Welding Journal Korea for Monthly
Seoul Ra-11897(ISSN 2005-3339)



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    합금조성의 듀플렉스스테인리스 강배관의
    오비탈용접에 대한 접근


    Arc Machines, Inc.의Barbara K. Henon 박사와Acute Technological Services, Inc .의Michael D. Hayes 회장

    스테인리스강의세계, 2002 미국컨퍼런스, 텍사스휴스턴, 2002년2월
    오비탈 GTA 용접은 듀플렉스 스테인리스강 배관을 연결 시키는 효과적인 방법이다. 절차의 속성과 열을 미세하게 제어할 수 있는 능력은 상평형(相平衡), 내식(성)(耐蝕 性), 그리고 기계의 강도를 아주 높은 수준으로 재현할 수 있게끔 돕는다.

    기존의 용접방법과 비교하여 오비탈 용접(Orbital Welding)의 장점은 특정 듀플렉스 합금에 대 한 절차가 만들어졌을 때, 시험재의 질적 규격에 만족하 는 일정한 용접이 이뤄질 수 있다는 점이다. 또한 이는 프로젝트 내내 고도의 반복력을 띠기도 한다.

    본 논문은 오비탈 용접 절차와 1/4인치 O.D.에서 1인치 O.D.의 사이즈와 0.035에서 0.109인치의 관벽 두께로 만들 어진 듀플렉스 스테인리스강 배관에 대한 제조기법을 설 명한다. 또한 본 논문에서는 용접의 결합 배열에 있어 가 장 실용적인 방법인 용접과 퍼징(purging)을 위한 특제 가 스 혼합물의 사용, 그리고 배압(背壓)을 사용하여 내부 용접 비드 형상을 제어하려는 방법이 논의된다. 또한 적 절한 필러선(filler wire)과 융접(fusion welding)기술의 사용, 그리고 강도가 높고 내식성이 필요한 서비스 환경에서 이러한 기술들의 사용이 적절한지에 대해 탐구해볼 것이다.

    용접의 암페어수(amperage)규격, 용접헤드의 수냉각법, 그 리고 맥동(脈動)의 사용과 같은 다양한 배관 사이즈에 따 른 용접에 사용되는 기기들도 다뤄보기로 한다. 사용되는 기법은 특정 합금에만 한정되어 있지 않고, 다양한 듀플 렉스 합금(듀플렉스 합금2205 (UNS 31803),

    슈퍼-듀플렉 스 합금 2507 (UNS 32750), UNS 39274, UNS 39277, and UNS 32760)에서 비롯된 데이터와 실험 결과에 따른 것이다. 다수의 최종 사용자들로부터 나온 경험과 듀플렉스 스테인리스강 배관에 대한 오비탈 용접에 사용되는 적용 법의 데이터 등도 다음의 자료를 사용하여 기술한다. 여 기에는 Sandvik Chomutov (체코 공화국), FMC Kongsberg (국) 등이 포함된다. 오비탈 GTA 용접 시스템의 사용 과 연안, 그리고 해저에 사용되는 기술을 더욱 강조하였다.

    1. 서론
    지난 십 년간 다양한 듀플렉스 스테인리스강 합금의 오 비탈 GTA 용접은 넓은 범위의 연안과 해저라는 분야에 서 사용되어 왔다.

    이 기술의 적용범위는 작은 지름의 얇은 관벽을 가진 배관부터 두꺼운 배관의 지름이 넓은 파이프, 그리고 실험용 매니폴드(manifolds)까지 다양하 다. 오스테나이트(austenite)를 발생시키는 물질이 과도하 게 합금된 채움재(filler;필러)의 사용은 두꺼운 벽의 파이 프 용접에서 상평형을 맞추는 데 반드시 필요한 반면, 작 은 지름의 얇은 관벽의 듀플렉스 스테인리스 강 배관에 적용되는 오비탈 용접은 필러선(filler wire)과 자열용접 방 법을 둘 다 사용하여 아주 성공적으로 완료되었다.

    자열 용접 기술에서는, 기존의 용접방법에 반해 오비탈 용접 작업에서 정확하고 일관된 열을 적용하는 것이 더욱 일 정한 교류식 배전을 야기한다. 슈퍼-듀플렉스 SAF 2507 스테인리스강의 자열용접은 기존의 용접방식에 비해 더 욱 제고된 생산성을 보고 아주 만족스럽고 실속 있는 생산 방법임이 증명됐다.

    삼 년 전, FMC와 Shell은 듀플렉스 스테인리스 강의 자열용접을 금지하다. 해저 환경에서 고(高) 페라이트 (ferrite)용접의 문제를 인식하기 때문이다. 더욱 낮은 페 라이트 오비탈 용접의 필요성은 Acute Technological Services (ATS)으로 하여금 오비탈 융접 기기와 사용되는 필러선을 대신하여 사용할 수 있는 과잉 합금 삽입 링 (insert rings)에 대하여 예비 실험을 하게 만들었다.

    ATS는 또한 낮은 페라이트 수치와 더 나은 용입을 실현 하려 Air Liquide 사(社)에서 공습받는 헬륨(helium), 아르 곤(argon) 그리고 질소(nitrogen)이 들어간 퍼지 가스 (purge gas)를 사용하는 방법을 고려하다. 또한 그들은 상업적으로 이용 가능한 용제(flux)를 사용하여 낮은 페라 이트 수치와 더 나은 용입을 실현하려 했다. ATS는 또한 I.D. 압력 등화(壓力等化)를 사용하여 용접 비드 형상을 더욱 잘 통제하려고 한다.

    최적의 상평형(相平衡), 내식(성)(耐蝕性), 기계의 강도, 그리고 단접(鍛接)의 용접비드 형상의 성과에 관한 이러 한 작은 구경의 듀플렉스 스테인리스강 배관의 새로운 오비탈 용접 방법은 자열 오비탈 용접을 더욱 효율적인 용접 기술로 만들어 준다. 해당 논문의 목적은 이러한 접 근 방식들이 단일로 사용되든지 아니면 합쳐서 사용되든 지에 상관 없이 그 장점과 단점을 평가하려는 것이고, 이 로 인하여 고객이 특정 종류의 듀플렉스 배고나 용접작 업에 있어 아주 경제적이고 실용적인 설치 방법을 찾게 끔 도와주려고 한다.

