오버레이 용접기술은 내마모성, 내식. 내산화성, 내충격성, 내소부성, 내열성 등이 요구되는 합금의 용접재료를 모재 표면층에 균일하게 용착시킴으로서 모재 표면 성질을 향상시키고자 하는 표면개질의 방법으로 모재의 표면에 요구되는 개질층을 얻을수 있다.
그 결과로서 가혹한 사용 조건하에서 오랜시간 설비를 가동해야하는 설비부품의 경우에는 오버레이 용접에 의한 표면개질 및 보수방안이 매우 효과적으로 활용되고 있다.
오버레이 용접기술은 20세기에 들어오면서부터 공업 선진국을 중심으로 급속한 산업화가 진행되어지면서 본격적으로 개발되어 석유화학설비, 광산설비, 발전설비, 제철설비, 시멘트설비, 제지설비 등 광범위하게 적용되어 발전되어 왔다.
오버레이 용접의 사용상 효과는 △내마모성, 내열성, 내식성 향상으로 설비수명 연장효과 △모재 재생(반복) 사용가능으로 원가절감 효과 △설비 휴지시간 감소로 생산성 증대 효과 △설비 예비품 및 설비비 원가절감 효과 등이 있다.오버레이 용접기술의 국내산업 적용은 1970년초부터 Stoody사(미국)의 오버레이 용접재료가 국내 대리점을 통하여 판매되기 시작하여 1973년 포항제철소가 준공되면서 한국단열(현 케이아이씨 전신) 제철소 소결공장 HOT CRUSHER Grizzly Bar, Rotor Blade를 Stoody사 고Cr 내마모 육성 용재인 Flux Cored Wire를 사용 반자동 오버레이 용접을 시작으로 국내 중화학 공업의 발전과 더불어 제철설비, 화력발전설비, 석유화학설비, 시멘트설비 등 발전하게 되었다.현재 국내에서 수입되고있는 오버레이 용접재료 공급사를 살펴보면 Stoody사(미국) Mckay사(미국), Vautid사(독일), Corodour사(독일), NittesHard사(일본), Fujico사(일본), 등 세계적인 오버레이 용접재 메이커가 공급되어 왔으며 우리나라 용접재 메이커로서는 현대용접봉, 세아, 조선선재, 고려용접봉, 정원산업 등이 대등한 기술력으로 약진하고 있다. 오버레이 용접기술의 응용분야로 제철설비의 경우는 철강원료를 처리하는 철광석, 소결광, 코크스, 석회설비 등 제선설비(고로공장, 소결공장, 코크스공장, 원료공장), 고온의 용강을 처리하는 제강공장, 연주공장 등 특히 연속주조설비의 가이드 롤, 그리고 주편을 열간압연 공정의 압연 롤, 후판 롤, 냉간압연 롤 등 고경도 롤, 육성용접에 사용되고 있다일반 산업설비에서 오버레이 용접을 실시하여 사용하고 있는 시멘트제조설비의 크링커(Clinker)를 분쇄하는 타이어 롤(Tire Roll), 화력발전소의 발전 연료인 석탄을 분쇄하는 롤 그라인딩, 그리고 세라믹 분말을 제조하기 위한 분쇄 롤 등의 경우에는 극심한 하중이 걸리면서 괴재 분쇄의 경도값이 대체로 높기 때문에 롤 표면의 마모가 급속도로 진행된다.이들 분쇄 롤의 경우 초기에는 내마모 주조품(고망간강, Ni-Cr강, 고Cr주철 등이 사용되어 왔으나 크롬탄화물계 또는 6~7% Ti를 함유한 내마모재를 사용한 오버레이 용접이 적용됨에 따라 사용수명이 2.5~3배이상의 획기적으로 개선되었다. 분쇄 롤의 수명 증가는 롤 교체비용의 절감 뿐만아니라 분쇄 효율의 향상으로 생산성이 증가됨에 따른 경제적 이익이 훨신 크기 때문에 내마모성이 보다 우수한 제품의 사용이 요구되고 있다.따라서 내마모성 개선을 위한 새로운 합금계의 개발은 오버레이 용접법의 적용으로 기존의 주,단조법의 제조 한계를 벗어난 합금설계가 가능하므로 보다 용이하게 이루어 질수 있다.1970년초부터 오버레이 용접기술은 NittesHard사(일본), Fujico사(일본) 등 기술도입으로 정착이 잘되었으나 현재는 국내 중화학 장치산업의 신설 및 증설에 따른 오버레이 용접의 수요의 증가는 크게 기대되지 않고 있어 연구개발을 통한 신기술 개발로 새로운 수요창출이 요구되는 시점이다. 오버레이 용접기술의 적용 및 기술개발은 우수한 품질의 경쟁력있는 오버레이 용접재료 개발과 제조업 생산성 향상이 요구되는 용접 시공기술의 개발, 오버레이 용접기술 적용을 위한 새로운 수요개발 측면에서 이루어저야 한다.특히 △내마모성, 내충격성, 내마멸성, 내소부성, 내식. 내산화성 등 복합 물성을 갖는 합금 재료개발 △오버레이 용접부 크랙이 발생하지 않는 고경도 내마모성 합금개발 △고기능 오버레이 용접재 개발을 위한 원료분말, 용접와이어, 플럭스 재조기술 개발이 요구되고 있다. 끝으로 오버레이 용접재료의 국산화 개발로 경쟁력을 확보하고 신제품 개발과 원가절감 노력은 수출을 위한 경쟁력 확보의 필수조건이라 할 수 있다. 그러나 국내 오버레이 용접 시공업체의 영세성과 기술개발과 전문인력 육성에 과감한 투자 부족은 향후 오버레이 용접분야의 발전을 어둡게하는 주요 원인이다.박병호 교수 대한민국산업현장(재료)
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