Inconel 625 용접: GTAW, GMAW 및 SMAW 모범 사례

인코넬 625(UNS N06625)니켈-크롬-몰리브덴-니오븀 초합금은 고온 강도, 산화 및 환원 환경 모두에서 탁월한 내식성, 우수한 용접성의 탁월한 조합으로 유명한-니오븀 초합금입니다. 이는 상업용으로 가장 용접 가능한 니켈 합금 중 하나입니다-. 그러나 '용접 가능'이 '용접하기 쉽다'는 의미는 아닙니다. 특정 절차 제어를 준수하지 않고 Inconel 625를 용접하면 일상적으로 열간 균열, 다공성, 융착 부족 및 열{8}}영향부(HAZ) 감작이 발생합니다.

이 가이드는 가장 중요한 세 가지 공정인 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW/TIG), 가스 금속 아크 용접(GMAW/MIG) 및 차폐 금속 아크 용접(SMAW/스틱)을 사용하여 Inconel 625 용접에 대한 명확한 매개변수{0}}수준의 기술 참조를 제공합니다. 여기에는 용가재 선택, 공정{3}}별 매개변수 표, 공동 준비, 결함 원인 및 해결 방법, 모든 관련 국제 자격 표준이 포함됩니다. 각 섹션은 직접적이고 인용 가능한 결론을 제공하도록 구성되어 있습니다.

ERNiCrMo-3(AWS A5.14)은 Inconel 625의 GTAW 및 GMAW에 대해 정확하고 보편적으로 지정된 용가재입니다. ENiCrMo-3(AWS A5.11)은 해당 SMAW 전극입니다. 스테인레스강 ER316L 또는 탄소강 필러를 포함한 다른 필러 금속-을 사용하는 것은 기술적으로 올바르지 않으며 내식성과 고온 성능이 떨어지는 조인트를 생성합니다.

인코넬 625 용접 특성

인코넬 625에는 약 61% 니켈, 21.5% 크롬, 9% 몰리브덴, 3.65% 니오븀(콜럼븀)이 포함되어 있습니다. 이러한 요소는 뛰어난 특성을 제공하지만 일반 스테인리스강이나 탄소강 용접과 매우 다른 특정 용접 문제를 야기하기도 합니다.

인코넬 625가 용접 시 스테인리스강과 다르게 작동하는 이유

Inconel 625의 네 가지 금속학적 특성으로 인해 용접 시 스테인리스강과 다르게 작용합니다.

낮은 열 전도성(20도에서 9.8W/m·K vs 316L SS의 경우. 16 W/m·K): 열은 모재 금속으로 분산되지 않고 용접 근처에 집중됩니다. 이는 용접 풀이 더 오랫동안 뜨겁고 액체 상태를 유지하며 열{5}}영향부(HAZ) 온도 구배가 더 가파르다는 것을 의미합니다. 실제 결과는 열 입력을 엄격하게 제어하지 않는 한 더 큰 왜곡과 감작 위험이 더 높습니다.

높은 열팽창 계수(20-315도에서 13.1 x 10-6/도): 인코넬 625는 가열 및 냉각 시 탄소강(12.0 x 10-6/도)보다 훨씬 더 많이 팽창 및 수축합니다. 이로 인해 용접 중 변형 관리가 중요한 엔지니어링 작업이 되었으며, 고정 장치, 균형 잡힌 용접 순서 및 최대 50-75mm의 가용접 간격이 필요합니다.

느리고 점성이 있는 용접 풀: 니켈 함량이 높기 때문에 Inconel 625 용접 풀은 스테인레스강이나 탄소강 용접 풀보다 눈에 띄게 더 점성이 높습니다('느리게'). 이로 인해 용접 발가락의 습윤 작용이 불량해질 수 있으며 - 전류량과 이동 속도가 올바르게 설정되지 않은 경우 융착 부족 및 언더컷 위험이 증가합니다.

오염된 경우 고온 균열에 대한 민감성: 지문, 마커 펜 또는 잔류 절삭유 -에서도 미량의 황, 인, 납 또는 비스무트 -가 용접 응고 중에 균열을 일으키는 입계 액체 필름을 유발합니다. 청소는 선택 사항이 아닙니다. 용접 품질을 위한 전제 조건입니다.

