Nickel 합금

4.1      Nickel 합금 (Nickel & Nickel Based-Alloy)

4.1.1       종류와 성질

대표적인 Nickel, Nickel 합금의 화학성분 및 물리적 성질을 표 1, 2에 표시하였다.  Nickel은 알카리에 충분한 내식성을 나타내고, 실온에서 가공성이 우수하다.

Nickel 합금은 여기에 Fe, Cu, Mo, Cu. 등을 첨가하여 각종 환경에 대한 내식성, 내열성 등을 개선한 것으로서, 화학공업, 원자력, 화력발전 등의 분야의 저장탑조, 가열설비, 가스 터빈, Jet 엔진 등에 이용되고 있다.

Nickel은 상온 및 고온 가공성이 우수한 재료이고 알카리와 염산에 대해 우수한 내식성을 가지고 있다.  Nickel에 Cu를 약 30% 첨가한 Monel계 합금은 황산과 가성소다 등에 대해 매우 우수한 내식성을 나타내고, Nickel에 Mo와 Fe를 첨가한 것을 Base로 하여 W, Cu, Cr, Co등을 첨가한 Hastelloy계는 일반적으로 염산에 대해 우수한 내식성을 나타내는 재료이다.  Nickel 에 Cr을 가한 것을 Base로 하여 Al, Ti을 첨가하면 내열성이 향상된 재료가 된다.

 

표 1.  대표적인 NICKEL합금과 그 화학조성

합금명	Ni	C	Mn	Si	S	Fe	Cu	Cr	Al	Ti	Mo	Co	기타 성분
NICKEL200	99.5	0.08	0.18	0.18	0.005	0.20	0.13	-	-	-	-	-	-
NICKEL201	99.5	0.01	0.18	0.18	0.005	0.20	0.13	-	-	-	-	-	-
MONEL400	66.5	0.15	1.00	0.25	0.012	1.25	31.5	-	-	-	-	-	-
MONEL K500	66.5	0.13	0.75	0.25	0.005	1.00	29.5	-	2.73	0.60	-	-	-
INCONEL 600	76.0	0.08	0.50	0.25	0.008	8.00	0.25	15.5	-	-	-	-	-
INCOLOY 600	32.5	0.05	0.75	0.50	0.008	46.0	0.38	21.0	0.38	0.38	-	-	-
INCOLOY 825	42.0	0.03	0.50	0.25	0.015	30.0	2.25	21.5	0.10	0.90	3.0	-	-
HASTELLOY-B	61.0	0.05	1.00	1.00	0.03	5.0	-	1.0	-	-	28.0	2.5	-
HASTELLOY-C	54.0	0.08	1.00	1.00	0.03	5.0	-	15.5	-	-	16.0	2.5	W4.0
HASTELLOY-W	60.0	0.12	1.00	1.00	0.03	5.0	-	5.0	-	-	24.5	2.5	-

 

표 1.  대표적인 Nickel합금과 그 화학조성

합 금 명	밀도 (g/㎤) (292K)	융  점 (K)	열팽창 계수 (μm/m·K) (293~373K)	열전도도 (cal/㎝·s·K) (273~373K)	전기저항 (μΩ·㎝) (293K)
NICKEL200	8.89	1708~1718	13.3	0.145	9.5
MONEL 400	8.83	1573~1623	13.8	0.052	51.0
INCONEL 600	8.43	1627~1686	13.3	0.037	103.0
HASTELLOY-B	9.24	1575~1641	(273~373K) 10.0	-	135.0
HASTELLOY-C	8.94	1538~1616	(273~373K) 11.3	-	130.0
INCOLOY 800	8.02	1630~1658	(273~373K) 14.2	0.026	99.0
INCOLOY 800	7.87	1809	13.0	0.142	13.0

 

또 이들 Ni 합금은 강도의 강화 기구에 따라 아래와 같이 분류한다.

