소모품 코너: 정의된 예열 및 층간 온도, 2부

Q: 최근 예열 및 층간 온도에 대한 많은 질문과 토론을 보았습니다. 이 두 가지 값을 언제, 어떻게 측정해야 하는지에 대해 혼란이 있는 것 같습니다. 이러한 용접 용어를 확장할 수 있나요?

A: 1부에서는 예열 및 층간 온도를 정의하고 적절한 측정 위치를 논의했으며 예열 및 층간 온도의 영향을 간략하게 논의했습니다. 이번 회에서는 예열 및 층간 제어의 이유를 논의하고 그 효과에 대해 더 깊이 논의할 것입니다.

용접 산업에서 흔히 저지르는 오해는 예열의 주요 목적이 용접할 강철 표면에서 수분을 제거하는 것이라는 것입니다. 이것은 잘못된 것입니다. 예열의 주요 목적은 아크가 통과한 후 용접 영역의 냉각 속도를 늦추는 것입니다. 강철 표면에서 물을 제거하는 것은 두 번째 이점입니다.

용접되는 강철이 급속 냉각 중에 단단하고 부서지기 쉬운 미세 구조인 마르텐사이트를 형성할 수 있는 조성을 가지고 있는 경우 용접 영역의 냉각 속도를 늦추는 것이 필요합니다. 마르텐사이트 형성은 냉간 균열 및 하중 시 갑작스럽고 부서지기 쉬운 파손이 발생하기 쉽기 때문에 피해야 합니다.

일반 탄소강의 경험적 법칙은 탄소 함량이 0.30% 이상이면 예열 및 층간 제어가 필요하다는 것입니다. 탄소 함량이 높고 단면이 두꺼운 강의 경우 예열/층간 온도를 높여야 합니다. 저합금강의 경우 예열 필요성을 결정하기 위해 탄소당량을 계산할 수 있습니다(AWS D1.1 부록 B 참조).

적절한 예열 및 층간 제어가 이점을 제공하는 반면, 과도한 예열 및 층간 온도는 문제를 일으킬 수 있습니다. 예열/패스간 온도가 높으면(특히 열 입력이 높은 용접이 이루어지는 경우) 열 영향부(HAZ)에서 과도한 입자 성장이 발생하여 충격 인성이 크게 감소할 수 있습니다. 최대 층간 온도를 제어하면 HAZ의 과도한 인성 저하를 방지할 수 있습니다.

담금질 및 템퍼링 강철은 마르텐사이트를 생성하기 위해 의도적인 급속 냉각(담금질) 과정을 거쳐 마르텐사이트를 덜 부서지지만 여전히 강한 미세 구조로 변환하기 위해 지정된 온도(템퍼링)로 가열하는 과정을 통해 기계적 특성을 얻습니다. 지나치게 높은 예열 및 층간 온도를 사용하여 담금질 및 템퍼링된 강철을 용접하면 HAZ가 바람직하지 않게 연화될 수 있습니다. 철강 제조업체는 일부 담금질 및 템퍼링 철강에 대해 예열/층간 및 열 입력 권장 사항을 제공합니다. 이러한 권장 사항을 따라야 합니다.