수중 절단 장비 및 재료: 궁극의 가이드

수중 구조물이 어떻게 정밀하게 절단되는지 궁금한 적이 있나요? 수중 아크 산소 절단이라는 매혹적인 세계로 뛰어들어 보세요! 이 글에서는 다이버들의 효율성과 안전을 모두 보장하는 이 고난도 작업을 가능하게 하는 필수 장비와 기술을 살펴보세요. 이 놀라운 공학적 업적 뒤에 숨겨진 비밀을 밝혀낼 준비를 하세요!

수중 절단 장비

목차

1. 수중 절단 장비

(1) 수중 아크 산소 절단

수중 아크 산소 절단에 사용되는 주요 장비로는 절단 전원 공급 장치, 절단 토치, 절단 케이블, 회로 차단기 및 산소 공급 시스템이 있습니다.

1) 전원 공급 장치 차단

수중 아크 산소 절단에 사용되는 전원 공급 장치는 직류 아크 용접 전원 공급 장치인 수중 전극 아크 용접에 사용되는 전원 공급 장치와 유사합니다.

그러나 전력 정격이 더 높으며 공칭 출력 전류는 500A 이상이어야 합니다.

일반적인 수중 절단 발전기에는 AX1-500 및 AX8-500과 같은 모델이 있습니다.

또한, ZDS-500 타입 수중용 용접력 공급 장치와 ZXG-500 타입 아크 용접 정류기 전원 공급 장치도 수중 절단에 사용할 수 있습니다.

특히 수중용 ZDS-500 타입은 용접 전원 공급 장치선박 전용 아크 용접 전원 공급 장치로 방수, 습기 및 진동 저항성, 높은 과부하 용량, 쉬운 아크 개시, 안정적인 아크를 갖추고 있으며 절단 효율을 향상시킬 수 있습니다.

2) 커팅 토치

수중 아크 산소 절단 토치는 다음 기술 요구 사항을 충족해야 합니다:

커팅바 홀더에서 손잡이 중심까지의 거리는 150~200mm, 물속에서의 무게는 1000g을 넘지 않아야 합니다;

토치 헤드의 건조를 방지하기 위해 토치 헤드에 자동 아크 차단 장치가 있어야 합니다;

토치에는 뜨거운 슬래그가 가스 통로를 막고 산소 밸브가 타는 것을 방지하기 위해 역화 방지 장치와 같은 장치가 있어야 합니다;

토치와 케이블 및 산소 파이프 사이의 연결 장치는 편리하고 신뢰할 수 있어야 하며, 연결부의 견고성과 기밀성을 보장해야 합니다. 커팅 바 클램핑 토치의 장치는 단순하고 일정한 고정력을 가져야 합니다;

케이블 커넥터는 견고하고 충전된 부분은 절연되어야 하며 절연 저항은 35MΩ 이상이고 1000V(산업용 주파수 AC)를 견뎌야 합니다;

산소 밸브는 유연하게 열고 닫아야 하며 연결이 견고하고 0.6MPa 기압 이하에서 누출되지 않으며 가스 유량이 1000L/min 이상이어야 합니다;

토치 구성품의 외부 표면은 내식성을 위해 크롬 또는 은도금을 해야 하며, 코팅이 벗겨지는 등의 결함이 없어야 합니다.

아래 사진은 우리나라에서 생산되는 SG-III 타입 수중 아크 산소 절단 토치를 보여줍니다. 경험에 따르면 이 유형의 토치는 매우 적합합니다.

SG-III 타입 수중 아크 산소 절단 토치

제대로 관리하면 수명이 길어집니다. 그러나 토치 헤드의 커팅 바 구멍을 일정 기간 사용하면 커팅 바와의 접촉 성능이 저하되어 이 위치에서 아크가 발생하여 토치가 손상되는 경우가 많습니다.

또한 장기간 사용하면 토치의 단열이 저하되어 절단 과정에서 누수가 발생하여 다이버의 안전을 위협할 수 있습니다.

따라서 토치를 정기적으로 점검하고 손상된 부품을 제때 수리하거나 교체해야 합니다.

