플럭스 진단

Jul 11, 2023

FCAW를 사용한 단일 패스 스테인리스강 용접이 계속해서 검사에 실패하는 이유는 무엇입니까? David Meyer와 Rob Koltz가 이러한 실패의 원인이 무엇인지 자세히 살펴봅니다. 게티 이미지

질문: 우리는 습한 환경에 있는 건조기 시스템 내부의 용접 강철 스크레이퍼를 수리하고 있습니다. 우리 용접부는 다공성, 언더컷, 용접 균열로 인해 검사에 실패했습니다. 우리는 더 나은 내마모성을 위해 75% 아르곤/25% 이산화탄소 가스를 사용하여 0.045인치 직경, 모든 위치, 플럭스 코어 309L을 사용하여 A514에서 A36을 용접합니다.

우리는 탄소강 전극을 사용하려고 시도했지만 용접이 너무 빨리 마모되어 스테인리스가 더 나은 성능을 발휘한다는 것을 알았습니다. 모든 용접은 평평한 위치에서 3/8인치로 이루어집니다. 시간 제약이 심하기 때문에 모든 용접은 단일 패스로 이루어집니다. 용접이 실패하는 원인은 무엇입니까?

답변: 귀하가 제공한 정보를 토대로 볼 때 몇 가지 우려되는 부분이 있습니다.

언더컷은 일반적으로 사양을 크게 벗어나는 용접 매개변수, 부적절한 용접 기술 또는 두 가지 모두로 인해 발생합니다. 우리는 용접 매개변수를 모르기 때문에 이에 대해 언급할 수 없습니다. 1F 위치에서 발생하는 언더컷은 일반적으로 과도한 용접 퍼들 조작이나 너무 빠르거나 느린 이동 속도로 인해 발생합니다.

용접공이 3/8인치를 증착하려고 하기 때문에. 직경이 작은 플럭스 코어 와이어를 사용하여 단일 패스로 필릿 용접을 하는 경우 용접 건을 과도하게 조작할 가능성이 부분적으로 원인일 수 있습니다. 그런데 이는 기술적인 문제라기보다는 업무에 맞지 않는 도구를 사용한 경우인 것 같은데, 그 이유는 다음과 같습니다.

다공성은 용접 접합부의 불순물, 보호 가스의 손실 또는 과도한 보호 가스, 플럭스 코어 와이어의 과도한 수분 흡수로 인해 발생합니다. 이것은 습식 매체에 대한 건조기 내부 수리 작업이라고 말씀하셨는데, 용접 이음새를 철저히 청소하지 않으면 이것이 기공의 주요 원인이 될 수 있습니다.

귀하가 사용하고 있는 용가재는 모든 위치의 플럭스 코어 와이어이며 이러한 와이어 유형에는 급속 동결 슬래그 시스템이 있습니다. 이는 수직 또는 머리 위로 용접할 때 용접 웅덩이를 지지하는 데 필요합니다. 급속 동결 슬래그의 단점은 슬래그 아래에 용융된 용접 웅덩이가 생기기 전에 굳어진다는 것입니다. 가스가 여전히 방출되는 경우 종종 가스가 갇혀 나중에 다공성 또는 표면 벌레 흔적으로 나타날 수 있습니다. 이는 직경이 작은 와이어를 평평한 위치에서 용접하고 응용 분야에서와 같이 단일 패스로 큰 용접을 용착하려고 시도할 때 확대됩니다.

용접 시작 및 중지 시 용접 균열은 몇 가지 원인으로 인해 발생할 수 있습니다. 큰 용접 비드를 배치하기 위해 작은 직경의 와이어를 사용하기 때문에 용접 루트에서 융착 부족(LOF)이 발생할 가능성이 높습니다. 높은 잔류 용접 응력과 루트의 LOF로 인해 용접 균열이 흔히 발생합니다.

이 와이어 직경의 경우 3/8인치를 완성하려면 2~3개의 패스를 사용해야 합니다. 필렛 용접, 하나가 아닙니다. 결함 없이 3번의 패스를 만드는 것이 결함이 있는 단일 패스 용접을 만든 후 수리하는 것보다 더 빠를 수도 있습니다.

그러나 용접 균열에서 더 큰 역할을 할 수 있는 또 다른 문제는 용접의 잘못된 페라이트 수준이며, 이는 종종 균열의 주요 원인이 됩니다. 309L 와이어는 탄소-탄소강이 아닌 스테인리스강과 탄소강을 용접하기 위해 개발되었습니다. 이 제품의 특정 용접 화학은 두 모재의 일부 비금속 희석도 고려합니다. 따라서 스테인리스-탄소강 응용 분야에서 스테인리스의 일부 합금 픽업은 화학적 균형을 맞추고 허용 가능한 페라이트 수치를 생성하는 데 도움이 됩니다. 312나 2209와 같이 페라이트 함량이 약 50%인 용가재를 사용하면 페라이트 함량이 낮아 균열이 발생할 가능성이 없어집니다.

탁월한 내마모성을 제공하는 가장 좋은 방법은 접합부를 표준 탄소강 또는 스테인리스강 전극으로 용접한 다음 표면 경화 전극 층을 추가하는 것입니다. 그러나 시간 제약이 매우 빡빡하고 다중 패스 용접 시나리오가 불가능하다고 언급하셨습니다.