전문가 팁: 스테인리스 스틸 용접의 변형 수정
스테인리스 스틸의 용접 변형은 금속 제조에 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다. 이 기사에서는 구리판, 물 사용 등 이러한 변형을 제어하고 수정하는 다양한 방법을 살펴봅니다.
용접 엔지니어가 현장에서 가장 흔한 문제를 어떻게 해결하는지 궁금한 적이 있나요? 용접 결함 이해부터 다양한 재료에 대한 최고의 기술 습득까지, 이 글에서는 모든 용접 전문가가 알아야 할 80가지 필수 FAQ를 다룹니다. 이 종합 가이드를 통해 용접 기술을 향상하고 프로젝트의 고품질 결과를 보장하는 실용적인 솔루션과 팁을 알아보세요. 언더컷 처리, 올바른 용접 방법 선택, 안전 보장 등 용접에 관한 모든 것을 다룬 이 자료가 여러분을 도와드릴 것입니다.
용접부에 기공이 있으면 유효 작업 단면이 약화되어 가소성, 굽힘, 충격 인성 등 용접부의 기계적 특성이 저하될 수 있습니다.
기공이 심한 경우, 특히 워터해머와 같은 응력이 번갈아 가며 작용하는 환경에서 금속 구조물이 작동 중에 손상을 입을 수 있습니다, 기계적 진동온도 변화 등
원인: 용접물의 잘못된 홈 각도, 고르지 않은 조립 간격, 부적절한 용접 속도 또는 부적절한 전극 운송 방법, 부적절한 전극 및 각도 선택 또는 변경은 모두 다음과 같은 결과를 초래할 수 있습니다. 용접 문제.
예방 방법: 이러한 문제를 방지하려면 적절한 홈 각도와 조립 간격을 선택해야 합니다.
또한 용접 프로세스 매개변수, 특히 용접 전류 값과 적절한 스트립 이송 방법 및 각도를 채택하면 균일한 용접 형성을 보장할 수 있습니다.
원인: 용접 공정 파라미터의 부적절한 선택, 과도한 용접 전류, 장시간의 아크, 잘못된 스트립 이송 속도 및 전극 속도가 주요 원인입니다.
예방 방법: 이를 방지하려면 적절한 용접 전류와 속도를 선택하고 지나치게 긴 아크를 피하며 올바른 스트립 운송 방법과 각도를 숙지하는 것이 중요합니다.
용접 코어의 표면에 압착된 코팅층을 코팅이라고 합니다.
그 기능은 다음과 같습니다.：
(1) 용접 아크의 안정성을 개선합니다.
(2) 용융 금속을 외부 공기로부터 보호합니다.
(3) 전환 합금 원소 를 추가하여 필요한 용접 속성을 얻습니다.
(4) 용접 공정 성능과 생산성을 향상시킵니다.
열처리 공정은 강철 부품을 Ac3 또는 Ac1 이상의 온도로 가열하고 일정 시간 동안 유지한 다음 적절한 속도로 냉각하여 마르텐사이트 또는 베이나이트를 얻는 과정을 포함합니다. 이 공정을 일반적으로 담금질이라고 하며 강철의 경도, 강도 및 내마모성을 개선하는 데 사용됩니다.
다음과 같은 특징이 있습니다:
(1) CO2 가스 산화;
(2) 용융 풀이 빠르게 응고되면서 공기 흐름의 냉각 효과로 인해 용접부에 기공이 생깁니다. 그러나 이 프로세스는 얇은 플레이트 용접 용접 후 변형이 적습니다.
(3) 수소 함량이 낮은 용접 조인트는 CO2에서 높은 내한 균열 저항성을 나타냅니다. 가스 차폐 용접.
(4) 이산화탄소 가스 차폐 용접은 종종 스패터와 관련이 있으며, 이는 주요 단점입니다.
스플래시의 원인은 다음과 같습니다:
압력 요소에 1% 암모니아를 혼합한 압축 공기를 채우고 5% 질산수은 수용액에 적신 종이 또는 밴드를 용접부 외부에 부착합니다. 또는 페놀프탈레인 시약에 적신 백지를 사용할 수도 있습니다.
누출이 있으면 종이 스트립이나 밴드의 해당 위치에 검은색 반점(페놀프탈레인 종이를 사용하는 경우 빨간색 반점)이 나타납니다.
이 방법은 특히 낮은 주변 온도에서 용접의 견고성을 확인하는 데 매우 정확하고 효율적입니다.
용접은 채택된 에너지 및 공정 특성에 따라 융합 용접의 세 가지 그룹으로 분류됩니다, 압력 용접및 브레이징. 이러한 각 카테고리는 다시 다양한 용접 방법으로 나뉩니다.
융합 용접은 아크 용접, 가스 용접, 써밋 용접, 일렉트로 슬래그 용접, 전자빔 용접, 그리고 다음과 같은 6가지 유형으로 나뉩니다. 레이저 용접.
압력 용접은 저항 스폿 용접, 심 용접, 저항 맞대기 용접, 초음파 용접, 폭발 용접의 7가지 유형으로 나뉩니다, 확산 용접마찰 용접 및 고주파 용접에 사용됩니다.
브레이징반면에 납땜은 화염 납땜, 유도 납땜, 용광로 납땜, 염용액 납땜 및 전자빔 납땜으로 구성됩니다.
아크 용접에는 전극 아크 용접, 스터드 용접, 가스 차폐 용접, 서브머지드 아크 용접의 네 가지 하위 범주가 있습니다. 플라즈마 아크 용접. 가스 차폐 용접은 다음과 같이 세분화됩니다. 아르곤 아크 용접, 이산화티타늄 아크 용접 및 원자 수소 용접.
금속 열 절단, 스프레이 및 카본 아크 가우징 는 용접 기술과 유사한 금속 가공 방법입니다. 일반적으로 용접 전문 분야의 기술 범위에 속합니다.
홈 각도는 홈의 두 표면 사이에 포함된 각도입니다.
루트 갭은 용접 전 조인트의 루트 사이에 남겨진 간격을 말합니다. 그 기능은 백킹 용접 중에 루트 침투를 보장하는 것입니다.
뭉툭한 모서리는 용접물이 경사진 경우 용접물의 조인트 홈의 뿌리를 따라 끝면의 직선 모서리를 말합니다. 뿌리가 타는 것을 방지하는 데 사용됩니다.
(1) 무부하 전압은 정격 값인 AC 60V 또는 DC 90V를 초과하지 않아야 합니다.
(2) 용접 슬래그를 제거하기 위해 보호 안경을 제공해야 합니다.
(3) 많은 사람이 모이는 공사장에는 가정용 아크 방사선을 방지하기 위해 셔터를 설치해야 합니다.
(4) 용접봉이 있는 용접 집게를 임의로 배치해서는 안 됩니다.
(5) 용접봉 헤드를 함부로 던지지 말고 중앙에 쌓아두어야 합니다. 화재 예방에 각별한 주의를 기울여야 합니다.
(6) 비철금속, 아연 도금 파이프 또는 합금을 용접할 때는 산화아연의 흡입을 방지하기 위해 마스크를 착용해야 합니다.
(7) 작업장, 도구 및 장비는 청소하고 작업이 끝나면 전원 공급을 차단해야 합니다.
(8) 용접기의 쉘은 접지해야 합니다.
(9) 단열 및 느린 냉각을 위해 식생 재가 필요한 경우 화재 예방을 위해 주변 물체에 주의하세요.
(10) 용접기를 이동하거나 배선을 변경하기 전에 전원 공급 장치를 분리하십시오.
(11) 용접은 외부에서 감독하는 동안 용기 내부에서 수행해야 합니다.
(12) 인화성 및 폭발성 매체가 들어 있는 용기나 파이프를 용접 및 수리할 때는 반드시 교체 및 자격을 갖추고 모든 덮개를 열어야 합니다.
용접에서 플럭스는 다음을 보장하는 주요 요소입니다. 용접 품질.
다음과 같은 기능이 있습니다.:
(1) 용융 시 플럭스는 용융 금속의 표면으로 상승하여 용융 풀을 보호하고 대기 중에 존재하는 유해 가스로 인한 침식을 방지합니다.
(2) 플럭스는 탈산 및 합금을 돕고 용접 와이어와 함께 용접 금속의 필요한 화학적 조성 및 기계적 특성을 달성합니다.
(3) 잘 형성된 용접을 달성하는 데 도움이 됩니다.
(4) 용융 금속의 냉각 속도를 감소시켜 기공 및 슬래그 내포물과 같은 결함을 최소화합니다.
