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عربى페라이트계 스테인레스 스틸 파이프 응력부식균열(SCC)에 대한 우수한 저항성, 낮은 열팽창계수 및 비용상의 이점으로 인해 자동차 배기 시스템, 열교환기 및 가전제품에 널리 사용됩니다. 제조 공정은 주로 이음매없는 파이프와 용접 파이프로 분류됩니다. 이러한 공정은 크게 다르지만 둘 다 최종 제품의 기계적 특성과 내식성에 매우 중요합니다.
원활한 페라이트계 스테인레스 스틸 파이프 제조 공정
이음매 없는 파이프 제조의 핵심은 열간 피어싱과 정밀 냉간 가공을 통해 파이프 벽 전체에 걸쳐 재료 구조와 특성의 높은 균일성을 달성함으로써 용접 결함의 발생을 방지하는 데 있습니다.
1. 준비 및 피어싱
원료 선택 : 고순도 페라이트계 스테인리스강 원형 빌렛을 사용합니다. 페라이트 등급(예: 430, 439 및 444)은 일반적으로 오스테나이트 강보다 연성이 낮기 때문에 개재물 및 분리를 엄격하게 제어하여 빌렛의 야금 품질이 매우 높습니다.
가열: 빌렛은 피어싱 온도까지 가열됩니다. 정밀한 온도 제어로 입자의 조대화 또는 표면 산화를 방지하면서 연성을 보장합니다.
피어싱: 회전식 피어싱은 단단한 강철 빌렛을 속이 빈 쉘에 펀치하는 데 사용됩니다. 피어싱의 품질이 후속 공정의 난이도와 파이프 내부 및 외부 표면의 품질을 직접적으로 결정하기 때문에 이는 이음매 없는 파이프 제조에서 가장 중요한 단계입니다.
2. 롤링 및 드로잉
열간 압연/압출: 쉘은 추가 열간 압연을 위해 파이프 밀(예: Pilger 밀)로 들어가 외경과 벽 두께를 줄이는 동시에 내부 및 외부 표면 품질과 치수 정확도를 개선하여 거친 튜브를 만듭니다. 특정 고합금 등급의 경우 압출이 사용될 수 있습니다.
냉간 가공 준비: 거친 튜브를 산세척하여 산화물 스케일을 제거하고 냉간 가공을 준비합니다.
냉간 가공: 이는 고정밀 이음매 없는 파이프를 달성하는 핵심 단계입니다. 주로 냉간 압연 및 냉간 인발이 포함됩니다. 냉간 인발은 튜브를 다이를 통해 끌어당겨 치수를 줄이고 표면 마감을 향상시킵니다. 냉간 가공은 튜브의 강도를 크게 증가시키지만 가공 경화를 유발하고 연신율을 감소시킵니다.
3. 열처리 및 마무리
어닐링: 냉간 가공 후 튜브는 가공 경화 및 잔류 응력을 제거하고 페라이트계 스테인리스강의 연성을 복원하며 내식성을 최적화하기 위해 용액 어닐링(또는 중간 어닐링)을 거쳐야 합니다. 어닐링 온도와 유지 시간은 페라이트 튜브의 입자 크기에 큰 영향을 미칩니다.
교정: 이는 열처리 중에 발생하는 구부러짐을 제거합니다.
마감 및 검사: 여기에는 절단, 모따기, 산세척, 연마, 그리고 결정적으로 와전류 테스트 및 초음파 테스트와 같은 비파괴 테스트(NDT)가 포함되어 튜브에 균열이나 중간층과 같은 내부 결함이 없는지 확인합니다.
용접 페라이트계 스테인레스 스틸 파이프 제조 공정
용접 파이프 제조는 스트립(코일)을 기반으로 하여 높은 생산 효율성과 치수 정확도의 장점을 제공합니다. 그러나 용접 부위의 금속 조직은 모재의 구조와 일치해야 하며 입계 부식을 피해야 합니다.
1. 준비 및 성형
원료준비 : 완성된 페라이트계 스테인리스강 냉연코일(냉간압연코일) 또는 열연코일을 사용한다. 스트립의 모서리 품질과 두께 공차는 매우 중요하며 후속 용접의 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다.
슬리팅(Slitting): 코일은 원하는 파이프의 둘레에 정확히 일치하는 특정 폭의 스트립으로 세로 방향으로 절단됩니다.
연속 성형: 스트립은 일련의 롤러를 통과하여 점차적으로 튜브 블랭크로 알려진 개방형 원형 튜브 모양으로 구부러집니다. 이 과정은 응력 집중을 방지하기 위해 균일하고 연속적이어야 합니다.
2. 용접
고주파 유도 용접(HFIW) 또는 플라즈마 아크 용접(PAW): 페라이트계 스테인리스강 파이프에 가장 일반적으로 사용되는 용접 방법입니다.
HFIW는 고주파 전류를 사용하여 열을 발생시키고 파이프 블랭크의 가장자리를 융합합니다. 페라이트계 스테인리스강 등급(특히 안정화 등급)은 일반적으로 우수한 용접성을 갖기 때문에 HFIW는 (용가재를 추가하지 않고도) 빠르고 고품질의 자가 용접을 달성할 수 있습니다.
용접 공정의 핵심은 용접 영역의 결정립 미세화를 보장하고 마르텐사이트와 같은 취성상의 형성을 방지하며 용접 산화를 최소화하기 위해 열 입력 및 압출을 정밀하게 제어하는 것입니다.
비드 트리밍: 용접 후에는 용접 내부 및 외부에 돌출된 용접 비드를 즉시 제거하여 치수 및 유체 저항 요구 사항을 충족해야 합니다.
3. 크기 조정 및 마무리
인라인 광휘 어닐링: 페라이트계 스테인리스강의 경우 인라인 연속 광휘 어닐링은 일반적으로 용접 직후 수행됩니다. 보호 분위기(예: 수소 또는 질소-수소 혼합물)에서의 열처리는 용접부의 미세 구조와 열 영향부(HAZ)를 복원하고 잔류 응력을 제거하며 파이프의 표면 마감을 유지하여 추가 산세척이 필요하지 않도록 하는 것을 목표로 합니다.
사이징 및 교정: 어닐링 후 파이프는 최종 사이징 및 진원도 수정을 위해 사이징 밀을 통과한 후 교정됩니다.
와전류 테스트: 용접 영역의 와전류 테스트는 용접에 불완전한 침투, 다공성 및 균열과 같은 결함이 없는지 확인하는 핵심 품질 관리 단계입니다.