 

(1)  Nickel 합금의 종류

1)  고용체 강화형 합금

NICKEL γ상을 Cr, Mo, W 등으로 강화하는 것으로, 일반적으로 Cr을 많이 함유시켜 내산화성이 뛰어나고 용접성도 좋다.  HASTELLOY- X, INCONEL 600, INCONEL 625 등이 여기에 해당된다.

 

① Hastelloy B-2 (Ni-28% Mo-2% Fe)

각종 산중에서 가장 부식성이 강한 鹽酸에 대하여 내식성이 있고, 가공성과 용접성을 겸비한 합금이다.  그러나 이 합금은 용접 열영향부의 입계 부근에 탄화물의 석출에 의한 Mo결핍층을 생성하여 입계 부식 (knife line attack)을 일으킨다.  이 합금은 Fe량을 낮추고 (2.0% 이하) C량 및 Si량도 낮춤으로써 ( C 0.025% 이하, Si0.10%이하) 용접한 그대로 사용할 수 있는 개량 합금이다.  또 純度가 높아진 결과 耐전면부식성, 성형성이 향상하고 용접시의 고온 응고균열 감수성이 낮은 특징이 있다. 

황산, 인산, 초산, 개미산 등의 환원성 산에 견디며 특히 염산에 대하여 강하다.  또한 비산화성의 鹽이나 할로겐화합물에 대해서도 내식성이 좋고 耐공식성, 내응력부식 균열성 (耐SCC성)도 우수하다.  따라서 고온·고압의 酸이나 할로겐화합물의 촉매를 쓰고 있는 부식성이 강한 화학공장에 사용되고 있다.  또 이 합금은 비자성, 고강도, 작은 열팽창률, 고온에서의 낮은 증기압 등의 특징이 있으므로 電子機器用부품으로서도 사용되고 있다.  다만 사용할 때의 주의점의 Cr의 함유하지 않아서 산화성 환경에서는 내식성이 없는 것이며 산화제가 소량 혼입해도 내식성에 영향을 받는다.

 

② Hastelloy C-276 (Ni-16% Mo-15.5 Cr-5.5% Fe-4%W)

Hastelloy C는 Cr을 첨가함으로써 환원성 뿐 아니라 산화성 환경에 대해서도 우수한 내식성을 갖고 있어 부식성이 강한 화학공장에 많이 쓰여져 왔따.  그러나 이 합금도 용접 열영향부에서의 입계 부식을 일으키는 결점이 있다.  이 결점이 개선한 것이 Hastelloy C-276이며 현재 Hastelloy C는 주조재로만 쓰이고 있다.

Hastelloy C-276은 鹽化物 중에서의 SCC에 강하고 공식, 입계 부식의 염려가 없는 것이 특징이며 거의 모든 장치의 중요기기에 쓰이고 있다.

이 합금은 부식환경이 변할 때 또는 2종류의 다른 환경에 노출될 때에 유리하다.  예컨대 해수를 쓰는 고농도 황산 Cooler나 고농도 황산을 쓰는 염소 가스의 건조장치 등과 같이 해수와 兩用 또는 염소 가스와의 복합 환경에서는 이 합금이 가장 좋은 재료이다.

이밖에 특수한 용도로서 냉간 가공과 저온 시효를 함으로써 HRC 40-50까지 경화 시켜서 내식성과 내마모성의 쌍방이 요구되는 部材, 예컨대 부식성이 강한 Engineering plastic의 射出成形機用 Cylinder, Screw나 해산물 가공용의 칼날 등에 사용되고 있다.

 

③ Hestelloy C-4

앞의 Hastelloy C-276은 용접 열영향부의 예민화는 일어나지 않으나 650-1090℃의 온도범위에서 장시간 시효를 받으면 입계에 금속간 화합물이 석출하여 내식성 및 기계적성질이 악화한다.  이 장시간 시효성을 개선한 것이 Hastelloy C-4이며 장시간 시효 후도 높은 연성 및 우수한 내식성을 나타내어 고온안정성이 우수하다.