(5) 또한, 튀는 것을 방지하고 손실을 줄이며 결합 계수를 향상시킵니다.
Advantage:
(1) 프로세스가 유연하고 적응력이 뛰어납니다;
(2) 고품질 출력이 보장됩니다;
(3) 프로세스 조정을 통해 변형을 쉽게 제어하고 응력을 개선할 수 있습니다;
(4) 장비가 간단하고 조작하기 쉽습니다.
단점:
(1) 용접공에 대한 요구사항이 엄격하고 용접 작업 기술과 경험이 제품의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. (2) 작업 조건이 수준 이하일 수 있으며 (3) 생산성이 낮을 수 있습니다.
용접 과정에서 열원은 용접물을 따라 이동하여 시간이 지남에 따라 여러 지점에서 온도 변화를 일으킵니다. 이 현상을 용접 열 주기 의 요점입니다.
영향 요인:
(1) 용접 프로세스 매개변수 및 선형 에너지;
(2) 예열 및 인터패스 온도, 판 두께, 접합 형태 및 재료의 열전도율.
원인:
이는 용융 풀이 냉각되어 결정화될 때 인장 응력과 응고 과정에서 저융점 공융에 의해 형성된 액체 박막의 결과입니다.
예방 방법:
용융 용접 시 단일 용접 단면의 용접 폭(b)과 계산된 용접 두께(H) 사이의 비율을 ф= B/h로 표시하며, 이를 용접 형성 계수라고 합니다.
용접 형성 계수가 작을수록 용접부가 좁고 깊어져 용접부에 기공, 슬래그 내포물 및 균열이 발생할 가능성이 높아질 수 있습니다. 따라서 용접 형성 계수를 적절한 수준으로 유지하는 것이 중요합니다.
원인은 다음과 같습니다.:
(1) 녹과 습기;
(2) 용접 방법;
(3) 용접 유형 로드;
(4) 전류 유형 및 극성;
(5) 용접 프로세스 매개변수;
예방 방법:
(1) 수동 아크 용접의 경우, 용접부 양쪽에 10mm의 공간을 남겨두어야 합니다. 자동 아크 용접의 경우 용접부 양쪽의 20mm 이내의 녹 및 기타 표면 오염물을 조심스럽게 제거해야 합니다.
(2) 용접하기 전에 용접봉과 플럭스는 규정에 따라 엄격하게 건조하고 사용 및 접근이 용이하도록 단열재 통에 보관해야 합니다.
(3) 적절한 용접 공정 파라미터를 채택했는지 확인합니다. 용접에 알칼리성 전극을 사용하는 경우 반드시 짧은 아크 용접을 수행해야 합니다.
용접 금속의 합금은 용접을 만들기 위해 용접 재료를 통해 필요한 합금 원소를 용접 금속 (표면 금속)으로 전달하는 것입니다. 금속 성분 필수 요구 사항을 충족합니다.
합금 방법에는 주로 다음이 포함됩니다:
1) 적용 합금 용접 wire;
2) 플럭스 코어 와이어 또는 플럭스 코어 전극을 적용합니다;
3) 합금 코팅 또는 세라믹 플럭스를 사용합니다;
4) 합금 분말 적용;
5) 변위 반응을 적용합니다.
원인 차가운 균열 주로 다음 세 가지 측면을 포함합니다:
(1) 경화 강철의 경화 경향이 높을수록 다음과 같은 재료가 더 취약합니다. 탄소 함량 16MnR 강철을 초과하는 것은 냉간 균열에 해당합니다.
(2) 수소의 역할: 용접하는 동안 용접 금속은 더 많은 수소를 흡수하고 용접의 빠른 냉각 속도로 인해 일부 수소가 용접 금속에 남아있을 수 있습니다.
(3) 용접 응력: 수소, 경화된 구조, 응력이 냉간 균열의 주요 원인입니다.
저합금 고강도강, 중탄소강, 합금강 등을 용접할 때 냉간 균열이 발생할 가능성이 더 높습니다. 강철의 종류는 저탄소강 및 오스테나이트 스테인리스강 용접에 많이 사용되지만, 저탄소강 및 오스테나이트 스테인리스강 용접에는 덜 사용됩니다.
펄스 아크가 혼합 가스 차폐 아크 용접에 채택되어 가스 차폐 아크 기술이 크게 발전했습니다. 이 혁신으로 가스 차폐 아크의 적용 범위가 확장되었습니다. 전기 용접 다음과 같은 이점을 제공합니다:
(1) 이 기술은 단락 전환과 제트 전환의 장점을 모두 제공하여 얇은 판재와 두꺼운 판재 용접에 적합하며 모든 위치 용접에 적용할 수 있습니다.
(2) 모재에 투입되는 열을 효과적으로 제어하여 다음과 같은 성능을 향상시킬 수 있습니다. 용접 조인트.
(3) 넓은 전류 조절 범위와 강력한 적응성을 자랑합니다.
산성 전극은 뛰어난 공정 성능과 매력적인 외관을 제공하며 녹, 기름, 습기 등에 민감하지 않습니다. 또한 수분 흡수율이 낮고 AC 및 DC 전원 공급 장치에 모두 사용할 수 있습니다.
그러나 산성 전극은 불완전한 탈황 및 탈기, 탈인화 없음, 열악한 균열 저항성, 낮은 기계적 특성 등 몇 가지 단점이 있습니다.
반면 알칼리성 전극은 균열 저항성이 우수하고 탈기성이 철저하며 슬래그 제거가 용이하고 용접부가 아름답게 형성되며 기계적 특성이 높습니다. 주요 단점은 수분 흡수가 강하고 기공 저항성이 낮다는 점입니다.
일반적으로 알카라인 전극은 DC 전원 공급 장치만 사용할 수 있습니다. 하지만 적절한 양의 아크 안정제를 코팅에 첨가하면 AC와 DC를 모두 사용할 수 있습니다.
무릎 관절의 연결 강도를 개선하는 방법은 다음과 같습니다:
(1) 구조가 허용하는 경우, 양쪽 무릎 관절을 필렛 용접 및 전면 필렛 용접을 최대한 활용하여 응력 집중을 줄이고 응력 분포를 개선해야 합니다.
(2) 플러그 용접과 슬롯 용접은 랩 용접에 추가해야 합니다.
(3) 직선 솔기 단면 랩 조인트는 톱니 솔기 랩 모양을 활용할 수 있습니다.
DC 아크 용접 시 용접 회로에서 전자기력의 작용으로 인해 발생하는 아크 부분 분사를 자기 부분 분사라고 합니다.
자기 바이어스 블로잉을 방지하기 위한 조치에는 일반적으로 다음이 포함됩니다:
예열은 용접 후 냉각 속도를 줄이는 효과적인 방법입니다. 예열은 다음 범위 내에서 냉각 시간을 연장할 뿐만 아니라 오스테나이트 변형 온도를 낮추고 경화 경향을 감소시킬 뿐만 아니라 최대 용접 가열 온도가 100℃에 도달하면 냉각 시간을 연장하여 수소의 배출을 돕습니다.
또한 예열을 통해 용접 응력을 줄이고 냉간 균열을 방지할 수 있습니다.
슬래그 포함의 원인은 다음과 같습니다:
슬래그 포함을 방지하기 위한 조치에는 다음이 포함됩니다:
용접 조인트의 응력 집중을 줄이기 위한 조치는 다음과 같습니다:
용접 금속의 기계적 특성은 화학적 조성, 용융 비율, 용접층, 그리고 다음과 같은 여러 요인에 따라 달라집니다. 용접 라인 에너지.
한편, 열 영향을 받는 영역의 기계적 특성은 주로 용접 라인 에너지의 영향을 받습니다.
또한 용접 후 열처리 여부에 따라 용접 조인트의 전반적인 기계적 특성이 영향을 받을 수 있습니다.
15CrMo 강철 용접 시 냉간 균열을 방지하려면 다음과 같은 공정 조치를 취해야 합니다:
(1) 용접 전에 용접물을 150~300℃로 예열합니다. 단, 아르곤 아크 용접 백킹 및 CO2 가스 차폐 용접의 경우 예열을 줄이거나 생략할 수 있습니다.
(2) 용접 후 즉시 용접 부위와 열 영향 부위를 석면 천으로 덮어 천천히 식히세요.
(3) 용접 직후 680~700℃에서 고온 템퍼링을 실시합니다.