    (결과는 페이지 9,10의 표I와 표II에 나타나 있다.) 1.4인치 O.D.와 0.035인치의 벽 두께에서 1인치 O.D.와 0.109 인치 벽 두께까지의 다양한 배관 사이즈에 대한 오비탈 용접의 용접변수(weld parameter)와 기계의 조건을 논의해 볼 것이다. 이 논의는 용접 전류 요건, 용접헤드 회전자가 1차 전류펄스 중 멈추거나 느려지게 하는 STEP 로테이 션을 포함한 맥동(pulsation)의 사용, 그리고 케이블과 용 접헤드 수냉각화를 사용하여 더 높은 사용률(duty cycle) 용접을 실현하는 것을 포함한다. 다양한 접근방법을 사용한 오비탈 용접 방법의 최근 예 시들을 소개할 것이다.

    2. 페라이트제어
    듀플렉스 스테인리스강의 원초적인 문제는 상평형된 구조를 가지 용접을 해야 한다는 것이다. 이는 왜냐하면 금 속의 오스테나이트와 페라이트의 비율은 강도, 연성, 그리 고 단단함과 같은 메커니컬적 요소를 결정짓기 때문이다.

    듀플렉스 스테인리스강은 약 50퍼센트 오스테나이트와 50 퍼센트의 페라이트로 구성된 상평형을 이루고 있다. 이상 적인 상평형 비율은 45%에서 55%정도의 페라이트 함유 량이지만, 강철 제조업자들은 일반적으로 용접 후 높아지 는 페라이트 수치를 피하려 비(卑)금속 페라이트 수치를 35~45%사이로 맞춘다.

    용접 작업 중, 액체 웅덩이는 페라이트로 굳어지며 냉각 화 시킬 때 부분적으로 페라이트가 오스테나이트로 변한 다. 작업이 완료된 용접의 오스테나이트 대 페라이트 비 율은 비(卑)금속의 화학성분과 용접의 열주기(熱週期; heat cycle)로 인해 좌우된다. 연안/해저 용접과 HAZ 작업 의 가장 일반적인 페라이트 함유량은 35~65%이지만, 아 주 고도의 내식성이 요구되는 작업에는 50보다 낮은 페라 이트 수치가 필요하다.

    비(卑)금속 화학성분의 제어는 용 접 후 예상되는 페라이트 수치를 구하는 데 가장 처음 밟 아야 할 단계다. 하지만, 용접 작업 중 용접입열을 정확 하게 제어하는 것 또한 최적의 상평화를 유지하는 데 중 요하다. 너무 빠른 냉각화는 상평화를 너무 높은 수치의 페라이트 함유량을 야기할 수 있으며 이는 내식성과 연 성의 손실, 그리고 수소균열에 대한 취약함을 높일 수 있다.

    용접작업에서 가변적인 용접입열과 각기 다른 장소에 서 이뤄지는 기존의 듀플렉스 용접은 과도하게 높은 페 라이트 수치를 야기할 수 있다. 합금 성분으로 SAF 2507 에 추가되는 질소의 양이 늘려져 냉각화 중 오스테나이 트/페라이트 밸런스를 더욱 빠르게 맞추게 되었다. 그래 서 이런 듀플렉스의 등급은 어느 정도는 페라이트에 대 하여 더욱 관대한 편이다. 하지만, 이 합금의 크로뮴 (chromium)과 몰리브데넘(molybdenum) 비율은 시그마 형 성의 성향을 높이며 이는 용접작업의 열입력 제어를 더 욱 중요하게 만든다.

    용접과정에서 니켈(nickel)이 과잉 합금된 필러재가 일반 적으로 첨가되는데 이는 높은 페라이트 수치를 극복하려 는 이유에서이다. SAF 2507에서 선호되는 와이어는 25.10.4L이고 비(卑)금속의 7% 니켈, 4% 몰리브데넘, 그리 고 0.02%보다 낮은 양의 탄소 함유량과 비교했을 때SAF 2507에는 25% 크롬, 10% 니켈이 함유되어 있다.

    3. 페라이트측정
    용접에 함유된 페라이트 용량의 정확한 퍼센트를 측정하 는 것은 다양한 용접 과정을 올바르게 평가하는 데 있어 매우 중요하다. 페라이트 측정에 있어 가장 빠른 방법은 비파괴적이며 곧바로 수치를 보여주는 손바닥 크기의 페 라이트 측정기(feritescope)를 사용하는 것이다.

    하지만, 이 페라이트 측정기는 작은 지름의 배관에서 정확한 수치를 보여주지 못한다고 밝혀졌다.

    이는 왜냐하면 자기장이 작 은 배관의 곡률에 순응하지 못하고 표면에서 일관적이지 않게 되기 때문이다. 페라이트 측정기는 용량 퍼센트 또 는 FN을 측정하는 데 사용될 수 있다.

    상평화를 측정하는 전통적인 방법은 ASTM E-5628에 따 라 점으로 계산하는 것이다. 자세히 말하자면, 용접의 한 부분을 현미경 아래에서 관찰하여 그리드에 닿는 페라이 트 낟알 점들의 수를 세어 샘플 내 페라이트 함유량을 측 정하는 방법이다.

    결정입계 내에 해당되는 점들은 0.5점으 로 친다. ASTM E 562는 샘플 준비, 그리드 종류, 확대치, 세어야 할 범위 그리고 95%의 신뢰수준을 보이는 통계적 으로 중요한 수치를 재는 데 있어 아주 자세한 정보를 제 공해 준다. 해당 기법에는 많은 차이가 있을 수 있으며 방법의 신뢰도는 어느 정도는 금속 현미경 사용자의 기 술과 샘플의 준비에 따라 달라진다.

    몇 몇 연구실은 아주 일관된 포인트 수치를 얻을 수 있지만, 다른 연구실의 결 과들은 신뢰성이 덜하다. 최적의 결과여도 ± 5%의 페라 이트 정확도가 일반적이다.

    4. 오비탈용접기법
    (1) 필러선이있는듀플렉스배관의오비탈용접
    얇은 관벽 (0.065 인치 이하)에 균일하게 와이어를 손으로 설치하는 것은 아주 어렵기 때문에 기존의 용접 방법의 외관은 어떤 면에서 불균등해 보이는 게 일반적이었다.

    Sandvik은 Arc.Machines Inc.사(社)의 모델 95-1500 오픈 프 레임 종류의 와이어 피드 기능이 있는 오비탈 용접 헤드 를 성공적으로 사용하여 코일형 2507 슈퍼 듀플렉스 배관 의 해저 공사에서 고르고 매끄러운 용접을 실현하다.