Hastelloy C-4장시간의 시효에 의해서도 열영향을 받지 않는 특징이 있어서 厚板의 용접, Clad材의 응력제거소둔 및 장치의 고온운전 등을 필요한 때에는 특히 유효하므로 Hastelloy C-276보다 응용범위가 더 넓은 내식합금이며 내식성도 거의 동등하다.

 

④ Hastelloy C-22

이 합금은 Hastelloy합금 중 가장 새로운 합금이며 油井管에 요구되는 고강도, 고내식성 (H₂S, CO₂를 품은 고온고압, 高鹽농도 환경)을 목적으로 개발되었다.

이 합금은 Cr함량을 높여 산화성환경, 환원성이나 중성염류, 알카리 등을 포함하는 모든 환경에 대하여 내식성을 좋게 한 합금이다.  또 Mo은 적으나 Cr이 많아서 부동태피막이 강화되어 耐국부 부식성도 좋다.  또 Mo함량이 적어서 고온의 조직 안정성이 좋아져 시효에 의한 내식성의 저하에 대해서도 큰 저항성을 보이는 등 우수한 특성을 가지므로 앞으로의 이용이 기대되고 있다.

 

⑤ Hastelloy G-3

이 합금은 Hastelloy C-276보다 고Cr(약 22%)이어서 산화성이 부식환경에 강하나 Mo함량이 낮아서 환원성 환경에서의 내식성이나 耐국부 부식성은 떨어진다.  그러나 2%Cu를 함유시켜 황산이나 인산에 대한 내식성을 향상시켜 화학공장, 공해방지장치, 排煙脫黃장치 등에 이용되고 있다.  이 합금의 내식성은 Hastelloy G와 동등하나 G에 비하여 Mo, W량을 증가하고 C, Nb량을 낮추므로써 용접부의 건전성, 성형성 및 내국부 부식성이 향상하고 있다.  이 합금은 다른 Hastelloy합금에 비하여 값이 싸므로 앞으로의 사용량이 증가할 것으로 기대된다.

 

⑥ 기타의 Ni내식합금

Inconel 600은 염화물 SCC감수성이 매우 낮고 가공성·기계적 성질이 좋으므로 원자력용 배관이나 용기 및 機器에서 많이 사용되고 있다.  또 이 합금은 Incoloy 800과 같이 내열성도 우수하므로 내열성과 내식성이 함께 요구되는 석유화학장치, 약품 및 식품공업에 쓰이고 있다.  그러나 이들 합금은 고온의 鹽水 중에서 공식을 일으키는 등 耐국부부식성이 떨어진다.  그러나 Inconel 625는 고 Cr이어서 내산화성이 좋고 Mo함량이 높아서 耐SCC性, 耐국부 부식성이 우수하고 기계적 강도도 크므로 최근에는 원자력플랜트의 廢液농축장치용 재료 또는 油井管으로 쓰이는 등 용도가 넓어져가고 있다.

Incoloy 825는 고급 스테인리스강과 Ni基합금의 접점이 되는 합금이며 展伸性이 좋아서 이음매 없는 관으로 많이 제조되어 공해 방지, 油井, 인산제조 등에 사용되고 있다.

 

 

2)  석출 강화형 합금

Al, Ti을 함유 γ상 (Ni3Al)등을 석출하여 강화하는 것으로 Co, Mo을 첨가하여 Al, Ti의 고용한을 넓혀 고용체 강화를 시도한 것이다.  INCONEL X-750 등이며 용접성이 떨어진다.

 

 

(2)  Nickel 합금의 특성

1)  장점

① 육상, 해상의 일반적인 환경에 매우 강하다.

② 중성, 알카리성, 비산화성의 염용액 (Nonoxidizing Acid Salt Solution)에는 쉽게 부식되지 않는다.

③ Dry Gas에 대한 내식성이 높다.