전이층 표면 처리 공정은 강철과 같은 이종 금속을 용접할 때 고품질의 접합 성능을 얻기 위해 사용됩니다.
예를 들어, 붕소로 안정화된 오스테나이트 스테인리스 스틸과 펄라이트 스틸을 용접할 때 펄라이트 내열강의 한쪽에 전이층을 표면 처리하면 확산층의 크기를 줄이고 균열 발생 가능성을 최소화하는 데 도움이 됩니다.
마찬가지로 강철과 구리 또는 그 합금을 용접할 때 강철 또는 구리 및 그 합금에 전이층을 표면 처리하면 관통 균열을 방지하고 접합부의 전반적인 성능을 향상시키는 데 도움이 됩니다.
슬래그와 용융 풀 금속의 온도를 조절하는 동안 일련의 야금 반응이 일어납니다. 이러한 반응에는 탈산, 탈인화, 탈황, 합금화 등이 포함됩니다.
이러한 반응을 적절히 제어하면 용접 품질을 크게 향상시킬 수 있습니다. 예를 들어 전극 코팅에 충분한 양의 탈산제를 첨가하면 용융 풀을 효과적으로 탈산할 수 있습니다.
마찬가지로 전극 코팅이나 플럭스에 알칼리성 산화물을 적당량 첨가하면 용융 풀에서 황과 인을 부분적으로 제거할 수 있습니다. 또한 플럭스에 합금 원소를 사용하거나 용접 코어 또는 와이어에 직접 사용하면 추가된 합금 성분을 용접으로 전달할 수 있습니다.
따라서 이러한 야금 반응은 용융 용접 공정에서 광범위하게 사용됩니다.
순수 아르곤은 TIG 시 보호 가스로 사용할 수 있습니다. 스테인리스 스틸 용접. 그러나 MIG 스테인리스 스틸 용접순수 아르곤을 사용하면 음극 드리프트로 인해 용접 모양이 불완전해질 수 있습니다.
이를 방지하기 위해 아르곤이 풍부한 혼합 가스를 사용하여 보호할 수 있습니다. 예를 들어 아르곤에 1-2% 산소 또는 1-2% 산소와 5% 이산화탄소를 첨가하면 용접 외관을 개선할 수 있습니다.
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다음을 사용하여 소구경 파이프를 결합하는 경우 맞대기 용접의 경우 내부 용접을 수행할 수 없습니다. 따라서 단면 홈의 선택은 단면 용접 및 양면 성형의 용접 공정으로 제한됩니다.
벽 두께가 너무 두껍지 않은 경우 V 홈을 선택할 수 있습니다. 그러나 벽 두께가 두껍고 가공 조건이 허용하는 경우 U 홈이 더 적합할 수 있습니다.
필요한 경우 바닥 잠금 조인트 또는 바닥에 라이닝 링이 있는 조인트를 선택할 수도 있습니다.
일반적으로 용접 전류의 선택은 다음을 기준으로 합니다:
(1) 전극 지름;
(2) 전극 코팅 유형;
(3) 용접 공간 위치;
(4) 용접 크기 및 조인트 유형;
(5) 유형 및 극성 용접력 공급;
(6) 용접 부위 및 주변 온도.
전극의 성능은 전극 코팅 구성, 공기 습도, 보관 모드, 보관 시간 등 다양한 요인에 의해 부정적인 영향을 받아 습기가 흡수되어 아크가 불안정해지고 스패터가 증가하며 기공 및 균열과 같은 결함이 발생할 가능성이 커질 수 있습니다.
이러한 문제를 완화하려면 사용하기 전에 전극을 건조시키는 것이 중요합니다.
알루미늄과 그 합금에 대한 아르곤 아크 용접의 주요 장점은 불활성 가스로 아르곤을 사용하기 때문입니다. 아르곤은 우수한 보호 기능과 안정적인 아크를 제공하며 아름다운 용접 형성을 생성합니다.
AC 전원 공급 장치를 사용하면 음극 분쇄 효과로 용융 풀 표면에서 알루미나 필름을 효과적으로 제거할 수 있습니다.
용접 시 슬래그가 생성되지 않으므로 조인트 부식을 유발하는 잔류물이 없습니다.
아르곤 흐름은 또한 용접 부위에 세정 효과가 있어 용접된 조인트의 냉각 속도를 가속화합니다. 이는 용접 후 용접부의 잔류 변형을 줄이면서 접합부의 미세 구조와 특성을 개선합니다.
일반적으로 파이프 벽이 얇기 때문에 모든 위치에서 용접을 수행하면 용융 철의 흐름으로 인해 용접 형성이 악화될 수 있습니다.
따라서 이러한 상황에서 이상적인 용접 방법은 펄스 아르곤 아크 용접입니다. 이는 텅스텐 펄스 아르곤 아크 용접 또는 용융 전극 펄스 아르곤 아크 용접을 사용하여 수행할 수 있으며, 현재 전자가 더 성숙되어 있습니다.
이 방법의 가장 큰 장점은 용접 공정을 쉽게 자동화할 수 있어 노동 강도와 용접사의 작업 기술 요구 사항이 줄어든다는 것입니다. 또한 단면 용접 및 양면 성형에 유리하며 용접 품질이 우수하고 외관이 아름답습니다.
용접 잔류 변형을 줄이기 위해 리지드 고정 방법을 사용할 때는 다음 사항에 유의해야 합니다:
(1) 고정 고정 방법은 용접 잔류 변형의 일부만 줄일 수 있으며 완전히 제거할 수는 없습니다. 이는 외부 구속 장치를 제거한 후에도 용접부에 잔류 변형이 발생할 수 있기 때문입니다.
(2) 강성 고정 방법은 용접 조인트에 상당한 용접 응력을 발생시킬 수 있으며, 이는 균열이 발생하기 쉬운 재료에 문제가 될 수 있습니다. 따라서 이러한 재료에 이 방법을 사용할 때는 주의를 기울여야 합니다.
전극 아크 용접 시에는 전극의 길이가 제한되어 있기 때문에 여러 개의 전극을 사용하여 용접을 생성하는 경우가 많습니다. 또한 용접 공정 요구 사항으로 인해 용접은 서로 연결된 여러 개의 짧은 용접으로 형성될 수 있습니다.
전극 또는 짧은 용접 사이의 연결을 용접의 "조인트"라고 합니다.
연결할 때 다음 작업 필수 사항을 숙지해야 합니다:
전극 아크 용접 시에는 전극의 길이가 제한되어 있기 때문에 여러 개의 전극을 사용하여 용접을 생성하는 경우가 많습니다. 또한 용접 공정 요구 사항으로 인해 용접은 서로 연결된 여러 개의 짧은 용접으로 형성될 수 있습니다.
전극 또는 짧은 용접 사이의 연결을 용접의 "조인트"라고 합니다.
용접 품질은 용접 전류에 직접적인 영향을 받습니다. 용접 전류를 높이면 용접 침투력이 향상되고 품질이 보장될 수 있습니다. 그러나 과도한 전류는 용접 언더컷, 번스루, 스플래싱, 용접 금속 구조의 과열 및 입자 크기 증가를 초래할 수 있습니다.
또한 용접봉이 붉게 변하고 코팅이 벗겨지며 보호 성능이 저하될 수 있습니다. 반면 전류가 너무 낮으면 슬래그 포함 및 불완전한 용접과 같은 결함이 발생할 수 있습니다.
용접은 결합되는 재료 사이의 원자 결합을 포함하며, 납땜은 저융점 필러 금속인 땜납으로 재료를 연결합니다.
용접은 두껍거나 큰 부품을 접합할 때 기계적 강도와 생산성이 높은 것으로 알려져 있지만, 상당한 응력과 변형이 발생할 수 있으며 열 영향을 받는 영역의 미세 구조에 변화를 일으킬 수 있습니다.
반면에 브레이징은 더 낮은 온도가 필요하며 외관이 아름답고 평평하고 매끄러운 조인트를 만들 수 있을 뿐만 아니라 응력과 변형이 적습니다. 하지만 접합 강도가 낮고 조립 공정에서 엄격한 공차가 필요합니다.
용접 공정이 시작될 때 용접물의 온도는 낮고 아크가 치고 난 후에는 온도가 급격히 상승할 수 없습니다. 이로 인해 용접 깊이가 얕아져 용접 강도가 떨어질 수 있습니다.
이 문제를 극복하기 위해 산성 전극을 사용할 때는 타격 후 아크를 약간 길게하고 용접 끝을 예열 한 다음 아크 길이를 줄여야 정상 용접이 가능합니다.
