핵반응로 설비의 수중 레이저 클래딩 기술 개발
- 전문가 제언
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○ 고밀도 레이저빔 에너지를 이용하여 이종금속을 모재금속 표면에 용융시켜 접합하는 레이저 클래딩 층의 내식성과 내마모성을 높이기 위해서는 모재와의 희석률을 최소화해야 한다. 이를 위해서는 레이저 출력밀도, 레이저 빔과 모재표면과의 반응시간의 적절한 조합, 클래드 재료의 공급량과 이송속도 등과 같은 공정조건을 최적으로 선정하는 것이 중요하다.
○ BWR(비등수형 경수로)의 스테인리스강제 노심부재는 열적으로 예민화 처리된 스테인리스강의 경우와 동일하게 Cr이 결핍되어 보호의 역할을 하는 Cr 산화막이 파괴되어 산화성수 환경에서 조사에 따른 응력부식균열이 발생한다. 그리고 PWR(가압수형 경수로)의 Ni기 인코넬 600에서는 조사에 따른 입계의 Ni 농도 증가가 관여하여 입계형 응력부식균열이 발생한다. 특히 강하게 가공을 받은 스테인리스강(고내력)은 환원성 수중에서 입계균열에 대한 감수성을 가지며, 산화성 수중에서는 열적으로 예민화 처리된 스테인리스강(입계의 Cr 결핍)이 높은 감수성을 갖는다.
○ Alloy 600보다 응력부식균열에 대한 저항성이 높은 Alloy 690은 가압수형 핵반응로에 사용된다. 그러나 구속력이 심한 상태에서는 클래딩을 포함한 용접가공 시 냉각과정에서 연성저하균열에 주의해야 한다. 일반적으로 용접열열향부의 액화균열은 결정립계로 편석된 합금성분에 의한 입계액화와 직접적인 관련이 있지만 연성저하균열은 불순물의 수준이 낮은 합금에서도 종종 발생하는 특성이 있으므로 주의가 필요하다.
○ 레이저 클래딩에서 다층용접할 때 나중의 용접패스에서 용착금속이 열영향을 받아 S, P, B 등과 같은 불순물 원소가 결정립계에 편석되기 쉬운 627~927℃의 온도범위에서 가열되고 오랫동안 유지하고 있으면 연성저하 균열이 발생할 수 있다. 따라서 레이저 클래딩의 연성저하 균열을 방지하기 위해 적절한 클래딩 조건의 도출이 필요하다.
- 저자
- Takehisa Hino,et al.
- 자료유형
- 학술정보
- 원문언어
- 영어
- 기업산업분류
- 재료
- 연도
- 2009
- 권(호)
- 3(1)
- 잡지명
- JOURNAL OF POWER AND ENERGY SYSTEMS
- 과학기술
표준분류 - 재료
- 페이지
- 51~59
- 분석자
- 김*태
- 분석물
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