이종 재료 용접: 8가지 일반적인 문제

이종 금속은 알루미늄, 구리 등 서로 다른 원소로 구성된 금속 또는 물리적, 화학적 특성과 같은 야금학적 특성에 뚜렷한 차이가 있는 동일한 모금속으로 형성된 합금을 말합니다. 모재 금속, 필러 금속 또는 용접 금속으로 사용할 수 있습니다.

그리고 용접 이종 재료의 접합은 화학적 조성, 야금 구조 및 성능이 서로 다른 두 가지 이상의 재료를 특정 공정 조건에서 결합하는 과정을 말합니다.

가장 일반적인 이종 금속 용접 유형은 이종 금속 용접입니다. 강철 용접이어서 이종 비철금속 용접과 강철과 비철금속의 용접이 뒤를 이었습니다.

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접합 형태에는 두 개의 서로 다른 모재를 접합하는 경우, 동일한 모재를 접합하지만 다른 필러 금속(예: 중간 탄소 담금질 및 템퍼링 강철을 오스테나이트 용접 재료와 결합) 및 복합 금속판의 결합.

이종 재료의 용접에는 두 가지 용접이 포함됩니다. 다른 금속 를 결합하여 기본 금속과 다른 특성과 미세 구조를 가진 전이 층을 생성합니다.

이종 금속의 용접은 원소 특성, 물리적 특성 및 화학적 특성의 상당한 차이로 인해 용접 메커니즘 및 기술 작동 측면에서 유사한 재료의 용접보다 훨씬 더 복잡합니다.

이종 재료 용접의 주요 과제는 다음과 같습니다:

1. 서로 다른 재료 간의 융점 차이가 클수록 용접하기가 더 어려워집니다.

이는 녹는점이 낮은 재료가 녹는 상태에 도달하면 녹는점이 높은 재료는 고체로 남아 있기 때문입니다. 이 시점에서 녹은 재료는 과열된 영역의 입자 경계로 쉽게 침투하여 저융점 재료의 손실, 연소 또는 증발로 이어질 수 있습니다. 합금 원소를 사용하여 용접 조인트를 용접하기 어렵게 만듭니다.

예를 들어 녹는점이 매우 다른 철과 납을 용접할 때 두 물질은 고체 상태에서는 서로 녹지 않을 뿐만 아니라 액체 상태에서도 서로 녹지 않습니다. 액체 상태의 금속은 냉각 후 여러 층으로 분리되어 따로 결정화됩니다.

2. 서로 다른 재료 간의 선팽창 계수 차이가 클수록 용접이 더 어려워집니다.

선팽창 계수가 클수록 열팽창률이 높아지고 냉각 중 수축이 커지며 용융 풀이 결정화될 때 발생하는 용접 응력이 커집니다.

이 용접 유형 응력이 쉽게 제거되지 않아 용접 변형이 크게 발생합니다.

용접 양쪽 재료의 응력 상태가 다르기 때문에 용접 및 열 영향 영역에 균열이 쉽게 형성될 수 있으며 용접 금속과 모재가 벗겨질 수도 있습니다.

3. 서로 다른 재료 간의 열전도율과 비열 용량의 차이가 클수록 용접이 더 어려워집니다.

재료의 열전도율과 비열 용량은 용접 금속의 결정화 조건에 부정적인 영향을 미치고 입자 구조를 심하게 거칠게 만들며 내화 금속의 습윤성에 영향을 미칠 수 있습니다.

따라서 용접 시 강한 열원을 선택하고 열전도율이 좋은 모재 쪽을 향해 기울어지도록 열원을 배치하는 것이 중요합니다.

4. 서로 다른 재료 간의 전자기적 특성 차이가 클수록 용접이 더 어려워집니다.

재료 간의 전자기 특성 차이가 클수록 용접 아크가 더 불안정해져 용접 품질이 떨어집니다. 품질 용접.

5. 이종 재료 사이에 금속 간 화합물이 많이 형성될수록 용접이 더 어려워집니다.

금속 간 화합물의 취성으로 인해 용접부에 균열이나 파손이 발생하기 쉽습니다.

6. 이종 재료의 용접 중에 금속 구조가 변경되거나 용접 영역에 새로운 구조가 형성되면 용접 영역의 성능이 저하 될 수 있습니다. 용접 조인트용접에 상당한 어려움이 있습니다.

기계적 특성 퓨전 존 및 관절의 열 영향 영역이 열악하고 플라스틱 인성이 눈에 띄게 감소합니다.

이러한 조인트 인성 감소와 용접 응력의 존재로 인해 이종 재료 용접 조인트는 특히 열 영향을 받는 영역에서 균열이 발생하기 쉽습니다.

7. 이종 재료의 산화성이 클수록 용접이 더 어려워집니다. 예를 들어, 다음과 같은 융합 용접은 구리 및 알루미늄 용융 풀에 구리 및 알루미늄 산화물이 쉽게 형성될 수 있습니다.

냉각 결정화 과정에서 입자 경계에 존재하는 산화물은 입자 간 결합력을 감소시킬 수 있습니다.

8. 서로 다른 재료를 용접할 때 용접부와 두 모재가 동일한 강도 요건을 충족하기는 어렵습니다.

그 이유는 다음과 같습니다. 금속 요소 용융점이 낮은 금속은 용접 중에 연소 및 증발하기 쉬우며, 특히 이종 비철금속을 용접할 때 용접부의 화학적 조성을 변화시키고 기계적 특성을 저하시킵니다.