3) 케이블 및 스위치 절단

수중 아크 산소 절단에 사용되는 케이블은 다가닥 구리 코어와 바닷물 부식에 강한 고무 피복이 있는 해양 케이블이어야 합니다. 케이블의 단면적은 일반적으로 70-100mm입니다.2로 표시되며 길이는 수심에 따라 다릅니다.

물의 유속이 빠르면 케이블을 연장해야 합니다. 해상용 케이블을 사용할 수 없는 경우 육상용 용접 케이블로 대체할 수 있지만 정기적으로 점검해야 합니다. 고무 피복의 노후화나 균열이 발견되면 누출을 방지하기 위해 케이블을 즉시 교체해야 합니다.

전원 공급 장치와 절단 토치를 연결하는 케이블을 구어체로 "토치 라인"이라고 하며, 전원 공급 장치와 절단 작업물을 연결하는 케이블을 "접지선"이라고 합니다.

수중 작업 안전을 위해 토치 라인에 차단 스위치를 연결하여 다이버의 요구 사항에 따라 전원을 즉시 공급하거나 차단할 수 있습니다. 차단 스위치는 단일 블레이드 스위치 또는 자동 회로 차단기일 수 있으며, 전도성 소자는 충분한 전도 단면적이어야 합니다.

자동 회로 차단기는 점화 중에 아크에 필요한 수준까지 전압을 빠르게 높이고 아크 차단 또는 전극 교체 중에 전원 공급을 빠르게 차단할 수 있습니다.

이 장치의 크기는 420mm×340mm×270mm, 무게는 약 30kg이며 직접 양극 회로에 적합합니다.

4) 산소 공급 시스템

수중 아크 산소 절단 산소 공급 시스템은 산소 실린더, 감압기, 산소 파이프로 구성됩니다.

산소 실린더:

산소통의 부피는 일반적으로 40L이며 무게는 60kg, 외경은 219mm, 높이는 1450mm입니다.

하늘색으로 칠해져 있고 검은색 페인트로 "산소"라는 단어가 표시되어 있습니다. 산소통은 정격 압력이 15.15MPa인 고압 용기입니다.

산소통을 사용할 때는 다음 사항에 주의하세요:

a. 사용 중에는 안정적으로 배치해야 하며 다른 실린더, 특히 가연성 가스 실린더나 액체 연료 용기와 혼합해서는 안 됩니다.

b. 산소통은 화기로부터 5m 이상, 일반 열원으로부터 1m 이상 떨어진 곳에 보관해야 합니다. 강한 햇빛과 화염에 노출되지 않도록 보호해야 합니다.

c. 산소 통로, 특히 산소 실린더 밸브가 그리스로 오염되지 않아야 합니다.

d. 실린더의 산소를 완전히 비우지 마세요. 재충전 시 먼지를 날려버리고 다른 가스가 유입되지 않도록 최소 1~2 게이지의 압력을 유지해야 합니다.

e. 실린더에 진동 방지 고무 링을 설치해야 하며 충격과 미끄러짐을 방지하기 위해 조심스럽게 다루어야 합니다.

f. 산소 실린더에 대해 정기적인 수압 테스트를 실시해야 합니다. 부적합한 실린더는 즉시 수리하거나 폐기해야 합니다.

 압력 감속기:

감압기는 산소통의 고압 산소를 작업에 필요한 압력으로 낮추는 데 사용되며, 작업 중 산소 압력의 안정성을 보장합니다.

감속기에는 실린더 내부의 압력과 작동 가스 압력을 각각 표시하는 두 개의 압력 게이지가 장착되어 있습니다.

감속기는 작동 원리에 따라 직동식과 반응식으로, 압력 감소 단계에 따라 단일 단계와 다단계로 구분되는 등 다양한 유형이 있습니다.

