용접 후 전체적인 응력 제거 열처리가 헤드의 냉간 성형 이후에 이루어지는 열처리를 대체할 수 있을까?

성능과 표준 측면에서 모두 실현 가능합니다.

냉간 성형된 타원형 헤드의 열처리는 GB25198 표준의 6.4.5.1 조항에 명시된 규정을 준수해야 합니다.

열처리가 필요한지 여부는 GB25198 표준의 6.4.5.1 조항에 명시된 규정에 따라 판단할 수 있습니다. 하지만 해당 장비가 용접 후 전체적인 응력 제거를 위한 열처리를 받는 경우라면, GB25198 표준의 6.4.5.1 조항에 따라 반드시 수행해야 하는 응력 제거 열처리 과정은 용접 후 전체적인 열처리로 대체될 수 있습니다. 물론, 이러한 전체적인 열처리는 밀봉 부분의 응력 제거를 위한 열처리 요건도 충족해야 합니다.

이 용기의 덮개 명목 두께는 20mm이지만, 투입되는 재료의 두께에 따라 달라집니다. 일반적으로는 22mm가 되며, 이 경우 냉간 성형으로 인한 변형률이 5%를 초과하므로 성능을 회복시키기 위한 열처리가 필요합니다.GB150 규정에 따르면, 용접 후 열처리는 성능 회복을 위한 열처리를 대체할 수 없습니다.비교해 보면, 이 헤드를 열성형한 후 정화처리를 하는 것과 냉성형한 후 성능 회복을 위한 열처리를 하는 것은 비용에 큰 영향을 미치지 않습니다.

많은 제조업체들이 그렇게 하고 있어요. 정열 처리 대신 전체 열처리를 사용하는 거죠.사실 이 두 가지 열처리의 기능은 다르며, 달성하는 목적도 다릅니다.전체 열처리는 소냉 열처리로, 주로 용접부의 잔류응력을 제거하는 것이며, 용광로 내에서 냉각되고 가열 온도도 다릅니다；정화는 재료의 기계적 성능을 회복시키는 과정으로, 공냉 방식입니다.

냉간 성형된 헤드의 경우, 입구 부분의 변형량이 매우 크며, 내부 응력과 가공 경화 현상이 존재합니다!모재나 성형된 헤드의 강도가 높고 응력이 큰 경우, 실린더와 용접할 때 변형이나 균열과 같은 문제가 발생하기 쉽으므로, 헤드를 성형한 후 어닐링 처리를 하는 것이 바람직합니다.Q245R 재질의 경우, 앞서 언급한 문제들이 훨씬 줄어듭니다. 만약 헤드 성형과 장비 제작 사이의 시간적 여유가 매우 적은 상황이라면, 비용을 절감하기 위해 열처리를 함께 진행하는 것이 바람직합니다.

1. 냉간 성형의 경우, 헤드의 열처리를 대체하여 최종적인 전체 열처리를 적용할 수 있습니다； 2. 열성형의 경우, 성형에 필요한 온도가 얼마인지 확인해야 합니다. 만약 그 온도가 정화 온도보다 높다면, 헤드 부분은 별도로 재료의 기계적 특성을 회복시키는 정화 열처리를 거쳐야 합니다；열성형 온도가 정화 온도보다 낮은 경우, 장비에 최종적으로 전체적인 열처리만 시행하면 됩니다.

이 게시글은 마지막으로 thinker21이 2016-12-28 15:53에 수정했습니다. 냉간압연

여러분의 답변들을 자세히 살펴보니 모두 매우 타당했습니다. 그래서 다시 표준 규격을 확인하며 이 문제에 대해 더 깊이 이해해 보았습니다: 첫째, GB/T25198-2010「압력용기 헤드」의 (6.4.5.1항에 따르면, 전체 판을 이용해 성형하거나 먼저 판들을 조립한 후 성형하는 강철로 만든 구형, 타원형, 원반형 헤드 및 평평한 바닥을 가진 헤드의 경우, 냉간 성형 후에 열처리를 해야 합니다.) 여기서는 표준에서 어떤 열처리를 사용할지 명시되어 있지 않으며, 우리의 기존 이해에 따르면 응력 제거 열처리입니다. 二、GB150-2011의 8.1.1항에 따르면, 강판을 이용해 성형된 압축 부품의 경우, 다음 a)~e) 중 어느 하나의 조건을 충족하고, 동시에 변형률이 표 4에 명시된 범위를 초과할 때(탄소강 및 저합금강, 그리고 기타 재료의 경우 변형률이 5%를 초과하는 경우), 성형 후에 해당 처리를 통해 재료의 성능을 회복시켜야 합니다. a) 극도로 또는 고도로 유해한 물질을 담은 용기； b) 스트레스 부식이 있는 용기로 표시된 도면； c) 탄소강, 저합금강, 성형 전 두께가 16mm 이상인 경우； d) 탄소강 및 저합금강의 경우, 성형 후의 두께 감소율이 10%를 초과할 때.
e) (1번 오류정정표에서 삭제됨)

