12가지 용접 기술: 초보자를 위한 전문가 팁
용접을 성공적으로 시작하는 방법이 궁금한 적이 있나요? 이 글에서는 두꺼운 판과 얇은 판 다루기부터 일반적인 용접 문제 해결에 이르기까지 초보자를 위한 필수 팁을 다룹니다. 마지막에는...
용접 토치의 지글거림과 불꽃으로 둘러싸인 작업장에 있다고 상상해 보세요. 용접 방법마다 어떤 차이가 있는지 궁금한 적이 있나요? 이 글에서는 전극 아크 용접부터 마찰 용접까지 10가지 필수 용접 기술을 소개합니다. 각 방법의 작동 방식, 고유한 응용 분야, 그리고 각 방법이 제공하는 이점을 알아보세요. 숙련된 용접공이든 호기심 많은 초보자든 이 가이드는 용접 공정에 대한 이해를 높일 수 있는 귀중한 통찰력을 제공합니다. 자세히 살펴보고 용접 지식을 넓혀보세요!
아크는 대전된 두 도체 사이에서 발생하는 지속적이고 강렬한 가스 방전 현상입니다.
아크 형성
(1) 다음 사이의 단락 용접봉 및 공작물
단락이 발생하면 전류 밀도가 높은 개별 접점이 저항 열(q = I^2Rt, 여기서 I는 전류이고 R은 저항)에 의해 가열됩니다. 작은 에어 갭의 전기장 강도는 매우 높아집니다:
소수의 전자가 빠져나감 ① 소수의 전자가 빠져나감
개별 접촉점이 가열, 용융, 심지어 증발 및 기화되는 경우
이온화 전위가 낮은 금속 증기가 많이 존재합니다.
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(2) 용접봉을 적절한 거리에서 들어 올리기
열 여기와 강한 전기장의 영향으로 음극은 전자를 방출하고 고속으로 이동하여 중성 분자 및 원자와 충돌하여 여기 또는 이온화합니다. 그 결과
아크 구조 및 온도 분포
아크는 음극 영역(일반적으로 전극 끝의 밝은 흰색 점), 양극 영역(작업물에서 전극 끝에 해당하는 수조의 얇고 밝은 영역), 아크 컬럼 영역(두 전극 사이의 공극)의 세 부분으로 구성됩니다.
안정적인 아크 연소를 위한 조건
(1) 적절한 전원 공급 장치
용접 아크의 전기적 요구 사항을 충족하는 전원 공급 장치가 있어야 합니다.
a) 전류가 너무 낮으면 에어 갭 사이의 가스 이온화가 불충분하고 아크 저항이 높으며 필요한 이온화 수준을 유지하기 위해 더 높은 아크 전압이 필요합니다.
b) 전류가 증가함에 따라 가스 이온화 수준이 증가하고 전도도가 향상되며 아크 저항이 감소하고 아크 전압이 감소합니다. 그러나 필요한 전기장 강도를 유지하고 전자의 방출과 하전 입자의 운동 에너지를 보장하기 위해 전압은 특정 지점 이상으로 감소해서는 안 됩니다.
(2) 적절한 전극 선택 및 청소
적절한 코팅이 된 깨끗한 전극을 사용하는 것이 중요합니다.
(3) 부분 날림 방지
부분적으로 날리는 것을 방지하기 위한 조치를 취해야 합니다.
(4) 전극 극성
용접에서 DC 용접기를 사용할 때는 양극 연결과 역방향 연결의 두 가지 방법이 있습니다.
AC 아크 용접 장비
AC 아크 용접 장비는 널리 사용되며 전극 극성이 자주 바뀌기 때문에 극성에 문제가 없습니다.
작업물은 전원 공급 장치의 양극에 연결되고 전극은 음극에 연결됩니다. 이것은 일반적인 용접 작업에 사용되는 일반적인 연결 방법입니다.
작업물은 전원 공급 장치의 음극에 연결되고 전극은 양극에 연결됩니다. 이 방법은 일반적으로 번스루를 방지하기 위해 얇은 판을 용접하는 데 사용됩니다.
1). 용접 프로세스
2). 용접봉 아크 용접 가열 특성
수동 아크 용접용 용접봉의 구성
수동 아크 용접용 용접봉은 용접 코어와 코팅으로 구성됩니다.
아크 용접용 전극으로, 공작물과 전기를 전도하여 아크를 형성합니다.
용접 공정 동안 지속적으로 녹아 움직이는 용융 풀로 옮겨져 용융된 모재와 결정화되어 용접부를 형성합니다.
