용접 가스: 알아야 할 모든 것
가스가 없는 용접은 혼란스럽고 약하다고 상상해 보세요. 용접 가스는 용접부를 오염 물질로부터 보호하고, 아크를 안정화하며, 강력한 접합부를 보장하는 데 필수적인 조용한 챔피언입니다. 이 기사에서는...
용접 가스가 왜 그렇게 필수적이면서도 복잡한지 궁금한 적이 있나요? 이 글에서는 용접 가스의 다양한 유형과 용접을 보호하고 안정화시키는 역할, 용접 공정에 미치는 중요한 영향에 대해 살펴봅니다. 아르곤, 이산화탄소, 아세틸렌과 같은 가스의 고유한 특성을 알아보고 다양한 용접 및 절단 애플리케이션에 적합한 가스를 선택하는 방법을 배웁니다. 마지막에는 각 가스의 중요성과 용접 효율과 품질을 향상시키는 방법을 이해하게 될 것입니다.
용접 가스는 주로 가스 차폐 용접 (예 : 이산화탄소 가스 차폐 용접 및 불활성 가스 차폐 용접)에 사용되는 보호 가스와 다음에 사용되는 가스를 말합니다. 가스 용접 및 절단. 여기에는 이산화탄소(CO2), 아르곤(Ar), 헬륨(He), 산소(O2), 가연성 가스, 혼합 가스 등입니다.
용접 시 차폐 가스는 용접 영역의 보호 매체일 뿐만 아니라 아크를 생성하는 가스 매체로도 사용됩니다.
가스 용접과 절단은 주로 가스 연소 시 발생하는 집중된 열로 고온의 불꽃에 의존합니다.
따라서 가스의 물리적 및 화학적 특성은 보호 효과뿐만 아니라 아크의 점화와 용접 및 절단 공정의 안정성에도 영향을 미칩니다.
용접 가스는 용접이나 절단에 사용되는 다양한 가스를 말합니다. 공정에서의 역할에 따라 용접 가스는 두 가지 유형으로 분류할 수 있습니다: 차폐 가스 가스 용접 및 절단용 가스.
(1) 차폐 가스:
차폐 가스는 다음에서 사용됩니다. 가스 차폐 용접 를 사용하여 주변 대기로부터 용접 풀을 보호합니다. 일반적으로 사용되는 차폐 가스로는 이산화탄소(CO2), 아르곤(Ar), 헬륨(He), 산소(O2), 질소(N2), 수소(H2), 그리고 이들의 혼합물(예: Ar + He, Ar + CO2, Ar + CO2 + O2등).
국제 용접 학회에서는 불활성 또는 환원성 가스(클래스 I), 약한 산화성 가스(클래스 M1), 중간 산화성 가스(클래스 M2), 강한 산화성 가스(클래스 M3 및 C)로 산화 가능성에 따라 차폐 가스를 분류합니다.
(2) 가스 용접 및 절단용 가스:
가스 용접 및 절단용 가스는 그 성질에 따라 연소 지원 가스(O2) 및 가연성 가스로 구성됩니다. 가연성 가스와 산소가 혼합되어 연소되면 상당한 양의 열을 방출하여 금속을 녹일 수 있는 집중된 열로 고온의 불꽃을 생성합니다.
아세틸렌 (C2H2)는 가스 용접 및 절단에 가장 일반적으로 사용되는 가연성 가스이며, 다른 널리 사용되는 가스에는 프로판(C3H8), 프로필렌(C3H6), 천연 가스(주로 메탄 CH4), 액화 석유 가스(주로 프로판).
가스의 역할은 용접 또는 절단 공정에 따라 다르며, 용접되는 재료의 종류에 따라 가스의 선택이 달라집니다. 따라서 상황에 따라 특정 물리적 또는 화학적 특성을 가진 가스를 선택하거나 여러 가스를 혼합하여 사용해야 합니다.
표 1은 용접 및 절단에 일반적으로 사용되는 가스의 주요 특성과 용도를 간략하게 설명하고, 표 2는 용접 및 절단 중 다양한 가스의 특성을 보여줍니다. 용접 프로세스.