④ 특히 알카리성에 강하다,  고온의 Caustic Service에 많이 사용된다.

 

2)  단점

① 대부분의 산(Acid)에 대하여 내식성이 약하다.

② 특히 산화성 산의 염이나, 용존산소가 있을 경우 심하게 부식이 발생한다.

③ 230℃ 이상의 황화물 환경 (Sulfidizing Environment)에 대한 내식성이 약하다.

 

Nickel 합금의 종류와 대략적인 특성은 다음의 Table과 같다.

Table (1/2) 주요 니켈 합금의 종류별 기계적 성질과 유사 재료 Code No.

합금명	주요 합금 성분	기  계  적  성  질  (상온)										관     련     규     격
		밀도 (9/㎠)		상  태		인장강도 1000psi (MPa)		항복강도 1000psi (Mpa)		경  도 Brinell (Rockwell)
MONEL 400 (N04400)	Ni 66.5 Cu 31.5	8.83		Annealed		70-90 (480-620)		25-90 (170-340)		110-149		BS 3072-3076 (NA13). ASTM B (ASME SB-) 127, 163-165, 564 AMS 4544, 4574, 4575, 4730, 4731, 7233 DIN 17743, 17750-17754 / W. Nr, 2.4360, 2.4361 / QQ-N-218 / AFNOR NU30
MONEL R-405 (N04405)	Ni 66.5 Cu 31.5 S 0.04	8.83		Annealed		70-85 (480-590)		25-40 (170-280)		110-140		ASTM B(ASME SB-) 164 AMS 4674, 7234 / QQ-N-281
MONEL 450 (C71500)	Cu 68 Bu 30 Ne 0.7			Annealed		56 (385)		24 (165)		90		ASTM B(ASME SB-)111, 112, 151, 171, 359, 395, 402, 466, 467, 543
MONEL K-500 (N05500)	Ni 65.5 Cu 29.5 Al 2.7 Ti 0.6	8.46		Aged		140-190 (970-1310)		110-150 (760-1030)		265-346		BS 3072-3076(NA18) AMS 4676 / DIN 17743, 17752, 17754 W. Nr.2.4375 / QQ-N-281
INCONEL 600 (N06600)	Ni 76.0 Cr 15.5 Fe 8.0	8.42		Annealed		80-100 (550-690)		30-50 (210-340)		120-170		BS 3072-3076(NA14) ASTM B (ASME SB-) 163, 166-168, 564 AMS 5540, 5580, 5665, 5687, 7232 DIN 17742,17750-17754 / W. NR. 2.4851
INCONEL 601 (N06601)	Ni 60.5 Cr 23.0 Fe 14.0 Al 1.4	8.06		Annealed		80-115 (550-790)		30-60 (210-340)		110-150		AMS 5715, 5870 / DIN 17742, 17750-17752 / W. NR. 2.4851
INCONEL 617 (N06617)	Ni 52 Mo 9 Cr 22 Al 1.2 Co 12.5	8.36		Annealed		110 (760)		51 (350)		173
INCONEL 625 (N06625)	Ni 61 Cr 21.5 Mo 9 Nb + Ta 3.6	8.44		Annealed		135 (930)		75 (520)		180		BS 3072, 3074, 3076(NA21) ASTM B(ASME SB-) 443, 444, 446, 564 AMS 5581, 5599, 5666, 5837 DIN 17744,17750-17752, 17754 W. Nr 2.4856 / AFNOR 22 D Nb
