재료 및 용가재 분류
P-Number는 ASME Section IX에서 모재를 용접성(Weldability) 특성에 따라 분류한 번호입니다.
동일 P-Number 그룹의 재료는 유사한 용접 특성을 가지므로, 하나의 PQR로 같은 P-Number 내 다른 재료를 커버할 수 있습니다.
주요 P-Number 분류
| P-No. | 재료 | 대표 규격 |
|---|---|---|
| P-1 | 탄소강 | SA-36, SA-516 Gr.70 |
| P-3 | 합금강 (Cr ≤ ¾%) | SA-335 P1 |
| P-4 | 합금강 (¾% < Cr ≤ 2%) | SA-335 P11 |
| P-5A | 합금강 (2¼% ≤ Cr ≤ 3%) | SA-335 P22 |
| P-5B | 합금강 (5% Cr) | SA-335 P5 |
| P-8 | 오스테나이트 스테인리스강 | SA-312 TP304, TP316 |
| P-9A | 니켈강 (2¼% Ni) | SA-203 Gr.A |
| P-10I | 듀플렉스 스테인리스강 | SA-790 S31803 |
| P-21~25 | 알루미늄 합금 | — |
| P-41~49 | 니켈 합금 | — |
프로세스 엔지니어가 가장 자주 만나는 P-Number: P-1(탄소강), P-8(STS 304/316). 이 두 가지만 잘 알아도 실무의 80%를 커버합니다.
F-Number & A-Number
F-Number (용가재 분류) — 용가재를 용접 특성에 따라 분류
- F-1~F-6: 강(Steel)용 용가재
- F-21~F-25: 알루미늄용
- F-41~F-46: 니켈합금용
- 대표: E7018 → F-4, ER70S-6 → F-6, ER308L → F-6
A-Number (용착금속 화학성분 분류) — 용착금속의 화학 조성 분류
- A-1: 탄소강 용착금속
- A-8: 오스테나이트 스테인리스 용착금속
- A-9: 니켈 합금 용착금속
F-Number는 WPQ에서, A-Number는 PQR에서 주로 중요합니다.
Group Number
P-Number 내에서 더 세부적으로 분류한 것이 Group Number입니다.
예: P-1 Group 1, P-1 Group 2, P-1 Group 3
Group Number는 Supplementary Essential Variable입니다. 충격시험이 요구되는 경우에만 Group 변경 시 재인정이 필요합니다.
충격시험이 불필요한 경우, 동일 P-Number 내 Group 변경은 WPS만 수정하면 됩니다.
QW/QB-422에서 모재의 P-Number, Group Number를 확인합니다. 같은 P-No. = 호환 용접 가능.
QW-432에서 용가재의 F-Number를 확인. F-No.4(저수소 SMAW), F-No.6(솔리드 와이어) 등.
QW-442에서 용착금속 화학성분 분류. 충격시험 요구 시 A-Number도 Essential Variable.
P-No.와 F-No.를 교차 참조하여 WPS/PQR 인정 범위를 확인합니다.
전체 P-Number 1~49 — 그룹과 의미
P-Number는 용접성·금속학적 유사성에 따라 분류되며, 4가지 대분류로 나뉩니다.
| P-No | 재료 그룹 | 대표 강종 |
|---|---|---|
| P-1 | 탄소·저합금강 (Mn≤1.65%) | SA-36, SA-516 Gr.70, SA-106 Gr.B, A572-50 |
| P-3 | Cr ≤ ¾% 합금강 | SA-335 P1, ½Mo, ½Cr-½Mo |
| P-4 | ¾~2% Cr 합금강 | SA-335 P11 (1¼Cr-½Mo) |
| P-5A | 2¼~3% Cr 합금강 | SA-335 P22 (2¼Cr-1Mo) |
| P-5B | 5% Cr 합금강 | SA-335 P5 |
| P-5C | 9% Cr 합금강 (Grade 91) | SA-335 P91, P92 — 발전소 고온 배관 |
| P-6 | 마르텐사이트 STS | 410, 420 |
| P-7 | 페라이트 STS | 405, 430 |
| P-8 | 오스테나이트 STS | 304, 316, 321, 347 (대부분 STS) |
| P-9A/9B/9C | 2¼/3½/9% Ni 강 | 저온용 압력용기 |
| P-10A~10K | 듀플렉스·기타 합금강 | 2205 (P-10H Gr.1) |
| P-11A/11B | 9~36% Ni 합금강 | 극저온용 |
| P-21~25 | 알루미늄 합금 | 5083, 6061 |
| P-31~35 | 동·동합금 | C70600 |
| P-41~49 | 니켈 합금 | Inconel 625, Hastelloy |
| P-51~53 | 티타늄 합금 | Gr.2, Gr.7 |
| P-61/62 | 지르코늄 합금 | 원자력용 |
시험·실무 빈출 톱5 — P-1(탄소강) → P-8(STS304/316) → P-4(1¼Cr-½Mo) → P-5A(2¼Cr-1Mo) → P-9(저온 Ni강). 이 5개로 플랜트 80% 커버.
F-Number 분류 — 용가재 36개 그룹
F-No는 용가재의 사용 특성(슬래그·아크 형태) 유사성으로 묶은 번호입니다.
| F-No | 분류 | 대표 |
|---|---|---|
| F-1 | 산화철 피복 SMAW | E6020, E6027, E7024, E7027 (고용착·아래보기) |
| F-2 | 루타일 SMAW | E6012, E6013, E7014, E7024 (초보자 친화) |
| F-3 | 셀룰로오스 SMAW | E6010, E6011 (깊은 용입·파이프 루트) |
| F-4 | 저수소 SMAW | E7015, E7018 (가장 흔함), E7028 |
| F-5 | STS SMAW | E308, E316, E309 |
| F-6 | 솔리드 와이어 GTAW/GMAW/SAW | ER70S-2/3/6, ER308L, ER80S-D2 |
| F-7 | 페라이트 STS 솔리드 | ER410, ER420 |
| F-21~25 | 알루미늄 용가재 | ER4043, ER5356 |
| F-31~37 | 동·동합금 용가재 | ERCuSi-A |
| F-41~46 | 니켈 합금 용가재 | ERNiCrMo-3 (Inconel 625) |
| F-51~57 | 티타늄 용가재 | ERTi-2 |
FCAW의 F-No — 일반적으로 E71T-1 같은 가스 실드는 F-6(솔리드와 동일군), 셀프 실드는 F-6 또는 별도 분류.
A-Number(QW-442) — 용착금속의 화학 조성 분류. A-1(탄소강), A-8(오스테나이트 STS), A-9(니켈 합금), A-10(2½~3½Ni 저합금) 등.
시험 단골 함정 3종 1. "P-1 PQR로 P-3 모재 용접 가능?" → 불가. P-No 변경은 본질변수. 별도 PQR 필요. 단, 일부 조합은 표 QW-424.1에서 cross-qualified로 인정. 2. "F-4(E7018)로 인정받은 PQR을 F-3(E6010)에 사용 가능?" → 불가. F-No 변경은 본질변수. 같은 F-No 안에서만 자유. 3. "P-8 STS304로 받은 PQR이 P-8 STS316도 커버?" → 가능. 같은 P-No 안에서는 자동 커버. 단, 충격시험 요구 시 Group Number까지 확인.
P-1에 해당하는 재료는?