표 1 일반적인 용접 가스의 주요 특성 및 용도
| 가스 | 기호 | 주요 속성 | 용접 분야 적용 |
|---|---|---|---|
| 이산화탄소 | CO2 | 안정적인 화학적 특성, 비연소 및 비연소 지원; 고온에서 CO와 o로 분해될 수 있으며 금속으로 산화되는 특성이 있습니다; 액화 가능; 액체 CO2가 증발하면 많은 열을 흡수하고 일반적으로 드라이 아이스라고 알려진 고체 이산화탄소로 응고 될 수 있습니다. | 용접 와이어는 CO2 가스 차폐 용접 및 CO2 + O2, CO2 + 혼합 가스 차폐 용접과 같은 용접 중 차폐 가스로 사용할 수 있습니다. |
| 아르곤 | Ar | 불활성 기체; 화학적 성질이 활성화되지 않으며 상온 및 고온에서 다른 원소와 화학적 역할을 하지 않습니다. | 아크 용접 시 기계적 보호를 위한 차폐 가스로 사용됩니다, 플라즈마 용접 및 절단. |
| 산소 | O2 | 무색 가스, 연소 지원, 고온에서 매우 활발하며 많은 원소와 직접 결합합니다; 용접 중에 용융 풀로 들어가는 산소는 산화됩니다. 금속 요소 해로운 역할을 할 수 있습니다. | 산소와 가연성 가스의 혼합 연소는 산소 아세틸렌 화염 및 수소 산소 화염과 같은 용접 및 절단에 매우 높은 온도를 얻을 수 있습니다. 혼합 가스 차폐 용접을 위해 아르곤과 이산화탄소를 비율에 따라 혼합할 수 있습니다. |
| 아세틸렌 | C2H2 | 일반적으로 탄화칼슘 가스로 알려져 있으며 물에 덜 녹고 알코올에 녹으며 아세톤에 다량 용해되며 공기 및 산소와 혼합하여 폭발성 가스 혼합물을 형성합니다; 산소로 연소하며 3500℃의 고온과 강한 빛을 방출합니다. | 옥시 아세틸렌의 경우 화염 용접 및 절단 |
| 수소 | H2 | 연소 가능; 실온에서 활성화되지 않고 고온에서 매우 활성화되며 금속 광석 및 금속 산화물의 환원제로 사용할 수 있습니다; 용접 중에는 냉각 중에 다량의 용융 금속이 침전되어 기공을 형성하기 쉽습니다. | 수소는 용접 시 환원 차폐 가스로 사용됩니다. 산소와의 혼합 연소를 가스 용접의 열원으로 사용할 수 있습니다. |
| 질소 | N2 | 비활성 화학적 특성; 고온에서 수소 및 산소와 직접 결합할 수 있으며 용접 중 용융 풀에 들어가는 것은 해롭습니다; 기본적으로 구리와 반응하지 않으며 보호 가스로 사용할 수 있습니다. | 질소 아크 용접 시 구리 및 스테인리스강은 질소를 보호 가스로 사용하여 용접할 수 있습니다. 질소는 일반적으로 다음과 같은 분야에도 사용됩니다. 플라즈마 아크 절단 를 외부 보호 가스로 사용합니다. |
표 2 용접 시 다양한 가스의 특성
| 가스 | pure | 열 위치 그라데이션 | 아크 안정성 | 금속 전이 특성 | 화학적 특성 | 용접 관통력 모양 | 난방 특성 |
| CO2 | 99.90% | 높은 | 만족 | 만족스럽지만 약간 튀는 | 강력한 산화 | 평평한 모양, 큰 침투력 | |
| Ar | 99.995% | 낮은 | 좋은 | 만족 | 버섯 모양 | ||
| He | 99.99% | 높은 | 만족 | 만족 | 평평한 모양 | 맞대기 용접의 열 입력은 순수 AR보다 높습니다. | |
| N2 | 99.90% | 높은 | 나쁜 | 나쁜 | 기공과 질화물은 강철에서 생성됩니다. | 평평한 모양 |
CO에는 적절한 가스를 사용해야 합니다.2 가스 차폐 용접, 불활성 가스 차폐 용접, 혼합 가스 차폐 용접, 플라즈마 아크 용접, 브레이징 보호 분위기, 산소 아세틸렌 가스 용접 및 절단.