코팅의 역할 ① 코팅의 역할
코팅은 용융 풀과 슬래그 접합부를 효과적으로 보호하고, 풀의 용융 금속을 탈산 및 탈황하며, 용융 풀 금속에 합금을 침투시켜 용접의 기계적 특성을 개선합니다. 또한 아크를 안정화하여 용접 공정을 개선합니다.
코팅의 구성
용접봉의 종류
용접봉은 10가지 카테고리로 나뉩니다:
선택 용접의 원리 Rod
용접봉을 선택할 때는 다음 원칙을 고려해야 합니다:
용접부의 온도 변화 및 분포
금속의 온도는 용접 영역 가 증가하기 시작하여 안정 상태에 도달한 후 서서히 실온으로 감소합니다.
미세 구조 및 속성의 변화 용접 조인트 (저탄소 철강을 예로 들어)
용접 조인트의 주요 결함
블로우홀은 용융된 풀의 기포가 응고되는 동안 빠져나가지 못해 생긴 구멍입니다.
예방 조치:
a) 용접봉을 말리고 용접봉을 철저히 청소하십시오. 용접 표면 및 공작물의 주변 영역.
b) 적절한 용접 전류를 사용하고 올바르게 작동합니다.
슬래그 포함은 용접 후 용접부에 남아 있는 슬래그를 말합니다.
주의 사항:
a) 용접 표면을 조심스럽게 청소합니다.
b) 다층 용접 시 레이어 사이의 슬래그를 철저히 제거합니다.
c) 용융 풀의 결정화 속도를 늦춥니다.
a) 핫 크랙
핫 크랙은 용접 중 금속이 고체 근처에서 냉각될 때 용접 조인트에 균열이 생기는 것을 말합니다.
예방 조치:
구조적 강성을 줄입니다, 용접 전 예열합금화를 줄이고, 균열 저항성이 좋은 저수소 전극을 선택하는 등의 작업을 수행합니다.
b) 콜드 크랙
냉간 균열은 용접 조인트가 낮은 온도로 냉각될 때 발생하는 균열입니다.
주의 사항:
a) 낮은 수소 전극을 사용하고, 건조하고 공작물 표면의 기름과 녹을 제거합니다.
b) 용접 전 예열 및 용접 후 열처리.
불완전 관통은 용접된 조인트의 뿌리가 완전히 관통되지 않는 현상입니다.
원인:
홈 각도 또는 간격이 너무 작거나 무딘 모서리, 깨끗하지 않은 홈, 너무 두꺼운 전극, 너무 빠름 용접 속도, 너무 작은 용접 전류 및 부적절한 작동.
불완전 융착은 용접부와 모재 사이의 융착이 완전하지 않은 현상입니다.
원인:
불결한 홈, 과도한 전극 직경, 부적절한 작동.
언더컷은 용접 토의 모재 부분을 따라 홈이나 움푹 들어간 부분을 말합니다.
원인:
과도한 용접 전류, 너무 긴 아크, 부적절한 전극 각도 등이 원인입니다.
용접 응력 및 변형의 원인
용접 중 국부적인 가열은 용접 응력과 변형의 주요 원인입니다.
용접 변형의 기본 형태
용접 변형을 방지하고 줄이기 위한 공정 조치
용접 응력을 줄이기 위한 공정 조치
그리고 용접 과정 아크가 플럭스 층 아래에서 연소하는 것을 서브머지드 아크 용접(SAW)이라고 합니다.
SAW는 아크 스트라이킹 및 전극 공급을 위한 자동 조립이 특징이므로 서브머지드 아크 자동 용접(SAAW)이라고도 합니다.
서브머지드 아크 용접(SAW)은 다음과 같은 여러 가지 이점을 제공합니다:
그러나 SAW가 모든 유형의 용접에 적합한 것은 아닙니다. 평평하고 긴 직선 이음새 및 큰 직경의 원주 용접에 가장 적합합니다. 짧은 용접, 지그재그 용접, 좁은 위치 및 얇은 용접의 경우 플레이트 용접를 사용하면 SAW가 원하는 결과를 제공하지 못할 수 있습니다.
아르곤을 이용한 가스 차폐 용접은 차폐 가스 텅스텐 불활성 가스(TIG) 용접 또는 아르곤 아크 용접으로 알려져 있습니다.
불활성 기체인 아르곤은 공기의 손상으로부터 전극과 용융 금속을 보호합니다.