평이한-언어 설명: 핫 크래킹이란 무엇입니까?

초콜릿 바를 틀에 부은 후 냉각되는 모습을 상상해 보세요. 완전히 굳기 전에 틀을 밀면 여전히-액체 초콜릿이 내부적으로 찢어집니다-. 이는 뜨거운 균열과 유사합니다. 용접 시 용융 금속이 응고되면서 수축됩니다. 금속이 강도를 얻는 것보다 수축 응력이 더 빨리 쌓이면(고상선 바로 아래의 온도 범위에서 발생) 부분적으로 응고된 용접이 결정립 경계를 따라 찢어집니다. 금속이 오염된 경우 존재하는 황화물 또는 인화물의 낮은-융점-막이 - 존재합니다. - 이 찢어짐을 더 쉽게 만듭니다. 해결책: 아크를 제거하기 전에 오염을 제거하고 열 입력을 제한하며 크레이터를 완전히 채우는 것입니다.

세 가지 공정 모두를 위한 ERNiCrMo-3 필러

Inconel 625에 잘못된 용가재를 선택하는 것은 제작자가 저지를 수 있는 가장 중대한 실수 중 하나입니다. 잘못된 필러는 내식성을 감소시키고 고온 강도를 낮추며-균열 민감성을 유발할 수 있습니다. - 이 중 어느 것도 장비가 서비스에 실패하여 잠재적으로 치명적인 문제가 발생할 때까지 명백하지 않습니다.

표 1: 인코넬 625 용접용 필러 금속 비교(Ni + 기타 핵심 요소, 중량%)

원천:AWS A5.14 '니켈 및 니켈-합금 베어 용접 전극 및 봉에 대한 사양'(현재 버전); AWS A5.11 '니켈 및 니켈{3}}차폐 금속 아크 용접용 합금 용접 전극 사양'(현재 버전); Special Metals Corporation 'INCONEL 합금 625' Publication SMC-027 Rev.2(2018); 헤인즈 인터내셔널 H-3159.

ERNiCrMo-3이 올바른 선택인 이유: ERNiCrMo-3(상품명 INCO-WELD 686 CPT 또는 Metrode Nimrod 625라고도 함)은 Inconel 625 모재의 합금 화학과 일치하도록 특별히 설계된 구성을 가지고 있습니다. 높은 크롬 및 몰리브덴 함량은 용접 용착물이 모재 금속과 동등한 내식성을 갖도록 보장합니다. 이는 용접이 모재와 동일한 공격적인 환경에 노출되는 해양 파이프라인, 화학 처리 선박 및 연도 가스 탈황 장비와 같은 응용 분야에서 중요합니다.

ER316L이 고-합금 인코넬 625 접합에 적합하지 않은 이유: ER316L(ERNiCrMo-4는 때때로 316L과 혼동됨)은 11-14% Ni 및 18-20% Cr만 포함합니다. 이는 모재 금속의 니켈 및 몰리브덴 함량의 약 1/3입니다. 부식성 환경에서는 용접 금속과 모재 사이에 갈바닉 커플이 생성되어 우선적인 용접 부식을 일으킬 수 있으며 Inconel 625 모재의 모든 부식 방지 기능이 무효화됩니다.

중요한 조달 참고 사항: ERNiCrMo-3 필러 와이어는 AWS A5.14에 따라 화학적 성질을 확인하는 인증된 밀 테스트 보고서와 함께 구매해야 합니다. 위조되거나 잘못 분류된 니켈 합금 필러 와이어가 글로벌 공급망에서 확인되었습니다. 중요한 응용 분야에는 열수 추적성과 제3자 화학 검증이 필요합니다.

인코넬 625용 GTAW(TIG)

TIG(텅스텐 불활성 가스) 용접이라고도 알려진 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW)은 Inconel 625 파이프 루트, 얇은-벽 배관, 정밀 부품 및 용접 품질과 내부 건전성이 주요 기준인 모든 응용 분야에 선호되는 공정입니다. GTAW는 모든 융합 용접 공정의 열 입력 및 아크 특성을 가장 정밀하게 제어하여 항공우주, 원자력 및 해양 파이프라인 루트 패스의 표준이 되었습니다.