실제로 수중 아크 산소 절단에는 일반적으로 단일 단계 반응식 감속기가 사용됩니다. 감압기를 사용할 때는 다음 사항에 유의해야 합니다:

a. 감압기를 설치하기 전에 먼저 산소통 밸브를 열어 산소를 사용하여 밸브 노즐의 먼지 및 기타 불순물을 날려 보내야 합니다. 작동 중에는 산소 실린더 밸브 노즐이 몸체를 향하지 않아야 합니다.

b. 모든 연결부가 조여져 있는지, 나사가 미끄러지지 않았는지 확인하고 나사를 느슨한 위치로 조정합니다.

c. 감속기를 설치한 후 산소통 밸브를 다시 열고 압력 게이지가 정상적으로 작동하는지, 누출이 없는지 확인합니다. 모든 것이 정상이면 산소 호스를 연결합니다.

d. 감속기가 그리스로 오염된 경우 사용하기 전에 깨끗이 닦아야 합니다.

e. 감속기가 얼면 불로 해동하는 것은 허용되지 않습니다. 뜨거운 물이나 스팀으로 해동할 수 있습니다.

f. 감속기에서 자체 흐름 현상이 관찰되는 경우, 즉 조정 나사를 풀어도 저압 게이지가 여전히 자동으로 상승하는 경우, 이는 감속기의 스풀 또는 스풀 시트에 먼지가 있거나 접촉면이 고르지 않아 고압 가스가 저압 챔버로 스며들기 때문일 수 있습니다.

이때 먼지를 제거하고 고운 사포로 스풀을 매끄럽게 다듬어야 합니다. 스풀 시트에 균열이 발견되면 적시에 교체해야 합니다.

자체 흐름의 발생은 보조 장치의 손상으로 인한 것일 수도 있습니다. 가 부족하여 압력이 부족할 수 있으므로 교체해야 합니다.

(2) 수중 플라즈마 아크 절단

1) 전원 공급 차단:

수중 촬영의 특수한 요구 사항을 충족하기 위해 플라즈마 아크 절단수중 플라즈마 아크 절단용 전원 공급 장치는 사이리스터 트랜지스터 스위치와 정류기를 사용하며 수냉식입니다.

가파른 드룹 특성을 가지고 있어 아크 길이(아크 전압) 변화 시 절단 파라미터와 아크 안정성을 보장하며, '작은 아크'에서 절단 아크로 전환할 때 자연 인터럽트 특성에 따라 서지 전류 발생 없이 주어진 전류 값에 원활하게 도달할 수 있습니다.

이 전원 공급 장치는 제어 회로에서 무부하 전압을 110V로 낮추고 수동 아크 용접에 필요한 외부 특성 곡선을 얻는 것을 고려하므로 수중 수동 용접에도 적합합니다.

표 1에는 일반적인 수중 플라즈마 아크 절단 전원 공급장치의 주요 기술 파라미터가 나와 있습니다.

표 1: 일반적인 수중 플라즈마 아크 절단 전원 공급장치의 주요 기술 파라미터

절단 전류/A300~600(정격 부하 연속 속도 60%, 절단 사이클 10분 동안)
무부하 전압/V180
최대 작동 전압/V140(절단 전류가 600A로 설정된 경우)
"작은 아크" 전류/A50
"소형 아크" 전원 공급 장치 무부하 전압/V180

2) 수중 절단 토치

수중 플라즈마 아크 절단과 지상 절단 토치의 차이점은 다음과 같습니다:

냉각수 또는 가스가 흐르는 노즐에 외부 실드가 추가되어 아크 영역에 물이 유입되는 것을 방지하는 "워터 커튼"(또는 가스 커튼)을 형성합니다. 이를 통해 아크가 안정적으로 연소되고 해수의 전기분해가 정상적인 절단에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있습니다;

모든 연결부는 방수 기능이 우수합니다;

고전압 절연 저항을 가지고 있습니다.

그림 4와 그림 5는 각각 두 가지 유형의 수중 플라즈마 아크 절단 토치 구조를 보여줍니다. KB 모델 토치는 담수 절단용으로 설계되었으며, 크기는 160mm×370mm×40mm, 무게는 2.5kg입니다.

PM 모델 토치는 해수 절단에 사용되며, 크기는 150mm×350mm×35mm, 무게는 2.5kg입니다.