반면에 알칼리성 전극을 사용하는 경우 시작점 앞의 아크를 치고 난 후 전극을 시작점으로 되돌려 정상적인 용접을 해야 합니다. 이 기술은 시작점에서 불충분 한 침투를 개선하고 더 강한 조인트를 만드는 데 도움이됩니다.
산소의 존재는 용접의 특성에 큰 영향을 미칩니다. 산소 함량이 증가하면 용접의 강도, 경도 및 가소성이 크게 감소합니다. 또한 용접 금속의 고온 취성, 저온 취성 및 노화 경화를 유발하기도 합니다.
또한 산소는 용접 금속의 전도도, 자기 전도도 및 내식성을 감소시켜 용접 금속의 물리적 및 화학적 특성에 영향을 미칩니다. 용융 풀에 용존된 산소는 일산화탄소 기공을 형성하고 유익한 합금 원소를 연소시킬 수 있습니다. 용접 재료용접의 전반적인 성능을 저하시킬 수 있습니다.
또한 액적에 과도한 양의 산소와 탄소가 포함되어 있으면 스패터가 발생하고 용접 공정이 불안정해질 수 있습니다. 따라서 고품질 용접을 위해서는 용접 중 산소 수준을 제어하는 것이 중요합니다.
박판 용접은 번스루, 용접 후 변형, 용접 형성 불량, 다공성 등 여러 가지 문제를 야기합니다.
다공성을 방지하려면 용접하기 전에 접합 부위를 깨끗이 청소하고 먼지와 물 얼룩을 제거해야 합니다. 또한 플레이트 가장자리를 정확하게 가공해야 번스루를 유발할 수 있는 오정렬을 방지할 수 있습니다. 오정렬은 0.5mm를 초과하지 않아야 합니다. 또한 번스루, 성형 불량 또는 불완전한 침투와 같은 결함을 방지하기 위해 용접 공정 파라미터를 정확하게 제어해야 합니다. 용접 파라미터의 큰 변동은 피해야 합니다.
견고한 고정과 용접 변형을 줄이기 위해 박판 용접에는 프레스 호스, 철 또는 주위의 고정 용접을 사용할 수 있습니다. 긴 용접의 경우 스킵 용접 방법과 같은 세그먼트 용접 방법을 채택해야 합니다. 압정 용접 간격은 작아야 하며, 각 섹션의 길이는 약 10~15mm로 조밀하게 스폿 압정 용접을 사용해야 합니다.
짧은 아크 고속 선형 용접 비드를 사용하는 DC 역방향 연결 방법을 권장합니다. 생산 조건이 허용하는 경우 용접 속도를 개선하고 번스루를 방지하며 변형을 줄이기 위해 용접물을 15°~20° 경사시켜 하향 용접할 수 있습니다. 간헐적 아크 담금질 또는 수직 하향 수직 용접도 사용할 수 있습니다.
마지막으로, 최상의 결과를 얻으려면 합리적인 용접 순서를 엄격하게 따르는 것이 중요합니다.
(1) 권장 개정 버전:
(2) 권장 개정 버전:
다음 사항을 고려하세요. 용접 매개변수:
(1) 홈은 지정된 모양과 크기에 따라 가공해야 합니다.
(2) 용접하기 전에 홈 표면과 그 주변의 녹, 기름 얼룩, 물, 페인트 및 기타 이물질을 모두 조심스럽게 제거해야 합니다. 카본 아크 가우징으로 인해 남은 잔여물도 제거해야 합니다.
(3) 용접은 청소 후 즉시 수행해야 합니다.
용접 이외의 이유로 홈이 축축해지거나 녹이 슬면 용접하기 전에 다시 청소해야 합니다.
습도가 높은 기후에서 용접을 수행하거나 홈 표면 또는 그 주변에 이슬과 서리가 있는 경우 용접하기 전에 건조해야 합니다.
용접 공정 중에 용접물은 국부적이고 고르지 않은 가열 및 냉각을 받게되어 다양한 정도의 금속 열팽창 용접된 조인트의 다른 부분에서 수축합니다.
용접물은 응집력 있는 단위이므로 모든 부품이 서로 연결되어 있고 상호 제한적이기 때문에 자유롭게 늘리거나 줄일 수 없습니다. 이러한 제한은 용접 과정에서 응력과 변형으로 이어집니다.
알칼리성 전극은 탈황(De-S) 및 인(P) 특성이 우수하여 저항에 유리합니다. 뜨거운 균열.
코팅은 특정 양의 탈산제 및 합금제와 함께 상당량의 알칼리성 슬래그 형성 물질로 구성됩니다.
고온에서 수소와 반응하여 시안화수소(HF)를 생성하여 용접부의 수소 함량을 감소시킵니다. 이 반응은 냉간 균열에 저항하는 데 도움이 됩니다.
(1) 얇은 부품과 표면 근처의 결함에 민감하지 않으며 두꺼운 부품에 더 적합합니다.
(2) 결함 감지 주기가 짧고 장비가 간단하고 비용이 저렴하며 인체에 해롭지 않습니다.
(3) 그러나 초음파 검사로는 용접 결함의 특성을 직접적으로 판단할 수 없습니다.
용접 중에 문제를 일으킬 수 있는 몇 가지 요인이 있습니다. 여기에는 모서리가 무딘 용접 홈이 너무 큰 경우, 홈 각도가 너무 작은 경우, 용접 루트가 정리되지 않은 경우, 간격이 너무 작은 경우, 잘못된 전극 또는 용접 와이어 각도, 낮은 전류, 빠른 속도, 지나치게 긴 아크 길이, 용접 중 자기 편향이 불어오는 경우 등이 있습니다.
또한 너무 많은 전류를 사용하면 용접봉의 금속이 완전히 가열되기 전에 용접봉이 너무 빨리 녹을 수 있습니다.
용접 문제의 원인이 될 수 있는 다른 요인으로는 층 사이 또는 모재 가장자리에서 제거되지 않은 녹, 산화물 스케일, 기름 얼룩 등이 있습니다. 용접 위치 및 접근성이 좋지 않은 경우에도 문제가 발생할 수 있습니다.
앞으로 기울이면 용접 형성 계수가 증가하여 침투 깊이가 얕아지고 용접이 더 넓어집니다. 이 방법은 얇은 판을 용접하는 데 이상적입니다.
그러나 앞으로 기울이면 용융 풀의 뒷줄 금속에 대한 아크 힘의 효과가 약해져 용융 풀 바닥의 액체 금속이 더 두꺼워집니다. 이는 모재 금속에 대한 아크의 가열 효과를 방해하고 용접 두께를 감소시킵니다.
동시에 용융 풀 앞의 용융되지 않은 모재에 대한 아크의 예열 효과가 강화되어 용접 폭이 증가하고 보강이 감소합니다. 이 방법은 얇은 판을 용접하는 데에도 적합합니다.
예방 조치에는 다음이 포함됩니다:
(1) 용접물 표면의 녹 및 기타 이물질을 수동 아크 용접의 경우 양쪽 10mm 이내, 자동 서브머지드 아크 용접의 경우 양쪽 20mm 이내에서 조심스럽게 제거합니다.
(2) 용접하기 전에 용접봉과 플럭스를 규정에 따라 완전히 건조시키고 쉽게 접근할 수 있도록 절연 배럴에 보관합니다.
(3) 적절한 용접 공정 파라미터를 사용합니다. 접지에 알칼리성 전극을 사용하는 경우 반드시 짧은 아크 용접을 사용해야 합니다.
아르곤 아크 용접은 용접 관통이 작고 작업 변형이 최소화되는 것이 특징입니다. 이 방법은 용접 밀도가 높기 때문에 슬래그 포함, 에어홀, 언더컷 등의 결함이 덜 발생합니다. 결과 용접은 엄격한 비파괴 검사 요건을 충족하며 강도, 인성 및 가소성이 우수합니다.
또한 인장, 굽힘 및 충격 지수 측면에서 기계적 특성이 다른 용접 기술을 능가합니다. 아르곤 아크 용접은 단면 용접, 양면 성형 및 얇은 벽 용접에 특히 적합합니다.
그러나 작업 효율성이 낮고 처리 비용이 높다는 단점이 있으며, 이는 시장 상황에 따라 크게 달라질 수 있습니다.
