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.
두 금속을 매끄럽게 용접하면서 높은 효율과 최소한의 낭비를 달성한다고 상상해 보세요. 이것이 바로 고급 보호 가스와 정밀한 아크 제어를 결합하여 우수한 용접을 구현하는 기술인 MIG/MAG 용접의 마법입니다. 이 기사에서는 MIG/MAG 용접의 원리, 특성 및 응용 분야를 살펴보고 다양한 가스와 와이어 선택이 용접 품질에 어떤 영향을 미치는지 알아봅니다. 알루미늄, 구리, 강철 등 어떤 재료로 작업하든 용접 프로젝트를 향상시킬 수 있는 실용적인 통찰력과 팁을 발견할 준비를 하세요.
가스 금속 아크 용접(GMAW)
1. 정의: 가스를 아크 매체로 사용하여 아크와 용접 부위를 보호하는 가스 차폐 아크 용접을 가스 차폐 아크 용접 또는 간단히 가스 용접이라고 합니다.
2. 분류
가스 텅스텐 아크 용접은 다음과 같이 분류 할 수 있습니다. 차폐 가스 사용: 불활성 가스 차폐 용접(MIG) (Ar, He, Ar+He), 산화 가스 혼합 차폐 용접(MAG) (Ar+O)2, Ar+CO2, Ar+CO2+O2), CO2 가스 차폐 용접.
용접 와이어에 따라 솔리드 MIG/MAG/CO로 나눌 수 있습니다.2 용접 와이어 및 플럭스 코어 용접 와이어(FCAW).
이 장에서는 CO2 가스 차폐 용접 및 MIG/MAG 용접.
1. 아크와 용융 풀이 잘 보이므로 용접 중 용융 풀의 조건에 따라 용접 매개 변수를 조정할 수 있습니다.
2. 2. 용접 프로세스 는 작동이 쉽고 슬래그가 거의 또는 전혀 없으며 용접 후 기본적으로 슬래그를 청소할 필요가 없습니다.
3. 보호 가스 흐름의 압축으로 아크의 열이 집중되어 용접 속도가 빨라지고 용융 풀이 작아지며 열 영향 영역이 좁아지고 용접된 공작물의 변형이 줄어듭니다.
4. 용접 공정의 기계화 및 자동화, 특히 공간적 위치의 기계화 용접에 도움이 됩니다.
5. 화학적으로 활성이고 융점이 높은 산화막을 형성하기 쉬운 마그네슘, 알루미늄, 구리 및 그 합금을 용접할 수 있습니다.
6. 얇은 판을 용접하는 데 사용할 수 있습니다.
7. 실외에서 작업할 때는 방풍 장치가 필요하며, 그렇지 않으면 가스 차폐 효과가 떨어지거나 효과가 없을 수 있습니다.
8. 아크에서 방출되는 빛은 매우 강합니다.
9. 용접 장비는 차폐에 사용되는 장비보다 상대적으로 복잡하고 더 비쌉니다. 금속 아크 용접.
1950년대 초에 MIG/MAG 용접은 알루미늄과 그 합금에 처음 적용되었고, 이후 구리와 그 합금까지 적용 범위가 확대되었습니다. 실제로 거의 모든 재료에 적합합니다.
그러나 높은 비용으로 인해 일반적으로 비철금속 및 그 합금의 용접뿐만 아니라 비철금속 및 그 합금의 용접에 사용됩니다. 스테인리스 스틸 용접.
MIG 용접은 Ar 또는 He를 차폐 가스로 사용합니다.
MAG 용접은 다음과 같은 활성 가스를 추가합니다.2 및 CO2를 Ar 또는 He로 변경합니다.
아크 형태, 액적 전이 및 아크 특성 측면에서 MAG 용접은 다음과 유사합니다. 아르곤 아크 용접활성 가스 함량은 일반적으로 30% 미만입니다.
MAG 용접은 손가락과 같은 관통부를 제거할 수 있습니다.
MAG 용접에는 산화 가스가 존재하기 때문에 금속 산화는 피할 수 없습니다. 따라서 필요한 구성을 제공하는 용접 와이어를 선택하는 데 주의를 기울여야 합니다.
MAG 용접은 주로 고강도 강철 및 고합금 강철 용접에 사용됩니다.
(1) 차폐 가스:
단일 가스: Ar 또는 He
혼합 가스: Ar+He
(2) 차폐 가스 요구 사항:
아르곤 가스 순도: 99.9%
(3) 와이어 선택:
MIG 용접 와이어의 구성은 모재의 구성과 유사해야 합니다. (야금 반응은 비교적 간단하며 합금 원소는 연소되지 않습니다.)
