용접 전 열처리, 용접부 후열처리

정의

1. 용접 전 열처리

 : 용접시 급열에 의하여 모재(용접대상)에 발생할 수 있는 결함을 방지하기 위하여 용접 전에 모재를 일정 온도 이상으로 가열하는 것

 

2. 가열온도

 : 용접 전에 모재를 가열하여야 하는 최소 온도

 

3. 권장가열온도

 : 용접 전 가열해야 하는 최소 권장온도

 

4. 후열처리

 : 배관 등을 맞대기 용접 등에 의하여 연결하고 용접에 의한 잔류응력을 제거하기 위하여 용접부위를 일정시간 동안 일정온도로 가열, 유지하는 것

 

 

 

용접 전 열처리

1. 모재를 용접 전에 모재의 종류, 관의 두께, 최소 인장강도를 고려하여 가열온도 이상으로 가열하고 용접하여야 한다.

 

2. 작업장의 기온 0 ℃ 이하에서는 상기 1.의 구분에 따라 요구되는 권장가열온도 이상으로 가열한 후 용접하여야 한다.

 

 

 

용접부의 후열처리

1. 배관 용접부의 후열처리는 모재의 종류, 최소인장강도에 따라 후열처리 온도범위, 요구시간 기준을 따른다.

 

2. 안전보건규칙에서 규정하는 독성물질을 취급하는 배관은 관의 두께와 무관하게 후열처리를 하여야 한다.

 

3. 기준에 의해 정해진 저합금강 모재에 대하여는 후열처리한 후에 비파괴 시험을 하여야 한다.

 

4. 후열처리 후 실시한 비파괴 검사 시 부적합한 것으로 판정된 경우에는 불합격 부위를 수정하고 후열처리를 한 후 재시험하여 적합해야 한다.

 

 

 

열처리시 고려사항

1. 열처리시 용접 전 예열, 용접 중 층간온도, 후열처리, 가열 및 냉각 속도, 배관 공칭 두께 등 충분히 고려되어야만 열처리 효과를 기대할 수 있다.

 

2. 배관 공칭 두께 및 용접부 형상 등을 검토하여 가장 적합한 열처리 방법을 적용하여야 하며 급격한 가열 및 냉각은 용접부의 균열이나 비틀림을 야기할 수 있으니 주의하여야 한다.

 

3. 예열과 층간온도는 온도지시 크레용(Crayon), 비접촉식 적외선 고온계(Infrared noncontact pyrometer), 접촉식 고온계 등의 공인된 기구로 측정되어야 하며 오스테나이트 스테인리스강에 사용되는 온도지시 크레용이나 펠렛(Pallets)은 부식을 초래하거나 기타 유해한 영향을 주지 말아야 한다.

 

4. 열처리 과정동안 시간, 온도 선로 및 도표가 작성되어야 하며 보고서에는 가열률, 유지온도 및 시간, 냉각률과 열처리되는 부분이 확실하게 기술되어야 한다.

 

 

 

배관 열처리 방법

: 탄소강, 저합금강, 고합금강 재질의 열처리 온도 및 시간은 규정에 따라야 하며, 다만, 비철금속의 경우 배관의 가공 또는 용접 후 열처리는 적용하지 않는다.

1. 노 내 열처리법(Furnace Heat Treatment)

 : 열처리 대상물인 배관 및 용기 등을 대형 화로에 넣고 가열하는 것으로 공장 제작 배관 또는 용접 배관의 후열처리에 있어서 가장 효과적인 열처리 효과를 기대할 수 있다.

 

 

2. 전자유도 가열법(Induction Heating Treatment)

 : 절연된 동소재의 전도체(전자유도 가열 코일)를 가열될 용접부 주이에 감고 저주파인 25Hz, 60Hz, 400Hz 를 사용하여 가열하며 주로 60Hz 가 가장 널리 사용된다.

 

 

3. 토치 가열법(Torching Heating Treatment)

 : 열처리될 용접부에 단일 버너 또는 링 버너를 사용하여 직접 용접부를 가열하는 방법으로 열은 배관 외부에서 내부로 전달된다.

 

 

4. 전기저항 가열법(Electric Resistance Heating Treatment)

 : 니크롬 전선을 배관 용접부에 감싸고 열처리 온도까지 승온될 수 있게 전류를 인가하는 것으로 전류는 직류가 사용되며 특별 전력공급장치나 용접기로부터 얻어진다.

 

 

5. 발열반응에 의한 가열(Exothermal Heating Treatment)

 : 원통 모양의 형태로 발열 반응물(알루미늄 분말,  금속산화물, 내화화합물, 고착제의 복합물)을 예열 처리되어야 할 배관 용접부 주변에 부착하고 산소아세틸렌이나 프로판 토치를 이용하여 점화 연소시켜 이때 발생되는 반응열에 의해 용접부가 가열된다.