    AMI 모델 227 전력공급은 송급 속도(wire feed rate)를 일 차 전류 펄스, 그리고 백그라운드 전류 펄스와 일치시키 려 프로그래밍이 되었다. 이 용접들은 ASME 섹션 IX의 보일러와 압력 용기 코드 규정에 명시된 유연성과 인장 강도 실험(bend and tensile test), ASTM G-48A에 따른 임 계피팅온도(CPT; critical pitting temperature), 비커스 경도 시험(Vickers Hardness Testing) 등 모든 적용 가능한 규격 과 기준 요건을 충족하고 또한 노르웨이의 NORSOK 규격도 충족하다.

    생산 중에 모든 용접은 용접 후 라디 오그래피 (radiography)로 검사한다. Sandvik에 따르면 긴 코일의 적용은 오비탈 용접 기술이 없었다면 실현되지 못했을 것이라고 한다. 페이지 4쪽 위에 있는 사진은 ArcMachines의 용접 연구실에서 개발된 3/4인치 지름의 0.083 인치 두께의 관벽을 가진 2205 듀플렉스 배관 오비탈 용 접을 보여주고 있다.

    끝부분은 I형 맞대기(square butt)이 고 필러선이 Model 79-2375 오픈 프레임 용접 헤드를 사 용하여 용접에 추가되었다. 용접 전력, 주행속도, 그리고 와이어 피드를 동시에 맞추는 단일패스 STEP 프로그램 이 사용되어 양질의 침입도(penetration)과 깔끔한 용접 외 관을 실현하다.

    레벨 1에 요구되는 암페어 수는 오직 백그라운드 펄스 시 간에서만 주행속도가 4 R.P.M.일 때 1차로는 90이었고 백 그라운드는 30이었다. 용접 하나 당 걸리는 시간은 1분이 었고 프리퍼지(pre-purge)와 포스트 퍼지(post-purge)까지 포함하면 51초 으며 약 15인치 길이의 0.035인치 와이어 를 필요로 하다. 이 기법은 5/8인치 지름과 관벽 두께가 0.065 이상인 배관에 아주 실용적이다.

    (2)기존 GTA 용접과 비교한 아르곤 실드 가스가 적용 된자열오비탈용접
    필러재의 추가는 기존 듀플렉스 스체인리스강의 용접에 적용되었어야 한다. 기존 용접에서 비일관적이던 용접입 열은, 필러를 추가해도 불구하고 고르지 않은 페라이트 분포를 야기하고 용접의 몇 몇 부분에서 기준치를 넘는 페라이트 수치를 띠기도 한다.

    기존 듀플렉스 용접은 어 려운데 이것은 왜냐하면 용탕(Weld pool)이 부진하기 때 문이다. 기존 용접공들은 뿌리를 과잉 침투하거나 뿌리 안으로 와이어를 넣어 와이어 일부분이 용접 내부에 튀 어나오게 함으로 과도한 점성을 초래하다. 이러한 용접 은 2차 석출(precipitation)과 낮은 피팅강도(pitting resistance)라는 결과를 낳을 가능성이 매우 높으며 라디오 그래피에 통과하지 못할 것이다.

    왜냐하면 기존 GTA 용 접 절차에 내재된 과열 때문이다. 0.005인치 지름의 I형맞 대기 재료와 0.065 인치 관벽의 SAF 2507 듀플렉스인 아 르곤 실드 가스가 적용된 자열 오비탈 용접은 필러가 포 함된 기존 소켓 용접에 비해 더욱 많은 장점을 지니는 것 으로 판명되었다.

    대체적인 접합 기술로 여겨지던 기존의 소켓 용접은 시스템의 무게를 늘리고, 해저 파이프 시스 템에 사용되는 용접도 두 배로 사용했어야 하고 소켓 용 접 접합 구성은 라디오그래프 검사에 적합하지 않았다.

    맞대기 이음은 소켓 용접에 있던 틈을 없애주었고 오비 탈 실험용 용접은 수압에 견디는 시험에서 41,200 lb./in2으 로 통과하는 등 등 모든 자격요건 시험에 통과하다. 이 수치는 요구되는 운 압력의 3배가 넘는 수치 혹은 3 X 10,000 lb./in2이다. ATS는 이 기법을 사용하여 천 개가 넘 는 자열 오비탈 용접을 완성하다.

    하지만, 아르곤 실딩 가스로 용접된 자열 오비탈 용접의 페라이트 수치는 밑 에 설명된 다른 방법들에 비하여 높았다. 그래서 일각에 서는 높은 페라이트 수치를 갖는 자열 용접이 음극성 (cathodic) 방식 확경에서 수소균열에 취약할 것이라는 의 견도 나왔다.

    아르곤 실드 가스가 적용된 자열 오비탈 용접의 또 다른 단점은 어떤 물질의 열에 대한 용접이 (특히 0.065부터 0.109인치 두께의 두꺼운 관벽에서) 완전용입(full penetration)용접을 위해 필요한 열이 가열됐을 때 내경 (I.D.)에 과도하게 빌드업(Build-up)되어 외경이 과도하게 오목해 질 수 있다는 점이다.

    여기서 압력등화를 사용하 여 용접 비드 외경의 오목함을 완화할 수 있다. 높은 길이 대 너비(너비-to-depth) 비율을 가진 용접 비드 는 황(sulfur)함유량이 매우 낮은 스테인리스강 열의 용접 에서 일반적으로 나타나는 현상이다. 이는0.002 wt.% 정도 되는 슈퍼 듀플렉스의 아주 낮은 황 함유량과 같다. 황 또는 산소와 같은 표면활성원소는 침투에 있어 아주 유 용하다.

    일치하지 않는 황 함유량이 있는 300개 직렬 연결 된 스테인리스강의 튜브 사이에 있는 용접은 열에 포함 된 황이 아주 낮은 수치일 때 낮은 황이 있는 곳으로 용 탕(weld pool) 변경을 할 수 있다. 비슷하지만 다른 용탕 변경은 듀플렉스 재료에서 나타난다. 용탕 변경이 일어나 긴 하지만, 그 효과는 용탕 표면 아래에서 보여진다.

    300 개 직렬 연결된 스테인리스 강에서는, 용탕에 있는 황의 효과가 마란고니 효과(Marangoni effect)로 인하여 나타난 다. 여기서는 표면활성원소가 존재할 때 표면 장력의 정 온도계수가 존재하고, 표면활성원소가 낮은 성분에서 표 면장력의 부온도계수(負溫度係數)가 존재한다. 이런 융성물에 있는 미량원소(微量元素)의 활동은 용탕 액체 변화에 심오한 효과를 가져오고 침투에도 수반 향을 미친다.

