아연 도금 강관 용접: 기술 및 인사이트
아연도금 강관 용접의 어려움에 대해 생각해 본 적이 있나요? 이러한 파이프를 보호하는 아연 코팅은 용접 시 균열, 다공성 및 슬래그 포함과 같은 문제를 야기합니다. 이...
아연도금 강판 용접은 균열, 다공성, 아연 증발과 같은 고유한 문제를 야기합니다. 이러한 문제는 아연 코팅과 용접 공정의 상호 작용으로 인해 발생하며 잠재적인 결함으로 이어집니다. 이 글에서는 적절한 용접 준비, 재료 선택, 용접 기술 등 이러한 어려움을 극복하기 위한 효과적인 전략을 살펴봅니다. 이러한 요소를 이해하고 해결함으로써 용접사는 아연도금강판 작업 시 고품질의 결과를 얻을 수 있습니다. 아연 도금 강판의 성공적인 용접을 위한 필수 단계를 알아보고 견고하고 내구성 있는 용접을 보장하기 위해 계속 읽어보세요.
아연도금강판 용접은 보호 아연 코팅으로 인해 고유한 과제를 안고 있습니다. 아크 용접 공정에서 직면하는 주요 어려움은 다음과 같습니다:
용접 결함에 대한 민감성 증가:
아연 코팅 휘발:
코팅 성능 저하 및 오염:
이러한 문제 중 용접 균열, 다공성 및 슬래그 형성은 용접 조인트의 구조적 무결성과 성능에 직접적인 영향을 미치기 때문에 가장 중요한 문제입니다. 이러한 문제를 완화하기 위해 용접사는 아연 도금 코팅의 부식 방지 특성을 유지하면서 고품질 용접을 달성하기 위해 실리콘-청동 필러 금속 사용, 환기 증가, 용접 매개 변수 최적화(예: 낮은 열 입력, 빠른 이동 속도) 등의 특수 기술을 사용해야 합니다.
기간 동안 용접 프로세스용융 아연은 용융 풀의 표면이나 용접부 바닥에 모일 수 있습니다. 철에 비해 아연의 녹는점이 낮기 때문에 용융 풀의 철이 먼저 응고되어 액체 아연이 강철의 입자 경계를 따라 침투하여 결정간 결합 강도가 감소합니다.
또한 아연과 철 사이에 Fe3Zn10 및 FeZn10과 같은 취성 금속 화합물이 형성되면 용접 금속의 가소성이 더욱 감소합니다. 이로 인해 잔류 용접 응력으로 인해 결정 경계를 따라 균열이 발생하기 쉽습니다.
1) 크랙 감도에 영향을 미치는 요인
아연 코팅 두께: 아연 도금 강철의 아연 코팅 두께는 균열 민감도에 영향을 미칩니다. 아연 코팅이 얇으면 균열 민감도가 낮아지는 반면, 아연 도금 강철에 코팅이 두꺼우면 균열 민감도가 높아집니다.
공작물 두께: 공작물의 두께도 균열 감도에 영향을 미치며, 두꺼운 공작물은 용접 구속 응력이 높고 균열 감도가 증가합니다.
그루브 간격: 그루브 간극이 클수록 균열 감도가 높아집니다.
용접 방법 ④: 다른 용접 방법 도 균열 감도에 영향을 줄 수 있습니다. 수동 아크 용접은 균열 감도가 낮은 반면, CO2 가스를 용접에 사용하면 균열 감도가 높아질 수 있습니다.
2) 균열을 방지하는 방법
용접 준비: 용접하기 전에 용접 위치에 V, Y 또는 X 모양의 홈을 만들어야합니다. 아연 도금 시트. 아연 코팅은 옥시아세틸렌 또는 샌드블라스팅을 사용하여 홈 근처에서 제거할 수 있습니다. 일반적으로 1.5mm를 권장하므로 간격이 너무 크지 않도록 하는 것이 중요합니다.
선택 용접 재료: 균열 가능성을 줄이려면 실리콘 함량이 낮은 용접 재료를 선택하는 것이 중요합니다. 가스 차폐 용접의 경우 실리콘 함량이 낮은 용접 와이어를 사용해야 합니다. 수동 용접은 다음을 사용하여 수행 할 수 있습니다. 티타늄 유형 전극 또는 티타늄 칼슘 전극을 사용합니다.
홈 근처의 아연 층은 아크 용접 중에 발생하는 열로 인해 산화(ZnO) 및 기화되어 백색 연기와 증기가 방출될 수 있습니다. 이로 인해 용접부에 다공성이 쉽게 발생할 수 있습니다. 용접 전류가 높을수록 아연 증발이 더 심해지고 다공성이 발생할 가능성이 커집니다.
