1. 뜨거운 균열
1.1 응고 균열
1.1.1 형성 메커니즘
응고 후기 단계에서는 저융점의 공융 액체 막이 입자 간 결합을 약화시켜 인장 응력 하에서 균열을 일으킵니다.
탄소강 및 저합금강 용접부에서 불순물 함량이 높은 경우, 그리고 단상 오스테나이트강 및 니켈계 합금 용접부에서 흔히 발견됩니다.
1.1.2 영향 요인
용접 금속에 황, 인, 탄소 및 실리콘 함량이 높으면 응고 균열 발생 경향이 증가합니다.
용접 전류가 과도하거나 용접 속도가 느린 등 용접 공정 매개변수가 부적절하면 용접 부위가 고온에 머무르는 시간이 길어져 균열이 발생하기 쉽습니다.
1.1.3 예방 조치
모재 및 용접 재료의 황, 인 등의 불순물 함량을 엄격하게 관리해야 합니다.
용접 공정 매개변수를 최적화하고, 용접 전류와 속도를 적절히 제어하며, 용접 부위가 장시간 고온에 노출되는 것을 방지해야 합니다.
1.2 고온 액상화 균열
1.2.1 형성 메커니즘
용접 열 사이클의 최고 온도는 열영향부와 다층 용접부 사이에서 재용융을 일으켜 응력 하에서 균열을 발생시킵니다.
주로 크롬과 니켈을 함유한 고강도강, 오스테나이트강, 니켈계 합금의 용접부 근처 또는 다층 용접부 사이에서 발생합니다.
1.2.2 영향 요인
모재 및 용접 와이어에 함유된 황, 인, 규소, 탄소의 함량이 높으면 액상화 균열 발생 가능성이 크게 증가합니다.
용접 시 과도한 열 입력은 열영향부의 온도를 지나치게 높여 결정립을 거칠게 만들고 재료의 소성을 저하시킵니다.
1.2.3 예방 조치
액상화 균열에 민감한 원소를 줄이려면 황과 인 함량이 낮은 용접 재료를 선택하십시오.
용접 시 열 입력량을 제어하여 열영향부의 과열을 방지하고, 결정립을 미세화하며, 재료의 소성을 향상시키십시오.
1.3 다각형화 균열
1.3.1 형성 메커니즘
고온 및 응력 하에서, 응고된 결정 전면의 격자 결함이 이동하고 축적되어 이차 경계를 형성합니다. 이러한 낮은 소성 상태에서 응력이 가해지면 균열이 발생합니다.
주로 순수 금속 또는 단상 오스테나이트 합금 용접부 또는 용접부 근처에서 발생합니다. 1.3.2 영향 요인
용접 이음매의 잔류 응력의 크기와 분포; 잔류 응력이 클수록 다각형 균열 발생 경향이 높아집니다.
용접 재료의 조성 및 미세 구조, 예를 들어 합금 원소 함량이 지나치게 높으면 격자 결함의 이동 및 응집에 영향을 미칠 수 있습니다.
1.3.3 예방 조치
용접 잔류 응력을 줄이려면 적절한 용접 순서와 공정을 사용하십시오.
적절한 용접 재료를 선택하고 합금 원소 함량을 조절하여 격자 결함의 과도한 축적을 방지해야 합니다.
2. 재가열 크래킹
2.1 형성 메커니즘
석출 강화 합금 원소를 함유한 강재로 제작된 후판 용접 구조물에서, 응력 완화 열처리 또는 사용 중 열영향부의 조립 영역에서 균열이 발생합니다.
이 현상은 주로 저합금 고강도강, 펄라이트계 내열강, 오스테나이트계 스테인리스강 및 니켈계 합금의 열영향부의 조립 영역에서 발생합니다.
2.2 영향 요인
바나듐, 몰리브덴, 티타늄과 같은 석출 강화 원소의 존재와 같은 강철의 화학적 조성은 재가열 균열을 촉진합니다.
용접 열 입력 및 예열 온도와 같은 용접 공정 매개변수는 열영향부의 결정립 크기와 잔류 응력 분포에 영향을 미칩니다.
2.3 예방 조치
강재 조성을 최적화하여 석출 강화 원소의 함량을 줄이십시오.
용접 공정 매개변수를 적절히 제어해야 합니다. 예를 들어 예열 온도를 적절히 높이고 용접 열 입력을 줄이면 열영향부의 결정립이 미세해집니다.