    5. 삽입 링(insert rings): 모양, 화학성분, 이용가 능성, 실용성, 그리고필러와이어와의비교
    적절하게 화학적으로 구성된 삽입 링이 작은 지름을 가 진 배관의 오비탈 용접 과정에서 필러재 대신 사용될 수 있다고 오랫동안 알려져 왔다. ATS는 1992년에 듀플렉스 2205 필러로 만든 삽입형 링을 사용하여 자열 오비탈 GTA 용접에 있는 Nitronic 50-to-Nitronic 50의 소켓 용접 접합을 용접하다.

    ATS는 기존의 필러 와이어와 바형가공물(Barstock)에서만든 삽입 링으로 예비 작업을 하다. 하지만, 필러 와이 어 대신 비금속보다 니켈 함유량이 높은 성분을 찾는 것 은 어렵다.

    한 번은, 질소 블랭킷(nitrogen blanket)이 있는 25.10.4L 공식으로 재료를 녹여 링 모양으로 만든 적이 있 었다.

    하지만 잉곳(ingot)에 공극률(porosity)이 너무 심하여 용접에 문제가 발생하다. 최근 ATS는 22-8-3-L (1.000 인치 외경)의 삽입 링으로 실험을 하고 25-10-4L의 링 을 1.000인치와 0.625 인치 지름의 2507 슈퍼 듀플렉스 오 비탈 용접에 실험하다. (9,10쪽의 표I과 표II참고). ATS 가 미리 만들어진 삽입 링으로 작업을 시작했을 때, 1인 치와 5.8인치 지름의 링 밖에 없었다.

    나뉘어진 삽입 링이 사용되면, 나뉘어진 부분은 용접의 내려가는 부분에 설치 되어야 한다. 1인치 지름 혹은 그 이하의 얇은 벽 배관에 는 삽입형 링을 사용한 용접이 오비탈 융합 맞대기 용접 혹은 필러 와이어를 사용한 오비탈 용접보다 외관상 깔 끔하다.

    용접의 윤곽은 내경과 외경 모두에서 살짝 볼록 해 보이고 두 표면에 T자 모양 링 혹은 평평한 링이 있 으며 배관과 같은 지름의 와셔 모양(washer-shaped) 링도 있다.

    ARCALⓇ 가스로 용접된 삽입형 링이 들어간 1인치 0.109 벽 두께의 2507 배관의 페라이트 수치는 평균 48에서 최 소 수치가 41.6이며 최대 수치가 50이다.

    (Fischer 페라이트 측정기) 오비탈 융합 용접 기계와 필러 와이어 기능이 있는 오비 탈 용접 기계의 비용적인 차이는 과거보다는 아주 미미 하지만, 자열 오비탈 용접 기구와 같이 사용되는 삽입형 링은 기존 용접 기술 혹은 용접에 와이어를 설치하려는 오비탈 용접 기계에 비해 실용적이고 효율적인 대체품이다.

    반면, 삽임형 링을 사용한 작업의 성공여부는 공극률 이 없고 화학 구성이 알맞은, 즉 신뢰할 수 있는 출처의 링을 사용하는 것에 따른다.

    오늘날까지, 상업적으로 링을 생산하는 것을 진지하게 고 려한 삽입형 링 제조업자는 없다. 용접에 공극률을 방지 하기 위하여 배관의 마무리가 잘 되어야 하고 삽입형 링 이 아주 신중하게 닦여야 되기 때문이다. 이 방법의 실용 성을 평가하기 위해선 삽입형 링을 사용한 실제 작업 경 험이 필요하다.



    6. 질소가 포함된 실드 가스 98% 아르곤, 2% 질 소가포함된실드가스함유 SAF 2507 자열용접
    1992년만해도 자열 오비탈 용접 작업은 2% 질소가 함유 된 아르곤 실드 가스를 사용한 1인치 SAF 2507 파이프 (0.116 인치 벽)으로 노르웨이의 Teamtrade A.S.으로 인하 여 개발되었다.

    최고치의 일차전류인 107amps로 STEP 로 테이션 주행모드가 사용되었다. MTS Norge AS 가 ASTM G-48-80 Method A 부식 실험을 하는데, 육안으 로 보이는 피팅 없이 35°C로 통과하였다.

    7. 10% 헬륨, 88% 아르곤, 2% 질소가함유된 실드가스
    10% 헬륨, 88% 아르곤, 2% 질소가 함유된 가스 혼합물을 오비탈 용접 전력 공급으로 인해 제공되는 통제된 용접 입열과 함께 사용하는 것은 균형된 페라이트 용접을 생 산한다고 밝혀졌다.

    헬륨/아르곤 혼합물은 아르곤보다 더 높은 아아크 전압을 나타내고 더 낮은 전류 설정에서 더 욱 많은 용접입열을 생산하며 순수아르곤보다 완전 용입 을 더욱 쉽게 한다.

    하지만, 가스 혼합물에 질소를 추가하 지 않으면, 일관적으로 용인할 수 있는 페라이트 수치를 맞추는 것에 문제가 생긴다. 질소는 오스테나이트를 형성 시키며 가스 혼합물에 존재할 시에 SAF 2507와 같은 듀 플렉스 합금에 질소함유량을 유지시킬 수 있다.

    ATS는 He/Ar/N2 가스를 사용하여 1,000개가 넘는 오비탈 용접작업을 하고 이 가스를 사용할 시 50-60%의 페라이트 수치를 나타낸다. 가스 혼합물과 결합된 높은 아아크 전압은 순수 아르곤 을 사용했을 때보다 더욱 뜨거운 용접을 야기한다. 이는 아주 많은 폐쇄형 용접헤드 수요를 창출한다. 1인티 외경 0.109 벽 배관을 용접할 때, 9-1500 용접헤드 내의 아아크 실드가 까맣게 변했다.

    수분을 제거하려 가스를 가열하는 방법이 변색 또한 없애 준다는 보고도 있었다. 하지만, 100% 사용률로 작업한 약 6개의 용접이 끝나면 용접헤드 를 조금 식히는 것이 권장된다. 수냉각화 되었다고 해도 말이다. 만약 간격이 충분하다면 큰 사이즈의 헤드를 사 용하는 것도 권장된다.

