페라이트계 409M 스테인리스강의 GMAW 용접부에서 보호가스의 영향

전문가 제언

○ 선박, 해양 구조물, 발전설비, 건축 구조물 등과 같은 대형의 용접 구조물을 제작할 때 많이 사용되고 있는 GMAW, FCAW 등의 가스실드 아크용접법에 대한 용접 품질과 용접부 성능의 고급화를 목적으로 Ar＋O2 또는 Ar＋CO2 혼합가스 형태의 보호 가스를 개발하는 경우에는 용접기, 용접 재료, 용접 설계 등에 관한 정보를 종합적으로 고려하여 최적의 보호 가스 조성을 도출해야 한다. 특히 가스실드 아크용접에서 사용하는 보호 가스는 용접중의 아크 상태와 용융지 거동에 큰 영향을 미치기 때문에 최적의 가스 조성을 갖춘 보호 가스를 개발하는 것이 중요하다.

 

○ 탄소강에 대한 GMAW에서 Cu로 코팅된 솔리드 와이어를 사용하여 스프레이이행 모드로 용접할 때 95%Ar＋5%O2 혼합가스를 사용하면 90%Ar＋10%CO2 혼합가스를 사용한 경우에 비해 용접퓸의 발생량이 1/6 이하로 줄어들며, 용접부에 대한 전용착금속 인장시험과 횡비드 인장시험에서 인장강도와 항복 강도가 매우 우수한 값을 얻을 수 있다. 따라서 스테인리스강에 대한 GMAW에서도 95%Ar＋5%O2 혼합가스를 이용한 분석을 실시하여 Ar＋CO2 혼합가스를 이용한 분석 결과와 비교 평가하고 우수한 보호 가스를 선정하는 것이 필요하다.

 

○ 스테인리스강 용접부의 입계부식을 방지하는데 효과적인 안정화 원소 Nb를 0.4wt% 정도 함유한 STS430J1L 용접와이어를 사용하여 페라이트계 스테인리스강(STS409L)을 가스메탈 아크용접한 후 부식시험을 실시하면 Ar＋(5, 10, 20%)CO2를 보호 가스로 사용한 용접 금속에서 입계부식이 발생할 위험성이 있다. 또한 Ar＋20%CO2를 보호 가스로 사용하는 페라이트계 스테인리스강 용접 금속의 미세조직은 페라이트 결정립계에 페라이트보다 경도가 높은 마르텐사이트가 석출되어 충격 특성에 영향을 미칠 수 있으므로 실험을 통해 이에 대한 확인이 필요하다.

 

○ 우리나라의 선박？해양산업, 에너지산업, 석유화학 장치산업 등과 같이 내식성이 우수한 스테인리스강 용접부의 품질을 확보하기 위해서는 용융금속 풀과 용접전극이 대기 중의 산소, 질소, 습기 등에 의해 오염되는 것을 방지하는데 필수적인 보호 가스의 성능을 향상시킬 수 있는 기술을 개발하는 것이 중요하다.

 

저자

M. Mukherjee, J. Saha, P. Kanjilal, T. K. Pal, and S. Sisodia

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2015

권(호)

94()

잡지명

Welding Journal

과학기술
표준분류

재료

페이지

101~114

분석자

김*태

분석물

• 페라이트계 409M 스테인리스강의 GMAW에서 보호 가스의 영향.pdf [428,897 byte]

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