모든 연결 부품의 수밀성을 보장하기 위해 일반적으로 페이스트형 유기 실리콘 접착제가 사용됩니다. 이 재료는 상온에서 가황되어 고무와 같은 물질로 변하여 내습성, 단열성 및 우수한 절연성을 제공합니다.

넓은 온도 범위(섭씨 -55~300도)에서 우수한 밀봉 성능을 유지합니다.

아크가 시작되는 동안 공기가 작동 가스 채널로 유입되어 전극이 손상되는 것을 방지하려면 가스 주입구에 체크 밸브를 설치해야 합니다. 작동 가스 압력에 의해 밸브가 열리고 일시적으로 저장된 공기가 배출됩니다.

PM 모델 토치의 경우, 전원 공급 장치의 개방 회로 전압이 180V일 때 바닷물에서 누설 테스트를 실시했습니다. 최고 누설 전압은 10V로 염분 농도가 1.7%~2.0%인 바닷물에서도 안전하고 안정적으로 사용할 수 있음을 보여주었습니다.

이 두 토치의 노즐은 담수 또는 압축 공기로 냉각할 수 있습니다. 수중 탄소 절단에 사용할 수 있습니다. 강철수심 52미터 이내의 스테인리스 스틸 및 알루미늄 합금으로 제작되었습니다.

3) 용융 전극 워터젯을 사용한 수중 절단

용융 전극 워터젯을 사용한 수중 절단은 주로 반자동으로 이루어집니다. 중국에서는 전용 절단 장비인 GSS-800 모델을 사용할 수 있습니다.

절단 장비는 메인 기계(절단 전원 공급 장치, 제어 장치, 수로 시스템, 고압 워터 펌프 포함), 와이어 피더, 절단 토치, 원격 제어 박스, 결합 케이블 릴, 접지 케이블 릴로 구성됩니다.

용융 전극 워터젯을 사용한 수중 절단용 전원 공급 장치는 기본적으로 지상 용융 전극 가스 차폐 용접용 전원 공급 장치와 동일하며, 자연적인 평면 특성 아크 용접 정류기이지만 전력이 더 높습니다.

정격 출력 전류는 일반적으로 500~1500A입니다. 표 2에는 용융 전극 워터젯을 사용하는 GSS-800 모델 수중 절단 장비의 주요 기술 파라미터가 나와 있습니다.

표 2: 용융 전극 워터젯을 사용하는 GSS-800 모델 수중 절단 장비의 주요 기술 파라미터

입력 전원 공급 장치 전압/V3상 380V
주파수/Hz50
정격 입력 전류/A100
정격 입력 용량/kW65
전원 공급 장치 차단 전원 사양직류, 자연스러운 평면 특성.
최대 절단 전류/A800
정격 부하 연속성 비율/%60
무부하 전압 레귤레이션 범위/V50~70
토치 및 와이어 피더 와이어 절단 직경/mm2.5
와이어 이송 속도/m.min-14~9
와이어 피드 호스 길이/m4
와이어 스풀 용량/kg약 15
가스 공급 압력/MPa0.8
고압 워터 펌프 모터 출력/kW3
작동 유압/MPa0.6~1.0
외부 치수(길이 × 너비 × 높이)/mm 메인 머신2120×1120×1615
결합형 케이블 드럼1552×1620×1805
접지 케이블 드럼1452×1370×1655
와이어 피딩 박스600×360×660
무게 / kg메인 머신1300
결합형 케이블 드럼1000
접지 케이블 드럼8000
와이어 피딩 박스50

이 절단 장비는 수심 60m에서 10~28mm 두께의 탄소강, 스테인리스강, 구리, 알루미늄 등의 금속을 반자동으로 절단할 수 있습니다.

특히 수중 촬영에 적합합니다. 금속 절단 수중 인양, 해저 채굴, 해저 송유관 부설과 같은 프로젝트에 사용됩니다. 직경 2.5mm의 절단 와이어를 사용하며 절단 폭은 4~5mm입니다.

2. 절단 재료

(1) 수중 아크 산소 절단

수중 아크 산소 절단은 전도성 금속에 적합하지만 주로 쉽게 산화되는 저탄소강 및 저합금 절단에 사용됩니다. 고강도 강철.

