가스 용접 및 절단 기술 가이드

가스 용접이 어떻게 작동하는지, 그리고 기계 공학에서 가스 용접이 왜 중요한지 궁금한 적이 있나요? 이 글에서는 가스 용접의 원리, 가스 불꽃의 종류, 가스 용접에 사용되는 재료에 대해 자세히 설명합니다. 끝으로 다양한 가스와 용접 와이어가 용접 공정의 품질과 안전에 어떤 영향을 미치는지 이해하게 될 것입니다.

목차

가스 불꽃

1. 가스 불꽃을 생성하는 가스

(1) 산소

산소는 상온과 상압에서 분자식이 O2인 기체입니다.

산소 자체는 가연성이 아니지만 다른 가연성 물질이 연소하는 것을 도울 수 있으며 연소 촉진 효과가 강합니다.

산소의 순도는 가스 용접의 품질, 생산성 및 산소 소비에 직접적인 영향을 미칩니다. 가스 절단.

산소의 순도가 높을수록 가스 용접 및 가스 절단의 품질이 향상됩니다.

(2) 아세틸렌

아세틸렌은 특별한 냄새가 나는 무색의 탄화수소 화합물로, 탄화칼슘과 물의 상호작용에 의해 얻어지며 분자식은 C2H2입니다.

아세틸렌은 가연성 기체로 공기와 혼합될 때 발생하는 화염 온도는 2350°C이고 산소와 혼합되어 연소될 때 발생하는 화염 온도는 3000~3300°C입니다.

아세틸렌은 특정 압력 및 온도 조건에서 폭발할 수 있는 위험한 가스입니다.

(3) 액화 석유 가스(LPG)

액화석유가스는 주로 프로판(C3H8), 부탄(C4H10), 프로필렌(C3H6) 등의 탄화수소로 구성되어 있습니다.

상압에서는 기체로 존재하지만 저장 및 운송을 위해 0.8~1.5MPa의 압력에서 액화할 수 있으므로 액화 석유 가스라는 이름이 붙었습니다.

아세틸렌과 마찬가지로 LPG도 공기나 산소와 혼합하면 폭발성이 있지만 아세틸렌보다 훨씬 안전합니다.

2. 가스 화염의 종류와 특성

(1) 옥시-아세틸렌 불꽃.

옥시-아세틸렌 화염의 구조와 모양:

a) 중성 불꽃 b) 침탄 불꽃 c) 산화 불꽃

1- 불꽃 중심 2- 내부 불꽃 3- 외부 불꽃

불꽃 유형산소와 아세틸렌의 혼합 비율최대 화염 온도/℃화염 특성
중립 불꽃1.1-1.23050-3150산소와 아세틸렌이 완전히 연소되며 과잉 산소나 과잉 아세틸렌이 없습니다. 불꽃 코어는 밝고 윤곽이 선명하며 내부 불꽃은 어느 정도 환원성이 있습니다.
탄화 불꽃<1.12700-3000아세틸렌은 잉여이며 화염에 자유 탄소와 수소가있어 강력한 환원 효과가 있고 특정 탄소 효과도 있습니다. 탄화 화염의 전체 화염은 중성 화염보다 길다.
산화물 불꽃>1.23100-3300불꽃에 산소가 과도하게 포함되어 있어 산화성이 강합니다. 전체 불꽃이 짧고 내부 불꽃과 외부 불꽃의 층이 불분명합니다.
  • 산소-액화 석유 가스 불꽃

산소-액화석유가스 화염의 구조는 기본적으로 옥시-아세틸렌 화염의 구조와 동일하며 산화 화염, 침탄 화염, 중성 화염으로 분류할 수도 있습니다.

불꽃 중심은 부분적으로 분해 반응이 일어나지만 분해 생성물은 더 적습니다.

내부 불꽃은 아세틸렌만큼 밝지 않고 약간 푸르스름하게 보이는 반면, 외부 불꽃은 옥시-아세틸렌 불꽃보다 더 선명하고 길어집니다.

액화석유가스는 발화점이 높기 때문에 아세틸렌보다 점화가 어렵고 점화를 위해 직접 불꽃이 필요합니다.