Ar+CO2+O2
80% Ar, 15% CO의 혼합 가스 사용2및 5% O2 에 대한 저탄소강 용접 및 저합금강은 용접 비드 형성, 접합 품질, 금속 방울 전달 및 아크 안정성이 우수합니다.
이 가스 혼합물은 아르곤과 CO의 이점을 제공합니다.2 소량의 산소를 도입하여 침투력을 향상시키고 튄 자국을 줄입니다.
차폐 가스의 특정 구성은 용접되는 재료와 원하는 용접 특성에 따라 신중하게 선택해야 합니다.
MAG 용접의 경우, 연소 손실을 보완하기 위해 높은 Mn 및 높은 Si 용접 와이어를 사용해야 합니다.
MIG 용접:
아르곤 또는 헬륨을 차폐 가스로 사용하며 금속과 야금학적 반응을 일으키지 않습니다. 아르곤은 산소 생산의 부산물이며, 산소 함량을 초과하면 산화 반응을 일으킬 수 있습니다.
MAG 용접:
O와 같은 산화성 가스가 포함되어 있습니다.2 및 CO2금속과 산화 반응을 일으킵니다.
MIG/MAG 용접:
증발로 인한 합금 손실.
MIG/MAG 용접에서 액적 전환의 주요 형태는 단락 전환, 액적 전환, 스프레이 전환 및 하이퍼젯 전환입니다.
액적 전이의 형태는 주로 전류, 아크 길이, 극성, 가스 매체, 용접 와이어 재질, 직경, 스틱아웃 길이 등과 같은 파라미터에 따라 달라집니다.
(1) 아크 길이의 효과:
동일한 저전류 조건에서 액적 전이는 입자 전이 또는 단락 전이가 될 수 있습니다. 입자 전이는 더 긴 아크 길이가 필요한 반면, 단락 전이는 더 짧은 아크 길이가 필요합니다.
(2) 전류의 영향:
전류가 임계 전류 I1보다 작으면 입자 전이는 낮은 전이 주파수로 발생합니다. 전류가 임계 전류 I1보다 크면 높은 전이 주파수로 스프레이 전이가 발생합니다.
가스 매체:
소량의 O2 를 Ar로 전환하면 표면 장력이 감소하고 액적 전이의 저항이 감소하며 스프레이 전이에 대한 임계 전류가 감소합니다. 그러나 너무 많은 O2 로 인한 아크 수축을 유발할 수 있습니다.2 이온화되어 임계 전류가 증가합니다.
CO 추가2 스프레이 전환을 위한 임계 전류를 증가시킵니다.
임계 전류: 아크 점프를 유발하는 최소 전류입니다.
임계 전류에 영향을 미치는 요인.
용접 와이어 재료:
동일한 조건에서 강철 용접 와이어의 임계 전류는 알루미늄 용접 와이어보다 높습니다. 알루미늄 용접 와이어는 물방울 전이에서 스프레이 전이로 전환될 가능성이 더 높습니다. 강철 용접 와이어는 물방울 전환에서 하이퍼 제트 전환으로 전환될 가능성이 더 높습니다.
와이어 직경:
와이어 직경이 작을수록 임계 전류가 낮아집니다.
튀어나온 길이:
스틱 길이를 늘리면 저항 열이 증가하여 물방울 전환에 유리합니다.
(3) 전류 극성의 영향
원리: 하이퍼제트 전환 중에 아크는 전체 물방울을 둘러싸는 큰 아크 루트 영역을 가진 종 모양의 구조를 형성합니다. 표면 장력은 물방울의 아래쪽뿐만 아니라 위쪽에도 작용하여 물방울을 전이를 통해 밀어냅니다.
전류가 발산되면서 전자기적 핀치력이 강한 추력을 발생시키고, 물방울 전이에 대한 유일한 저항은 표면 장력입니다.
따라서 물방울 전이의 가속도는 큰 물방울 전이의 중력 가속도보다 큽니다.
특성:
호는 종 모양의 구조를 형성합니다.
스폿 힘과 플라즈마 흐름 힘은 액적 전환을 촉진합니다.
전이 빈도가 높은 작은 물방울.
전류는 하이퍼제트 전환을 위한 임계 전류에 도달해야 합니다.
MIG 용접에는 강철 용접 와이어가 사용됩니다.
하이퍼젯 전환은 높은 침투력을 가지고 있어 손가락처럼 침투할 수 있습니다.
형성 조건:
하이퍼 제트 전환은 직류 역극성, 높은 아크 전압(롱 아크) 및 특정 임계값보다 큰 용접 전류를 사용하여 강철 와이어를 사용한 MIG 용접 중에 발생합니다.