일반적으로 수중 아크 산소 절단에 사용되는 절단 스트립에는 스틸 튜브 절단 스트립, 세라믹 튜브 절단 스트립, 카본 로드 절단 스트립의 세 가지 유형이 있습니다.

수중 아크 산소 절단에 사용되는 산소는 일반 산업용 산소로 순도는 두 가지 등급으로 나뉘며, 1등급은 99.2% 이상, 2등급은 98.5% 이상입니다. 산소 공급 방식은 병입 방식입니다. 산소를 120-150기압으로 압축하여 산소 병에 충전하여 사용 및 보관합니다.

1) 스틸 튜브 커팅 스트립

스틸 튜브 커팅 스트립의 구조와 제조 방법은 수중 용접봉과 유사합니다. 이음매 없는 강철 튜브를 코어로 사용하고 미네랄 코팅으로 코팅하거나 플라스틱 섬유 필름으로 감싸서 만듭니다.

코팅은 주로 방수, 단열, 아크 안정화 등의 역할을 합니다.

절단 스트립의 방수 성능은 두 가지 방법으로 달성 할 수 있습니다. 하나는 건조 후 방수 성능을 갖는 코팅에 방수제를 추가하는 것입니다. 다른 하나는 건조 후 절단 스트립에 방수제 층을 적용하여 방수 목적을 달성하는 것입니다. 커팅 스트립의 구조는 그림 6에 나와 있습니다.

커팅 스트립 코어의 외경은 일반적으로 6-10mm, 내경은 1.25-4.0mm, 길이는 350-400mm입니다.

실제로 절단 효율은 절단 스트립의 내경과 큰 관련이 있음이 입증되었습니다. 폭기된 블록의 두께도 중요합니다.

동일한 절단 조건에서 표 3과 같이 절단 스트립의 내경이 증가하면 절단 속도와 효율도 증가합니다.

표 3: 10-12mm 두께 강판 절단 시 절단 효율

커팅 바 외경 / mm커팅 바 내경 / mm산소 압력 /MPa작동 전류 /A바당 절단 길이 / cm커팅 시간 바 / 초당Bar/m당 산소 소비량3
61.250.6524024550.18
720.6526028610.30
830.734032610.35

절단 스트립의 내경을 늘리면 산소 공급 증가로 인한 산화 가속화로 인해 절단 속도가 향상됩니다. 동시에 용융 금속과 슬래그에 가해지는 힘이 강화되어 절단 영역에서 빠르게 제거하는 데 도움이 됩니다.

외경 10mm, 내경 4mm의 절단 스트립을 사용하는 외국의 예가 있는데, 이는 다음과 같은 경우에 잘 작동합니다. 두꺼운 강철 절단 플레이트. 그러나 해양 작업에서는 산소 공급이 어렵고 너무 많은 산소를 소비하는 것은 적합하지 않으므로 일반적으로 내경이 큰 절단 스트립은 사용하지 않습니다.

절단 스트립 코팅에 적절한 양의 금속 분말을 추가하면 다음과 같이 개선할 수 있습니다. 전기 전도성아크를 안정화시키고 절단 스트립의 산화 반응 열을 크게 향상시켜 절단 속도를 높입니다.

그 중에서도 철 분말이 가장 효과가 좋으며 마그네슘과 알루미늄 분말이 그 뒤를 잇습니다. 이러한 금속 분말을 일메나이트형 코팅에 별도로 첨가할 때 철 분말은 35%를 초과하지 않아야 하고 마그네슘과 알루미늄 분말은 10%를 초과하지 않아야 합니다.

금속 분말을 너무 많이 첨가하면 코팅의 성능이 저하되고 강도와 방수 능력도 떨어집니다. 여러 금속의 종류 분말을 동시에 첨가하는 경우, 그 비율을 적절히 줄여야 합니다.

또한 금속 분말이 첨가된 코팅의 경우 중량 비율을 적절히 높여야 하지만 코팅의 성능 저하를 방지하기 위해 30%를 초과해서는 안 됩니다. - 강소 진펑 수중 기술 엔지니어링

스틸 커팅 스트립은 견고하고 저렴하며 우수한 절단 품질(좁은 커프와 매끄러운 절단면)을 제공합니다.