가스 용접

1. 가스 용접의 원리, 특성 및 응용.

(1) 가스 용접의 원리.

가스 용접 프로세스 다이어그램

1 - 가스 혼합 튜브, 2 - 공작물, 3 - 용접 조인트, 4 - 필러 와이어, 5 - 기타 가스 용접 불꽃6 - 용접 토치.

(2) 가스 용접의 특성 및 응용

가스 용접의 장점은 간단한 장비가 필요하고 조작이 쉬우며 비용이 저렴하고 적응력이 강하다는 점입니다. 전기가 공급되지 않는 곳에서도 편리하게 용접할 수 있습니다.

가스 용접의 단점은 화염 온도가 낮고 가열이 산란되고 열 영향 영역이 넓고 공작물이 쉽게 변형되고 과열되며 가스의 품질이 좋지 않다는 것입니다. 용접 조인트 는 전극 아크 용접만큼 보장하기 쉽지 않습니다.

생산성이 낮고 두꺼운 금속을 용접하기 어렵습니다. 자동화를 달성하는 것도 어렵습니다.

2. 가스 용접 재료

(1) 가스 용접 와이어

표 3-2 일반적인 강철 용접 와이어의 등급 및 용도.

탄소 구조용 강철 용접 와이어합금 구조용 강철 용접 와이어스테인리스 스틸 용접 와이어
등급목적등급목적등급목적:
H08일반 저탄소 철골 구조물의 용접H10Mn2HO8Mn과 동일한 목적H03Cr21Ni10초저탄소 스테인리스강 용접18-8형 스테인리스강 접합
H08Mn2Si
H08A중요한 저탄소 및 중탄소 강재 및 특정 저탄소 강재의 용접 합금강 구조H10Mn2MoA일반 저합금강 용접H06Cr21Ni1018-8 타입 스테인리스 스틸 용접
H08EH08A와 동일한 용도로 우수한 공정 성능 제공H10Mn2MoVA일반 저합금강 용접H08Cr21Ni1018-8 타입 스테인리스 스틸 용접
H0SMn보일러, 압력 용기 등과 같은 중요한 탄소강 및 일반 저합금강 구조물 용접HO8CrMoA크롬 용접 몰리브덴 강철 및 기타 HO8Cr19Ni10Ti고강도 구조용 강철 및 내열 합금강 등을 용접합니다.
H08MnAH08Mn과 용도는 동일하지만 공정 성능이 우수합니다.H18CrMoA크롬 몰리브덴 강철, 크롬 망간 실리콘 강철 등과 같은 용접 구조용 강철H12C24Ni13고강도 구조용 강철 및 내열 합금강 등을 용접합니다.
H15A중간 강도 공작물 용접H30CrMnSiA용접 크롬 망간 실리콘 강철H12Cr26Ni21고강도 구조용 강철 및 내열 합금강 등을 용접합니다. 
H15Mn중간 강도 공작물 용접H10CrMoA용접 내열 합금강
용접 와이어 모델용접 와이어 등급이름주요 화학 성분녹는점/℃목적
SCu1898
(쿠스눌)
HS201순수 구리 용접 와이어ω(Sn) ≤ 1.0%
ω(Si)=0.35% -0.5% 
ω(Mn)=0.35% -0.5%,
나머지는 Cu
1083가스 용접, 아르곤 아크 용접 순수 구리의 플라즈마 아크 용접
SCa6560
(CuSi3Mn)
HS211청동 용접 와이어ω(Si)=2.8%~4.0%
ω(Mn) ≤ 1.5%,
나머지는 Cu
958가스 용접, 암모니아 아크 용접 및 플라즈마 아크 청동 용접
SCu4700
(CuZn40Sn)
HS221황동 용접 와이어ω(Cu)=57% -61%
ω(Sn)=0.25% -1.0%, 나머지는 Zn입니다.
886가스 용접, 아르곤 아크 용접 및 황동의 플라즈마 아크 용접
SCu6800
(CuZn40Ni)
HS222황동 용접 wireω(Cu)=56% -60%
ω(Sn)=0.8% -1.1%
ω(Si)=0.05% -0.15%
ω(Fe)=0.25% -1.20% ω(Ni)=0.2% -0.8%
나머지는 Zn
860
SCu6810A
(CuZn40SnSi)
HS223황동 용접 와이어ω(Cu)=58% -62%
ω(Si)=0.1% -0.5%
ω(Sn) ≤ 1.0.
나머지는 Zn
905

표 3-4: 알루미늄 및 알루미늄의 일반적인 유형, 등급, 화학 성분 및 응용 분야 합금 용접 전선.

