밸브 트림 별 용접 방식 정리 – 하드페이싱 종류와 적용 부위

밸브 트림별 용접 방식

밸브 트림(TRIM)은 유체가 직접 닿는 핵심 부품으로, 내마모성, 내식성, 고온·고압 대응력을 강화하기 위해 스텔라이트(Stellite)와 같은 재료를 표면에 용접하는 방식이 자주 사용됩니다. 이를 하드페이싱(hardfacing) 또는 '표면 경화 용접'이라고 부르며, 제조뿐 아니라 밸브 수리(Repair) 공정에서도 핵심입니다.

이번 글에서는 밸브 트림 부위별로 어떤 용접 방식이 쓰이는지, 그리고 각 용접 공정의 특징과 장단점을 자세히 정리해보겠습니다.

1. 하드페이싱이란?

하드페이싱(hardfacing)은 금속 표면에 내마모성 재료를 덧붙이는 용접 기법으로, 특히 밸브에서는 시트(Seat), 디스크(Disc), 스템(Stem Guide), 게이트 면(Gate face) 등에 적용됩니다. 주로 스텔라이트(Stellite), 크로메이트 합금, 니켈기 합금, WC(텅스텐 카바이드) 등이 사용됩니다.

2. 밸브 트림 적용 부위 예시

• 시트(Seat) – 밀봉 부위, 유체 충격을 받음
• 디스크(Disc / Plug) – 마모, 침식, 좌굴에 취약
• 게이트(Gate Valve의 Disc) – 슬라이딩 마모 심함
• 스템 Guide 부위 – 축 방향 마모 발생

3. 밸브 트림 용접 방식 종류

1️⃣ TIG 용접 (GTAW – Gas Tungsten Arc Welding)

• 특징: 아르곤 가스를 사용한 고정밀 용접
• 적용: Stellite 6/12 표면 용접에 가장 흔히 사용
• 장점: 정밀하고 깨끗한 용착, 표면 평활도 우수
• 단점: 숙련도 요구, 속도 느림

2️⃣ PTA 용접 (Plasma Transferred Arc)

• 특징: 플라즈마 아크를 이용한 분말 금속 용착
• 적용: 고내마모 트림 부품 (디스크, 시트 등)
• 장점: 조직 미세하고 치밀, 강한 접착력
• 단점: 장비 고가, 설비 복잡

3️⃣ OAW (Gas Welding) – 가스 용접

• 특징: 산소/아세틸렌을 이용한 고온 융착
• 적용: 소형 밸브 수리 시 현장 적용
• 장점: 장비 간단, 이동성 우수
• 단점: 열 변형 크고, 품질 편차 있음

4️⃣ 레이저 클래딩 (Laser Cladding)

• 특징: 레이저로 표면에 금속 분말을 용융 코팅
• 적용: 고정밀 밸브, 화학/원자력용 트림
• 장점: 열 영향 최소, 마모 저항력 극대화
• 단점: 고비용, 고정형 설비 필요

4. 트림 번호와 용접 방식 예시

Trim No.	재질	적용 용접 방식	적용 부위
Trim 5	Stellite	TIG, PTA	Disc, Seat
Trim 10	Stellite 전면 적용	PTA, 레이저	전체 마모부위
Trim 16	316SS + Stellite	TIG, OAW (현장 수리)	시트면, 접촉면
Custom	WC 기반 하드페이싱	레이저 클래딩	슬러리, 샌드라인

5. 밸브 트림 용접 시 유의사항

• 기재 재질과 호환성: SUS, WCB 등 본체 재질 확인 필수
• 열 영향 관리: 변형 및 크랙 방지 위한 예열/후열 필요
• 정밀 가공 전제: 용접 후 연삭, 연마 가공 필수
• WPS(PQR) 준수: 표준 용접절차에 따른 품질 확보

마무리하며

밸브 트림 부품은 열, 마모, 부식에 가장 먼저 노출되는 영역인 만큼, 그 재질과 가공 방식, 그리고 하드페이싱 용접 품질이 매우 중요합니다. 오늘 소개한 TIG, PTA, 레이저 용접 등 다양한 방식 중에서, 현장의 조건과 비용, 정밀도 요구에 맞는 방법을 선택하시길 바랍니다.