티타늄 유형 및 칼슘 티타늄 전극을 사용한 용접은 중간 전류 범위에서 다공성이 적은 경향이 있습니다. 반면 셀룰로오스 타입 및 저수소 용접 전극을 사용한 용접 시 저전류 및 고전류 모두 다공성을 유발할 수 있습니다.
다공성의 위험을 줄이려면 전극 각도를 30~70° 범위 내로 조절하는 것이 중요합니다.
용접 중 용융 풀 근처의 아연 층은 아크의 열로 인해 산화되어 ZnO로 산화되고 기화되어 상당한 양의 먼지를 생성합니다. 이 먼지의 주성분은 ZnO로, 작업자의 호흡기에 유해한 영향을 미칠 수 있습니다.
용접 중에는 작업자의 위험을 줄이기 위해 환기가 잘 되도록 하는 것이 중요합니다.
동일한 용접 사양에서 티타늄 산화물 전극을 사용한 용접은 먼지가 많이 발생하는 경향이 있는 저수소 용접 전극을 사용한 용접에 비해 먼지 발생량이 적습니다.
낮은 용접 전류를 사용하면 가열 과정에서 형성된 ZnO가 갇혀서 ZnO 슬래그로 형성될 수 있습니다. ZnO는 안정적이며 1800°C의 높은 융점을 가지고 있습니다. ZnO 슬래그의 큰 블록이 존재하면 용접의 가소성에 상당한 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
그러나 티타늄 산화물 유형 전극을 사용하는 경우 ZnO의 분포가 작고 균일하여 용접의 가소성 및 인장 강도에 거의 영향을 미치지 않습니다. 반면 셀룰로오스 또는 수소 전극을 사용할 경우 용접 이음새의 ZnO가 더 크고 풍부하여 용접 성능이 저하됩니다.
아연도금 강철은 수동 전기 아크 용접, 용융 전극 가스 차폐 용접 등 다양한 기술을 사용하여 용접할 수 있습니다, 아르곤 아크 용접및 저항 용접.
1) 용접 준비
용접 분진의 양을 줄이고 용접 균열 및 다공성의 형성을 방지하려면 용접 전에 적절한 경사를 준비하고 홈 근처의 아연 층을 제거해야 합니다. 이 제거는 화염 또는 샌드블라스팅을 통해 수행할 수 있습니다.
홈 간극을 1.5 ~ 2mm 범위 내에서 제어하는 것이 중요하며, 두꺼운 공작물의 경우 간극을 2.5 ~ 3mm로 늘릴 수 있습니다.
2) 전극 선택
선택 원칙 용접봉 용접 금속의 기계적 특성이 모재와 최대한 유사하도록 하는 것입니다. 또한 용접 전극의 실리콘 양을 0.2% 이하로 조절하는 것이 중요합니다.
관련 읽기: 올바른 용접봉을 선택하는 방법은?
일메나이트 타입, 산화티타늄 타입, 셀룰로오스, 티타늄 칼슘, 저수소 용접 전극을 사용하여 생산된 조인트는 만족스러운 강도를 나타낼 수 있습니다. 그러나 저수소 및 셀룰로오스 전극은 용접부에 슬래그와 다공성이 발생하는 경향이 있어 일반적으로 사용되지 않습니다.
연강 아연 도금 강판의 경우 J421/J422 또는 J423 용접봉을 사용하는 것이 좋습니다. 강도가 500MPa 이상인 아연 도금 강판의 경우 E5001 또는 E5003 용접봉을 사용해야 합니다. 강도가 600MPa 이상인 아연 도금 강판의 경우 권장 용접봉은 E6013, E5503 또는 E5513입니다.
용접 시 아연 도금 층의 용융 영역 확장을 최소화하고 공작물의 내식성을 보장하며 그을음 발생량을 줄이기 위해 짧은 아크를 사용하고 아크의 흔들림을 피하는 것이 좋습니다.
CO2와 같은 가스 차폐 용접 가스 차폐 용접 또는 Ar+CO2 또는 Ar+O2의 혼합물을 아연 도금 강철 용접에 사용하는 것이 좋습니다. 사용되는 보호 가스의 유형은 용접부의 Zn 함량에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 순수 CO2 또는 CO2+O2를 사용하면 용접 이음새의 Zn 함량이 높아지는 반면, Ar+CO2 또는 Ar+O2를 사용하면 Zn 함량이 낮아집니다. 용접 전류는 용접부의 Zn 함량에 최소한의 영향을 미치며, 전류가 증가함에 따라 약간 감소합니다.
가스 차폐 용접은 수동 아크 용접에 비해 용접 분진이 더 많이 발생하므로 배기에 각별히 주의해야 합니다. 그을음의 크기와 구성은 주로 전류와 보호 가스에 의해 영향을 받으며, 전류가 크거나 가스 내 CO2 또는 O2의 양이 많을수록 그을음이 더 많이 발생합니다. 그을음에 포함된 산화아연의 함량도 증가하여 최대 함량은 약 70%입니다.