사용된 전극 유형에 따라 다릅니다, 아르곤 아크 용접 는 두 가지 유형으로 더 분류할 수 있습니다:
비용융 전극 아르곤 아크 용접
비용융 전극 아르곤 아크 용접은 전극이 전기 아크를 생성하고 전자를 방출하는 데만 사용되는 아르곤 아크 용접의 한 유형입니다. 필러 금속은 별도로 추가됩니다.
이 공정에 사용되는 일반적인 전극은 토륨 산화물 또는 세륨 산화물로 도핑된 텅스텐 전극입니다. 이러한 전극은 높은 전자 열 방출 능력, 높은 융점 및 높은 끓는점(각각 3700K 및 5800K)을 가지고 있습니다.
MIG 용접
텅스텐 불활성 가스(TIG) 용접은 전류가 낮고 침투력이 얕은 것으로 알려져 있습니다. 그럼에도 불구하고 다음과 같은 중간 두께에서 두꺼운 합금 용접에 자주 사용됩니다. 티타늄알루미늄, 구리 등의 소재를 사용합니다. 이는 높은 생산성 수준을 달성할 수 있기 때문입니다.
아르곤 아크 용접의 주요 특징은 다음과 같습니다(TIG 용접):
가스 차폐 용접 이산화탄소(CO2)를 차폐 가스로 사용하는 용접을 가스 금속 아크 용접(GMAW) 또는 금속 불활성 가스(MIG) 용접이라고 합니다.
CO2를 보호 가스로 사용하는 주된 목적은 용접 부위를 공기로부터 격리하고 용융 금속에 대한 질소의 유해한 영향을 방지하는 것입니다. 이를 통해 용접의 무결성을 유지하고 고품질의 결과를 얻을 수 있습니다.
용접 중:
2CO2=2CO+O2 CO2=C+O2
따라서 용접은 CO2, CO 및 O2 산화 분위기.
이산화탄소 가스 차폐 용접의 특성:
일렉트로슬래그 용접(ESW)은 액체 슬래그를 통과하는 전류의 저항에 의해 발생하는 열을 이용하여 용접을 생성하는 용접 기술입니다.
일반적으로 용접 아크는 자유 아크이므로 아크 영역의 가스 중 일부만 이온화되고 온도가 충분히 높지 않습니다.
그러나 자유 아크가 높은 에너지 밀도를 가진 아크로 압축되면 아크 기둥의 기체는 완전히 이온화되어 양이온과 음이온으로 구성된 네 번째 물질 상태인 플라즈마로 변합니다.
플라즈마 아크는 높은 온도(15,000~30,000K 범위), 높은 에너지 밀도(최대 480kW/cm2), 빠르게 움직이는 플라즈마 흐름(음속의 몇 배)이 있습니다.
압축 효과에는 세 가지가 있습니다. 플라즈마 아크 용접:
이 세 가지 압축 효과로 인해 직경이 약 3mm에 불과하지만 에너지 밀도, 온도 및 공기 속도가 크게 개선된 플라즈마 아크가 생성됩니다.
다음은 주요 특징입니다. 플라즈마 아크 용접:
진공 전자빔 용접(VEBW)은 방향성이 있는 고속 전자빔이 공작물을 향해 발사되어 운동 에너지를 열 에너지로 변환하고 공작물을 녹여 용접을 형성하는 용접 공정입니다.
다음은 진공 전자빔 용접(VEBW)의 주요 특징입니다:
레이저 용접 는 집중된 레이저 빔을 사용하여 용접물에 열을 전달하는 용접 공정입니다.
레이저 용접의 주요 특징은 다음과 같습니다:
저항 용접 은 공작물을 결합한 후 전극을 통해 압력을 가하는 용접 공정입니다. 접합부의 접촉면과 주변 영역을 통과하는 전류에 의해 발생하는 저항 열을 사용하여 공작물을 용접합니다.
저항 용접에는 다음과 같은 다양한 유형이 있습니다. 스폿 용접, 심 용접 및 맞대기 용접이 있습니다. 이러한 각 방법에는 고유한 특성이 있으며 특정 용도에 사용됩니다. 용접 애플리케이션.
스폿 용접은 공작물을 랩 조인트로 결합하고 두 전극 사이에 배치하는 저항 용접 기술입니다. 접합부의 접촉면과 주변 영역을 통과하는 전류에서 발생하는 저항 열이 모재를 녹여 용접 스폿을 형성합니다.