    8. FMC Kongsberg Subsea
    FMC Kongsberg Subsea 는 최근에 Petro-Canada의 Terra Nova Capex II 프로젝트를 위하여 13개의 해저‘크리스마 스 트리’원천을 만드는 데 사용될 파이프에 Air Products 가 공급한 혼합 가스를 사용하여 자율 오비탈 용접작업 을 하다. 이 가스에는 10% 헬륨, 88% 아르곤, 그리고 2% 질소가 들어있었다.

    FMC는 또한 압력등화를 사용하여 용접 비드 형상을 최 적화하다. 그들은 Arc Machines, Inc.의 모델 227과 모델 9AF-750 용 접 헤드를 사용했고 3.8인치 지름, 0.071 인치 두께의 벽을 가진 듀플렉스 배관(UNS S31803)에 규격에 적절한 페라 이트 수치인 60% 이하가 나왔다.

    이 방식을 사용하기 전, FMC가 거절을 당했던 이유는 인적 오류와 접근성과 관 련된 문제에 크게 기인했다.

    그들의 접근 방식에 질소가 포함된 혼합 가스, 압력등화, 특수 얼라인먼트 클램프 (Special alignment clamps), 그리고 더 나은 금속 재료 통제를 도입하고 난 후, 그들의 용접작업 거절 율은 2% 정도 낮아졌으며 트리 용접작업 기간은 3주에서 6일로 줄었다.

    FMC의 휴스턴 지부에서도 이와 비슷한 일이 있었다. 사 실, 하나의 해저 트리의 경우, 150개 전체 용접이 단 한 개 의 거절도 받지 않은 채 완성되었다. 이 특정 사건에서는, 316L, 2507 그리고 Inco 825라는 각기 다른 합금이 서로에게 자열 오비탈 GTA와 혼합 가스를 사용하여 용접되었다.



    용접작업과 FMC Kongsberg의 오비탈 용접공들은 ASME IX 와 NORSOK Standard M-601에 기반한 FMC만의 용접 규격에 통과하다. 유연성과 인장강도 실험(bend and tensile test), 외관 검사, 페라이트 수치, 가시적 거시적 검 사 그리고 비커스 경도 시험(Vickers Hardness Testing) 등 모든 규격과 기준 요건을 충족하다. 시그마와 같은 유 해한 조짐은 보이지 않았다.

    ASTM 부식 시험 결과는 본 논문을 쓰는 시점에 구할 수 없었다. 용접 스케줄은 일차 펄스 시간과 약 일분간 4인치 주행속도 동안 0 R.P.M.의 STEP 절차다. 최적 침입도에는 꽤 긴 펄스 시간이 소 요됐으며 이는 깔끔한 용접 비드를 만드는 데도 마찬가 지다.

    용접 하나당 걸린 시간은 1분 13초고 이는 프리퍼지(pre-purge)와 포스트 퍼지(post-purge)시간인 25초 고 이는 고정 시간을 제외한 수치이다.



    금속 재료 제어는 반복적인 용접 결과를 나타내기 위하 여 아주 중요했다. 일반적으로 재료 세트는 각 열처리에 맞추어 적절한 수준의 침입도를 위하여 조절된 열처리 관리 번호와 용접 스케줄 암페어 수에 따라 분리되어 있 다.

    어떤 재료들은 침투를 위해 더 많은 암페어 수를 필 요로 하며, 이런 경우에 듀플렉스 재료가 침투도에 따라 세 개의 그룹으로 분리되며 세 개의 PQR들은 각기 다른 그룹에 적격이다.

    낮은 침투도 그룹에서 듀플렉스의 침투 에 필요한 암페어 수는 레벨 1의 1차 amps에 68 amps이 다. 반면 높은 침투도 그룹은 52 amps이다. 백그라운드 amps는 침투하기 어려운 듀플렉스 등급에서 20.5고 침 투가 쉬운 듀플렉스에서는 15다.

    각 스케줄에서 +/- 15%의 매개변수 조정이 허용되었다. 하나의 파이프 작업공/ 하나의 용접공 팀이 각 트리를 맡 았다. 크리스마스 트리에 사용된 160개의 용접은 약 42% 스테인리스강-스테인리스강이었고, 11% 스테인리스강-듀 플렉스으며 47% 듀플렉스-듀플렉스로 이뤄졌다.

    교대 를 할 때마다 작업공들은 각 오비탈 용접 스케줄 마다 기 계 설정 자격과 제품 용접 전의 작업자를 위해 두 개의 “in”시험재(test coupon)를 만들어야 했다. 첫 번째“in”쿠 폰은 공급자가 외관 점검을 하다. 만약 시험 쿠폰이 외 관 점검을 탈락하면 부적격 보고서(non-conformance report; NCR)이 작성되어 시정조치가 되었다. 그리고 두 개의 부가적인 쿠폰이 만들어져 제품용접을 시작하기 전 합격을 받았다.

    두 번째‘IN’쿠폰은 라디오그래프 테스트를 거쳐서 규격 에 통과를 하거나 부적격 보고서가 발행되었다. 실패한 쿠폰 후 제품 용접은 잘라내었고 해당 부분은 제품 생산 을 다시 시작하기 전 고쳐졌다. 적격 판정된 시험재들은 라벨을 붙이고 따로 보관, 관리되었으며 모든 검사 결과 는‘쿠폰 기관일지’에 기록되어 추후에 참고할 수 있도록 하다.

    용접 맵과 제품생산 오비탈 데이터 로그는 추후 참고를 위하여 보관되었다. 용접은 용접 번호, 용접 위치, WPS(용접 절차설명서), 그리고 용접공 ID 번호 등으로 식별 가능하다. 식별번호는 각 용접 옆 파이프에 구적 으로 기록되어 있다. FMC 텍사스 휴스턴 지점은 초기 Capex I 프로젝트를 두 번째 프로젝트인 Capex II와 함께 스코틀랜드에 있는 FMC 지부에서 시행하다.

    2000년 1 월에 계약이 시작되어, FMC는 2002년 8월 14일까지 13개 의 크리스마스 트리를 완성해야 한다. 2001년 9월 시점에 7번째 트리가 완성되어가고 있었다. 316L 스테인리스 강 과 듀플렉스 총 842 용접이 6개의 트리에 쓰다.

    9. 1/4 인치지름2205 듀플렉스
    다른 작업에서는, 500개가 넘는 소구경 2205 듀플렉스 배 관(1/4인치 외경) 자열 오비탈 용접이 ATS로 인하여 실 행되었고 이들은 ARCALⓇ의 실드 가스를 사용하여 긴 릴 (long reel) 코일 배관을 제작하다. 이 작업을 위해 용 접 작업 전 용접접합에 티(tee)를 삽입하여 압력 등화 작 업을 하여 올바른 압력을 정해야 되었다.