INCONEL 690 (N06690)	Ni 60 Cr 30 Fe 9.5	8.19		Annealed		100 (690)		55 (379)		184		ASME CODE CASE N-20 (1484)
INCONEL 718 (N07718)	Ni 52.5 Mo 3 Cr 19 Fe 18.5 Nb + Ta 5.1	8.19		AGED		196 (1350)		171 (1180)		382		ASTM B 637, B 670 AMS 5589, 5590, 5596, 5597, 5662-5664, 5832 / W.Nr. 2.4668 AECMA Pr EN 2404, 2407, 2408
INCONEL X-750 (N07750)	Ni 73 Ti 2.5 Cr 15.5 Al 0.7 Fe 7 Nb + Ta 1.0	8.25		AGED		162-193 (1120-1330)		115-142 (790-980)		300-390		BA HR505 / ASTM B 637 AMS 5542, 5582, 5583, 5598, 5667-5671, 5698, 5699, 5747, 5749, 7246 AFNOR NC 15 Fe T
INCOLOY 800 (N08800)	Ni 32.5 Fe 46.0 Cr 21.0	7.95		Annealed		75-100 (520-690)		30-60 (210-410)		120-184		BS 3072-3076(NA15) ASTM B (ASME SB-) 163, 407-409, 564 AMS 5766, 5871 S. E. W. 470 / W. Nr. 1.4876
INCOLOY 800HT (NO8811)	Ni 32.5 C 0.08 Fe 46.0 Cr 21. Al + Ti 1.0	7.95		Annealed		65-95 (450-660)		20-50 (140-340)		100-184		ASTM B(ASME SB-) 163, 407-409, 564/ W. Nr. 1.4876 / BS 3072, 3074, 3076(NA15H) / S. E. W 470
INCOLOY 825 (N08825)	Ni 42 Cu 2.2 Fe 30 Cr 21.5 Mo 3	8.14		Annealed		85-105 (590-720)		35-65 (240-450)		120-180		BS 3072-3074, 3076(NA 14) ASTM B (ASME SB-) 163, 423-425 DIN 17744, 17750-17752, 17754 W. Nr. 2.4858
INVAR (K93600)	Ni 36 Fe 64	8.13		Annealed		72 (490)		36 (250)		139		ASTM B 388 / DIN 1715 / S. E. W. 385 W. NR.1.3912 / AFNOR A54-301
ALLOY42 (K94100)	Ni 42 Fe 58	8.13		Annealed		72 (490)		37 (255)		139		ASTM F 30 / DIN 17745 / S. E. W. 385 W. Nr. 1.3922. 1.3926. 1.3927 AFNOR A54-301
KOVAR (k94610)	Ni 29.5 Fe 53 Co 17	8.16		Annealed		76 (525)		49 (340)		158		ASTM F 15 / AMS 7726-7728 DIN 17745 / S. E. W 385 AFNOR A54-301
HASTELLOY B-2 (N10665)	Ni BAL Cr 1.0 Mo 28 Mn 1.0 Fe 2.0 Si 0.10 Co 1.0 C 0.01		9.22		Annealed		132.5 (914)		57.5 (396)		228 (B-95)	ASTM B (ASME SB-) 333, 335, 619, 622, 626 AWS A 5.14, A 5.11
