해수담수화 설비용 오스테나이트계 SMO 254 스테인리스강의 용접기술

전문가 제언

○ Ni 함유량이 낮으며 고내식성, 고강도의 특성을 갖는 슈퍼 2상계 스테인리스강(super duplex stainless steel)은 해양구조물, 해수담수화 설비, 화학운반선, 각종 화학플랜트기기, 석유/천연가스 굴삭용 유정관 및 파이프라인 등에 많이 사용되고 있다. 그러나 슈퍼 2상계 스테인리스강 용접부의 용접금속 조직이 모재에 비해 불균일하면 내식성이 저하될 수 있으므로 용접재료는 전용착금속의 페라이트와 오스테나이트 비율이 동일한 수준으로 분포되는 조성을 선정하는 것이 중요하다.

 

○ 슈퍼 2상계 스테인리스강의 용접성과 내식성을 높이기 위해 1970년대에 6Mo의 고합금 오스테나이트계 스테인리스강인 SMO 254재(UNS 31254)이 개발되었으며, 최근에는 Mo을 낮추고 Cr과 N을 더 첨가하여 내식성을 높인 UNS 34565강도 개발되어 해수환경 및 해양산업의 배관에 적용이 가능하고 Inconel 625의 대체재로 평가받고 있다.

 

○ Ni, Cr, Mo 등의 합금성분이 다량 첨가된 고합금재료를 용접할 때에는 고온에서 발생하는 용접균열의 감수성을 분석하는 것이 중요하다. 고온균열감수성을 평가하는 Varestraint 시험에서는 용접모재와 용접재료가 아크열을 받아 액체상태로 존재하는 용융지가 응고를 시작하는 액상선과 응고가 완료되는 고상선 사이의 액상-고상 혼합역(PMZ, partially melted zone)의 위치에 굽힘 블럭의 중앙 지점이 정확하게 도달할 때 용접비드에 굽힘하중을 가한 부가변위(argumented strain)와 이때 발생하는 응고균열의 발생 크기를 정밀하게 측정하는 것이 필수적이다.

 

○ 해수담수화 장치를 포함한 고부가가치 해양구조물의 고합금 스테인리스강을 용접할 때 용접금속과 용접열영향부의 고온균열감수성을 정확하게 규명하고 용접재료의 화학성분, 용접시공절차 등과 같은 핵심적인 요소들을 충분히 고려한 용접기술을 필수적으로 확보해야 한다. 국내에서는 부경대학교와 두산중공업에서 ‘슈퍼 2상계 스테인리스강의 GTAW’를, 동아대학교에서 ‘해양용 UNS S32654강의 기술개발 현황’을 발표하였으며, 부가가치가 높은 해양구조물 설비의 높은 용접품질을 확보할 수 있도록 산학연 협동연구가 중요하다.

저자

Matthew Sternisha

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

재료

연도

2016

권(호)

95(6)

잡지명

Welding Journal

과학기술
표준분류

재료

페이지

60~64

분석자

김*태

분석물

• 해수담수화 설비용 오스테나이트계 SMO 254 스테인리스강의 용접기술.pdf [442,468 byte]

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