    하지만 이 작업 은 시간이 많이 소요되었고 긴 길이의 배관에 실행하기 엔 실용성이 떨어졌다. 용접 작업 바로 전, 배관 내경(i.d) 에 질소로 퍼징 작업을 하고 접합 부분을 떼어 내었다. 또한 두 개 배관의 내경은 질소로 백-퍼징(back-purging) 되었고 폐쇄된 오비탈 용접헤드에 용접되어 접합부분을 넘어 질소가 흐르지 않아도 되게 하다.

    페라이트 수치 를 낮추기 위하여 용접헤드 회전자(rotor)의 r.p.m.은 낮게 유지되었고 아주 짧은 펄스 시간과 낮은 암페어 수가 사 용되었다. 용접들은 적격 온도에 적격 페라이트 수치를 맞추어 G-48 부식 시험에 통과하다.

    용접 비드 외관은 아주 살짝 오목했지만 내경에 아주 과도할 정도로 오목 하진 않았다. 소구경 배관에 있는 자열 용접의 용접비드 외관에 있는 오목함을 아예 인정하지 않는 사양들이 바 뀌어야 할 필요성을 대두한다. 아주 미세한 외경의 오목 함이 있을 지라도 다른 용접 규격이 충족되면 그 전반적 인 용접 기능에 문제가 없기 때문이다.

    10. 침투(용입) 강화용제(플럭스;FLUX)
    시중에서 구할 수 있는 용제는 Liburdi-Dimetrics (LFXSS7)에서 나온 것이다. 용접 전 휘발성 액체의 서스펜션 을 용접 접합부분의 외경에 브러시로 바르면 자열적인 오비탈 용접 기법에서 40-50%의 페라이트 수치를 나타낸 다.

    용제는 A-TIG 절차와 비슷한데 이는 예전 소비에트 연방 시절 E. O. Paton Electric Welding Institute 에서 먼저 개발되었다. 용제는 The Welding Institute (TWI)과 Edison Welding Institute (EWI)에서 더욱 깊이 연구되었다.

    용제는 산소변화의 용탕(weld pool) 표면장력(마란고니 효 과)에 의하여 침투도를 높여주며 페라이트 낟알 정방행 렬 내의 동질의 오스테나이트 핵생성을 촉진하여 페라 이트 수치를 낮춰준다.

    50 이하의 일관된 페라이트 수치는 용제를 사용하여 구할수 있지만 순수 아르곤 혹은 아르곤과 헬륨 혼합물을 사 용하여 하는 오비탈 용접으로 구할 수는 없다. 50% 이상 의 페라이트 수치에서는 ASTM G-48 내식성 테스트의 극심한 온도에서 피팅(pitting) 또는 무게 손실을 견디기 힘들다.

    30 에서 40°C 피팅 온도 범위와, 50~60%의 페라 이트 수치는 실드 가스 혼합물에 질소를 추가하여 얻을 수 있고 이는 강도와 연성 자격요건을 충족한다. 하지만, 자격 요건이 G-48 테스트를 가장 높은 온도(CPT ~ 45° C)에서 통과하길 요구한다면, 용제가 제공할 수 있는 페 라이트 수치를 40-50% 범위에 맞추어야 한다.

    기억해야 할 점은 비슷하게 낮은 수치의 페라이트를 필러 와이어 기법으로도 얻을 수 있다는 것이다. 바로 접합 구성을 조 절하여 용접에 추가되는 필러 와이어의 양을 늘리는 방 법이다. 용제가 낮은 수치의 페라이트 자열 용접을 실현하는 데 유용하지만, 단점도 있다.

    용제를 섞이 위해 사용되는 용 액의 휘발성은 용제를 일관되게 적용하는 데 문제를 야 기한다. 이는 가변적 침투 혹은 신뢰할 수 없는 페라이트 수치라는 결과를 낳을 수도 있다. 외경 표면에 나타나는 산화물은 세정 시 각별한 주의를 요한다. 산화물을 완전 히 처리하지 않으면 부식될 수도 있기 때문이다.

    표면 산 화물은 고정되어 있지는 않지만 내경에서부터 퍼티큘레 이트 (particulate)되어 바늘 밸브와 같은 공정 기계로 들어 갈 수도 있으며 혹은 용접 중 외경 표면에서부터 용접헤 드로 들어가거나 또는 운되고 있는 파이프 시스템에 들어갈 수도 있다.

    산화물질은 딱딱하고 탄성이 저하되어 용접 헤드 기기에 충분히 고장을 낼 수 있다. 또한 입자 들이 해저 시스템에 연결된 작은 핀 밸브를 막히게 하여 고장 낼 가능성도 존재한다. 용접 접합 부분에 용제를 적 용하여 용접할 때, 텅스텐 전극(tungsten electr외경e)는 산 화에 더욱 취약했으며 더욱 빈번한 팁 교체가 요구되었 다. 용접 비드와 HAZ 표면 또한 용제 없이 작업된 용접 보다 거칠기로 나타났다.

    11. 용접입열
    용접 중 용접입열이 오스테나이트와 페라이트의 상평형 에 향을 주기 때문에 듀플렉스 합금을 용접할 때 용접 입열을 정확하게 통제하고 제어하는 것은 매우 중요하다.오비탈 용접 전력 공급시설이 통제하는 용접 파라미터는 용접에 입력되는 열을 통제할 수 있다. 용접입열을 용접 작업 중 통제하는 것은 일차 전류(amps)이다.

    백그라운드 전류(백그라운드 amps)는 일반적으로 일차 전류의 퍼센 트로 설정되고 평균 전류는 이 두 수치의 평균이며 펄스 시간은 동일하다. 전류 수치는 일반적으로 레벨이라고 불 리는 점진적 단계에서 20%정도 줄어든다. 4에서 6레벨은 단일 패스 배관 용접에서 일반적으로 나타난다.

    용접에 소모되는 전력을 통제하는 아아크 전압은 자열 용접에서 직접적으로 설정되지는 않지만 전류 설정과 아아크 갭 (arc gap)으로 인하여 결정된다. 아아크 갭을 늘리면 용접 을 더욱 뜨겁게 만드는 아아크 전압이 높아진다.