아크 열로 인해 녹아서 자주 교체해야 하지만, 실제로 19mm보다 두꺼운 공작물을 절단할 때 강철 튜브 절단 스트립의 전체 절단 효율이 세라믹 튜브 절단 스트립보다 높다는 것이 입증되었습니다. 스틸 튜브 커팅 스트립은 수중 아크 산소 절단에 가장 일반적으로 사용됩니다.

우리나라에서 생산되는 수중 아크 산소 강관 절단 스트립은 유형 304이며 외경 8mm, 내부 구멍 직경 3mm의 저탄소 이음매없는 강관으로 구성되어 있으며 1mm 두께의 약물 층으로 코팅되어 있습니다.

방수 단열층은 페놀 바니시로 되어 있으며 350mm와 400mm의 두 가지 길이로 제공됩니다.

담당자: 타오 샤오빈. 타입 304 커팅 스트립은 중량비가 20%인 일메나이트 타입의 두꺼운 코팅 커팅 스트립입니다. 그 성능은 유사한 외국 제품에 비해 열등하지 않습니다.

새로 개발된 수중 아크 산소 절단 스트립은 코팅 바인더 재료로 기존의 물 유리를 대체하는 혼합 바인더를 사용하여 장기 보존 및 심해 절단에 더 적합한 절단 스트립을 제공합니다.

이 커팅 스트립은 240시간 동안 바닷물에 담근 후에도 사용할 수 있으며, 304형 커팅 스트립보다 절단 효율이 훨씬 더 높습니다.

2) 세라믹 튜브 커팅 스트립

세라믹 튜브 코어로 만든 커팅 스트립을 세라믹 튜브 커팅 스트립이라고 합니다. 일반적으로 외경은 12-14mm, 내경은 3mm, 길이는 200-250mm입니다.

제조 과정에서 세라믹 튜브를 먼저 고온에서 구워 일정한 인성을 부여한 다음 외부 표면에 강철 코팅(약 8mm 두께)을 뿌려 세라믹 튜브의 강도를 높입니다.

길이가 약 32mm인 세라믹 튜브의 끝 부분은 클램핑을 위해 커팅 토치의 크기와 일치하는 직경으로 연마해야 합니다. 나머지 부분은 단열재로 코팅하거나 수밀 단열재로 감싸 세라믹 튜브 절단 스트립을 만듭니다.

세라믹 튜브 커팅봉의 금속 외관은 봉의 강도를 향상시킬 뿐만 아니라 전기 전도성과 아크 개시 성능도 향상시킵니다. 절단하는 동안 외부 금속이 먼저 절단할 공작물과 접촉합니다.

전류의 스킨 효과로 인해 전류의 일부가 외부 금속에서 공작물로 흐르면 처음에 외부 금속과 공작물 사이에 아크가 생성되어 외부 금속이 먼저 녹습니다.

동시에 아크와 용융 금속이 커팅 로드 끝의 다이아몬드 입자를 예열하여 전기 전도도를 높입니다.

이때 절단 전류는 세라믹 튜브 커팅로드의 외부 금속뿐만 아니라 세라믹 튜브 자체에도 흐르며 안정적인 연소를 위해 아크를로드 끝으로 향하게합니다.

세라믹은 산화 방지 기능이 뛰어나기 때문에 세라믹 튜브 커팅 로드 하나를 40~60분 동안 사용할 수 있어 수중 절단 작업의 보조 시간을 크게 줄일 수 있습니다.

그러나 순수 절단 시간 단위당 절단 속도가 스틸 튜브 커팅 로드보다 낮고 아크 안정성도 떨어집니다. 따라서 시간이 제약이 있고 한두 개의 커팅 로드만으로 작업을 완료하는 데 충분한 상황에서는 스틸 튜브 커팅로드를 사용하는 것이 좋습니다.

3) 카본 로드 절단

카본 로드 커팅봉은 속이 빈 카본 로드 또는 흑연 튜브로 만들어지며 외부에 구리 층이 도금되어 있습니다.