표면 준비가 첫 번째 중요한 단계입니다. - 이 단계를 건너뛰지 마세요.

Inconel 625에서 GTAW 작업을 시작하기 전에 다음 표면 준비 순서를 순서대로 완료해야 합니다.

아세톤 또는 메틸 에틸 케톤(MEK) -으로 접합부의 양쪽과 용접선에서 뒤쪽으로 50mm를 탈지합니다.

산화막을 제거하기 위해 전용 스테인레스 스틸 브러시(탄소강이 아니며 다른 재료와 공유되지 않음)가 포함된 와이어 브러시입니다.

브러싱 후 탈지 다시-하세요. - 브러싱을 하면 잔여 오일이 표면에 묻어날 수 있습니다.

밝은 빛이나 UV 아래에서 유막, 페인트, 마커 펜 자국 또는 기타 오염 여부를 검사합니다.

준비 후 4시간 이내에 용접하십시오. 지연되면 탈지를 반복하십시오.

'DEDICATED 스테인리스 스틸 브러시'라는 문구가 중요합니다. 이전에 탄소강에 사용했던 브러시를 사용하면 철 입자가 인코넬 625 표면에 묻어납니다. 이러한 철 입자는 완성된 제작물에서 국부적인 갈바닉 부식을 유발합니다. - 이는 숙련된 니켈 합금 제작자가 전용 툴링을 고집하게 만드는 오염-과 정확히 같은 종류의 오염입니다.

표 2: 인코넬 625(UNS N06625)에 대한 GTAW 용접 매개변수

원천:AWS A5.14(ERNiCrMo-3 분류); 특수금속용접제품 'INCO-WELD A Electrode and INCONEL Filler Metal 82' (SMC-043); Haynes International '하스텔로이 니켈 기반 합금 제조'(H-2010C, 625 비금속에 적합); Lincoln Electric '아크 용접 절차 핸드북'(14판); Miller Electric '가스 텅스텐 아크 용접(GTAW)에 대한 지침'(2022).

뒤로-제거는 선택 사항이 아닙니다. - 루트 품질을 위해 필수입니다.

백-퍼징 - 용접 중에 용접 접합부의 루트 측면에 아르곤 가스를 지속적으로 흐르는 - 것은 니켈 합금 파이프 용접에서 가장 과소평가되고 -적절하게 적용되지 않는 요구 사항 중 하나입니다. 백-퍼징 없이 파이프나 용기 내부의 루트 용접부는 인코넬 625가 빠르게 산화되는 온도의 대기 산소에 노출되어 일반적으로 '설탕'이라고 불리는 거칠고 다공성이며 만성적으로 부식되는 표면을 형성합니다.

후면-퍼지 측의 목표 산소 수준은 20ppm(백만분의 일) 미만입니다. - 이는 0.002% 산소 미만에 해당합니다. 이를 위해서는 용접이 시작되기 전에 파이프 내부에서 공기를 제거하는 데 충분한 시간 동안 아르곤을 흐르게 하고('지속 시간'이라고 하는 프로세스) 루트 패스와 적어도 첫 번째 충전 패스 전체에서 흐름을 유지해야 합니다. 중요한 응용 분야에는 배기 라인에 설치된 인라인 산소 분석기를 강력히 권장합니다.

인코넬 625 충전 및 캡 패스용 GMAW(MIG)

MIG(금속 불활성 가스) 용접이라고도 알려진 가스 금속 아크 용접(GMAW)은 인코넬 625 충진 및 캡 통과, 무거운{1}} 단면 제작, 처리량이 중요한 생산 환경에 널리 사용됩니다. 펄스 전송을 사용하는 GMAW는 적절한 열 입력 제어를 유지하면서 GTAW보다 3{4}}4배 더 높은 증착 속도를 달성하므로 - 두꺼운 벽 압력 용기, 해양 매니폴드 및 구조용 용접 제작을 위한 표준 선택입니다.

