[열처리 기초] 용접 품질을 좌우하는 Pre-Heating(예열)의 중요성과 현장 적용 사례

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🔥 용접 전 반드시 필요한 공정, Pre-Heating(예열)이란?

열처리 공정 중 가장 기본이면서도 중요한 단계가 바로 **Pre-Heating(예열)**입니다.
이 과정은 단순히 금속을 ‘데우는 것’이 아니라, 용접 품질과 구조 안정성을 좌우하는 핵심 단계라고 할 수 있습니다.
이번 글에서는 Pre-Heating의 개념부터 목적, 그리고 실제 현장 적용 사례까지 함께 살펴보겠습니다.


✅ Pre-Heating이란?

**Pre-Heating(예열)**은 용접을 하기 전에 모재(母材)를 일정 온도로 미리 가열하는 공정입니다.
용접 시 급격한 온도 변화가 발생하면 금속 내부에 열응력이 집중되고,
이로 인해 **균열(crack)**이나 **변형(distortion)**이 생길 수 있습니다.

이를 방지하기 위해, 용접 전 미리 금속의 온도를 올려
열의 이동을 완화하고 수소 확산을 억제하는 것이 Pre-Heating의 핵심 목적입니다.


⚙️ 왜 예열이 필요한가?

예열은 용접 품질뿐 아니라, 안전성과 수명에도 직접적인 영향을 미칩니다.

  1. 열 충격 완화
    용접부와 모재의 온도 차이를 줄여 급격한 수축으로 인한 균열을 방지합니다.
  2. 수소 취성 방지(Hydrogen Embrittlement)
    예열을 통해 수소의 확산 속도를 늦추어 미세균열을 예방합니다.
  3. 균일한 냉각 유도
    용접 후 서서히 냉각되도록 만들어 금속 조직을 안정화합니다.

🔍 실제 현장 적용 사례

🏗️ 1. 플랜트 배관 용접 현장

플랜트 배관은 다양한 합금강이 사용되며, 고온·고압 환경에서 운영됩니다.
예열이 부족하면 용접부 주변이 급격히 냉각되어 균열이나 누설 위험이 발생할 수 있습니다.
유진열처리는 배관 두께와 재질별 온도 기준(100~250℃)을 관리하며,
현장 열전대 모니터링으로 실시간 온도 제어를 수행합니다.


⚓ 2. 해상풍력 하부구조물 제작

해상풍력 하부구조물(자켓·모노파일 등)은
두께가 100mm를 넘는 대형 구조물이 많습니다.
예열이 제대로 이루어지지 않으면 용접층 사이의 응력 집중으로 내부균열이 발생할 수 있습니다.

유진열처리는 대형 예열기와 적외선 히터 시스템을 이용해
100~150℃의 균일 예열을 구현하며,
실제 프로젝트에서 균열률 0%를 달성했습니다.


🔩 3. 압력용기 및 고장력강 구조물

압력용기나 보일러와 같은 고강도 구조물은
예열 부족 시 용접부 파단으로 이어질 수 있습니다.
예열은 이러한 위험을 차단하고,
후속 PWHT(Post Weld Heat Treatment) 효과를 극대화합니다.


💡 예열 온도 기준

재질 종류예열 온도 범위비고
탄소강 (Carbon Steel)50~150℃일반 구조물
저합금강 (Low Alloy Steel)100~250℃두께에 따라 조정
고합금강 (High Alloy Steel)150~350℃수소 확산 억제 목적

유진열처리는 ASME, AWS, KS 등 국제 규격을 기준으로
현장 조건에 맞춘 예열 계획서를 수립하고 있습니다.


🧰 유진열처리의 Pre-Heating 서비스 특징

  1. 현장 맞춤형 장비 운영
    • 이동식 전기히터 및 가스버너 예열기
    • 다중 열전대 자동 제어 시스템
    • 실시간 온도 로깅 지원
  2. 예열~후열처리(PWHT)까지 일괄 수행
    하나의 팀으로 공정을 연결해 품질 편차를 최소화합니다.
  3. 숙련된 기술진과 검증된 실적
    해상풍력, 플랜트, 조선, 발전 등
    다양한 산업군에서 쌓은 실무 경험을 보유하고 있습니다.

🌐 마무리하며

Pre-Heating은 단순한 ‘준비 단계’가 아닙니다.
용접부 품질과 구조 안정성, 전체 공정의 완성도를 결정짓는 핵심 열처리 공정입니다.
유진열처리는 풍부한 현장 경험과 기술력으로
고객의 프로젝트 환경에 맞춘 최적의 예열 솔루션을 제공합니다.

정확한 온도, 균일한 품질, 그리고 안전한 결과.
이것이 유진열처리의 Pre-Heating 철학입니다.


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