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페라이트계 스테인리스강 STS430 용접부의 미세조직, 기계적 특성 및 피로거동

전문가 제언:    ○ 자동차의 배기계통, 보일러, 히터 등의 내열？내식의 용접구조용 제품에 핵심적으로 사용되고 있는 페라이트계 스테인리스강은 용접과정에서 용접금속의 용접열영향부에 침상의 마르텐사이트가 석출하여 모재에 비해 충격인성이 낮으므로 용접부의 충격인성을 높일 수 있는 용접기술의 확보가 중요하다. 이를 위해서는 용접재료와 용접모재, 그리고 용접조건 등을 최적으로 선정하고 철저히 관리하는 것이 필수적이다.

   ○ C함량이 낮은 페라이트계 스테인리스강 모재와 페라이트계 용접재료를 조합하여 GMAW 용접하는 경우 용접금속의 미세조직과 기계적 성질이 저하되지 않도록 용융금속의 이행모드를 스프레이 이행으로 용접조건을 설정하여 적용하는 것이 중요하다.

   ○ 페라이트계 스테인리스강을 포함한 내부식성 합금을 용접할 때는 합금의 표면에 형성된 부동태피막에 의한 방식기구가 손상을 입지 않도록 용접법을 선정하는 것이 중요하다. 고주파용접법을 사용하여 페라이트계 스테인리스강을 용접하는 경우에는 용접열영향부를 제어할 수 있는 동시에 용접열영향부와 용접금속과의 계면으로부터 산화물을 제거시켜 용접부의 내부식성을 발휘할 수 있다.

   ○ 스테인리스강은 내식성이 우수하고 외관이 깨끗하며, 적절한 용접조건을 선정하여 용접시공을 하면 양호한 용접이음부를 얻을 수 있는 고내식성 용접용 모재이다. STS430과 같은 페라이트계 스테인리스강의 경우 내식성이 요구되는 가스레인지·싱크대 등의 뒷벽의 더러움 방지판이나 하우징/장비의 측벽 등에 사용된다. 이와 같은 스테인리스강의 용접을 마친 뒤 적절한 표면처리를 통해 스테인리스강 용접부의 표면을 양호한 상태로 만들어 주는 것이 필요하다.

   ○ 선박, 해양구조물의 제조 현장에서 페라이트계, 오스테나이트계 스테인리스강을 가스텅스텐 아크용접할 때 가스렌즈(두께 1/4in 이하)를 사용하면 보호가스가 텅스텐 전극과 아크, 그리고 용융풀 주위를 따라 균일하게 공급됨으로서 용접부를 식혀주는 보호가스의 냉각성능을 높이는 것이 중요하다.

저자: Akita Masayuki
자료유형: 니즈학술정보