July 8, 2025
서로 다른 스테인레스 스틸을 용접할 수 있는지에 대한 질문, 특히 2205등급의 듀플렉스 스테인레스 스틸과 316등급의 아우스테니트 스테인리스 스틸,제조 및 엔지니어링에서 흔한 것입니다.짧은 답은예, 2205에서 316까지 용접 할 수 있습니다.하지만 각기 다른 물질의 특성과 잠재적인 과제,그리고 적절한 용접 절차와 소모품을 선택하여 건전하고 부식 저항성 관절을 보장합니다..
이 두 가지 스테인레스 스틸 종류 사이의 근본적인 차이점 을 이해 하는 것 은 그러한 용접 을 시도 하기 전 에 매우 중요하다.316급 은 탄산 을 함유 한 아우스테니트성 스테인레스 스틸 이며, 뛰어난 부식 저항성 으로 알려져 있다, 특히 염화물 함유 된 환경에서는 잘 용접 할 수 있습니다. 그 미시 구조는 주로 오스텐이트로 구성됩니다.표면 중심의 큐브 결정 구조로 유연성과 형성성을 증진시킵니다..
다른 한편으로, 2205급은 복합 스테인리스 스틸입니다.즉, 미세 구조는 대략 동등한 비율의 오스텐이트와 페리트 (몸 중심의 큐브 결정 구조) 의 혼합물입니다.이 이중 단계 구조는 강도 (출력 강도 약 두 배), 스트레스 진열 균열 (SCC) 저항성,그리고 뚫림과 균열의 부식, 여전히 좋은 용접성을 유지하지만 일반적으로 오스텐이트 품종보다 더 제어 된 용접 매개 변수를 요구합니다.
2205 및 316와 같은 서로 다른 금속을 용접할 때, 화학적 성분과 물리적 특성의 차이점은 적절히 해결되지 않으면 여러 가지 잠재적 인 문제로 이어질 수 있습니다.이러한 도전은 주로:
1바람직하지 않은 금속 간 단계의 형성:2205과 같은 듀플렉스 스테인리스는 시그마 단계, 치 단계, 라브스 단계와 같은 부서지기 쉬운 금속 간 단계의 형성에 민감합니다.장기간 고온에 노출되면, 특히 650~950°C (1200~1740°F) 온도 범위에서다른 용접 과정에서 열 입력은 여전히 조심스럽게 제어되지 않으면 2205 열 영향을받는 구역 (HAZ) 에서 형성 촉진 할 수 있습니다.
2차차 열 확장:2205 및 316는 열 팽창 계수가 약간 다릅니다. 용접 도중 이차 팽창 및 수축은 용접에 잔류 스트레스를 유발할 수 있습니다.왜곡을 초래할 수 있습니다.특히 두꺼운 구간이나 제한된 관절에서.
3웰드 금속의 페리트 함량은:웰드 금속의 올바른 페리트-오스텐이트 균형을 달성하는 것은 두중성 스테인리스의 최적의 강도와 부식 저항에 중요합니다.표준 오스테니틱 필러 금속을 사용하여 2205에서 316을 용접할 때, 그 결과 된 용접 퇴적물은 최적의 성능을 위해 원하는 것보다 낮은 페리트 함량으로 주로 아우스테니트 구조를 가질 가능성이 있습니다.관절의 강도와 SCC 저항을 손상시킬 수 있습니다.특히 2205쪽에서요
4부식 저항성:이 두 재료 모두 좋은 부식 저항성을 제공하지만 특정 환경에서 특정 저항 메커니즘과 성능은 다릅니다.용접 금속과 두 재료의 HAZ는 용접 또는 근처에 우선 공격을 피하기 위해 적절한 부식 저항을 유지해야합니다.용접 금속을 기본 재료로 희석하면 부식 저항력에 영향을 줄 수 있습니다.
성공적 인 용접 2205에서 316에, 다음 측면에 대해 신중하게 고려해야합니다:
1용접 과정 선택:가스 텅스텐 아크 용접 (GTAW 또는 TIG), 가스 금속 아크 용접 (GMAW 또는 MIG) 및 방패 금속 아크 용접 (SMAW 또는 스틱 용접) 을 포함하여 여러 용접 프로세스를 사용할 수 있습니다.GTAW는 종종 정확한 열 입력 제어로 인해 뿌리 통과 및 더 얇은 섹션에 선호됩니다. GMAW는 두꺼운 구간과 채울 통로를 위해 더 효율적 일 수 있습니다. GTAW와 GMAW 모두에서 펄스 전류 기술은 열 입력을 줄이고 통제를 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.
