압력용기제작에는 AC SAW 용접기를 별로 추천하고 싶지 않습니다.
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안녕하세요?
(1) Beam 용접은 생산성 위주지만, 압력 용기 제작은 생산성보다는 Weld Quality가 위주입니다. (2) Beam 용접은 박판 Fillet 용접이 주로이지만, 압력 용기 제작은 후판(150mm이상) 용접에 Deep Groove Open Butt 용접이 주입니다. (3) Beam 용접은 육안,PT/MT 검사 위주이지만(맞나요?), 압력 용기에서는 UT/RT 검사가 기준입니다. 검사 기준도 모두 ASME 기준으로 하구요. (4) Beam 용접은 요구 물성값이 평이하지만, 압력 용기에서는 요구 물성값(특히, 경도, 충격값, 확산성 수소량)이 아주 어렵고 가장 최우선 고려 대상이므로 용접성이 나쁘더라도 물성이 우수한 용접 재료를 사용해야 할 경우가 많습니다. (5) Beam 용접은 일반 탄소강으로 주로 용접하지만, 압력 용기는 A516 과 같은 탄소강보다는 Low Alloy나 Stainless Steel 용접이 더 많습니다(향후 하시다 보면).
따라서, 용접기가 Weld Quality를 보증할 수 있어야 합니다. AC/DC의 기본적인 전기적 특성을 굳이 설명하지 않더라도, AC는 반복적으로 아크가 소멸하기 때문에 소멸/점화 지점에서 용접 결함 발생율이 높아 집니다. 또한, AC는 DC와 비교할 때, Open Butt 용접에서는 Centerline 균열 및 슬래그 혼입이 많이 발생합니다. 게다가 극성(+/_) 및 사인 곡선 기울기에 따라 용접봉과 모재에 전달되는 에너지량이 달라 지기 때문에 비드 모양, 용입 깊이, 용착 속도, 용접 속도 조절이 DC에 비해 어렵습니다. 즉, 입열량 제어가 어렵겠지요. 이는 압력 용기 제작 품질에 큰 문제를 불러 옵니다. 덧붙여 AC는 DC에 비해 아크 스타트가 쉽지 않습니다. 즉, 아크 스타트 부에 결함 발생 및 물성 저하가 일어 난다는 얘기겠지요. SAW용 Flux도 대부분 AC/DC전용이라 하지만, 실제 실험들은 거의 모두 DC 용접하에서 실험되고 개발되기 때문에, AC용접에서는 잘 안되거나, AC전용 Flux를 찾아 사용해야 하는 문제도 생길 수 있습니다.
가지고 계신 용접기의 용량도 굳이 흠을 잡자면 별로 적당하지 않습니다. 압력 용기에서는 보통 사용 전류가 400~750amp에 Single Wire 입니다. 기존에 Beam 제작시에도 이 정도 전류를 사용하셨겠지만, Tandem 방식이라 대용량을 사용하셨겠지요. 하지만, 압력 용기 제작에서는 위에서 언급한 내용때문에 Tandem을 잘 사용하지 않습니다. 따라서, 용접기도 800amp(100%Duty Cycle)짜리가 좋습니다. 가지고 계신 용접기 사용은 잘 모르겠으나, 용접기마다 출력 콘트롤 조정 방식이 다른데, tap/brush 방식이든 magnetic 방식이든 자기 용량과 비숫한 곳에서 좀 더 정교해 집니다. 따라서, 1500amp 용접기를 가지고 400~750amp로 용접할 때와 800amp 용접기를 가지고 400~750amp 용접할 때를 비교하여 굳이 어느 것이 좋은 용접 품질을 얻느냐고 묻는다면 후자라고 답변하고 싶습니다.
제가 용접기 전문은 아니라 혹시 잘못된 설명이나 논리적 비약이 있을수도 있으니 이 점 감안하여 참고하세요. Application 중심으로 논술하였습니다. 참고로 국내 조선 업계에서는 AC SAW가 많습니다. AC 용접을 압력 용기에서는 굳이 추천하고 싶지 않다는 것이지, 다른 Application에서는 큰 문제가 없습니다. 위의 내용만 보면 너무 비관적인 논조인데, 비교를 하다 보니 그리 되었습니다. 감안하여 받아 들이시기 바랍니다.