용접 와이어 모델용접 와이어 등급이름주요 화학 성분녹는점/℃목적
SAl1450
(A199.5Ti)
HS301순수 알루미늄 용접 와이어ω(Al) ≥99.5%660가스 용접 및 아르곤 아크 용접 순수 알루미늄
SAl4043
(AIS)
HS311알루미늄 실리콘 합금 용접 와이어ω(Si)=4.5% -6%,
나머지는 Al
580-610알루미늄 용접 알루미늄 마그네슘 합금 이외의 합금
SAB103
(AIMnl)
HS321알루미늄 망간 합금 용접 와이어ω(Mn)=1.0% -1.6%,
나머지는 Al
643-654알루미늄 망간 합금의 가스 용접 및 암모니아 아크 용접
SAl5556
(알마그5 MnlTi
HS331알루미늄 마그네슘 합금 용접 와이어ω(Mg)=4.7%~5.5%
ω(Mn)=0.3% -1.0%
ω(Ti)=0.05% -0.2
나머지는 Al
638-660알루미늄 마그네슘 합금 및 알루미늄 아연 마그네슘 합금의 용접

표 3-5: 주철 가스 용접 와이어의 종류, 등급, 화학 성분 및 용도.

용접 와이어 모델 및 등급화학 성분/% 목적
ω
(C)
ω
(Mn)
ω
(S)
ω
(P)
ω
(시)
RZC-I3.20-3.500.6-0.75≤0.100.5-0.752.7-3.0용접 수리 회색 주철
RZC-23.5-4.50.3-0.8≤0.1≤0.053.0-3.8
HS4013.0~4.20.3-0.8≤0.08≤0.52.8-3.6
HS4023.0-4.20.5-0.8≤0.05≤0.53.0-3.6연성 철의 용접 수리

(2) 가스 용접 플럭스

표 3-6: 일반적으로 사용되는 가스 용접 플럭스의 등급, 성능 및 용도.

용접 플럭스 등급이름기본 성능애플리케이션
CJ101스테인리스 스틸 및 내열강 가스 용접 플럭스녹는점이 900℃이고 습윤성이 우수하여 녹은 금속이 산화되는 것을 방지할 수 있습니다. 슬래그는 용접 후 쉽게 제거할 수 있습니다.가스에 사용 스테인리스 스틸 용접 내열성 강철
CJ201주철 가스 용접 플럭스녹는점은 650℃이며 알칼리성 반응이 있습니다. 용해성이 있으며 가스 중에 생성되는 규산염과 산화물을 효과적으로 제거할 수 있습니다. 주철 용접. 또한 금속의 용융을 가속화하는 기능도 있습니다.주철 부품의 가스 용접에 사용
CJ301구리 가스 용접 플럭스붕소계 소금으로 용해되기 쉽고 녹는점이 약 650℃입니다. 산성 반응이 있으며 산화동과 산화동을 효과적으로 용해할 수 있습니다.가스에 사용 구리 용접 및 구리 합금
CJ401알루미늄 가스 용접 플럭스녹는점은 약 560℃이며 산성 반응을 일으켜 산화 알루미늄 필름을 효과적으로 파괴할 수 있습니다. 그러나 흡습성이 강하기 때문에 다음을 유발할 수 있습니다. 알루미늄 부식 공기 중에서. 용접 후에는 슬래그를 철저히 청소해야 합니다.알루미늄의 가스 용접에 사용되며 알루미늄 합금

가스 용접 플럭스 등급은 CJ 뒤에 세 자리 숫자로 표시되며, 코딩 방식은 CJxxx입니다.

3. 가스 용접 장비 및 도구.

