용접절차사양서에 따른 용접봉 선택 -2

 

용접절차 사양서에 따른 용접봉 - 1 이어서 갑니다.

 

 

 

3. 고장력강용 피복 아크 용접봉

고장력강은 일반 구조용 압연강재(SS400)나 용접 구조용 압연강재(SWS400)보다 높은 강도 를 얻기 위해 망가니즈(Mn), 크로뮴(Cr), 니켈(Ni), 규소(Si) 등의 적당한 원소를 첨가한 저 합금강(low alloy steel)이며, 사용목적은 무게 경감, 재료의 절약, 내식성 향상 등이다.

 

내 충격성ㆍ내마멸성이 요구되는 구조물, 선박, 차량, 항공기, 압력용기, 병기 등에 사용하며 보통 인장강도가 490N/mm2(50kgf/mm2 (HT50 : 하이텐 50)) 이상인것을 말한다. KS D 7006에 인장강도 50kgf/mm2, 53kgf/mm2, 58kgf/mm2으로 규정되어 있으며, 연강에 비해 고장력강 사용의 장점은 다음과 같다.

(1) 판의 두께를 얇게 할 수 있다.

(2) 판의 두께가 감소하므로 재료의 취급이 간단하고 가공이 용이하다.

(3) 구조물 제작시 하중을 경감시킬 수 있어 기초공사가 가능하다.

(4) 소요 강재의 중량을 상당히 경감시킨다.

 

 

 

4. 스테인리스강용 피복 아크 용접봉

 

스테인리스강은 내식용 재료로 주로 많이 사용되며, 내열 및 저온용에도 사용되므로 스테 인리스강의 용접은 이러한 성질을 만족시킬 수 있는 용접봉을 사용해야 한다.

스테인리스강 피복 아크 용접봉은 Cr-Ni스테인리스강 피복 아크 용접봉(오스테나이트계 스테인리스용접봉)과  크로뮴(Cr)스테인리스강  피복  아크  용접봉(크로뮴스테인리스계 용접봉)을 모두 말한다. 일반적으로 스테인리스강용 용접봉의 피복제는 석회석(CaCO3), 형석 (CaF2)등을 주성분으로 한 라임계(lime type)와 루틸(rutil)을 주성분으로 한 타이타늄계 (tianium type)가 있다.

라임계는 용융금속의 이행이 입상( 粒 狀 ) 이어서 아크가 불안정하며 스패터도 큰 입자로 비산된다. 슬래그는 용접 중 용융풀을 거의 덮지 않으며 비드는 볼록형으로 되어 아래보 기 및 수평자세 필릿용접에서 비드외관이 좋지 못하게 된다. 그러나 수직 위보기 용접에 서는 작업이 비교적 용이하다. 또한 깊은 홈 등의 용접에서 슬래그에 의해서 용융풀이 덮 이는 일이 없기 때문에 작업하기가 쉽다. 더욱이 라임계는 X-Ray 검사 성능이 양호하기 때문에 고압용기나 중 구조물의 용접에 사용된다.

 

타이타늄계는 아크가 안정되고 스패터도 적으며 슬래그는 비드 표면을 덮음과 동시에 슬 래그 제거도 양호하며 비교적 용입이 얕으므로 박판용접에 사용된다. 수직 위보기 용접 등에서는 용적이 아래로 떨어지기 쉬우므로 주의해야 한다. 용접기는 교류나 직류를 같이 사용하고 있으나 아크의 안정을 얻기 위하여 직류역극성(DCRP)이 바람직한데 특히 박판 의 경우는 더욱 그러하다. 우리나라의 스테인리스강 용접봉은 대부분 타이타늄계이다.