    아아크가 펄스(pulse)되면, 1차 amps가 활성화 되어있는1 차 펄스 시간의 비율과 백그라운드 amps도 활성화 된 백 그라운드 펄스 시간이 전부 용접입열에 향을 미친다.

    1 차 펄스 시간이 백그라운드 펄스 시간에 대하여 더 길수 록 평균 암페어 수가 높아진다. 주행속도(R.P.M.)또한 용 접입열에 향을 미치는 요인으로 사용될 수 있다. 빠른 주행속도는 같은 전류 설정에서 낮은 용접입열을 야기한 다.

    느린 주행속도는 낮은 전류설정에서 더 나은 침투도 를 허용한다. 용접 전력 공급으로 통제되는 용접 매개변 수들은 모두 용접 스케줄 혹은 용접 프로그램에 입력되 고 전력 공급 메모리에 저장된다. 오비탈 용접 전력 공급으로 인한 용접입열의 정확한 통 제는 용접 접합에서 용접 접합부분으로 이어지는 일관된 열 입력을 가능하게 하고 이 작업은 반복될 수 있다.

    이 반복성은 제품 용접이 용접 절차 적격여부 판정을 위하 여 제출된 시험용 용접과 같은 요건을 충족한다는 것을 보여준다. 열 하나 당 비금속 화학에 가변성이 존재하기 때문에, 열(heat)을 바꿀 때 용접 파라미터를 조정해야 할 수도 있다.

    더욱이, 전력 공급으로 통제되는 것들 외의 변 수들 또한 용접의 질과 용접 반복성이라는 목적을 달성 하기 위하여 통제되어야 한다. 이 변수들은 접합 준비와 고정, 텅스텐 종류 그리고 아아크 갭을 결정하는 텅스텐 길이, 아아크 전압, 가스 종류 그리고 실드 가스와 예비 가스의 가스 흐름속도, 세정 절차, 용접 요소의 치수공차 그리고 인력 등을 포함한다.

    12. 전력공급요건
    1인치 지름과 0.109 인치 관벽 두께를 가진 슈퍼 듀플렉스 배관의 침투도에 (1차) 115 amps 정도가 필요하다. 이 암 페어 수는 AMI 모델 207과 같은 전력 공급이 필요한데 이는 100 VAC에 플러그 인 되었을 때 110amps를 제공하 고 220VAC에 연결되었을 때는 150amps까지 제공한다.

    와이어 피드 적용을 위해, 모델 227 전력 공급을 사용하여 110VAC에 플러그 인 하면 110amps가 제공되며 100% 사 용률로 220VAC에 연결되었을 때 200amps까지 제공된다. 피크 전류인 225amps또한 가능하다. 만약 평균 암페어 수 가 200amps를 넘지 않는다면 말이다.

    와이어 피드 적용을 위한 전력 공급은 반드시 와이어 피드에 대한 부가적인 컨트롤이 있어야 하며 일정한 아아크 갭(AVC)를 유지하 기 위한 컨트롤도 있어야 한다.

    13. 용접헤드요건
    듀플렉스와 슈퍼 듀플렉스의 용접은, 특히 큰 배관을 두 꺼운 관벽과 용접할 때 충분한 열기를 필요로 한다. 소구 경 배관들이 수냉각화 작업이 없이도 성공적으로 설치가 되었지만 수냉각화는 높은 사용률 혹은 높은 암페어 수 용접에서 요구된다. 높은 암페어 수 용접 헤드로 인하여 야기된 높은 온도는 용접 헤드의 회전에 대해 응력(stress) 을 더욱 많이 준다.

    용접 헤드를 식히는 것은 이런 상황 을 해결한다. 만약 가능하다면, 방열이 되는 용접에 필요 한 가장 큰 사이즈보다 한 사이즈 더 큰 용접 헤드를 사 용하는 것을 권장한다. M외경el 95-1500 과 M외경el 792375와 같은 오픈 프레임 용접 헤드는 9-1500과9-AF-750 과 같은 폐쇄형 용접 헤드보다 더욱 열에 잘 견딘다.

    후 자가 더 작은 배관 사이즈에서 100%의 사용률로 운용된 다고 해도 말이다. 수냉각화된 AMI M외경el 9-500 용접 헤드 버전이 이제 1/2 지름 혹은 그 이하의 배관 자열 용 접에 사용 가능하다.

    14. 오비탈용접기법
    (1) 용접비드형상을통제하기위한압력등화
    압력 등화의 사용과 용접 파라미터의 신중한 통제는 용 접 비드 형상을 통제하는 데 도움이 된다. 자열 용접은 외경과 내경에서 평평해야 한다. 넓은 용접 웅덩이(weldpuddle)로 인한 과도한 오목성은 제한적인 출구 오리피스 와 결합한 내경 퍼지 가스 흐름을 증가하거나 Magnehelic Ⓡ 게이지를 사용하여 압력을 감시하는 방법으로 극복할 수 있다.

    이 방법의 단점은 너무 높은 압력이 용접 비드로 하여금 외경에서 볼록하고 내경에서 오목하게 만든다는 점이다. (삽입형 링이 없는)자열 용접은 외경에서 절대로 볼록하 면 안 된다. 용접 작업 중 너무 과도한 압력을 주는 것은 용접이 폭발하게 할 수도 있다.

    압력등화는 현장에 늘어 진 배관에서보다는 작업대에서 용접하는 방식에서 더 잘 통제된다. 현장에서 설치를 하면, 티(tee)가 용접 접합 부 분에 위채할 수도 있고 티의 다른 한 쪽은 MagnehelicⓇ 압 력 게이지에 연결 된다.

    이는 설치자로 하여금 내경 퍼지 가스의 흐름 속도를 조절할 수 있게 하고 특정 용접 접합 부분의 정확한 가스 양을 볼 수 있게 해준다. 이 작업은 시간이 많이 소요되며 모든 설치 작업에 적합하지 않을 수 있다. 특히 긴 배관 혹은 멀티 포트 시스템에서는 부 적절하다.

    그럼에도 불구하고, 이 방법을 올바르게 사용하 면 압력 등화라는 작업을 효율적으로 수행하여 작은 지 름의 듀플렉스 배관에서 만족스러운 용접 비드 형상을 실현할 수 있을 것이다.

    15. 맥동용접과 STEP 로테이션의사용
    높은 일차 암페어 수와 낮은 백그라운드 암페어 수 간의 용접 전류를 맥동하는 것은 일반적으로 배관과 파이프의 오비탈 GTA 용접 작업에 사용된다. 예외로는 아주 매끄 러운 용접 비드 표면을 만들기 위해 반도체 프로세스 가 스 라인을 위한 소구경(1/4, 3/8, and 1/2 inch)의 배관 오 비탈 용접 작업이 있다.