2필러 금속 선택:필러 금속의 선택은 매우 중요합니다.듀플렉스 스테인리스 스틸과 오스텐리티스 스테인리스 스틸을 용접하거나 스테인리스 스틸의 다른 용접을 위해 특별히 설계된 필러 금속을 사용하는 것이 좋습니다.일반적인 선택은 다음과 같습니다.
오스텐이틱 스테인리스 스틸 필러, 니켈과 몰리브덴이 증가:ERNiCrMo-3 (연금 C-276) 또는 ERNiCrMo-13 (연금 625) 와 같은 필러가 자주 사용됩니다. 이 니켈 기반 합금은 높은 강도와 다양한 환경에서 우수한 부식 저항을 제공합니다.그리고 듀플렉스 및 아우스테니틱 기본 재료의 희석에 대한 좋은 허용일반적으로 완전히 아우스테니틱 용접 퇴적물을 초래합니다.
듀플렉스 스테인리스 스틸 필러, 과연금:일부 듀플렉스 필러 금속, 예를 들어 약간 더 높은 니켈 함량 (예를 들어, ER2209 또는 ER2594) 을 사용할 수 있습니다.이 필러는 용접 매장물에 더 균형 잡힌 페리트-오스텐이트 미세 구조를 달성하는 것을 목표로합니다., 316 원료에서 희석한 경우에도듀플렉스 필러를 사용할 때 웰딩 매개 변수와 열 입력을 신중하게 고려하는 것은 2205 HAZ에서 과도한 금속 간 단계 형성을 피하기 위해 중요합니다..
특정 필러 금속 선택은 서비스 환경, 기계적 특성 요구 사항 및 결합되는 재료의 두께에 기초해야합니다.용접 재료 제조업체와 관련 용접 코드 및 표준에 대한 상담은 강력히 권장됩니다..
3용접 절차 사양 (WPS):잘 정의된 WPS는 필수적입니다.
열 입력 제어:2205 HAZ에서 금속 간 단계 형성의 위험을 최소화하기 위해 낮은 온도 출입에서 중저 온도 출입을 유지하는 것이 중요합니다.간선 온도 는 엄격 히 통제 하여 대부분 150°C (300°F) 이하 로 유지 해야 한다.
용접 기술:스트링거 진주 기술은 일반적으로 열 입력을 최소화하기 위해 직물 진주보다 선호됩니다.
보호 가스:GTAW 및 GMAW의 경우, 알곤 또는 헬륨 또는 질소와 알곤 기반 혼합물과 같은 적절한 보호 가스가 필요합니다.적절한 용접 풀 보호 및 최적의 용접 구슬 특성을 촉진하기 위해 사용해야합니다..
청소:오염 을 방지 하기 위해, 용접 관절 과 필러 금속 을 철저 히 청소 하는 것 이 필수적 이다.
4용접 후 처리:용접 후 열처리 (PWHT) 는 일반적으로 2205과 316 사이의 다른 용접에 권장되지 않습니다.두 재료의 최적의 PWHT 온도 범위가 크게 다르기 때문에 하나 또는 두 재료 모두에 해를 끼칠 수 있습니다.그러나 특정 중요한 응용 프로그램에서는 신중한 평가 후에 낮은 온도 스트레스 완화를 고려 할 수 있습니다.용접 후 용접 관절 을 화학적 으로 비활성화 하는 것 은 용접 의 부식 저항력 을 회복 시키는 데 도움 이 될 수 있다.
결론적으로 2205 듀플렉스 스테인리스 스틸과 316 오스텐이트 스테인리스 스틸의 용접은 신중한 계획과 적절한 필러 금속 선택과 함께 실행될 수 있는 과정입니다.및 제어 된 용접 절차.The use of nickel-based alloy filler metals like ERNiCrMo-3 or ERNiCrMo-13 is a common and often reliable approach due to their excellent corrosion resistance and ability to accommodate the differences in the base materials그러나, 금속 간 단계 형성, 차원 열 팽창, 페리트 함유와 관련된 잠재적인 과제를 이해,그리고 부식 저항은 고품질과 내구성 있는 용접을 달성하는 데 매우 중요합니다.경험 있는 용접 공학자와 상담하고 관련 용접 코드와 표준을 준수하는 것은 그러한 다른 용접 작업을 수행하기 전에 강력하게 권장됩니다.