또는 CO2 가스 차폐 용접기는 매우 효율적이고 상대적으로 저렴한 비용으로 일반적인 검사 요건을 충족하는 많은 현장 작업에 사용할 수 있습니다. 특히 수작업으로 작업 속도를 유지하는 데 적합합니다. 그럼에도 불구하고 CO2 가스 차폐 용접의 단점도 분명합니다. 일반적으로 국가에서 엄격한 용접 품질 관리를 의무화하는 시나리오에서 사용하도록 제한됩니다.
먼저 용접해야 하는 이종 강철의 유형을 고려해 보겠습니다. 탄소 구조용 강철인 경우 저강도 용접봉을 선택해야 합니다. 즉, 용접 강도가 낮은 용접봉을 사용해야 합니다.
두 개의 서로 다른 강철 중 하나가 합금강의 경우 용접 과정에서 합금 원소의 손실을 보정하는 것이 필수적입니다. 이러한 시나리오에서는 합금강용 용접 전극을 선택해야 합니다.
용접성은 제한된 시공 조건에서 지정된 설계 요구 사항에 따라 부품에 용접되고 미리 정해진 서비스 요구 사항을 충족할 수 있는 재료의 용량을 의미합니다.
용접성은 재료, 용접 방법, 구성 요소 유형 및 서비스 요구 사항의 네 가지 요소에 의해 영향을 받습니다. 탄소강은 철을 기본으로 하는 철-탄소 합금입니다.
탄소는 합금 원소이며, 그 질량 분율은 1% 이하입니다. 또한 망간의 질량 분율은 1.2% 이하이고 실리콘의 질량 분율은 0.5% 이하입니다. 이 후자의 두 원소는 합금 원소로 사용되지 않습니다.
Ni, Cr, Cu와 같은 다른 원소는 잔류량 한도 내에서 관리되며 합금 원소로 사용되지 않습니다.
S, P, O, N과 같은 불순물 원소는 다양한 강종과 등급에 따라 엄격하게 제한됩니다.
따라서 탄소강의 용접성은 주로 탄소 함량에 따라 달라집니다. 탄소 함량이 증가함에 따라 용접성은 점차 저하되며 표 1과 같이 저탄소강의 용접성이 가장 우수합니다.
표 1은 탄소강의 용접성과 탄소 함량 간의 관계를 보여줍니다.
| 이름 | 탄소 질량 분율(%) | 일반적인 경도 | 일반적인 사용 | 용접성 |
|---|---|---|---|---|
| 연강 | ≤0.15 | ６０HRB | 플레이트, 및 | 우수 |
| 0.15~0.25 | ９０HRB | 구조 프로파일, 플레이트 및 바 | 좋은 | |
| 중간 탄소강 | 0.25~0.60 | 25HRC | 기계 부품 및 도구 | 중간(열 필요, 후열, 저수소 용접 방식) |
| 고탄소강 | ≥0.60 | 4OHRC | 스프링, 몰드, 레일 | 열등 (예열 및 후 가열이 필요하며 코어에 수소 용접 방식이 필요함) |
고온에서 충분한 강도와 산화 저항성을 가진 강철을 내열강이라고 합니다.
저합금 내열강은 주로 Cr과 Mo를 주원소로 하는 합금으로 구성됩니다. 매트릭스 구조는 펄라이트(또는 펄라이트 + 페라이트)로 구성되며, 이를 펄라이트 내열강이라고 합니다. 일반적으로 사용되는 강철 등급에는 15CrMo, 12CrMoV, 12Cr2MoWVTiB, 14mnmov, 18mnmonb, 13mnnimonb 등이 있습니다.
펄라이트 내열강은 일정량의 Cr, Mo 및 기타 합금 원소를 함유하고 있기 때문에 단단하고 부서지기 쉽습니다. 마르텐사이트 구조 열 영향 구역에서 생성될 수 있습니다.
저온에서 용접하거나 단단한 구조물을 용접하는 경우 냉균열이 발생하기 쉽습니다. 따라서 용접 중에는 다음과 같은 공정 조치를 취해야 합니다:
예열은 펄라이트 구조의 내열강을 용접할 때 매우 중요한 과정입니다.
용접 품질을 보장하려면 작업물을 예열하고 점착 및 정식 용접 시 80~150℃의 온도를 유지해야 합니다.
백킹에 아르곤 아크 용접 또는 CO2 가스 차폐 용접을 사용하는 경우 예열 온도 를 줄이거나 아예 건너뛸 수 있습니다.
용접 후 즉시 용접 부위를 덮고 열 영향 구역 를 석면 천으로 덮어 천천히 식힙니다.
용접 후 즉시 고온 템퍼링을 수행하여 지연 균열을 방지하고 응력을 완화하며 미세 구조를 개선해야 합니다.
용접 후 열처리 시 350~500℃의 온도 범위는 펄라이트 내열강에 강한 취화성을 유발할 수 있으므로 이 범위는 피하는 것이 중요합니다.
표 2는 일반적으로 사용되는 몇 가지 펄라이트 내열강에 대한 권장 용접 후 열처리 온도를 보여줍니다.
표 2 용접 후 열처리 펄라이트 내열강의 온도
| 강철 등급 | 열처리할 두께(m) | 용접 후 고온 템퍼링 온도(℃) |
| 15CxMo12Cx1MoV20CxMo12Cx212Cx3MoVSiTiB | >10> 6 임의 두께 임의 두께 | 680 ~ 700720 ~ 760720 ~ 760760 ~ 용접 및 절단 유니온 780740 ~ 780 |
혹독한 겨울철에 저탄소 철골 구조물을 용접할 때 용접된 접합부의 빠른 냉각 속도로 인해 균열이 발생하는 경향이 높아집니다. 이는 특히 균열이 발생하기 쉬운 두껍고 큰 구조물의 첫 번째 용접에 해당됩니다.
따라서 다음과 같은 프로세스 조치를 취해야 합니다:
다양한 금속 구조물의 저온 용접 시 필요한 예열 온도는 표 3을, 파이프 및 압력 용기의 저온 용접 시 필요한 예열 온도는 표 4를 참조하세요.
표 3 저탄소강 금속 구조물의 저온 용접 예열 온도
| 용접 두께(mm) | 다양한 온도에서의 예열 온도 |
| <3031~5051~70 | 30℃ 이하일 때 예열 금지, -30℃ 이하일 때 예열 금지, 100~150℃일 때 예열 금지, 100~150℃일 때 10℃ 이하일 때 예열 금지, 100~150℃일 때 0℃ 이하일 때 예열 금지, 100~150℃일 때 0℃ 이하일 때 예열 금지. |
표 4 저탄소강 파이프 라인 및 압력 용기의 저온 용접 예열 온도
| 용접 두께(mm) | 다양한 온도에서의 예열 온도 |
| <16173031^4041~50 | 30 ℃ 이하일 때는 예열하지 마십시오; -30 ℃ 이하에서 100 ~ 150 ℃에서 예열하고 -20 ℃ 이하가 아닐 때 예열하지 마십시오; -20 ℃ 이하에서 예열; 100 ~ 150 ℃가 10 ℃ 이하일 때는 예열하지 마십시오; 온도가 -10 ℃보다 낮을 때 예열 온도는 100 ~ 150 ℃보다 낮지 않고 - 0 ℃가 없을 때는 예열이 필요하지 않습니다; 0 ℃보다 낮을 때 100 ~ 150 ℃를 예열하십시오. |
(1) 수동 아크 용접의 경우 올바른 용접봉을 선택하는 것이 중요합니다. 일반적인 저탄소강의 경우 Q235의 평균 인장 강도는 417.5 MPa입니다. 동일 강도 원칙에 따라 이 강종에 권장되는 용접봉은 E43 시리즈입니다.
다양한 등급의 저탄소강 수동 아크 용접을 위한 전극 선택에 대한 자세한 내용은 표 5를 참조하세요.
표 5 저탄소강 수동 아크 용접을 위한 전극의 선택
| 강철 등급 | 일반 구조에 선택된 용접봉 모델 | 동적 하중, 복잡한 후판 구조, 보일러 | 용접 조건 |
|---|---|---|---|
| 압력 용기 및 저온 용접용 용접봉 모델 | |||
| Q235 | E4313，E4303，E4301，E4320，E4311 | E4316，E4315（E5016，E5015） | 일반적으로 예열되지 않음 |
| Q255 | 일반적으로 예열되지 않음 | ||
| Q275 | E4316, E4315 | E5016, E5015 | 150℃ 이상의 후판 구조 예열 |
| 08、10、15、20 | E4303，E4301，E4320，E4311 | E4316，E4315（E5016，E5015） | 일반적으로 예열되지 않음 |
| 25 | E4316, E4315 | E5016, E5015 | 150℃ 이상의 후판 구조 예열 |
| 20g22g | E4303, E4301 | E4316，E4315（E5016，E5015） | 후판 구조의 예열은 100 ~ 150 ℃이며 용접 및 절단 동맹은 일반적으로 사전 실행되지 않습니다. |
| 20R | E4303, E4301 | E4316，E4315（E5016，E5015） |
참고: 표의 괄호 안의 용접봉 모델은 대신 사용할 수 있는 용접봉을 나타냅니다.