    맥동 모드에서는 아아크의 열이 높은 전류 펄스 중에 퍼 들(PUDDLE)을 녹이고 낮은 전류 펄스에서는 퍼들을 살 짝 얼린다. 이는 용접의 밑 부분에 있는 텅스텐 전극으로 흘러 들어갈 수도 있는 녹인 용접 퍼들의 통제를 돕는다. 맥동작업이 없이 얇은 벽에 용접이 가능하지만, 두꺼운 벽이나 황(sulfur)함유량이 낮은 재료에서는 퍼들이 더욱 통제하기 어려워 진다.

    두꺼운 벽 (0.083인치 혹은 그 이상)에서는 STEP 로테이 션 모드가 사용될 수 있다. 여기서 로테이션은, 일정한 스피드 (CONT)에서 진행되기 보다는 일차 전류 펄스에서 멈추거나 속도가 느려지고 백그라운드 전류 펄스 중에 전극이 프로그래밍 된 RPM으로 들어간다.

    고전력 펄스 동안 로테이션 속도의 느려짐(혹은 멈춤)은 퍼들 통제력 을 높여주며 특정 전류 설정에서 최대의 침투도를 발생 시킨다.

    STEP 절차를 사용하는 것은 하나의 용접 당 아 아크 시간을 두 배로 늘린다. STEP 용접 절차는 1000인 치 외경 0.109 인치 관벽 배관을 용접하는 데 사용되었다. 이는 표 1에 보여진다. STEP 모드는 두꺼운 벽에서 훌륭 한 침투도를 실현하며 높은 W/D 비율을 가진 재료에 부 가적인 퍼들 통제를 제공한다.

    이는 용접 비드 형상을 적 격하게 만들어 준다. 위에서 설명된 얇은 1/4인치 지름의 배관은 몇초에서 백 분의 1초까지 다양한데 이를 최대화 시켜 냉각 속도를 최 소화하여 페라이트 수치를 최대한 낮게 만들었다.

    16. 요약
    이중 스테인리스강 배관을 성공적으로 용접하기 위해서 는 다음 사항들을 따라야한다: ·어떤 경우에는 필러선을 추가한 오비탈 GTA 용접이 더 나을 수도 있다. 이 기술은 편리한 용접 비이드 프로필을 생산하고 순수 아르곤 실드 가스를 사용하면 성공적으로 수행할 수 있 다.

    자열 오비탈 용접의 경우에는 10%의 헬륨, 88%의 아르 곤과 2%의 질소를 혼합한 실드 가스는 대부분의 주요 상 황에 적용 가능한 아철산염을 포함한 용접을 끊임없이 생산한다. ·적절한 화학 혼합물의 삽입 고리와 바람직한 상불평형 을 위해 필러 와이어의 대체재로 불투과성 결합을 사용 한 자열 오비탈 용접이 용인된다.

    일반적으로 이 기술을 사용해 생산된 용접 비이드 프로필이 더 선호된다.

    이 기 술의 실용성을 확인하기 위해서는 현장 설치 결과물을 볼 필요가 있다. 이 기술의 용법은 현재 수퍼-이중 삽입 고리의 부족으로 사용되지 않고 있다. ·자열 오비탈 용접 결합에 용입을 늘리고 아철산염 비 중을 40에서 50%로 줄이기 위해 용입 촉진 플럭스가 사 용될 수 있다.

    몇몇 상황에서는 용접 과정에서 나온 산화 물로 인한 오염의 가능성이 이 기술의 장점보다 클수있다. 플럭스의 균등성 또한 고려 대상이다. ·위에서 언급된 한계점들 때문에 어떤 상황에서는 이중 배관의 수동 용접이 더 적절하다.

    이런 한계점들 중 하나 는 이중 용접을 해낼 수 있는 숙련된 수동 용접공이 부족 하다는 점이다. 용인 가능한 용접 비이드 프로필을 생산하기 위해서 압 력 등화가 효과적인 도구가 될 수 있지만 모든 상황에서 실용적인 것은 아니다.

    특정 크기와 두께의 벽에 성공적인 용접을 위해 오비탈 용접 전원 공급 장치는 기술들을 결합해 적정 주기의 생 산성을 가지고 충분한 작동 주기 시간 동안 충분한 전류 세기를 공급해야 한다. 오비탈 용접 헤드는 용접 과정의 열기를 견뎌낼 수 있을 만큼의 충분한 크기와 설계를 갖춰야 한다.

    작동 주기를 중간에서 높은 정도로 올릴 때에는 용접 헤드를 물로 냉 각시키는 방법을 추천하고 이는 두꺼운 벽에 용접 배관 을 할 때 중요한 점이다.

    17. 결론
    최근 몇 년간 소 지름의 듀플렉스 배관의 오비탈 용접에 많은 발전이 있었다. 더욱 강력한 전력 공급방식을 와이 어 피드와 오픈 프레임 종류의 용접 헤드와 같이 사용하 는 방법은 소 지름의 듀플렉스 배관 오비탈 용접에 아주 성공적인 결과를 야기한다고 밝혀졌다.

    동시에, 자열 오비 탈 용접 기법이 대두되어 더욱 실속 있는 접합 방법으로 엄격한 연안/해저 사양을 충족할 수 있게 되었다. 오비탈 GTA 용접 기법은 절차의 반복성을 주며 제품 용접이 규 격 용접만큼 양질이 될 수 있다고 보증한다.

    오비탈 용접 기법은 연안/해저 작업에 있어 소 지름 듀플 렉스 재료의 성공적인 접합 절차에 많은 선택권을 제공 해 준다. 설치 기법이 많이 발전함에 따라, 듀플렉스 용접 에 대한 사양 또한 더욱 엄격해 졌다.

    오스테나이트와 페 라이트 용접의 균형을 더욱 잘 이해하는 것은 페라이트 레벨에 대한 규격을 작업 환경의 열악함과 같이 맞출 수 있을 것이다. 새로운 오비탈 용접 기법을 사용한 작업환 경에서의 경험은 최종 사용자들로 하여금 가장 실용적이 고 경제적인 용접 기술을 선택할 수 있는 정보를 줄 것이며 이는 또한 길게 지속되는 작업물과 그들의 특정 듀플 렉스 스테인리스 강 적용에 대해 합리적인 가격을 제공 해 줄 것이다.

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