가스 용접 장비의 구성:

  • 1. 산소 호스
  • 2. 용접 토치
  • 3. 아세틸렌 호스
  • 4. 아세틸렌 실린더
  • 5. 아세틸렌 레귤레이터
  • 6. 산소 조절기
  • 7. 산소통

1. 산소통

a) 외관 b) 구조
  • 1. 병 바닥
  • 2. 실린더 본체
  • 3. 병 후프
  • 4. 산소 실린더 밸브
  • 5. 병 뚜껑
  • 6. 실린더 헤드

2. 아세틸렌 실린더

a) 외관 b) 구조
  • 1. 병 입
  • 2. 병 뚜껑
  • 3. 실린더 밸브
  • 4. 석면
  • 5. 실린더 본체
  • 6. 다공성 충전재
  • 7. 병 바닥

3. 액화 석유 가스 실린더(LPG 실린더)

a) 외관 b) 구조
  • 1. 보호 쉴드
  • 2. 실린더 밸브
  • 3. 실린더 본체
  • 4. Base

4. 압력 조절기

(1) 압력 레귤레이터의 기능 및 유형

압력 레귤레이터의 기능은 실린더의 고압 가스를 작동에 필요한 압력으로 낮추고 작동 중에 안정적인 압력을 유지하는 것입니다.

압력 레귤레이터는 용도에 따라 산소 압력 레귤레이터, 아세틸렌 압력 레귤레이터, 액화 석유 가스 압력 레귤레이터 등으로 분류할 수 있습니다.

구조에 따라 1단계 및 2단계 레귤레이터로 분류할 수 있습니다. 작동 원리에 따라 직접 작용형과 역작용형 조절기로 분류할 수 있습니다.

(2) 산소 조절기

단일 단계 역동식 산소 레귤레이터
a) 외관 b) 비작동 상태 c) 작동 상태
  • 1. 고압 게이지
  • 2. 고압 챔버
  • 3. 저압 챔버
  • 4. 압력 조절 스프링
  • 5. 압력 조절 핸들
  • 6. 다이어프램
  • 7. 통과
  • 8. 밸브 스템
  • 9. 밸브 스템 스프링
  • 10. 저압 게이지

(3) 아세틸렌 레귤레이터

(4) 액화 석유 가스 레귤레이터

액화석유가스 레귤레이터의 기능은 가스 실린더의 압력을 작동 압력으로 낮추고 출력 압력을 안정화하여 균일한 가스 공급을 보장하는 것입니다.

일반적으로 가정용 레귤레이터는 일반 절단용으로 사용하도록 약간 수정할 수 있습니다. 강판의 두께.

또한 액화석유가스 레귤레이터는 프로판 레귤레이터와 함께 직접 사용할 수도 있습니다.

5. 용접 토치

(1) 기능 및 용접의 종류 토치

용접 토치의 기능은 가연성 가스와 산소를 일정 비율로 혼합하여 일정한 속도로 분사하여 연소시켜 일정한 에너지, 성분, 안정된 형태의 불꽃을 발생시키는 것입니다.

가연성 가스와 산소를 혼합하는 다양한 방법에 따라 용접 토치는 사출식 용접 토치(로우압력 용접 토치) 및 등압 용접 토치.

(2) 사출형 용접 토치의 구조 및 원리

사출형 용접 토치
a) 외관 b) 구조
  • 1. 아세틸렌 밸브
  • 2. 아세틸렌 도관
  • 3. 산소 도관
  • 4. 산소 밸브
  • 5. 노즐
  • 6. 주입 튜브
  • 7. 혼합 가스 도관
  • 8. 용접 노즐 쌍

(3) 용접 토치 모델 표현

용접 토치 모델은 병음 문자 'H'와 구조 형태 및 작동 모드를 나타내는 일련 번호 및 사양으로 구성됩니다.

6. 가스 호스

산소 실린더와 아세틸렌 실린더의 가스는 고무 호스를 통해 용접 또는 절단 토치로 운반해야 합니다.

국가 표준 "가스 용접, 절단 및 이와 유사한 작업용 고무 호스"에 따르면 산소 호스는 파란색, 아세틸렌 호스는 빨간색입니다.

용접 토치에 연결된 호스의 길이는 5미터 이상이어야 하지만 너무 길면 가스 흐름에 대한 저항이 증가합니다.