(2) 침지 아크 용접에 적합한 용접 와이어 및 플럭스 선택은 저탄소강입니다.
서브머지드 아크 용접에 적합한 용접 와이어 및 플럭스 선택은 표 6을 참조하십시오.
표 6 저탄소강 서브머지드 아크 용접 와이어 및 플럭스 매칭 선택 사항
| 강철 등급 | 용접 와이어 | 플럭스 |
|---|---|---|
| Q234 | HO8A | HＪ430HJ431 |
| Q255 | HO8A | |
| Q275 | HOBМnA | |
| 15、20 | H08A,HO8MnA | Hｊ430HJ431HJ330 |
| 25 | HO8MnA, H10Mn2 | |
| 20g, 22g | HO8HnA, HO8MnSi, h10Mn2 | |
| 20R | H08MnA |
(3) CO2 용접 와이어의 선택: 등급 솔리드 코어 용접 와이어 는 H08Mn2Si 및 H08Mn2SiA이며, 용접 후 증착된 금속의 강도가 높습니다. 사용 가능한 플럭스 코어 와이어의 등급은 YJ502-1, YJ506-2, YJ506-3 및 YJ506-4입니다.
(4) 용접 와이어와 플럭스의 매칭을 위해 다음을 위해 일렉트로슬래그 용접의 용융 풀의 온도는 서브머지드 아크 용접의 용융 풀의 온도보다 낮습니다. 따라서 플럭스 내 실리콘과 망간의 감소 효과가 약합니다. 망간과 실리콘 함량이 높은 용접 와이어를 선택하는 것이 좋습니다.
따라서 일렉트로슬래그 용접에는 H10Mn2, H10MnSi 용접 와이어 및 플럭스 HJ360 또는 H10MnSi 용접 와이어 및 플럭스 HJ431이 선호되는 경우가 많습니다.
강철의 용접성은 탄소 당량 값을 기준으로 일반적으로 그리고 상대적으로 평가할 수 있습니다. 그러나 이 값은 특정 범위 내에만 있을 수 있습니다:
1. 탄소 등가 값은 같지만 탄소 함량이 다른 두 강재는 용접성이 다릅니다. 탄소 함량이 높은 강재는 용접 시 경화된 구조가 생성되기 쉬우므로 균열이 발생하고 용접성이 저하되는 경향이 큽니다.
따라서 강철의 탄소 당량 값이 동일할 경우 용접성을 정확하게 나타내는 것으로 간주할 수 없습니다.
2. 탄소 당량 값 계산은 화학 성분이 용접성에 미치는 영향만을 반영하며 다양한 구조를 생성할 수 있는 다양한 냉각 속도의 잠재적 영향은 고려하지 않습니다. 냉각 속도가 빠르면 용접성이 악화됩니다.
최대 가열 온도, 용접 사이클의 고온 체류 시간, 용접 금속 구조와 같은 다른 요인도 용접성에 영향을 미치지만 탄소 환산값 계산 공식에는 반영되지 않습니다.
따라서 탄소 등가 값 공식은 특정 강종 범위 내에서만 강재의 용접성을 평가할 수 있으며 정확한 평가 지표로 사용할 수 없습니다.
18MnMoNb 강철의 항복점은 490MPa로 490MPa 등급의 강철에 속합니다.
탄소 및 합금강 함량이 높기 때문에 18MnMoNb강은 16Mn강보다 담금질 경화 및 냉간 균열 경향이 더 큽니다.
용접 과정의 핵심 포인트:
스트레스 해소 어닐링 은 재료를 비정상점 이하인 450~650℃에서 일정 시간 동안 가열한 후 실온으로 천천히 식히는 과정을 거칩니다. 이 프로세스를 통해 다음과 같은 문제를 효과적으로 제거할 수 있습니다. 잔류 스트레스 절단, 스탬핑, 주조 및 용접 중에 생성됩니다.
탄소강의 경우 권장 가열 온도는 625 ± 25℃이며, 합금강의 경우 700 ± 25℃입니다.
필요한 유지 시간은 재료의 두께에 따라 달라집니다. 탄소강의 경우, 유지 시간은 두께 25mm당 1시간이어야 합니다. 합금강의 경우 두께 25mm당 2시간이어야 하며, 냉각 속도는 두께 25mm당 시간당 275℃ 미만이어야 합니다.
열처리 공정은 경험적 값에 크게 의존하며 단순한 모방으로는 해결할 수 없다는 점에 유의해야 합니다. 재료 구성은 재료의 종류에 따라 크게 달라집니다.
용접 중에는 용접 풀 주변에 다양한 가스가 존재하며, 주로 다음 소스에서 발생합니다:
(1) 전극 코팅 또는 플럭스에서 가스 발생제에 의해 생성된 가스.
(2) 주변 공기.
(3) 제련 중 용접 코어, 용접 와이어 및 모재에서 발생하는 잔류 가스.
(4) 전극 코팅 또는 플럭스에 남아있는 결정수가 고온에서 분해되어 형성된 가스.
(5) 전기 아크의 작용으로 분해되는 녹, 습기, 페인트 및 모재 표면에서 제거되지 않은 기타 물질.
HJ431은 망간과 실리콘 플럭스가 높은 용융 타입에 속하는 고망간, 고실리콘 플럭스입니다.
표 24에는 플럭스의 화학 성분이 표시되어 있습니다.
플럭스는 적갈색 또는 담황색으로 제공되며 0.45~2.5mm 크기의 유리 입자 형태입니다.
전원 공급 장치는 AC와 DC 모두에 사용할 수 있으며, DC 전원 공급을 위해서는 역방향 연결이 필요합니다.
이 플럭스는 우수한 공정 성능과 안정적인 아크를 나타내며 용접부에 아름다운 물고기 비늘 모양의 잔물결을 만들어냅니다. 그러나 평균적인 녹 저항성을 가지고 있습니다. 용융 금속으로 용접하는 동안 발생하는 주요 화학 반응은 다음과 같습니다:
MnO + Fe = FeO + MnSiO2 + 2Fe = 2FeO + SiCaFe + H2O = CaO + 2HF ↑
CaF2 + 2H = Ca + 2HF ↑
환원된 Mn과 Si는 용접 금속에 침투하여 기계적 특성을 향상시킵니다.
HF의 방출은 용접 금속의 수소 함량을 최소화하고 다공성 방지 기능을 향상시킵니다.
표 7 HJ431(%)의 화학적 조성(질량 분율)
| Si0 | MnO | CaF | Mgo | Ca0 | AlO | Fe0 | S | P |
| 40~44 | 34~38 | 3~7 | 5~8 | ≤6 | ≤4 | ≤1.8 | ≤0 .06 | ≤0.08 |
HJ431은 저탄소강 및 저합금강의 주요 부품을 용접할 때 H08A 및 H08MnA 용접 와이어와 함께 사용됩니다.
용접 재료 제품 샘플의 규정에 따르면 소결 플럭스는 문자 SJ와 세 자리 숫자로 표시됩니다:
1) 첫 번째 숫자는 표 8과 같이 플럭스 슬래그의 슬래그 시스템을 나타냅니다.
표 8 소결 플럭스 브랜드의 앞자리 숫자 시리즈
| 플럭스 브랜드 | 슬래그의 주성분 범위(품질 분류 유형 수)(%) | |
|---|---|---|
| SJ1 × SJ2 × SJ3 × ST4 × sJ5 × SJ6 ×× | 불화칼슘 유형; 고알루미늄 유형; 실리콘 칼슘 유형; 실리콘 망간 유형; 알루미늄 티타늄 유형; 기타 유형 | CaF2≥15； CaＯ+MgＯ+MnＯ+CaF2> 50； SiＯ2≤20； Al３O２≥20； Ａｌ３Ｏ２＋CaＯ＋ＭgＯ>45ＣaＯ+MgO+SiＯ2>60ＭnＯ+SiＯ２>50A1２O３+TiＯ2>45 |
2) 두 번째와 세 번째 숫자는 동일한 슬래그 시스템 유형에서 서로 다른 브랜드의 플럭스를 나타내며 01, 02, " 순서로 배열됩니다.