Inconel 625에 단락-회로 전환을 절대 사용해서는 안 되는 이유

단락-회로 전달(와이어가 용접 풀에 물리적으로 접촉한 다음 20-200Hz에서 반복적으로 원호를 그리는 모드)은 탄소강 GMAW 용접에서 일반적입니다. Inconel 625에는 절대로 사용해서는 안 됩니다. 그 이유는 합금의 점성 용접 풀 때문입니다. 단락 모드에서는 사이클당 전달된 에너지가 점성 니켈-합금 용접 풀을 조인트 측벽에 적절하게 융합하기에 불충분하여 시스템적으로 융합 부족 결함이 발생합니다.{7}}표준 방사선 사진 테스트에서는 감지할 수 없지만 사용 시 피로 균열을 일으킬 수 있습니다.

올바른 전송 모드는 스프레이 전송(스프레이 전환 전류 이상, 일반적으로 1.2mm ERNiCrMo-3 와이어의 경우 170{4}}180A) 또는 펄스 스프레이 전송입니다. 펄스 스프레이는 더 낮은 전류 설정의 평균 열 입력으로 스프레이 모드 금속 전사를 제공하므로 우수한 융합과 제어된 열 입력이 동시에 필요한 Inconel 625에 이상적입니다.

표 3: 인코넬 625(UNS N06625)에 대한 GMAW 용접 매개변수

원천:AWS A5.14(ERNiCrMo-3 와이어 분류); 링컨 전기 '니켈 합금 용접 가이드' NI-1(2021); Miller Electric '니켈 합금의 펄스형 GMAW' 애플리케이션 노트 278(2020); 특수 금속 용접 제품 기술 회보 W-3165(인코넬 625의 GMAW); 공융주식회사 '니켈 합금 MIG 용접 가이드' NI-MIG-7(2019).

차폐 가스 선택: CO2 추가는 허용되지 않습니다.

탄소강 GMAW의 경우 CO2가 아크 안정성과 용접 침투를 향상시키기 때문에 CO2(예: 75% Ar + 25% CO2 - 일반적으로 'C25'라고 함)를 함유한 차폐 가스 혼합물이 표준입니다. 이러한 가스 혼합물은 인코넬 625 용접에 절대 사용해서는 안 됩니다. 보호 가스에 첨가된 CO2와 산소는 크롬 함량이 높은{10}}용접 풀과 반응하여 산화 크롬을 형성합니다. 이는 (1) 용접 금속에서 크롬을 고갈시켜 내식성을 감소시킵니다. (2) 용접부에 고체 산화물 개재물을 형성합니다. (3) 통과간 융합을 방해하는 무디고 산화된 비드 표면을 생성합니다.{14}}

올바른 차폐 가스는 순수 아르곤(최소 99.99% 순도) 또는 아르곤-헬륨 혼합물입니다. 헬륨 첨가(15-50%)는 동일한 와이어 공급 속도에서 아크 전압과 열 입력을 증가시켜 두꺼운 부분의 관통력을 향상시키고 니켈 합금 GMAW의 일반적인 결함인 '콜드 토우'(융착되지 않은 용접 토우)를 줄입니다.

현장 수리 및 원격 인코넬 625 용접을 위한 SMAW(스틱)

스틱 용접 또는 수동 금속 아크(MMA) 용접이라고도 하는 SMAW(차폐 금속 아크 용접)는 별도의 차폐 가스가 아닌 플럭스-로 코팅된 금속 막대인 피복 전극-을 사용합니다. 따라서 SMAW는 세 가지 공정 중 가장 휴대성이 뛰어나고 내후성이 뛰어나며-Inconel 625 장비의 현장 수리, 제한된 공간에서의 용접 유지보수, 가스 실린더를 실질적으로 배치할 수 없는 위치의 건설에 매우 적합합니다.

ENiCrMo-3 전극 취급이 중요 - 수분으로 인해 다공성이 발생함

Inconel 625 - ENiCrMo-3 per AWS A5.11 -의 SMAW용 덮힌 전극은 습기에 민감합니다-. 품질에 큰 영향을 주지 않고 습한 공기에 잠깐 노출되는 것을 견딜 수 있는 탄소강 전극과 달리 니켈- 합금 전극은 밀봉된 포장에서 꺼낸 후 몇 시간 내에 대기 중 습기를 흡수합니다. 흡수된 수분은 용접 온도에서 수소로 분해되어 수소 다공성을 유발합니다. 즉, 기계적 강도와 피로 수명을 감소시키는 용접 금속을 통해 분포되는 구형 가스 공극입니다.