이 유 철 올림
017-246-4752
(1) Beam 용접은 생산성 위주지만, 압력 용기 제작은 생산성보다는 Weld Quality가 위주입니다. (2) Beam 용접은 박판 Fillet 용접이 주로이지만, 압력 용기 제작은 후판(150mm이상) 용접에 Deep Groove Open Butt 용접이 주입니다. (3) Beam 용접은 육안,PT/MT 검사 위주이지만(맞나요?), 압력 용기에서는 UT/RT 검사가 기준입니다. 검사 기준도 모두 ASME 기준으로 하구요. (4) Beam 용접은 요구 물성값이 평이하지만, 압력 용기에서는 요구 물성값(특히, 경도, 충격값, 확산성 수소량)이 아주 어렵고 가장 최우선 고려 대상이므로 용접성이 나쁘더라도 물성이 우수한 용접 재료를 사용해야 할 경우가 많습니다. (5) Beam 용접은 일반 탄소강으로 주로 용접하지만, 압력 용기는 A516 과 같은 탄소강보다는 Low Alloy나 Stainless Steel 용접이 더 많습니다(향후 하시다 보면).
따라서, 용접기가 Weld Quality를 보증할 수 있어야 합니다. AC/DC의 기본적인 전기적 특성을 굳이 설명하지 않더라도, AC는 반복적으로 아크가 소멸하기 때문에 소멸/점화 지점에서 용접 결함 발생율이 높아 집니다. 또한, AC는 DC와 비교할 때, Open Butt 용접에서는 Centerline 균열 및 슬래그 혼입이 많이 발생합니다. 게다가 극성(+/_) 및 사인 곡선 기울기에 따라 용접봉과 모재에 전달되는 에너지량이 달라 지기 때문에 비드 모양, 용입 깊이, 용착 속도, 용접 속도 조절이 DC에 비해 어렵습니다. 즉, 입열량 제어가 어렵겠지요. 이는 압력 용기 제작 품질에 큰 문제를 불러 옵니다. 덧붙여 AC는 DC에 비해 아크 스타트가 쉽지 않습니다. 즉, 아크 스타트 부에 결함 발생 및 물성 저하가 일어 난다는 얘기겠지요. SAW용 Flux도 대부분 AC/DC전용이라 하지만, 실제 실험들은 거의 모두 DC 용접하에서 실험되고 개발되기 때문에, AC용접에서는 잘 안되거나, AC전용 Flux를 찾아 사용해야 하는 문제도 생길 수 있습니다.
가지고 계신 용접기의 용량도 굳이 흠을 잡자면 별로 적당하지 않습니다. 압력 용기에서는 보통 사용 전류가 400~750amp에 Single Wire 입니다. 기존에 Beam 제작시에도 이 정도 전류를 사용하셨겠지만, Tandem 방식이라 대용량을 사용하셨겠지요. 하지만, 압력 용기 제작에서는 위에서 언급한 내용때문에 Tandem을 잘 사용하지 않습니다. 따라서, 용접기도 800amp(100%Duty Cycle)짜리가 좋습니다. 가지고 계신 용접기 사용은 잘 모르겠으나, 용접기마다 출력 콘트롤 조정 방식이 다른데, tap/brush 방식이든 magnetic 방식이든 자기 용량과 비숫한 곳에서 좀 더 정교해 집니다. 따라서, 1500amp 용접기를 가지고 400~750amp로 용접할 때와 800amp 용접기를 가지고 400~750amp 용접할 때를 비교하여 굳이 어느 것이 좋은 용접 품질을 얻느냐고 묻는다면 후자라고 답변하고 싶습니다.
제가 용접기 전문은 아니라 혹시 잘못된 설명이나 논리적 비약이 있을수도 있으니 이 점 감안하여 참고하세요. Application 중심으로 논술하였습니다. 참고로 국내 조선 업계에서는 AC SAW가 많습니다. AC 용접을 압력 용기에서는 굳이 추천하고 싶지 않다는 것이지, 다른 Application에서는 큰 문제가 없습니다. 위의 내용만 보면 너무 비관적인 논조인데, 비교를 하다 보니 그리 되었습니다. 감안하여 받아 들이시기 바랍니다.
이 유 철 올림
017-246-4752
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