용접 재료 제품 샘플의 규정에 따르면 용융 플럭스는 문자 HJ와 세 자리 숫자로 표시됩니다:
1) 첫 번째 숫자는 플럭스 내 MnO의 함량을 나타내며, 그 직렬 배열은 표 9에 나와 있습니다.
표 9 용융 플럭스 브랜드의 첫 번째 숫자 시리즈
| 플럭스 브랜드 | 플럭스 유형 | ＭnO의 질량 분율(%) |
| H 주문 1 ×× H2 ×× H 딩 3 ×× H 딩 4 ×× | 무망간; 저망간; 중간 망간; 고망간 | <22~５1 |
2) 두 번째 숫자는 플럭스 내 SiO2 및 CaF2의 함량을 나타내며, 그 직렬 배열은 표 10에 나와 있습니다.
표 용융 플럭스 브랜드 10초 시리즈 시리즈
| 플럭스 브랜드 | 플럭스 유형 | si0caf의 질량 분율(%) |
| × 1 × HJ × 2 × H × 3 × 4XHJ × 5 × H 딩 × 6 × HJ × 7 × HJ × 8 × H × 9 × × | 저실리콘 및 저불소, 중간 실리콘 및 저불소, 고실리콘 및 저불소, 저실리콘의 불소, 중간 실리콘 및 불소, 고실리콘의 불소, 저실리콘 및 고불소, 중간 실리콘 및 고불소, 기타 | SiＯ2<10; CaF２<10SiＯ210~30; CaF２<10SiＯ2>30; CaF<10ＳiＯ２＜10; CaF210~30SiＯ210~30; CaF210~30SiＯ2>30; CaF２10~30SiＯ＜10; CaF２<30ＳiＯ２10~30; CaF２＞30 |
3) 세 번째 숫자는 0, 1, 2, " 순서로 배열되는 동일한 유형의 플럭스의 다른 등급을 나타냅니다. 4) 동일한 브랜드의 플럭스에 대해 두 가지 입자 크기가 생산되는 경우, 미세 입자의 경우(플럭스의 입자 크기는
0.45 ~ 2.4mm) 플럭스 브랜드 뒤에 "×" 단어를 입력합니다.
SJ501은 표 11에 표시된 화학 성분을 가진 소결산 플럭스입니다. 이 전원 공급 장치는 AC 및 DC 용접 모두에 적합합니다. DC 용접을 사용하는 경우 역방향 연결이 채택되며 최대 용접 전류는 1200A에 도달할 수 있습니다. 플럭스의 색상은 은백색입니다. 고속 용접 시 다공성에 대한 저항성이 강하고 소량의 녹이나 고온 산화막에 민감하지 않습니다.
SJ501은 저탄소 강철 및 일부 저합금 강철 구조물 용접에 H08A 및 H08MnA 용접 와이어를 사용하는 데 적합합니다. 또한 다중 와이어 급속 용접, 특히 양면 단일 패스 용접에 이상적입니다.
표 11 SJ501(%)의 화학적 조성(질량 분율)
| Si0+Ti0 | Al２O３+MnＯ | CaF2 | S | P |
| 30 | 59 | 8.8 | 0.039 | 0.041 |
모재와 동일한 구성으로 만들어진 백킹 플레이트가 홈의 뒷면에 배치되어 용접 과정에서 뿌리가 타지 않고 완전히 용접된 접합부를 보장합니다.
이러한 유형의 조인트를 백킹 플레이트 조인트라고 하며, 일반적인 형태의 백킹 플레이트에는 다음이 포함됩니다: 그림 6과 같이 I자형 벨트 백킹 플레이트 그루브, V자형 벨트 백킹 플레이트 그루브, Y자형 벨트 백킹 플레이트 그루브, 단면 V자형 벨트 백킹 플레이트 그루브가 있습니다.
a) 백킹 플레이트가 있는 I자형 홈
b) 백킹 플레이트가 있는 V자형 홈
c) 백킹 플레이트가 있는 Y자형 홈
d) 백킹 플레이트가 있는 단면 홈
베이스 플레이트 접합 용접에 필요한 작업 기술은 단면 용접 및 양면 성형에 비해 더 간단하고 쉽게 익힐 수 있습니다.
이 기술은 직경이 작은 실린더나 재킷 용기의 원주 이음새와 같이 뒷면 용접이 불가능한 상황에서 자주 사용됩니다.
그러나 이 방법의 단점은 베이스 플레이트와 실린더의 타원성이 일정하지 않으면 함께 조립할 때 틈이 생길 수 있다는 것입니다. 용접 시 용융된 슬래그가 떠오르지 않아 슬래그가 포함될 수 있습니다.
강철 압력 용기에 대한 JB4708-92 용접 절차 자격은 다음과 같이 규정하고 있습니다. 굽힘 각도 은 양면 용접의 굽힘 각도 표준을 기준으로 할 수 있습니다.
용접물의 두께가 동일한 경우 세 개의 홈의 형상은 그림 5에 나와 있습니다.
a) Y자 홈 b) 가장자리가 뭉툭한 U자 홈 c) 이중 Y자 홈
1) 그루브 표면 처리는 간단합니다.
2) 뒤집지 않고 한쪽으로 용접할 수 있습니다.
3) 공간 영역이 용접 홈 가 크고 충전재가 많으며 용접 두께가 두껍고 생산성이 낮습니다.
4) 큰 용접 변형.
보충 기호는 표에 표시된 것처럼 용접의 일부 특성을 보완하는 데 사용됩니다.
| 이름 | 스케치 맵 | 기호 | 해석문 |
|---|---|---|---|
| 뒷면 플레이트가 있는 기호 |  |  | 용접부 하단에 백킹 플레이트가 있음을 나타냅니다. |
| 3면 용접 기호 |  |  | 3면에 용접이 있음을 나타냅니다. |
| 주변 용접 기호 |  |  | 용접부 주변의 용접부를 나타냅니다. |
| 필드 기호 |  | 현장 또는 현장 내 용접을 나타냅니다. | |
| 꼬리 우연의 일치 |  | 용접 공정 및 방법은 GB185-85를 참조하여 표시할 수 있습니다. |
용접 방법, 용접 형태 및 용접 크기를 나타내는 도면의 기호를 용접 기호라고 합니다.
GB324-88에 설명된 용접 기호의 표현에 따라 용접 기호는 일반적으로 기본 기호와 리더로 구성됩니다. 또한 필요에 따라 보조 기호, 보조 기호 및 용접 크기 기호를 포함할 수 있습니다.
용접 후 용접부에 형성된 접합부를 용접부라고 합니다.
조합 형태에 따라 용접은 맞대기 용접과 맞대기 용접으로 나눌 수 있습니다, 필렛 용접플러그 용접 및 엔드 용접.
버트 조인트를 구성하는 용접을 버트 용접이라고 합니다. 버트 조인트는 버트 조인트 또는 T 조인트(크로스 조인트)로 형성될 수 있으며, 이는 용접 다리가 제로인 용접을 말합니다. 완전 관통 용접 베벨링 후
함께 용접되는 두 용접부의 접합 표면은 직선 또는 직선에 가까운 방식으로 용접할 수 있습니다. 또한 용접이 맞대기 용접과 필렛 용접를 결합 용접이라고 합니다.
결합 용접은 T 조인트(교차 조인트)를 비스듬히 용접하고 완전히 관통하여 특정 용접 다리가 있는 용접을 만들 때 생성됩니다.
맞대기 용접은 홈에 용접부를 만들고, 필렛 용접은 홈 외부의 두 용접부를 연결하는 데 사용됩니다.
두 개의 용접부를 겹쳐서 형성된 둥근 구멍을 채우는 용접을 말하며, 그 중 하나는 둥근 구멍으로 열린 다음 둥근 구멍에 용접됩니다.
종단 접합부를 형성하는 용접.
용접 시 용접 품질을 보장하기 위해 선택한 다양한 물리량(예: 용접 전류, 아크 전압, 용접 속도, 선형 에너지 등)의 총칭이 용접 공정 매개변수입니다.
공정 파라미터가 용접 모양에 미치는 영향은 다음과 같습니다:
다른 조건이 변경되지 않은 상태에서 용접 전류가 증가하면 용접 두께와 보강재는 증가하는 반면 용접 폭은 거의 변하지 않거나 약간 증가합니다.
다른 조건이 변경되지 않으면 아크 전압이 증가하고 용접 폭이 크게 증가하며 용접 두께와 보강재가 약간 감소합니다.
