을 용해하여 듀플렉스 스테인리스강(DSS) 용접 오버레이의 피팅 내식성을 저해할 수 있는 모든 크롬 탄화물을 용해하는 데 사용할 수 있습니다.

환경 조건

PWHT는 압력 용기, 배관 장비, 교량 및 해양 플랫폼과 같은 많은 철골 구조물의 설계 및 유지보수에서 필수적인 단계입니다. PWHT는 용접 잔류 응력을 줄이고 용접 금속 미세 구조를 강화하여 환경으로 인한 균열을 줄이는 동시에 용접 어셈블리가 수명 동안 겪게 될 하중과 환경 조건에 대한 저항력을 향상시키기 위해 인성을 높입니다.

PWHT는 일반적으로 코드에서 정의한 두께 임계값을 초과하는 탄소강과 저합금강을 사용하는 구조물 애플리케이션에서 용접으로 인한 잔류 응력을 줄여 균열이 시작되고 결국 취성 파괴로 이어질 수 있는 잔류 응력을 줄이기 위해 필요합니다. 이 프로세스에는 예열, 담금질, 목표 온도까지 가열, 제어 냉각이 포함되어 인접 용접 부위의 왜곡이나 잔류 응력을 최소화합니다.

스팟 또는 불스 아이 구성과 같은 국부 PWHT는 압력 용기 및 배관 시스템에서 용접 수리 및 수정 후에 자주 사용됩니다. 수리 중단 시간을 늘리는 왜곡, 균열 및 기타 손상을 방지하려면 국부 PWHT 구성을 신중하게 엔지니어링해야 하며, 국부 PWHT 구성 및 잔류 응력 상태에 대한 고급 열-기계 유한 요소 해석을 통해 이러한 결과를 얻을 수 있습니다.