[논문]STS 310S용 스테인리스 플럭스코어드와이어 개발

STS 310S용 스테인리스 플럭스코어드와이어 개발
Development of FCW for Type 310S Stainless Steel 원문보기

최기용 (세아ESAB 용접기술연구소) , 길웅 (세아ESAB 용접기술연구소) , 김민철 (세아ESAB 용접기술연구소)

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310S용 FCW 국산화 개발이 어려운 원인은 308L 및 316L 계열의 FCW에 비해 Ni 및 Cr 등의 합금원소가 상대적으로 높아 플럭스 중 합금원소 충전(充塡)의 한계 및 높은 충전으로 인한 인발의 기술적 한계에 부딪치기 때문이다. 이러한 배경아래 오스테나이트 계 스테인리스강 중 고부가가치 제품인 STS 31 OS용 FCW를 국산화 개발하는 것이 본 연구의 목적이다.

비드의 형상을 관찰하기 위해 Bead on plate (BOP) 용접 을 적 용하였다. Table 2는 BOP 용접조건을 나타낸 것이며 입열량에 따라저입열, 중입열 및 고입열로 나누어 비교하였다.
나타내었다. 탄소함량이 높은 A-type과 탄소 함량이 상대적으로 낮은 B-type으로 나누어 시험하였다. 와이어 경은 일반적으로 가장 많이 사용하는 1.
조건으로 용접을 실시하였다. 필릿용접후 침투탐상 시 험 (PT) 을 통하여 균열발생 유무 및 균열 길이를 측정하였고 이를 통하여 고온균열 저항성을 비교하였다.

전용착금속의 시험편 및 기계시험편은 AWS A5.22의 규정에 따라 실시하였으며 용접전류는 160A 용접전압은 26V이며 사용가스는 100% CO₂를 사용하였다. 그 밖에 가스유량 15 l/min, CTWD 15~20mm 및 층간온도 198℃ 이하를 유지하였다.

1) BOP 용접시 비드형상은 우수하였으며 고온균열은 발생하지 않았다.
2) 필릿용접시 전면 및 이면 모두 150A 이하에서는 고온균열이 발생하지 않았다.
3) 전용착금속의 인장성질은 AWS 규격을 만족하고 있었다.
4 (a)에서 시험편 A의 충격시험 및 인장시험 결과를 Table 4에 나타낸 것이다. 고온에서 사용하기 때문에 저온에서의 충격에너지는 기본적으로 요구되지 않으나 완전오스테나이트조직 (fully austenite structure), ?! STS310S계 FCW의 저온 충격에너지는 최소한 30J 이상 우수한 성능을 보유하고 있음을 보여준다. 인장강도 및 연신율은 AWS 규격을 만족하는 수준이다.
본 연구를 통하여 개발된 STS 310S용 FCW 는 기존 STS FCW에 비해 적정용접조건이 낮아 생산성 저하가 조금이나마 우려된다. 그러나 기존에 사용중인 용접법인 SMAW나 GTAW에서 FCAW로 변경시 예상되는 높은 생산성 향상 효과와는 비교할 수 없을 것이다.
저 입열이나 중입열에서는 비드형상이 양호하나 고입열에서는 비드형상이 불만족함을 보여준다. 침투탐상시험을 실시한 결과 세가 지조건 모두 고온균열은 발생하지 않았다.

저하가 조금이나마 우려된다. 그러나 기존에 사용중인 용접법인 SMAW나 GTAW에서 FCAW로 변경시 예상되는 높은 생산성 향상 효과와는 비교할 수 없을 것이다. 개발된 STS 310S용 FCW는 시공중 엄격한 용접조건 및 입 열의 관리가 요구된다.

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