3. 저온 균열:
3.1 지연 균열
3.1.1 형성 메커니즘
경화된 미세구조, 수소 및 구속 응력의 복합적인 작용 하에서 지연 특성을 보이는 균열.
주로 저합금강, 중합금강, 중탄소강 및 고탄소강의 열영향부에서 발생하며, 경우에 따라 용접부에서도 발생합니다.
3.1.2 영향 요인
용접부의 수소 함량; 수소는 지연 균열을 유발하는 주요 요인이며, 수소 함량이 높을수록 균열 발생 경향이 커집니다.
용접 이음매의 구속 응력; 구속 응력이 클수록 균열이 더 쉽게 발생합니다.
3.1.3 예방 조치
용접 재료의 수소 함량을 엄격히 관리하고 저수소 용접 재료를 사용하십시오.
용접부의 구속 응력을 줄이기 위해 예열 및 후열 조치를 취하십시오. 3.2 담금질 균열
3.2.1 형성 메커니즘
용접 직후에 발견되며, 주로 용접 응력 하에서 경화 구조가 형성되는 것이 원인입니다.
고강도강 및 초고강도강의 용접 이음매에서 흔히 발견됩니다.
3.2.2 영향 요인
용접 속도 및 냉각 속도와 같은 용접 공정 매개변수는 경화 구조 형성을 쉽게 유발할 수 있습니다.
용접 이음매의 기하학적 모양과 크기; 복잡한 모양이나 두꺼운 이음매는 담금질 균열이 발생하기 쉽습니다.
3.2.3 예방 조치
용접 공정 매개변수를 최적화하고 용접 속도와 냉각 속도를 제어하여 경화 구조물 형성을 방지하십시오.
응력 집중 지점을 줄이기 위해 적절한 용접 이음매 설계를 채택하십시오.
3.3 낮은 소성 취성 균열
3.3.1 형성 메커니즘
소성이 낮은 재료를 저온으로 냉각하면 수축력으로 인해 변형률이 재료의 소성 여력을 초과하거나 재료가 취성화되어 균열이 발생합니다.
지연 현상은 없으며, 주로 저온에서 작동하는 용접 구조물에서 발생합니다.
3.3.2 영향 요인
재료의 저온 인성; 저온 인성이 낮은 재료는 낮은 소성도에 의한 취성 균열이 발생하기 쉽습니다.
용접 이음매의 잔류 응력; 잔류 응력이 높을수록 균열 발생 가능성이 높아집니다.
3.3.3 예방 조치
저온 인성이 우수한 용접 재료를 선택하십시오.
용접 잔류 응력을 줄이기 위해 용접 공정을 최적화하십시오.
4. 층판 파열:
4.1 형성 메커니즘
강판 내부에 층상 개재물이 존재하며, 용접 중 압연 방향에 수직한 응력으로 인해 층상 파단이 발생합니다.
대형 석유 시추 플랫폼 및 두꺼운 벽의 압력 용기 제조 공정에서 흔히 발견됩니다.
4.2 영향 요인
강판의 품질, 특히 층상 개재물의 함량이 높을수록 층상 파단 현상이 발생하기 쉽습니다.
용접 열 입력 및 용접 순서와 같은 용접 공정 매개변수는 용접 응력 분포에 영향을 미칩니다.
4.3 예방 조치
강판의 품질을 엄격하게 관리하여 층상 이물질 발생을 줄입니다.
용접 공정을 최적화하고, 용접 열 입력 및 용접 순서를 적절히 제어하여 용접 응력을 줄이십시오.
5. 응력 부식 균열
5.1 형성 메커니즘
용접 구조물에서 부식성 매체와 응력의 복합적인 작용으로 인해 발생하는 지연 균열. 영향 요인으로는 재료 종류, 부식성 매체의 종류, 구조물의 형태, 용접 공정, 용접 재료 및 응력 완화 정도 등이 있다.
5.2 영향 요인
재료의 내식성; 내식성이 떨어지는 재료는 응력 부식 균열이 발생하기 쉽습니다.
부식성 매체의 종류와 농도; 강한 부식성 매체는 균열 형성을 가속화합니다.
5.3 예방 조치
내식성이 우수한 용접 재료를 선택하십시오.
코팅 보호 및 음극 보호와 같은 효과적인 부식 방지 조치를 채택하십시오.
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