주름이 생기는 문제 용접 솔기:
알루미늄 및 기타 비철금속과 그 합금은 이 문제가 발생하기 쉽습니다. 이 문제는 용접 전류가 하이퍼젯 전환의 임계 전류보다 훨씬 크고 용접 영역의 보호가 제대로 이루어지지 않을 때 발생합니다. 음극점은 아크 크레이터의 바닥으로 이동하여 안정적으로 유지됩니다.
그 결과 아크 크레이터의 바닥이 강한 아크 힘을 받아 격렬하게 "파헤쳐져" 심각한 산화 및 질화 현상이 발생합니다. 이러한 금속 방울이 용접 부위와 표면에 떨어지면 용접 금속의 융합이 제대로 이루어지지 않고 표면에 거친 주름이 생깁니다. 검은 가루 층이 그 위에 덮이는데, 이것이 바로 용접 주름 현상입니다.
용접 이음새 주름에 대한 예방 조치:
형성 조건: 강선을 사용한 MIG 용접 시, 스틱 아웃 길이가 상대적으로 길거나 용접 전류가 스프레이 전이를 위한 임계 전류보다 훨씬 크면 액체 금속의 길이가 증가합니다. 스프레이 전이 중에 미세한 방울이 고속으로 배출되면 큰 반력이 발생합니다. 축에서 벗어나면 회전 하이퍼 제트 전이가 발생합니다.
특성:
강철 와이어를 사용한 MIG 용접에 사용됩니다.
스틱아웃 길이가 상대적으로 길거나 용접 전류가 스프레이 전이를 위한 임계 전류보다 훨씬 클 때 발생합니다.
용접 이음새가 고르지 않고 아크가 불안정하며 스패터가 크게 발생합니다.
적용 대상 철골 구조물 용접를 사용하여 좁은 간격 용접 및 코너 용접 시 측벽의 융착 불량과 같은 결함을 극복합니다.
기계화 수준에 따라 자동 용접과 반자동 용접의 두 가지 유형이 있습니다. 반자동 용접 장비에는 워킹 트롤리가 포함되어 있지 않으며 용접 건의 움직임은 수동으로 작동합니다. 자동 용접 장비의 용접 건은 용접을 위해 워킹 트롤리에 고정되어 있습니다.
주로 호로 구성됩니다. 용접력 소스, 와이어 공급 시스템, 용접 건, 워킹 트롤리(자동 용접용), 가스 공급 시스템, 수냉 시스템, 제어 시스템 등이 있습니다.
용접 전원:
알루미늄을 용접할 때 일반적인 정속 와이어 공급 시스템과 정전류 소스로는 과도 액적 전환을 원활하게 달성하기가 어렵습니다.
따라서 용접 전류 및 와이어 이송 속도 기능을 동기 제어(또는 자동 최적화) 할 수 있는 용접기가 필요합니다.
가스 공급 장치: 가스통, 호스, 레귤레이터 등
와이어 공급 메커니즘: (풀 타입, 푸시 타입, 푸시-풀 타입 메커니즘)
용접 총:
용접 건은 전극을 잡고 용접 아크를 유도합니다. 수냉식과 공냉식의 두 가지 유형이 있습니다.
용접 건의 접촉 팁은 전도성, 내마모성 및 내열성이 우수해야 합니다. 일반적으로 구리 합금으로 만들어지며 용접 와이어 직경에 0.2mm를 더한 것과 같은 직경을 가집니다.
부드럽고 일관된 용접 성능을 보장하려면 접촉 팁을 정기적으로 점검하고 교체하는 것이 중요합니다.
용접 프로세스 파라미터:
표준 용접 프로세스 매개변수:
표준 용접 공정 매개 변수는 용접 공정, 용접되는 재료 및 원하는 용접 공정에 따라 다를 수 있습니다. 용접 품질. 그러나 용접 프로세스 매개변수 설정에 대한 몇 가지 일반적인 지침이 있습니다.
MAG 용접은 저탄소강 및 저탄소강에 사용할 수 있습니다. 합금강Ar+ (5-20)% CO2 혼합 가스를 차폐 가스로 사용하고 때로는 소량의 O2를 첨가합니다.
액적 이송 모드는 MAG 용접에서 단락 전환, 스프레이 전환 또는 펄스 전환이 될 수 있습니다.
(1) 단락 트랜지션 MAG 용접:
다음에 비해 CO2 용접단락 전환 MAG 용접은 아크가 더 안정적이고 스패터가 적습니다. 더 얇은 용접 와이어와 더 낮은 용접 전류를 사용할 수 있으므로 더 얕은 용접 관통력 용접 속도가 느립니다. 따라서 얇은 판을 용접하는 데 적합합니다.