HASTELLOY C-276 (N10276)	Ni BAS W 4 Mo 16 Co 2.5 Cr 15.5 Mn 1.0 Fe 5.5 C 0.01		8.89		Annealed		114.9 (792)		51.6 (356)		184 (B-90)	ASTM B(ASME SB-) 574, 575, 619, 622, 626. DIN 17744, 17750, 17751, 17752. W Nr. 2.4819
HASTELLOY C-4 (N06455)	Ni BAL Co 2.0 Cr 16 Mn 1.0 Mo 15.5 Ti 0.7 Fe 3.0 C 0.01		8.64		Annealed		116.2 (801)		61.0 (421)		194 (B-92)	ASTM B(ASME SB-) 574, 575, 619, 622, 626 AWS A 5.14, A 5.11
HASTELLOY C-22 (N06022)	Ni Bal Cr 20-22.5 W 2.5-3.5 Co 2.5, C 0.01		8.69		Annealed		116.3 (802)		58.5 (403)		184 (B-90)	ASTM B(ASME SB-) 574, 575, 619, 622, 626 AWS A 5.14, A 5.11
HASTELLOY G (N06007)	Ni BAL Co 2.5 Cr 22 Cb + Ta 2 Fe 19.5 Cu 2 Mo 6.5 Mn 1.5 W 1 Si 1		8.30		Annealed		102.0 (703)		46.2 (319)		161 (B-84)	ASTM B(ASME SB-) 581, 582, 619, 622, 626 AWS A 5.14, A 5.11
HASTELLOY G-3 (N06985)	Ni BAL Co 5 Cr 21-23.5 Cu 1.5-2.5 Ne 18-21 W 1.5 Mo 6-8 Si 1 Mn 1 C 0.015		8.30		Annealed		99.0 (683)		44.0 (303)		158 (B-83)	ASTM B(ASME SB-) 581, 582, 619, 622, 626 AWS A 5.14, A 5.11
HASTELLOY G-30 (N06030)	Ni BAL Mo 5.0 Cr 29.5 W 2.5 Fe 15.0 Mn 2.0 Cu 1.7 Co 5.0 Si 1.0		8.22		Annealed		100 (690)		47 (324)		176 (B-88)	ASTM B(ASME SB-) CODE CASE 1979
HASTELLOY X (N06002)	Ni BAL Co 1.5 Cr 22 Si 1 Fe 18.5 Mn 1 Mo 9 W 0.6 C 0.1 Al 0.5 Ti 0.15		8.22		Annealed		109.5 (755)		55.9 (385)		194 (B-92)	ASTM B (ASME SB-) 435, 572, 619, 622, 626, AMS 5390, 5536, 5798, 7237 AWS A 5.14, A 5.11
ALLOY 20 (N08020)	Ni 35 Mo 2.5 Fe 37 Cr 20 Cu 3.5		8.0		Annealed		90 (620)		45 (310)		183 (B-90)	ASTM B (ASME SB-) 462, 463, 464, 468, 472-474
NICKEL 200 (N02200)	Ni 99.6 C 0.15 MAX		8.89		Annealed		55-80 (380-550)		15-30 (100-210)		90-120	ASME SB 160, 161, 162, 163 ASSTM B 160, 161, 162, 163, 366
NICKEL 201 (N02201)	Ni 99.6 C 0.02 MAX		8.89		Annealed		55-80 (380-550)		15-30 (100-210)		90-120	ASME SB 160, 161, 162, 163 ASTM B 160, 161, 162, 163, 366 AMS 5553