이 방법은 주로 다음과 같은 경우에 사용됩니다. 용접 시트 공작물의 양호한 접촉을 보장하기 위한 예압, 용접부에 너겟과 플라스틱 링을 형성하기 위한 전원 켜기, 지속적인 압력 작용으로 너겟이 냉각되고 결정화되어 수축 공동이나 균열이 없는 조밀한 구조의 납땜 접합부를 생성하는 단조 지점 파괴의 세 단계로 이루어집니다.
심 용접은 작업물을 랩 또는 맞대기 접합으로 배열하고 두 개의 롤러 전극 사이에 배치하는 저항 용접의 한 유형입니다. 롤러가 회전하면서 공작물에 압력을 가하고 연속적으로 또는 간헐적으로 전력을 가하여 연속 용접을 형성합니다. 이 용접 방법은 일반적으로 정기적인 용접이 필요하고 밀봉 요구 사항이 있는 구조물에 사용되며, 일반적으로 판 두께가 3mm 미만인 경우에 사용됩니다.
맞대기 용접 은 전체 접촉면을 따라 두 공작물을 결합하는 저항 용접의 한 공정입니다.
저항 맞대기 용접
저항 맞대기 용접은 두 개의 공작물을 맞대기 접합으로 끝에서 끝까지 결합한 다음 저항 열에 의해 플라스틱 상태로 가열하는 공정입니다. 그런 다음 압력을 가하여 용접 프로세스를 완료합니다. 이 방법은 일반적으로 모양이 단순하고 직경 또는 길이가 20mm 미만이며 강도가 낮은 공작물을 용접하는 데 사용됩니다.
플래시 맞대기 용접
플래시 버트 용접은 두 개의 공작물을 버트 조인트로 조립하고 전원 공급 장치에 연결하는 공정입니다. 공작물의 끝면이 서서히 접촉하여 특정 깊이 범위 내에서 미리 설정된 온도에 도달할 때까지 저항 열로 가열됩니다. 그 결과 플래시가 발생하여 끝 금속이 녹습니다. 그런 다음 전원이 차단되고 뒤집는 힘이 빠르게 가해져 용접이 완료됩니다.
플래시 맞대기 용접의 접합 품질은 저항 용접보다 우수하며 용접의 기계적 특성은 모재와 동일합니다. 용접 전에 조인트의 사전 용접 표면을 청소할 필요가 없습니다.
플래시 맞대기 용접은 일반적으로 중요한 공작물 용접에 사용되며, 0.01mm 두께의 금속 와이어와 20000mm 두께의 금속 바 및 프로파일뿐만 아니라 유사 금속과 이종 금속을 모두 용접하는 데 사용할 수 있습니다.
마찰 용접은 압력 용접 공작물 표면 사이의 마찰에서 발생하는 열을 사용하여 끝면을 열가소성 상태로 만든 다음 빠르게 업셋하여 용접을 완료하는 공정입니다.
주요 특징 마찰 용접:
깨끗한 표면: 용접 공정 중에 발생하는 마찰이 공작물 접촉면의 산화막과 불순물을 제거하여 용접 접합부에 조밀하고 결함 없는 구조가 만들어집니다.
호환성 다양한 금속: 마찰 용접은 같은 금속과 다른 금속을 모두 용접하는 데 사용할 수 있으므로 다양한 용접 응용 분야에 적합합니다.
높은 생산성: 마찰 용접은 생산성이 높은 것으로 알려져 있어 공작물 용접에 효율적인 방법입니다.
브레이징은 브레이징 필러 금속의 융점에 따라 경질 브레이징과 연질 브레이징의 두 가지 범주로 분류할 수 있습니다.
브레이징
납땜 융점이 450°C보다 높은 납땜을 경납땜이라고 합니다. 하드 브레이징에 사용되는 필러 금속에는 구리 기반, 은 기반, 알루미늄 기반 및 기타 합금이 포함됩니다. 일반적으로 사용되는 플럭스에는 붕사, 붕산, 불소, 염화물 등이 있습니다. 하드 브레이징의 가열 방법에는 화염 가열, 염욕 가열, 저항 가열 및 고주파 유도 가열이 있습니다. 브레이징 조인트의 강도는 490MPa에 달할 수 있어 높은 응력이 발생하고 높은 작업 온도에 노출되는 공작물에 적합합니다.
납땜
땜납 융점이 450℃ 미만인 납땜을 소프트 브레이징이라고 합니다. 주석-납 합금은 일반적으로 소프트 솔더로 사용됩니다. 로진 및 염화 암모늄 용액은 일반적으로 플럭스로 사용되며 납땜 인두 및 기타 화염 가열 방법은 일반적으로 가열에 사용됩니다.
브레이징의 주요 특징은 다음과 같습니다:
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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