용접 가스의 선택은 주로 사용되는 용접 및 절단 방법에 따라 달라집니다. 또한 용접된 금속의 특성, 품질 기준, 용접 가스의 품질 표준에 따라 영향을 받기도 합니다. 용접 조인트용접 구조물의 두께, 용접 위치 및 사용된 프로세스에 따라 달라집니다.
3.1. 용접 방법에 따라 가스 선택하기
용접, 절단 또는 가스 차폐 용접에 사용되는 가스는 다음과 같은 다양한 용접 방법에 따라 다릅니다. 용접 프로세스.
표 3은 용접 방법 및 해당 용접 가스 선택에 대한 정보를 제공합니다. 한편 표 4에는 일반적인 용접 방법의 선택에 대한 개요가 나와 있습니다. 브레이징 보호 분위기에 사용되는 가스. 표 5는 플라즈마 아크 절단에 대한 다양한 가스의 적합성을 보여줍니다.
표 3 용접 방법 및 용접 가스 선택
| 용접 방법 | 용접 가스 | |||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 가스 용접 | C2H2+O2 | H2 | ||||
| 가스 절단 | C2H2+O2 | 액화 석유 가스+O2 | 석탄 가스+O2 | 천연 가스+O2 | ||
| 플라즈마 아크 절단 | air | N2 | Ar+N2 | Ar+H2 | N2+H2 | |
| 텅스텐 불활성 가스 용접(TIG) | Ar | He | Ar+He | |||
| 단선 | 불활성 가스 금속 아크 용접(MIG) | Ar | He | Ar+He | ||
| 활성 가스 금속 아크 용접(MAG) | Ar+O2 | Ar+CO2 | Ar+CO2+O2 | |||
| CO2 가스 차폐 용접 | CO2 | CO2+O2 | ||||
| 플럭스 코어 와이어 | CO2 | Ar+O2 | Ar+CO2 | |||
표 4 보호 분위기에서 일반적인 납땜 가스 선택
| 가스 | 자연 | 화학 성분 및 순도 요구 사항 | 목적 |
| 아르곤 | 관성 | 아르곤 > 99.99% | 합금강열강도 합금, 구리 및 구리 합금 |
| 수소 | 축소 가능성 | 수소 100% | 합금강, 열강도 합금 및 무산소 구리 |
| 암모니아 분해 | 축소 가능성 | 수소 75% 질소 25% | 탄소강, 저합금강 및 무수소 구리 |
| 압축이 불충분한 암모니아 분해 | 축소 가능성 | 수소 7% ~ 20% 및 기타 질소 | 연강 |
| 질소 | 구리에 비해 불활성입니다. | 질소 100% | 구리 및 구리 합금 |
표 5 플라즈마 아크 절단에서 다양한 가스의 적용 가능성
| 가스 | 주요 목적 | 비고 |
| Ar,Ar+H2， Ar+N2， Ar+H2+N2 | 스테인리스 스틸 절단비철 금속 또는 합금 | Ar은 얇은 금속을 절단하는 데만 사용됩니다. |
| N2, N2+H2 | N2물 재압축 플라즈마 아크의 작동 가스로서 탄소강 절단에도 사용할 수 있습니다. | |
| O2, Air | 스테인리스 스틸 및 알루미늄 절단에도 사용되는 탄소강 및 저합금강 절단 | 중요한 알루미늄 합금 구조 부품은 일반적으로 사용되지 않습니다. |
| 이산화탄소 | 암모니아 분해 | Ar+CO2 |
| 질소 | C2H2+O2 | CO2+02 |
| 아르곤 | LPG + O2 | Ar+O2 |
| 산소 | Ar+N2 | Ar+H2+N2 |
| 아세틸렌 | N2+H2 | 용접 혼합물 |
| 수소 | Ar+H2 | Ar+He |
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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