 

 

 

 

 

5. 주철용 피복 아크 용접봉

 

주철의 용접은 주로 주물제품의 결함보수와 파손된 주물제품의 수리에 이용되며 연강 및 탄소강에 비하여 용접성이 나쁘기 때문에 주철용 피복 아크 용접봉의 선택 및 용접에 신 경을 써야한다. 주철 피복 아크 용접봉은 순니켈, 니켈과 철의 합금, 구리합금, 저탄소의 연강이나 주철을 심선으로 하는 피복봉이 주로 사용되며 연속적으로 용접할 경우에는 용 착금속이 균열이 생기거나 모재의 융합부가 파열되는 경우가 있으므로 재료에 따라 적당 한 예열과 1회의 비드길이를 짧게(약 50mm)하고 이 부분을 피닝(peening)을 하면서 점차 적으로 용접해야 한다. 주철은 주로 피복 아크 용접과 가스 용접으로 한다.

 

 

 

 

 

6. 저합금 내열강용 피복 아크 용접봉

 

저합금용 피복 아크 용접봉은 내열용 Mo 및 Cr-Mo 강용 피복 아크 용접봉과 저온용 피 복 아크 용접봉으로 분류한다.

 

(1) Mo 및 Cr-Mo 강용 피복 아크 용접봉
Mo강 및 Cr-Mo강은 주로 보일러, 화학공업, 석유정제기기 등 온도와 함께 압력이 요 구되는 구조물에 쓰인다. 내열강의 같은 재료이음에는 동일 성분계의 용접봉을 사용하 며 이종재료의 이음에는 고급강쪽을 기준으로 하면 시공조건이 어렵고 결함이 발생하 기 쉬워서 저합금에 부합된 용접봉을 선택하여 사용한다.

 

(2) 저온강용 피복 아크 용접봉
저온강용 용접봉으로 용접한 구조물의 용착금속은 저온에서 인성이 요구되며 피복제 는 저수소계통이 사용된다. 또한 저온인성을 향상시키기 위하여 니켈을 첨가하여 사용 조건이 저온 일수록 니켈을 용접봉에 많이 첨가한다.

 

 

 

 

 

 

7. 구리 및 구리합금용 피복 아크 용접봉

 

구리 및 구리합금용 피복 아크 용접봉으로는 주로 탈산구리 용접봉 또는 구리합금 용접봉 이 사용되고 있으며 연강에 비해 열전도가 잘되고 열팽창계수가 크기 때문에 용접하기가 상당히 곤란하다고 할 수 있다.

 

 

 

8. 표면경화 덧살붙임용 피복 아크 용접봉

 

이 용접봉은 마모된 기계부품의 용접 또는 내마모부품의 제작에 이용되는 것으로 육성부 의 사용조건과 기계가공의 필요성 유무 등에 따라 용접봉을 선택한다. 일반적으로 경도가 큰 것은 내마모성이 우수하나 충격에 약하고 연한 것은 내마모성은 약하나 내충격성이 풍 부한 경향이 있다.
고 망가니즈강은 가공경화성이 있으므로 내마모성과 내충격성을 동시에 만족시키다.

경화덧살붙임(hard surfacing)용 용접봉의 피복제로서는 저수소계와 타이타늄계가 사용된다.

경화덧살붙임용접은 합금강 또는 고탄소강등을 많이 용접한다. 다층용접을 하는 자체가 합금강 위에 덧살붙임을 하는 것과 동일하므로 열영향부의 경화와 수축응력으로 용접부가 떨어지는 현상이 생길 수 있으므로 충분히 예열을 하거나 연질봉으로 버터링(buttering)하 면 이탈현상을 방지할 수 있다.
경화덧살붙임 용접에 있어서 용착금속과 피용접물의 조성이 달라지는 것이 보통이며 용접 에 의하여 희석 또는 농축된다. 제 1층과 2층까지의 용착금속은 희석과 농축에 의하여 내 마모성, 내열성 및 내균열성 등이 목적하고자 하는 경도가 되지 않은 경우가 있다. 그러나 3층 이상의 다층용접에서는 영향이 없으므로 큰 문제가 되지 않는다.

 

 

용접봉의 종류