일반적으로 10~15미터 길이를 권장합니다. 용접 토치에 사용되는 고무 호스는 기름이나 가스 누출로 오염되어서는 안 되며, 다른 가스 간 호스를 교체하는 것은 엄격히 금지되어 있습니다.

7. 기타 보조 도구

(1) 용접 고글

(2) 이그니션 건

권총 스타일의 점화 건은 용접 토치에 불을 붙이는 가장 안전하고 편리한 방법입니다.

또한 용접 도구에는 와이어 브러시, 망치, 파일과 같은 청소 도구, 플라이어, 와이어, 호스 클램프, 렌치, 용접 노즐용 클리닝 바늘과 같은 가스 통로를 연결하고 닫는 도구도 포함됩니다.

4. 가스 용접 공정

1. 조인트의 형태

가스 용접의 조인트 형태
  • a) 무릎 관절
  • b) 엉덩이 관절
  • c) 코너 조인트

표 3-7 저탄소강용 랩 조인트 및 버트 조인트의 형상 및 치수

조인트 양식플레이트 두께/mm말리고 뭉툭한 모서리/mm간격/mm홈 각도용접 와이어 직경/mm
크림핑 조인트0.5-1.01.5-2.0  필요 없음
I자형 그루브 맞대기 조인트1.0-5.0 1.0-4.0 2.0-4.0
V-그루브 버트 조인트>5.01.5-3.02.0-4.0왼쪽 용접 방식 80 °, 오른쪽 용접 방식 60 °3.0-6.0

2. 가스 용접 매개변수

(1) 용접 와이어 유형, 등급 및 직경

용접 두께/mm1-22-33-55-1010-15
용접 와이어 직경/mm1-2 또는 용접 와이어 없음2-33-3.23.2-44-5

(2) 가스 용접 플럭스

가스 용접 플럭스의 선택은 공작물의 구성과 특성에 따라 결정해야 합니다. 일반적으로 탄소 구조용 강철은 가스 용접에 가스 용접 플럭스가 필요하지 않습니다.

그러나 스테인리스강, 내열강, 주철, 구리 및 구리 합금, 알루미늄 및 알루미늄 합금의 경우 가스 용접 시 가스 용접 플럭스를 사용해야 합니다.

(3) 화염의 속성 및 효율성

1) 화염의 속성

2) 화염의 효율성

표 3-9 다양한 금속 재료에 대한 가스 용접 불꽃의 선택.

재료 유형불꽃 유형재료 유형불꽃 유형
저탄소 및 중간 탄소강중립 불꽃알루미늄 니켈 강철중성 불꽃 또는 약간 더 많은 아세틸렌 중성 불꽃
저합금강중립 불꽃망간 강철산화물 불꽃
보라색 구리중립 불꽃아연 도금 철판산화물 불꽃
알루미늄 및 알루미늄 합금중성 불꽃 또는 약간 탄화된 불꽃고속 강철탄화 불꽃
납, 주석중립 불꽃경질 합금탄화 불꽃
브론즈중성 불꽃 또는 약간의 산화 불꽃고탄소강탄화 불꽃
스테인리스 스틸중성 불꽃 또는 약간 탄화된 불꽃주철탄화 불꽃
황동산화물 불꽃니켈탄화 불꽃 또는 중성 불꽃

(4) 용접 토치의 노즐 크기 및 기울기 각도

노즐은 옥시-아세틸렌 혼합 가스의 배출구입니다. 각 용접 토치에는 직경이 다른 노즐 세트가 장착되어 있습니다. 두꺼운 공작물을 용접할 때는 더 큰 노즐을 선택해야 합니다.

표 3-10 다양한 두께의 용접물에 대한 노즐 선택.

용접 노즐 번호12345
용접 두께/mm<1.51~32~44~77~11
용접 토치의 경사각과 용접물의 두께 사이의 관계
용접 토치 및 용접물과 관련한 용접 와이어의 위치

(5) 용접 방향.

a) 우측 용접 방법
b) 왼쪽 용접 방법

(6) 용접 속도.

가스 용접 파라미터가 다음 사항에 미치는 영향 용접 품질 및 용접 이음새 형성.