필수 전극 취급 프로토콜은 다음과 같습니다. (1) 사용할 준비가 될 때까지 원래 포장에 밀봉하여 보관합니다. (2) 사용 전 전용 전극 오븐에서 120~200도에서 1~2시간 동안 굽는다. (3) 작업 현장에서 사용하기 위해 휴대용 막대 오븐(80~120도 유지)으로 옮깁니다. (4) 로드 오븐 없이 4시간 이상 야외에 방치된 전극은 폐기합니다.

표 4: 인코넬 625(UNS N06625)에 대한 SMAW 용접 매개변수

원천:AWS A5.11(ENiCrMo-3 전극 분류); Lincoln Electric '스틱 용접 니켈 합금' 애플리케이션 가이드 NI-SMAW-1(2022); 특수 금속 용접 제품 'ENiCrMo-3 전극 데이터 시트' W-4175; Metrode 용접 소모품 'Ni60 ENiCrMo-3 데이터 시트'(2021); Sandvik Materials Technology '고합금 스테인리스 및 니켈 합금 용접'(인코넬 625 SMAW에 적합).

탄소강보다 인코넬 625의 전류량이 더 낮아야 하는 이유

3.2mm 탄소강 E7018 전극은 일반적으로 90-130A에서 작동합니다. Inconel 625용 3.2mm ENiCrMo-3 전극은 약 15-20% 더 낮은 75-110A -에서만 작동해야 합니다. 그 이유는 인코넬 625의 높은 전기 저항성(탄소강의 경우 1.29 마이크로옴-미터 대 . 0.10) 때문입니다. 전기 에너지의 더 많은 부분이 아크가 아닌 전극 스터브 내에서 열로 소산됩니다. 전류량이 너무 높으면 전극이 과열되고, 자속 파괴, 과도한 스패터 및 차폐 기능 손실이 발생하여 다공성과 용접 금속 산화가 발생합니다.

GTAW, GMAW, SMAW - 애플리케이션별로 선택

모든 Inconel 625 응용 분야에 최적인 단일 용접 공정은 없습니다. 다음 표는 산업용 Inconel 625 제조와 관련된 모든 기준에 걸쳐 GTAW, GMAW 및 SMAW를 직접 비교하여 확실한 선택 가이드를 제공합니다.

표 5: 인코넬 625(UNS N06625)에 대한 공정 비교 - GTAW, GMAW, SMAW

원천:AWS '용접 핸드북' 2권(9판, 7장: 니켈 및 코발트 합금 용접); Lincoln Electric 'MIG 용접용 가스 차폐에 대한 전체 가이드'(2022); Miller Electric 'GTAW 대 GMAW 대 SMAW 프로세스 비교' 애플리케이션 노트 190; ASME IX QW-432 그룹화 데이터; Haynes International H-3092B의 업계 생산성 벤치마크(Inconel 625 데이터에 맞게 조정됨).

경험에 의한 공정 선택 규칙: 품질이 가장 중요한 루트 패스 및 얇은 재료에는 GTAW를 사용하십시오. GMAW 충진/캡 통과를 사용하여 4mm 이상의 단면에서 생산성을 극대화합니다. 현장 용접, 원격 현장 또는 가스 공급이 불가능한 수리에는 SMAW를 사용하십시오. 결합된 GTAW 루트 + GMAW 충전은 대부분의 Inconel 625 파이프 및 용기 제조에 대한 업계 표준 절차입니다.

인코넬 625 제작의 8개 용접

다음 표에는 세 가지 공정 모두에서 Inconel 625를 용접할 때 가장 자주 발생하는 결함, 근본 원인, 예방 전략 및 감지 방법이 나열되어 있습니다. 이 표는 수십 년간의 Inconel 625 제조에 대한 용접 엔지니어링 문헌과 OEM 현장 피드백의 경험을 종합한 결과입니다.