아연도금강의 용융 깊이는 동일한 용접 사양에서 비아연도금강의 용융 깊이보다 더 큽니다. T 조인트, 랩 조인트 및 다운 용접은 다공성이 발생하기 쉬우며 용접 속도는 특히 아연 도금의 경우 상당한 영향을 미칩니다. 합금강. 다중 라인 용접에서 후속 용접 라인 는 이전 라인보다 다공성에 더 민감합니다.
보호 가스 조성은 접합부의 기계적 특성에 거의 영향을 미치지 않으며, 일반적으로 순수 CO2가 용접에 사용됩니다. CO2 용접을 사용하는 아연 도금 강판의 I형 맞대기 접합, 랩 접합 및 T 접합에 대한 용접 매개 변수는 표 1-3에 나와 있습니다.
표 1 I형 아연 도금의 CO2 용접 사양 매개 변수 강판 엉덩이 관절
| 두께/mm | 간격/mm | 용접 위치 | 와이어 이송 속도/mm*s-1 | 아크 전압/V | 용접 전류/A | 용접 속도/mm*s-1 | 참고 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.6 | 0 | 평면 용접 | 59.2～80.4 | 17～20 | 70～90 | 5.1～7.2 | 용접 와이어 ER705-3 Dia. 0.9mm 건식 연장 6.4mm |
| 수직 다운 용접 | 82.5 | 17 | 90 | 5.9 | |||
| 수평 용접 | 50.8 | 18 | 100 | 8.5 | |||
| 오버헤드 용접 | 50.8～55 | 18～19 | 100～110 | - | |||
| 3.2 | 0.8～1.5 | 평면 용접 | 71.9 | 20 | 135 | 5.5 | |
| 수직 용접 | 71.9 | 20 | 135 | 7.6 | |||
| 수평 용접 | 71.9 | 20 | 135 | 6.8 | |||
| 오버헤드 용접 | 71.9 | 20 | 135 | 5.5 |
표 2 아연 도금 강판 랩 조인트의 CO2 용접에 대한 사양 매개 변수
| 두께/mm | 용접 위치 | 와이어 이송 속도/mm*s-1 | 아크 전압/V | 용접 전류/A | 용접 속도/mm*s-1 | 참고 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.6 | 평면 용접 | 50.8 | 19 | 110 | 5.1～6.8 | 용접 와이어ER705-3 Dia. 0.9mm 드라이 익스텐션6.4mm |
| 수평 용접 | 50.8 | 19～20 | 100～110 | 5.5～6.8 | ||
| 오버헤드 용접 | 50.8 | 19～20 | 100～110 | 4.2～5.1 | ||
| 수직 용접 | 50.8 | 18 | 100 | 5.5～6.8 | ||
| 3.2 | 평면 용접 | 67.2 | 19 | 135 | 3.8～4.2 | |
| 수평 용접 | 67.2 | 19 | 135 | 3.8～4.2 | ||
| 수직 다운 용접 | 67.7 | 19 | 135 | 5.1 | ||
| 오버헤드 용접 | 59.2 | 19 | 135 | 3.4～3.8 |
표 3 T형 아연 도금 강판 맞대기 접합부(앵글 조인트)의 CO2 용접 사양 매개 변수
| 두께/mm | 용접 위치 | 와이어 이송 속도/mm*s-1 | 아크 전압/V | 용접 전류/A | 용접 속도/mm*s-1 | 참고 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1.6 | 평면 용접 | 50.8～55 | 18 | 100～110 | - | 용접 와이어ER705-3 Dia. 0.9mm 드라이 익스텐션6.4mm |
| 수직 용접 | 55～65.6 | 19 | 110～120 | - | ||
| 오버헤드 용접 | 55 | 19～20 | 110 | 5.9 | ||
| 수평 용접 | 59.2 | 20 | 120 | 5.1 | ||
| 3.2 | 평면 용접 | 71.9 | 20 | 135 | 4.7 | |
| 수직 용접 | 71.9 | 20 | 135 | 5.9 | ||
| 수평 용접 | 71.9 | 20 | 135 | 4.2 | ||
| 오버헤드 용접 | 71.9 | 20 | 135 | 5.1 |
MachineMFG의 창립자인 저는 10년 넘게 금속 가공 산업에 종사해 왔습니다. 폭넓은 경험을 통해 판금 제조, 기계 가공, 기계 공학 및 금속용 공작 기계 분야의 전문가가 될 수 있었습니다. 저는 이러한 주제에 대해 끊임없이 생각하고, 읽고, 글을 쓰면서 제 분야에서 선두를 유지하기 위해 끊임없이 노력하고 있습니다. 저의 지식과 전문성을 귀사의 비즈니스에 자산으로 활용하세요.
KO 
EN 
AR 
DE 
ES 
FR 
IT 
JA 
NL 
PT 
PT_BR 
RU