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D1.1:2025에 따라 PWHT가 필요한 경우

PWHT는 D1.1에 의해 자동으로 요구되지 않습니다. 계약 문서에 명시되어야 합니다. 명시된 경우, Clause 5.9에 따라 사전 인증되거나 사전 인증된 WPS 프레임워크 외부에서 적용되는 Clause 7.8 응력 완화 요구사항일 수 있습니다.

엔지니어는 용접으로 인한 잔류 응력을 줄여야 할 때 PWHT를 지정합니다 — 일반적으로 치수 안정성, 응력 부식 균열 민감성 또는 재료 서비스 요구사항이 필요한 응용 분야에서 그렇습니다. D1.1은 PWHT를 유발하는 서비스 조건을 정의하지 않습니다. 그 판단은 기록 엔지니어에게 있습니다. D1.1은 PWHT가 필요할 때 절차를 정의합니다.

Clause 5.9 — PWHT 사전 인증

PWHT를 사용하는 WPS는 다음 다섯 가지 조건이 모두 충족될 때만 Clause 5.9에 따라 사전 인증됩니다:

(1) 항복 강도 — 모재의 최소 지정 항복 강도가 50 ksi [345 MPa]를 초과하지 않습니다.

(2) 강철 유형 — 강철이 담금질 및 템퍼링(Q&T), 담금질 및 자가 템퍼링(QST), 열기계 제어 공정(TMCP) 또는 강화된 기계적 특성을 생성하기 위해 냉간 가공되지 않았습니다. 이러한 야금학적 조건은 고온에 민감하며 PWHT가 이를 저하시킬 수 있습니다.

(3) CVN 요구사항 — WPS가 Charpy V-노치(CVN) 노치 인성 요구사항을 충족할 필요가 없습니다. PWHT는 특정 자격 시험을 요구하는 방식으로 용접 금속의 인성을 변경할 수 있습니다.

(4) 용접 금속 데이터 — 용가재 제조업체 또는 이전 자격 시험에서 PWHT 후 조건에 대한 용접 금속 기계적 특성 데이터를 사용할 수 있습니다.

(5) 절차 준수 — PWHT는 Clause 7.8에 따라 수행됩니다.

이 다섯 가지 조건 중 하나라도 충족되지 않으면, WPS는 Clause 4에 따라 시험을 통해 자격을 부여해야 합니다.

Clause 7.8.1 — PWHT에 권장되지 않는 강철

Q&T, QST, 석출 경화(PH) 및 TMCP 강철은 Clause 7.8.1에 따라 PWHT에 권장되지 않습니다. PWHT의 고온은 이러한 강철이 달성하도록 제조된 야금학적 조건을 변경하여 항복 강도, 인장 강도 또는 충격 인성을 최소 지정 값 이하로 감소시킬 수 있습니다.

이러한 강철 유형에 PWHT가 필요한 경우, 절차는 강철 제조업체의 권장 사항에 따라 개발되어야 하며 엔지니어의 승인을 받아야 합니다. 이러한 강철에는 사전 인증된 Clause 5.9 경로를 사용할 수 없으며 — 자격 시험이 필요합니다.

Clause 7.8.2 — PWHT 절차 요구사항

PWHT 절차는 서면으로 작성되어야 하며 Clause 7.8.2에 따라 다음 요소를 포함해야 합니다:

대체 PWHT (Clause 7.8.3.3)

Table 7.3에 따라 더 긴 유지 시간으로 더 낮은 온도가 허용됩니다. 이는 표준 1100°F [600°C] 유지 온도를 달성할 수 없거나 재료에 해로울 경우 유연성을 제공합니다. Table 7.3의 대체 온도-시간 조합은 정확히 따라야 합니다 — 온도가 표준 범위 이하로 감소함에 따라 유지 시간이 증가합니다. 이 경로는 용광로 온도 정밀도가 제한적인 현장 열처리에 유용할 수 있습니다.

다중 표준 PWHT 비교

PWHT 요구사항은 용접 코드마다 크게 다릅니다. 온도 범위, 유지 시간, 필수 대 선택적 특성은 코드의 범위 및 다루는 재료에 따라 다릅니다.

ASME VIII PWHT (UCS-56)

D1.1과 달리, ASME Section VIII Division 1은 많은 재료/두께 조합에 대해 PWHT를 의무화합니다 — 엔지니어가 별도로 지정할 필요가 없습니다. UCS-56은 P-번호, 공칭 두께 및 최소 예열 온도에 따라 PWHT 요구사항을 결정하는 표를 제공합니다. P-번호 1 탄소강의 경우, UCS-56(b)에 따라 면제되지 않는 한 일반적으로 1.5인치(38mm)를 초과하는 두께에 대해 PWHT가 필요합니다. P-번호 3 이상의 합금강의 경우, PWHT 임계값이 더 낮으며 — 종종 모든 두께에 대해 필요합니다.

ASME VIII은 또한 특정 조건이 충족될 때 PWHT 면제를 허용합니다. 여기에는 최대 탄소 함량 제한, 최소 온도 이상의 예열 유지, 저수소 용접 금속을 생성하는 특정 용가재 사용이 포함됩니다. 이러한 면제는 UCS-56에 신중하게 정의되어 있으며 제작 기록에 문서화되어야 합니다.

Cr-Mo 및 P91 강철용 PWHT

크롬-몰리브덴 강철(P-번호 4, 5A, 5B) 및 9Cr-1Mo-V 강철(P-번호 15E)은 거의 모든 건설 코드에서 PWHT를 요구합니다. PWHT 매개변수는 재료별이며 정밀하게 제어되어야 합니다:

• P-Number 4 (1-2% Cr): 코드 minimum 1,200°F (650°C) per UCS-56-3, 1 hr/inch. Mandatory for all thicknesses (with limited exemptions for thin-wall pipe ≤5/8 in).
• P-Number 5A/5B/5C (2.25-9% Cr): Code minimum 1,250°F (675°C) per UCS-56-4, 1 hr/inch. Mandatory for all thicknesses (with limited exemptions for thin-wall pipe ≤5/8 in with ≤3% Cr).
• P-Number 15E (P91): Code minimum 1,300°F (705°C) per ASME VIII UCS-56-11. Industry best practice narrows to 1,350–1,425°F for optimal toughness. Maximum depends on filler Ni+Mn content (1,455°F max for Ni+Mn ≤1.0%). Hold 2 hr minimum. The 1,300–1,350°F range is code-legal but produces inferior toughness.

주요 내용

• D1.1 PWHT is optional — only required when specified in contract documents. ASME VIII makes it mandatory based on material and thickness.
• D1.1 specifies both heating and 냉각 속도 limits (400/500°F per hour divided by thickness) — ASME VIII does not mandate specific rates.
• P91 PWHT is critical — code minimum is 1,300°F (UCS-56-11), best practice is 1,350–1,425°F. Errors in either direction cause in-service failures that may not be detectable by NDE.
• Alternative lower-온도 PWHT is allowed by both D1.1 (Table 7.3) and ASME VIII (UCS-56) with longer holding times.

"PWHT는 구조물 제작에서 가장 흔하게 과도하게 지정되고 제대로 이해되지 않는 요구사항입니다. D1.1에 따르면, 계약 문서에 명시되지 않으면 재료 두께에 관계없이 필요하지 않습니다."

D1.1:2025 Clause 5.9 defines PWHT as a prequalified condition only when specified by the Engineer in the contract documents

AWS D1.1/D1.1M:2025 및 ASME BPVC VIII-1의 참조 데이터. AWS 또는 ASME와 관련이 없습니다.