III. GB150-2011 표준에 따른 8.1.1조의 해석:
1. 냉간 성형된 압축 부품의 경우, 변형률을 통해 냉간 가공으로 인한 경화 정도를 측정한다. 서로 다른 재질의 압축 부품들이 성형된 후, 그 변형률이 일정 수치에 도달하면 성형 후에 재료의 성능을 회복시키기 위한 열처리가 필요하다. 여기서 “재료의 성능을 회복시키기 위한 열처리”란 다음을 의미한다:
a) 탄소강 및 저합금강의 경우, 재결정 온도에서의 어닐링을 통해 잔류응력이나 변형에 의한 경화와 같은 부정적인 영향을 제거하는 것을 말한다.재결정이란, 소냉 온도가 충분히 높고 시간이 충분히 길 때, 변형된 금속이나 합금의 미세조직 내에서 응력이 없는 새로운 결정들, 즉 재결정 핵이 생성되는 현상입니다.새로운 결정들이 계속 성장하여, 원래의 변형된 조직이 완전히 사라지고, 금속이나 합금의 성능도 현저하게 변화하는 이 과정을 재결정이라고 합니다.여기서, 새로운 결정립이 생성되기 시작하는 온도를 시작 재결정 온도라고 하며, 미세조직 전체가 새로운 결정립으로 대체되는 온도를 종료 재결정 온도 또는 완전 재결정 온도라고 합니다.재결정 과정이 일어나는 온도 범위는 합금의 성분, 변형 정도, 원래의 결정 크기, 어닐링 온도와 같은 요인들에 의해 영향을 받습니다. 실제로는 재결정이 시작되는 온도와 끝나는 온도의 산술 평균값을 금속이나 합금의 열적 안정성을 나타내는 지표로 사용하는데, 이를 재결정 온도라고 합니다. b) 오스테나이트, 페라이트, 이중상 스테인리스강과 같은 고합금 강의 경우, 냉간 성형 과정에서 변형률에 따라 금속 조직에도 다양한 변화가 생기기 때문에, 일반적인 응력 제거 열처리만으로는 재료의 성능(기계적 성능, 내식성 등을 포함)을 회복시킬 수 없습니다. 따라서 보통은 원자재의 상태 그대로 열처리를 실시하여 재료의 성능을 회복시키는 것이 필요합니다. 요약하자면 다음과 같습니다: 1. 헤드의 변형률이 5%를 초과하지 않는 경우(탄소강 및 저합금강의 경우), GB150 규정에 따라서는 별도의 열처리가 필요하지 않습니다. 하지만 GB/T25198 규정에 따르면 열처리가 필요합니다. 제 생각에는 응력제거 열처리로 충분할 것입니다. 만약 장비에서 용접 후 전체적인 응력제거 열처리를 요구한다면, 냉간 성형 헤드에 대한 열처리 대신 용접 후 응력제거 열처리를 사용할 수 있습니다. 2. 만약 헤드의 변형률이 5%를 초과하고(탄소강 및 저합금강의 경우), 재료의 두께가 16mm를 초과하거나 벽두께가 10% 이상 얇아진 경우에는 GB150의 규정에 따라 재결정 온도에서의 어닐링 처리가 필요합니다. 이는 냉간 성형으로 인한 가공경화 현상을 완화시키고 동시에 응력을 제거하기 위함입니다. 이때에는 헤드의 모재를 확인할 수 있는 시험편이 있어야 합니다.이때, 장비의 용접 후 스트레스 해소를 위한 열처리는 헤드의 냉간 성형 이후에 이루어지는 재결정 온도 처리를 대체할 수 없습니다. 3. 이때 또 다른 의문이 생겼습니다. 왜 표준적인 처리 과정이 이렇게 오랜 시간이 걸리는 동안에도, 사람들은 재결정 온도를 이용한 소결 처리의 중요성을 제대로 인식하거나 이해하지 못했을까요?

이 게시물은 마지막으로 zxhslm에 의해 2016-12-30 08:54에 수정되었습니다. 냉간 가공으로 인한 경화 현상을 해소하기 위한 재료 성능 회복을 위한 열처리에 대해서는, 이세옥 교수님의 압력용기 설계 엔지니어 교육 자료에서 스트레스 제거를 위한 어닐링 처리나 정화 처리, 혹은 정화 처리 후 회화 처리를 사용할 수 있다고 설명되어 있습니다. 국내에서는 대체로 스트레스 제거를 위한 어닐링 처리가 사용됩니다.저는 원글 작성자의 의견이 타당하다고 생각합니다.