용접 속도:

  • 너무 빨라 용접 융착이 발생하기 쉽습니다.
  • 너무 느리고 용접부가 과열되기 쉽습니다.

용접 와이어 직경:

  • 너무 미세하여 불완전한 융합을 일으키기 쉬운 용접 솔기
  • 너무 두꺼워 용접 부품이 과열되기 쉽습니다.

용접 노즐 번호:

  • 많은 수, 높은 화염 효율
  • 적은 수, 낮은 화염 에너지 비율

기본 소재의 표면 상태:

  • 페인트나 녹이 있는 표면은 다공성이 쉽게 발생할 수 있습니다.
  • 용접부를 불완전하게 청소하면 슬래그가 포함될 수 있습니다.

용접 노즐 끝에서 용접물까지의 거리:

  • 너무 크면 화염 에너지 속도가 감소하여 용접 이음새의 불완전한 융합으로 쉽게 이어질 수 있습니다.
  • 너무 작아서 용접부가 과열되기 쉽습니다.

3. 가스 절단

1. 가스 절단의 원리, 특성 및 응용 분야

1. 가스 절단의 원리

가스 절단은 가스 불꽃의 열 에너지를 활용하여 공작물의 절단 부위를 발화 온도까지 예열한 다음 고속 절단 산소 스트림을 분사하여 연소 및 열 방출을 일으켜 절단 공정을 수행하는 절단 방법입니다.

가스 절단 프로세스
  • 1 – Kerf
  • 2 – 절단 노즐
  • 3 - 산소 스트림
  • 4 - 공작물
  • 5 - 산화물
  • 6 - 예열 불꽃

2. 가스 절단의 특성 및 응용

(1) 가스 절단의 장점:

  • 특히 강철의 경우 절단 효율이 뛰어나 대부분의 기계식 절단 방법을 능가하는 속도를 자랑합니다.
  • 기계적인 방법으로 제작하기 어려운 복잡한 단면 모양과 두께를 경제적으로 제작할 수 있습니다.
  • 현장 작업에 적합한 휴대용 경량 도구로 기계식 절단 장비에 비해 초기 투자 비용이 낮습니다.
  • 뛰어난 기동성으로 작은 호나 복잡한 패턴을 절단할 때 빠르게 방향을 바꿀 수 있습니다.
  • 수동 및 기계화된 절단 작업 모두에서 다용도로 사용할 수 있어 다양한 애플리케이션에서 유연성을 제공합니다.

(2) 가스 절단의 단점:

  • 정밀 기계 절단 방식에 비해 치수 정확도가 떨어지고 허용 오차가 더 넓습니다.
  • 고온 예열 화염과 분출된 뜨거운 슬래그로 인한 화재 위험, 장비 손상 가능성, 작업자 화상 위험 등 안전 위험이 있습니다.
  • 연소 가스 및 금속 산화 부산물을 관리하고 작업장 안전과 환경 규정을 준수하기 위한 강력한 먼지 제어 및 환기 시스템의 필요성.
  • 재료 제한, 주로 절단 중 발열 반응을 일으키는 철 금속에 효과적입니다.

(3) 가스 절단의 응용

가스 절단은 높은 효율성, 비용 효율성 및 운영 단순성으로 인해 산업계에서 널리 채택되고 있습니다. 탁월합니다:

  • 다양한 방향과 위치에서 철판을 절단하고 복잡한 모양의 부품을 제작합니다.
  • 후속 용접 작업을 위해 정밀한 용접 베벨을 여는 것은 구조용 강철 제작에서 매우 중요합니다.
  • 파운드리 작업에서 주조 라이저를 효율적으로 제거하여 주조 후 처리를 개선합니다.
  • 최대 300mm 이상의 강철 두께를 절단할 수 있어 조선, 중장비 제조 및 대규모 건설 프로젝트에 없어서는 안 될 고강도 절단 애플리케이션입니다.

2. 금속의 조건 및 가스 절단 특성

1. 가스 절단 조건

(1) 산소 내 금속의 발화점은 녹는점보다 낮아야 합니다. 이것은 옥시의 정상적인 프로세스를 위한 가장 기본적인 조건입니다.연료 절감.