다른 조건이 변경되지 않은 상태에서 용접 속도가 증가하면 용접 폭, 용접 두께 및 보강재가 감소합니다.
용접 전류, 아크 전압, 용접 속도는 용접 시 세 가지 주요 용접 공정 파라미터입니다.
이러한 매개변수를 선택할 때 용접 모양이 양호하고 필요한 표준을 충족하려면 세 가지 매개변수 간의 적절한 조정을 고려해야 합니다.
용접부의 맞대기 접합에 대한 요구 사항은 다음과 같습니다:
1. 두께가 다른 강판을 맞대기 용접할 때 양쪽 강판의 두께 차이가 크면 용접 후 연결 부위에 상당한 변화가 발생할 수 있습니다. 이러한 변화는 심각한 응력 집중으로 이어질 수 있습니다.
따라서 압력 용기와 같은 중요한 용접 구조물의 경우 두꺼운 판을 얇게 만들어야 합니다. 관련 기술 표준에 따라 후판의 두께가 10mm 이하이고 두 후판의 두께 차이가 3mm를 초과하거나 후판의 두께가 10mm 이상이고 두 후판의 두께 차이가 후판 두께의 30%보다 크거나 5m 이상인 경우 후판의 가장자리를 얇게 만들어야 합니다. 얇아진 길이는 두께 차이의 3배 이상이어야 합니다.
2. 직선 용접부가 곡선 용접부와 맞닿는 경우, 용접부는 접합부에만 위치하여 용접 응력이 크게 발생하고 전체 구조물의 약한 표면이 됩니다. 따라서 맞대기 접합부의 곡선 용접부는 용접부가 평평한 맞대기 위치에 있도록 직선 섹션을 가져야 합니다.
리더는 일반적으로 그림 17과 같이 화살표가 있는 리더(이하 화살표선)와 두 개의 기준선(하나는 실선, 다른 하나는 점선)으로 구성됩니다.
리더를 사용할 때는 기본 심볼과 일치해야 합니다:
a) 용접부는 조인트의 화살표 쪽에 있습니다.
b) 용접부가 조인트의 화살표가 아닌 쪽에 있습니다.
c) 대칭 용접
d) 양면 용접 작업
자성 입자 검사는 강자성 물질에 강한 자기장을 가했을 때 표면 결함에 의해 발생하는 누설 자기장에 의해 자성 입자가 끌어당겨지는 현상을 이용한 비파괴 검사법입니다.
자성 입자 결함 검출의 원리는 검사 대상 용접부의 국부 자화를 통해 용접부를 통과하는 자력선을 생성하는 것입니다.
단면 크기가 동일하고 내부 재료가 균일한 용접의 경우 자력선의 분포가 균일합니다. 그러나 용접 표면이나 내부에 균열, 기공, 슬래그 내포물과 같은 결함이 있는 경우 그림 5A와 같이 자력선은 자기 저항이 높은 이러한 영역을 우회하여 굽힘을 유발합니다.
이때 자성 입자가 용접 표면에 뿌려지고 자력선이 표면 결함에 위치한 자성 입자를 통과하여 '자속 누설'이 발생하고 자성 입자가 결함에 흡착됩니다.
결함의 크기와 위치는 흡착된 자성 입자의 모양, 수, 두께를 검사하여 결정할 수 있습니다.
용접 표면에서 멀리 떨어진 내부 결함은 자력선에 자속 누출을 일으키지 않으므로 자성 입자가 흡수되거나 축적되지 않아 결함을 감지할 수 없다는 점에 유의해야 합니다. 이 테스트 방법에 사용되는 가장 일반적인 자성 입자는 산화철(Fe3O4) 및 산화철(Fe2O3).
결함은 형태에 따라 세 가지 유형으로 나눌 수 있습니다:
(1) 선형 결함 자기 트레이스의 길이는 폭의 3배 이상입니다.
(2) 원형 결함 자기 흔적은 선형이 아닌 모든 결함 자기 흔적입니다.
(3) 흩어져 있는 결함 자기 흔적은 특정 영역에 여러 결함이 동시에 나타나는 것을 말합니다.
품질 표준: ZBJ04006-87 표준의 규정에 따라 결함 자기 흔적의 등급은 7단계로 나뉩니다.
기본 기호는 용접의 단면 모양을 나타내는 기호입니다. 몇 가지 일반적인 기본 기호 표현이 표에 나와 있습니다.
| 이름 | 스케치 맵 | 기호 |
|---|---|---|
| I자형 용접 |  |  |
| Y자형 용접 |  |  |
| 가장자리가 뭉툭한 단면 V자형 용접 |  |  |
| 가장자리가 뭉툭한 U자형 용접 |  |  |
| 뒷면 비드 |  |  |
| 필렛 용접 |  |  |
| 플러그 용접 |  |  |
엑스레이와 엑스레이는 각각 방사선 검사에 사용할 수 있습니다.
광선이 금속 재료를 통과할 때 에너지의 일부가 흡수되어 광선이 감쇠됩니다. 감쇠는 투과하는 광선의 두께에 따라 달라집니다. 금속 소재균열, 기공, 불완전한 침투 또는 재료의 얇아짐을 유발하는 기타 결함이나 부피 및 질량의 차이(예: 슬래그 내포물)로 인해 달라질 수 있습니다.
감쇠는 두껍거나 큰 물체를 통과할 때 더 크게 나타나므로 인쇄물의 강도가 약해지고 네거티브의 감도가 낮아지며 현상 후 검은색이 얕아집니다. 반대로 감쇠가 적을 때는 검은색이 더 짙어집니다.
네거티브의 블랙 레벨이 다른 이미지를 분석하여 결함을 명확하게 표시할 수 있습니다.
초음파 결함 탐지는 초음파를 사용하여 재료의 내부 결함을 탐지하는 비파괴 검사 방법입니다.
초음파 결함 탐지의 원리는 용접 결함과 정상 조직 사이의 음향 임피던스(재료 부피 질량과 음속의 곱) 차이와 음향 임피던스가 다른 이종 인터페이스에서 음파의 반사 현상을 활용하여 결함을 찾아내는 것입니다.
결함을 감지하는 동안 프로브의 압전 변환기는 펄스 초음파를 방출하고, 이 초음파는 음향 결합 매체(예: 물, 오일, 글리세롤 또는 페이스트)를 통해 용접부에 전달됩니다.
결함을 발견한 후 초음파는 반사파를 생성합니다. 그런 다음 유사하거나 동일한 다른 프로브를 사용하여 반사된 음파를 수신하고 변환기에 의해 전기 신호로 변환합니다.
전기 신호는 증폭되어 형광 스크린에 표시되거나 종이 테이프에 인쇄됩니다. 결함 위치는 프로브 위치와 음파의 전파 시간(형광 스크린의 에코 위치)에 따라 결정할 수 있습니다.
반사파의 진폭을 통해 결함의 크기를 대략적으로 평가할 수 있습니다.
품질 표준: 초음파 빔이 결함 평면에 수직이 될 확률은 용접의 초음파 검출 방향이 많을수록 증가하여 결함 검출률이 높아지고 평가 결과가 더 정확해집니다.
GB11345-89에 따르면 강철 용접에 대한 수동 초음파 결함 탐지 방법 및 결함 탐지 결과 분류는 초음파 손상을 세 가지 검사 수준으로 분류합니다: 용접부의 검출 방향 수에 따라 A, B, C로 구분합니다. 레벨 A부터 레벨 C까지 검사 품질이 향상되며, 레벨 B는 압력 용기에 적합합니다.
용접 부위를 보호하는 목적은 공기가 방울과 풀에 침입하는 것을 방지하고 용접 금속의 질소 및 산소 함량을 줄이는 것입니다.
세 가지 보호 방법이 있습니다:
가스 차폐 용접 시에는 용접 부위를 주변 공기로부터 격리하기 위해 차폐 가스(CO2, H2, Ar)를 사용합니다.
반면에 슬래그 보호는 용융 풀의 금속 표면을 슬래그 층으로 덮어 공기 접촉을 방지하는 것입니다. 이 방법은 일반적으로 일렉트로슬래그 용접 및 서브머지드 아크 용접과 같은 용접 공정에 사용됩니다.
가스 슬래그 결합 보호는 용융 금속을 동시에 보호하기 위해 차폐 가스와 슬래그를 모두 사용하는 또 다른 방법입니다. 이 방법은 일반적으로 수동 아크 용접에 사용됩니다.
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