표 6: 인코넬 625 제조 -의 일반적인 용접 결함 원인, 예방 및 감지

원천:ASM 국제 핸드북 Vol. 6 '용접, 브레이징 및 납땜'(장: 니켈 합금 용접); ASME 섹션 IX QW-143(NDE 요구사항); Cary, HB 및 Helzer, SC '현대 용접 기술'(6판, Pearson, 2005); Dunkerton, SB TWI '니켈 합금의 용접'(영국 애빙턴 용접 연구소, 기술 지식 시리즈 9); NACE SP0170 '전기화학적 음극 보호 기준의 현장 측정'(서비스 중인 SCC에 대한 참조); ISO 5817 '용접 - 결함에 대한 품질 수준'.

열 입력은 마스터 변수입니다. - 이를 관리하면 8개 결함 중 6개를 제어할 수 있습니다.

결함 표를 조사한 결과, 너무 높은 전류량, 너무-느린 이동 속도 또는 부적절한 패스 간 냉각으로 인한 과도한 열 입력-이 나열된 결함 8개 중 6개에 대한 직접적인 원인이거나 기여 요인임을 알 수 있습니다. 이는 우연이 아닙니다. 열 입력은 인코넬 625 용접의 주요 금속 제어 변수입니다.

열 입력(kJ/mm)=(Amps x Volts x 60) / (1000 x 이동 속도(mm/min)). 이 공식은 WPS(용접 절차 사양)에 기록된 실제 매개변수를 사용하여 각 용접 패스에 대해 계산되어야 합니다. GTAW의 경우 목표는 패스당 1.5kJ/mm 미만입니다. GMAW의 경우 목표는 패스당 2.0kJ/mm 미만입니다. Inconel 625에 대한 열 입력 제한을 지정하지 않은 WPS는 중요한 서비스 응용 분야에 기술적으로 부족합니다.

인코넬 625의 접합 준비 형상

인코넬 625 용접 풀은 탄소강이나 스테인리스강보다 점성이 더 높기 때문에(느리게) 단단한 접합 형상으로 쉽게 흐르지 않습니다. 탄소강과 동일한 홈 각도를 사용하려고 시도하면 조인트 측벽의 시스템적 융합 부족-이-발생하게 됩니다. - 이는 감지하기 어렵고 압력을 포함하는 서비스에 치명적인 결함-입니다.

표 7: 재료 두께에 따른 Inconel 625의 접합 준비 형상

원천:ASME B16.25 '맞대기 용접 끝'(파이프 베벨); AWS D1.6 '구조용 용접 코드 - 스테인레스 스틸'(니켈 합금에 적용되는 접합 형상 원리); ASME 섹션 IX QW-469(공동 설계 문서); 특수 금속 용접 제품 '인코넬 및 인콜로이 합금 용접'(SMC-029); Metrode 용접 소모품 '니켈 합금 파이프 용접을 위한 엔지니어링 사양'(ME-NI-005, 2020).

중간 섹션(4.8~12mm)의 단일-V 홈에 대한 75{1}}80도 포함 각도 사양은 일반적인 탄소강 V 홈보다 15~20도 더 넓습니다. 이러한 추가 폭은 필수적입니다. 더 넓은 홈은 작업자가 차폐 가스 적용 범위를 손상시킬 수 있는 각도로 전극을 잡을 필요 없이 GTAW 필러 로드가 융합 라인에 적절하게 도달하는 데 필요한 측벽 접근을 제공합니다.

기계 가공되거나 연삭된 접합 표면의 청결: 기계적 준비(연삭, 기계 가공 또는 플라즈마 절단) 후에 베벨 표면은 섹션 3.1의 절차에 따라 청소해야 합니다. 플라즈마-절단 또는 열 절단 표면에는 경사면에 산화크롬이 있을 수 있으며, 연삭 후 탈지를 통해 제거하지 않으면 융착이-불능-될 수 있습니다. 니켈 합금(탄소강과 공유되지 않음) 전용 80-120 입자 연삭 휠이 올바른 도구입니다.

Inconel 625의 용접 전{0}}용접 및 사후{1}}용접 처리 규칙

탄소강 용접에서는 거의 항상 수소로 인한 저온 균열을 방지하기 위해 용접 전에 모재 온도를 높이는 예열 -이 필요합니다.- Inconel 625의 경우 예열이 필요하지 않으며 모재가 5도 미만이 아닌 이상 적용해서는 안 됩니다. 이 경우 응결 수분을 제거하기 위해 실온까지 약간 따뜻하게-해도 됩니다.