(2) 산소 연료 절단 공정에서 생성 된 금속 산화물의 융점은 금속 자체의 융점보다 낮아야하며 산화물에서 산화물이 날아갈 수 있도록 유동성이 좋아야합니다. kerf 액체 상태입니다.

표 3-11 공통의 융점 금속 재료 및 그 산화물.

금속 소재금속의 녹는점/℃산화물 녹는점/℃
순수 철분15351300-1500
연강15001300~1500
고탄소강1300~14001300-1500
알루미늄12001300~1500
구리10841230-1336
리드3272050
알루미늄6582050
크롬15501990
니켈14501990
아연4191800

(3) 절단 산소 분사에서 금속의 연소는 발열 반응이어야 합니다. 발열 반응의 결과는 상부 금속 층의 연소로 인해 많은 양의 열이 발생하여 하부 금속 층의 예열 역할을 하기 때문입니다.

(4) 금속의 열전도율이 너무 높지 않아야 합니다. 그렇지 않으면 예열 불꽃 동안 산화에 의해 방출되는 열과 가스 절단 프로세스 가 전도되어 소멸되므로 가스 절단이 중간에 시작되거나 중지될 수 없습니다.

2. 일반 금속의 가스 절단 특성

(1) 저탄소강 및 저합금강은 가스 절단을 원활하게 수행 할 수 있도록 요구 사항을 충족 할 수 있습니다.

(2) 주철은 산소 연료 절단으로 절단할 수 없습니다.

(3) 고크롬강 및 크롬-니켈강은 고융점 산화 크롬 및 니켈 산화물(약 1990℃)을 생성하여 가스 절단을 어렵게 만듭니다.

(4) 구리, 알루미늄 및 그 합금은 발화점이 녹는점보다 높고 열전도율이 우수하여 가스 절단이 어렵습니다.

3. 가스 절단 장비 및 도구

1. 절단 토치

(1) 커팅 토치의 기능 및 분류

절단 토치의 기능은 가연성 가스와 산소를 일정한 비율과 방식으로 혼합하여 일정한 에너지와 모양의 예열 불꽃을 형성하고 예열 불꽃의 중앙에 절단 산소를 분사하여 가스 절단을 하는 것입니다.

절단 토치는 가연성 가스와 산소를 혼합하는 방식에 따라 사출식 절단 토치와 등압식 절단 토치의 두 가지 유형으로 나눌 수 있습니다.

가연성 가스의 종류에 따라 아세틸렌 절단 토치, 액화석유가스 절단 토치 등으로 나눌 수 있습니다.

(2) 사출형 절단 토치의 구조 및 원리

사출형 커팅 토치의 구조.

사출형 커팅 토치
a) 외관 b) 구조
  • 1. 절단 노즐
  • 2. 가스 혼합 파이프
  • 3. 주입 파이프
  • 4. 노즐
  • 5. 예열 산소 조절 밸브
  • 6. 아세틸렌 레귤레이터 밸브
  • 7. 아세틸렌 커넥터
  • 8. 산소 커넥터
  • 9. 산소 조절 밸브 절단
  • 10. 산소 파이프 절단하기.
절단 노즐 및 용접 노즐
a) 용접 노즐 b) 원형 커팅 노즐 c) 매화 커팅 노즐.

가스 절단 중에는 먼저 예열 산소 조절 밸브와 아세틸렌 조절 밸브를 열고 점화하여 예열 불꽃을 생성하여 공작물을 예열합니다.

공작물이 점화점까지 예열되면 절단 산소 레귤레이터 밸브를 엽니다.

이때 고속 절단 산소가 절단 산소 파이프를 통과하여 절단 노즐의 중앙 구멍에서 분사되어 가스 절단을 수행합니다.

(3) 커팅 토치 모델 표현

커팅 토치 모델은 중국 병음 문자 G와 구조 및 작동 모드, 사양을 나타내는 숫자로 구성되어 있습니다.

(3) 커팅 토치 모델의 표현 방법

커팅 토치 모델은 중국 병음 문자 G와 구조 형태 및 작동 방법을 나타내는 일련의 숫자 및 사양으로 구성됩니다.