(2) 스프레이 트랜지션 MAG 용접:
스프레이 전환은 MAG 용접에서 가장 일반적인 액적 전달 모드입니다. 일반적으로 용접 전류는 스프레이 전이 임계 전류보다 30~50A 높게 설정됩니다. 판 두께가 3.2mm 이상일 경우 용접 아크가 매우 안정적이므로 표면이 평평하고 스패터가 최소화되어 용접이 잘 형성됩니다.
단락 전환, 제트 전환, 펄스 전환을 사용할 수 있습니다.
(1) 스테인리스강 MIG 용접을 위한 단락 전환.
용접 와이어의 직경은 0.8~1.2mm이며, 사용되는 차폐 가스는 Ar+(1~5%)O2 또는 Ar+(5~20%)CO2입니다. 용접 전류는 제트 전이의 임계 전류보다 낮으며 주로 두께 3.0mm 미만의 얇은 판재의 단층 용접에 사용됩니다.
(2) 스테인리스 스틸 MIG 용접을 위한 제트 전환.
사용되는 용접 와이어의 직경은 0.8, 1.0, 1.2, 1.6mm이며, 사용되는 차폐 가스는 Ar+(1~2%)O2 또는 Ar+(5~10%)CO2입니다. 용접 전류는 제트 전이의 임계 전류보다 크며 주로 두께가 3.2mm 이상인 강판 용접에 사용됩니다.
구리 및 구리 합금은 열전도율이 매우 강해 쉽게 녹아내릴 수 있으므로 용접 전에 예열이 필요합니다. 큰 용접 전류가 필요하기 때문에 용융된 방울은 제트 전이를 나타냅니다.
의 특징은 용접 매개변수 보라색 구리를 용접할 때는 예열 온도가 높고 용접 전류(최대 600A)가 높습니다. 순수 아르곤 가스 보호 기능을 사용할 경우 아크 파워가 작습니다. Ar+(50-75%)He 보호를 사용하면 아크 전력을 증가시키고 예열 온도.
MIG 용접 시 알루미늄 합금음극 세정 효과를 사용하여 산화막을 제거해야 합니다. 알루미늄 합금은 열전도율이 빠르며 모재를 녹이고 용접을 형성하는 데 충분한 아크 파워가 필요합니다. 순수 아르곤 가스는 일반적으로 얇은 알루미늄 합금의 차폐 가스로 사용됩니다. 플레이트 용접. 크고 두꺼운 재료를 용접할 때는 Ar+He 혼합 가스 보호가 사용되며 He의 비율은 종종 약 25%입니다. 단락 전환 또는 스프레이 전환을 사용할 수 있습니다.
참고:
직류의 극성을 역전시킬 때, 즉 용접 와이어를 양극으로 사용하고 공작물을 음극으로 사용하면 용융 된 용접 와이어 방울은 일반적으로 비교적 큰 전류를 사용하여 매우 미세한 "스패 터 전이"로 용접 풀에 들어가므로 생산성이 높아집니다. 두께가 8mm 이상인 알루미늄 판의 경우 아크를 안정화하기 위해 용융 전극 아르곤 아크 용접은 일반적으로 역극성 DC를 채택하여 알루미늄 공작물 용접에 "음극 조각화" 효과가 있습니다.
(1) 단락 MIG 용접
이 방법은 순수 아르곤 가스를 보호 가스로 사용하며 일반적으로 0.8~1.0mm의 와이어 직경과 0.5kg의 소형 와이어 스풀 및 특수 피딩 건을 사용하여 1~2mm의 용접 두께를 사용합니다. 더 얇은 알루미늄 합금 와이어는 공급하기 어려울 수 있습니다.
(2) 스프레이 전이 및 서브소닉 MIG 용접
이 방법은 또한 순수 아르곤 가스를 차폐 가스로 사용하며 일반적으로 1.2~2.4mm의 와이어 직경을 사용합니다.
(3) 고전류 MIG 용접
두꺼운 알루미늄 합금 플레이트 는 굵은 와이어(직경 3.2~5.6mm)와 고전류 MIG 용접을 사용하여 용접할 수 있으며, 용접 전류는 500~1000A에 달해 생산성이 높습니다. 내부 노즐에는 아크 파워를 향상시키기 위해 50% Ar + 50% He 보호 가스 혼합물을 사용하고, 외부 노즐에는 보호 효과를 더욱 강화하기 위해 Ar 가스를 충전합니다.
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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