Inconel 625에 탄소강- 유형의 예열 온도(100-300도)를 적용하면 역효과를 낳을 수 있습니다. 이는 층간 온도를 100도 한도 이상으로 높여 열 유입 및 감작 위험을 증가시킵니다. 야금학적 이유도 다릅니다. 인코넬 625는 오스테나이트이고 마르텐사이트를 형성하지 않으며 탄소강이나 저합금강처럼 수소 민감성 창이 없습니다.

사후-용접 열처리(PWHT) - 일반적으로 필수는 아니지만 중요한 예외가 있음

대부분의 Inconel 625 응용 분야의 - 부식- 저항 서비스, 고온- 온도 서비스, 구조 제작 - 용접 후 열처리(PWHT)는 필요하지 않으며 유익하지 않습니다. -용접된 상태는 용접 절차가 제어된 열 입력 및 층간 온도로 올바르게 실행된 경우 서비스에 완전히 적합합니다.

PWHT가 지정될 수 있는 중요한 예외:

NACE MR0175/ISO 15156에 따른 산성 가스 서비스(H2S 환경): 잔류 용접 응력을 줄이고 용접 금속 경도를 HRC 40 미만으로 유지하려면 응력 완화 열처리가 필요할 수 있습니다.

극저온 서비스(-100도 미만): 극저온에서 완전한 오스테나이트 안정성과 인성을 보장하려면 1150도에서 용액 어닐링 후 급속 냉각이 필요할 수 있습니다.

시효 경화(AMS 5663 등급 2에 따라 Inconel 625가 석출{1}}경화 형태로 사용되는 경우): 특정 노화 주기가 필요합니다. 해당 재료 사양을 참조하십시오.

이종 금속 용접(인코넬 625에서 탄소강으로): 탄소강 측에서 인코넬 625의 버터 패스는 탄소강의 PWHT 요구 사항을 해결하기 위해 ASME VIII 또는 B31.3에 따라 PWHT가 필요할 수 있습니다. - 이종 용접을 하기 전에 PWHT를 적용합니다.

패시베이션 및 사후-용접 청소

용접 후 Inconel 625의 열{0}}착색 영역(용접에 인접한 변색 영역)은 산화크롬 부동태 피막이 파괴된 영역을 나타내며 Cr-고갈 영역을 포함할 수 있습니다. 부식-이 중요한 응용 분야(예: 제약, 식품 가공, 해수 서비스)의 경우 사후-용접 패시베이션이 권장됩니다.

기계적 세척: 스테인리스강 와이어 브러시(니켈 합금 전용)에 이어 유리 비드 또는 알루미나 매체를 사용한 연마제 분사.

화학적 부동태화: 50~60도에서 30분 동안 20% 질산 용액을 사용한 후 철저한 물로 헹구고 건조합니다. 또는 ASTM A967에 따라 구연산 부동태화를 수행합니다.

산세 페이스트: 열 착색 구역에 적용되는 불화수소-질산 산세 페이스트; 매우 효과적이지만 완전한 PPE와 통제된 폐기가 필요합니다.

자주 묻는 질문

A: 아니요. ER308L(304L 스테인리스용) 및 ER316L(316L 스테인리스용)에는 Ni 10-14%와 Cr 18-20% -만 포함되어 있어 Inconel 625 모재의 특성과 일치하기에 완전히 부적절합니다. 이러한 필러를 사용하면 모재보다 내식성이 훨씬 낮고 고온 강도가 높은 접합부가 생성되어 모든 용접부에서 우선적인 부식 또는 파손 영역이 보장됩니다. 올바른 필러는 각각 AWS A5.14 및 A5.11에 따른 ERNiCrMo-3(GTAW/GMAW) 또는 ENiCrMo-3(SMAW)입니다. 부식 또는 고온 서비스에서 Inconel 625를 용접할 때 이러한 용가재를 대체할 수 있는 대체 물질은 없습니다.

Q: 인코넬 625를 용접하기 전에 예열이 필요합니까?