*    Hastelloy는 Cabot Corp상의 Trademark이고 Monel, Inconel, Incoloy는 INCO상의 Trademark이다.

4.1.2       용접, 접합성

Nickel합금은 면심 입방 구조 (FCC)를 나타내고, 용접금속은 고온균열을 발생하기 쉽다.  또 기공이 발생하기 쉽기 때문 용접시 주의하여야 한다.

 

(1)  고온 균열

Nickel합금의 용접시에는 응고균열이 문제로 된다.  이것은 응고시에 저융점의 액상 Film이 입계부에 형성되어 수축함에 따라 균열을 발생하는 것으로 S, P, Pb 등 저융점의 금속이 원인이다.

 

(2)  기공

개선부의 유지, 산화물, 도료 등의 이물질이 존재하므로 고온균열의 원인으로 될 뿐만 아니라, 기공의 원인으로도 된다.  또 보호가스 유량이 부족할 경우, 또 과대한 경우도 발생하기 때문 주의를 요한다.

 

 

4.1.3       용접, 접합방법

(1)  시공방법

동(Cu)과 마찬가지 방법이 Ni 및 Nickel합금의 용접에서도 적용된다.

Table ?에 각종 Nickel합금의 접합법 여부에 대해서 정리하였다.

 

Table ?.  Nickel 및 Nickel합금과 적용 용접법

합 금 명	SMAW	GTAW	GMAW	SAW	EBW	가스용접
NICKEL 200	○	○	○	○	○	○
NICKEL 201	○	○	○	○	○	○
MONEL 400	○	○	○	○	○	○
MONEL K500	○	○	○	○	○	○
INCONEL 600	○	○	○	○	○	○
INCONEL 601	○	○	○	○	○	○
INCONEL 800	○	○	○	○	○	○
INCONEL 825	○	○	○	○	○	○
INCONEL 901	○	○	○	○	○	○
HASTELLOY- B	○	○	○	○	○	○
HASTELLOY- C	○	○	○	○	○	○
HASTELLOY- F	○	○	○	○	○	○
HASTELLOY- G	○	○	○	○	○	○
HASTELLOY- N	○	○	○	○	○	○

 

 

1)  불활성가스 아아크 용접

TIG 및 MIG 용접에서는 보통 보호가스로서 Ar (또는 Ar + He)이 이용되기 때문, 와이어 성분이 그대로 용착 금속으로 된다.
특히 Al, Ti 등 산소와 결합하기 쉬운 원소를 많이 함유한 합금에서는 주로 TIG 용접이 행해진다.  용접성, 용접부 성능 면에서 가장 신뢰성이 높고, 각종 Nickel합금에 널리 이용되는 용접 방법이다.

 

2)  피목 아아크 용접

비교적 용이하게 할 수 있는 방법이지만 산소화 결합하기 쉬운 원소를 다량 함유한 경우에는 그 소모가 격심하여 잘 사용되지 않는다.  INCONEL , MONEL, HASTELLOY-합금 등의 용접, 육성용접 등에 사용된다.

 

3)  SAW

용접시에는 용접 입열을 억제하기 위해 예열 및 패스간 온도도 낮게 유지하여 고온균열을 방지할 필요가 있다.
INCONEL  및 MONEL 금속의 자동용접 및 Band Arc 육성용접 등이 행해진다.

 

4)  전자빔 용접

열집중성이 좋고 변형 발생이 적고, 고능률 용접이 가능하기 때문 항공기 엔진 등 내열합금의 용접에 적용된다.

 

가스 쉴드 아아크 용접재료 및 피목 아아크 용접봉이 규격화되고 있고, 기본적으로 모재와 같은 성분의 것이 용접되고 있다.

그러나 석출 경화형 재료에는 용접성이 떨어지는 것이 많다.

용접시에는 고온 균열 방지를 위해 일반적으로 예열은 행하지 않지만, 용접 입열을 억제할 필요가 있다.

 

(2)  이종 금속의 용접

Stainless Steel과 탄소강 또는 저합금강과의 용접에 거의 Inconel 용접재료가 사용되고 있다.  이것은 용접금속 조직이 이들 재료의 희석을 받아도 인정되고 용접이 용이하기 때문이다.

 

1)  Inconel은 탄소의 고용도가 낮아 고온에서 장시간 사용 및 열처리하여도 침탄, 탈탄 반응이 생기기 힘든다.

 

2)  Inconel의 열팽창계수가 Austenite계 Stainless Steel과 탄소강의 중간정도이고, 반복가열에 강하다.

 

이종금속 용접의 대표적인 조합 및 사용용접재료 예를 표4에 표시한다.

조  합  재  료		적용 용접재료
MONEL 400	탄소강 SUS 304 70/30 큐프로NICKEL HASTELLOY- B	Ni, NiCu Ni, NiCr, NiCrFe NiCu, CuNi Ni
NICKEL 200	탄소강 SUS 304 MONEL 400 70/30 큐프로NICKEL HASTELLOY- B	Ni, NiCu Ni, NiCr, NiCrFe NiCu, Ni Ni, CuNi NiCr, NiCrFe
INCONEL  600 (INCOLOY 800)	탄소강 SUS 304 MONEL 400 NICKEL 200 70/30 큐프로NICKEL HASTELLOY- B	NiCr, NiCrFe NiCr, NiCrFe NiCr, NiCrFe Ni, NiCr Ni NiCr, NiCrFe