(4) 액화 석유 가스 절단 토치

액화석유가스 절단 토치의 경우 액화석유가스와 아세틸렌의 연소 특성이 다르기 때문에 아세틸렌에 사용되는 인젝터형 절단 토치는 직접 사용할 수 없습니다.

절단 토치를 수정하거나 액화 석유 가스용 특수 절단 노즐을 사용해야 합니다.

액화석유가스 커팅 토치는 자가 수리 외에도 전문 장비로 구매할 수도 있습니다.

(5) 등압 커팅 토치.

등압 절단 토치
a) 외관 b) 구조
  • 1- 커팅 노즐
  • 2- 노즐 조인트
  • 3- 산소 호스 절단
  • 4- 아세틸렌 가스 호스
  • 5- 절단 산소 조절기
  • 6- 본체
  • 7- 산소 조인트
  • 8- 아세틸렌 조인트
  • 9- 예열 산소 조절기
  • 10- 예열 산소 호스

2. 가스 절단기

가스 절단기는 가스 절단 시 수동 절단 토치를 대체하는 기계화 장비입니다.

(1) 반자동 가스 절단기.

(2) 프로파일 가스 절단기.

(3) CNC 가스 절단기.

1- 가이드 레일 2- 갠트리 3- 캐리지 4- 제어 메커니즘 5- 절단 토치.

4. 가스 절단 프로세스

1. 가스 절단 매개변수.

표 3-12: 다음 간의 관계 강판 가스 절단 두께, 절단 속도 및 산소 압력.

강판 두께
/mm
가스 절단 속도
/(mn/min)
산소 압력
/MPa
4450-5000.2
5400-5000.3
10340-4500.35
15300-3750.375
20260-3500.4
25240-2700.425
30210-2500.45
40180-2300.45
60160-2000.5
80450-1800.6

(2) 가스 절단 속도

a) 정상 속도 b) 과도한 속도.

(3) 예열 화염 속성 및 효율성.

예열 불꽃의 목적은 금속 절단 부품을 가열하고 산소 흐름에서 연소할 수 있는 온도를 유지하는 동시에 강철 표면의 산화피막을 벗겨내고 녹여 산소 흐름이 철과 쉽게 결합할 수 있도록 하는 것입니다.

예열 화염 효율은 시간당 소비되는 가연성 가스의 양으로 표시되며, 절단 부위의 두께에 따라 선택해야 합니다.

일반적으로 절단 부분이 두꺼울수록 예열 화염 효율이 높아야 합니다.

(4) 커팅 노즐과 커팅 파트의 기울기 각도.

절단 노즐의 기울기 각도와 절단 부품 두께의 관계.

절단 두께
/mm
<66-30>30
자르기 시작잘라낸 후자르기 중지
기울기 각도 방향뒤로 기울이기세로앞으로 기울이기세로뒤로 기울이기
경사각25°-45°5~10°5°~10°

(5) 커팅 노즐과 커팅 파트 표면 사이의 거리.

절단 노즐과 절단 부위 표면 사이의 거리는 예열 불꽃의 길이와 절단 부위의 두께(일반적으로 3~5mm)에 따라 결정해야 합니다.

이 가열 조건은 최적의 조건이며 절단 표면의 탄화 가능성을 최소화합니다.

절단 부위 두께가 20mm 미만인 경우 불꽃이 더 길어질 수 있으며 거리를 적절히 늘릴 수 있습니다.

절단 부위 두께가 20mm 이상인 경우 가스 절단 속도가 느려지므로 불꽃이 짧아야 하고 거리를 적절히 줄여야 합니다.

2. 가스 절단(용접) 템퍼링.

(1) 가스 운반용 호스가 너무 길거나, 너무 좁거나, 너무 꼬여 있습니다.

(2) 가스 절단(용접) 시간이 너무 길거나 절단(용접) 노즐이 공작물에 너무 가까이 있는 경우.

(3) 절단(용접) 노즐의 끝면이 너무 많은 용융 금속 입자가 튀어나와 부착됩니다.

(4) 고체 탄소 입자 또는 기타 물질이 가스 또는 절단(용접) 토치를 운반하기 위한 호스 내부의 가스 통로에 부착됩니다.

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Shane
작성자

Shane

MachineMFG 설립자

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.

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