A: 아니요 - Inconel 625에는 예열이 필요하지 않으며 적용해서는 안 됩니다. 탄소강이나 저{3}}합금강과 달리 인코넬 625는 예열이 필요한 수소 취성이나 마르텐사이트 변태 문제가 없는 오스테나이트 합금입니다. 모재가 5도 미만인 경우(예: 냉장 보관 또는 실외 조건), 응축수를 제거하기 위해 주변 온도까지 약간 예열-(최대 20도)하는 것이 허용됩니다. 실온보다 높은 예열은 역효과를 낳습니다. 열 입력이 증가하고 층간 온도가 최대 한도인 100도 이상으로 올라가 민감화 및 고온 균열 위험이 증가합니다.

Q: Inconel 625 GTAW 용접에서 다공성의 원인은 무엇이며 어떻게 해결합니까?

답변: Inconel 625 GTAW 용접의 다공성은 거의 항상 다음 세 가지 원인 중 하나로 인해 발생합니다. (1) 표면 오염- 모재 또는 필러 와이어의 오일, 습기 또는 산화물; 섹션 3.1의 프로토콜에 따라 청소하십시오. (2) 차폐 가스 품질 - 순도가 99.99% 미만인 아르곤 또는 오염된 가스 라인; 용접하기 전에 가스를 교체하고 라인을 불어냅니다. (3) 아크 길이가 너무 길다. - 4mm보다 긴 아크는 대기 가스를 흡입합니다. 호를 짧게 하세요. SMAW의 다공성은 수분-흡수 전극으로 인해 가장 일반적으로 발생합니다. 전극을 150도에서 2시간 동안 굽고 로드 오븐에 보관합니다. 다공성 영역을 완전히 연마하고 수정된 절차에 따라{16}}재용접하여 수리합니다.

질문: 인코넬 625 용접을 검사하는 데 가장 적합한 NDE 방법은 무엇입니까?

A: NDE 방법의 선택은 문제가 되는 결함 유형과 해당 코드에 따라 다릅니다. (1) 방사선 사진 테스트(RT) - 체적 결함(다공성, 함유물, 파이프 루트 통로의 침투 부족)에 가장 적합합니다. ASME B31.3 일반 유체 서비스에 대한 산업 표준입니다. (2) 위상 배열 초음파 테스트(PAUT) - 평면 결함(융합 부족, 고온 균열) 및 두꺼운- 단면 검사에 대해 기존 RT보다 우수합니다. 해양 및 원자력 응용 분야에서 RT를 대신하여 점점 더 지정되고 있습니다. (3) 액체침투탐상검사(PT/FPI) - 필수 표면 검사 방법; 캡 통과에서 표면-연결 균열, 다공성 및 융합 부족을 감지합니다. (4) 시각적 테스트(VT) - 기타 NDE에 관계없이 모든 생산 용접에 필요합니다. 비드 프로파일, 언더컷, 표면 상태를 확인합니다. Inconel 625는 비자성-이므로 자성 입자 테스트(MT)가 적용되지 않습니다.

Q: 인코넬 625를 탄소강에 용접할 수 있으며, 어떤 절차가 필요한가요?

A: 예, Inconel 625는 DMW(이종 금속 용접) 구성 -으로 탄소강에 정기적으로 용접됩니다. 예를 들어 화학 공장에서 탄소강 배관에서 Inconel 625 배관으로 전환할 때입니다. 권장되는 절차는 다음과 같습니다. (1) GTAW를 사용하여 ERNiCrMo-3 필러 금속의 '버터' 층을 탄소강 측면에 일반적으로 3{17}}6mm 두께로 적용합니다. (2) 접합 용접을 하기 전에 탄소강 조각에 PWHT를 적용합니다(탄소강 P 번호에 대한 해당 코드에서 요구하는 경우). (3) 버터층을 기계로 가공하거나 갈아서 깨끗한 표면으로 만듭니다. (4) ERNiCrMo-3 필러를 사용하여 버터 탄소강과 Inconel 625 사이의 접합 용접을 만듭니다. 접합 용접 후에 PWHT를 적용하지 마십시오. 이는 Inconel 625 HAZ를 민감하게 만들 수 있습니다. ASME 섹션 IX에서는 서로 다른 조합에 대한 전용 WPS/PQR이 필요합니다.