외경은 10~11mm, 내부 구멍 지름은 1.6~2mm, 길이는 200~300mm입니다.

카본 로드 커팅봉은 압축 강도가 낮으며, 커팅 토치 클램프에 의해 로드 끝이 찌그러지는 것을 방지하기 위해 한쪽 끝에 황동 엔드 캡이 설치되어 있습니다. 절단을 시작하려면 엔드 캡을 클램프에 삽입합니다. 감전을 방지하기 위해 구리 도금 위에 절연 층(플라스틱 또는 수지)이 적용됩니다.

카본 로드 커팅봉의 수명은 세라믹 튜브 커팅봉에 이어 두 번째로 길다.

200mm 길이의 카본 로드 커팅봉의 경우 작업 시간은 400mm 길이의 스틸 튜브 커팅봉의 약 10~12배이지만, 순수 절단 시간 단위당 절단 속도는 스틸 튜브 커팅봉에 비해 낮습니다.

(2) 수중 플라즈마 아크 절단

수중 플라즈마 아크 절단은 주로 N2, Ar-H2 혼합 가스, O2 및 압축 공기를 플라즈마 가스로 사용하며 CO2, Ar, N2 및 압축 공기를 차폐 가스로 사용할 수 있습니다.

플라즈마 가스가 다르면 그에 맞는 전극 재료가 필요합니다. 일반적으로 플라즈마 가스가 N2 또는 Ar-H2 혼합 가스인 경우 텅스텐 전극을 선택해야 하고, 플라즈마 가스가 O2 또는 압축 공기인 경우 하프늄 전극을 사용해야 합니다.

수중 절단에는 많은 전류가 필요하므로 수냉식 전극을 사용하여 수명을 연장해야 합니다.

N2를 플라즈마 가스로 사용하는 경우 절단 속도와 품질은 모두 높지만 소모 속도가 빠르고 작업자의 숙련도가 높아야 합니다. 특히 40~60m 이상의 깊이에서 절단할 경우 노즐이 손상되기 쉽습니다.

따라서 심해 절단용 플라즈마 가스로는 Ar을 선호하고, 얕은 물 절단용 플라즈마 가스로는 Ar-H2 혼합 가스를 사용해야 합니다.

(3) 서브머지드 아크 워터젯 커팅

현재 수중 아크 워터젯 절단 공정은 솔리드 코어 절단 와이어 또는 플럭스 코어 절단 와이어를 사용합니다.

1) 솔리드 코어 커팅 와이어

이 방법은 일반적으로 직경 2.4mm의 CO2 가스 차폐 용접 와이어 또는 알루미늄 와이어를 사용합니다. 사용 CO2 용접 수심 200mm 이내의 절단용 와이어에는 다음과 같은 특성이 있습니다:

i) 수심은 절단 가능한 두께 또는 결과물인 절단 두께에 큰 영향을 미치지 않습니다.

ii) 아크 전압이 증가함에 따라 절단면이 넓어지고 아래쪽 부분이 튀어나올 수도 있습니다. 수심이 100m 증가하면 아크 전압을 5~10V 증가시키면 얕은 수심에서 얻은 것과 유사한 절단 모양이 될 수 있습니다.

iii) 워터젯의 압력은 수심에 따라 증가해야 합니다. 적절한 수압은 수심에 해당하는 수압에 0.5MPa(저탄소강 절단용) 또는 0.35MPa(저탄소강 절단용)를 더한 값입니다. 알루미늄 절단).

iv) 알루미늄은 저탄소강보다 절단하기 쉽습니다. 알루미늄의 낮은 융점 아크 단락이 드물기 때문에 알루미늄 절단은 동일한 판 두께와 절단 전류 조건에서 저탄소강 절단보다 50% 더 빠릅니다.

v) 저탄소강을 절단할 때는 절단면의 아래쪽 가장자리에 슬래그가 더 많이 달라붙고, 알루미늄을 절단할 때는 슬래그가 덜 발생하며 와이어 브러시로 제거할 수 있습니다. 이는 절단 과정에서 형성된 부서지기 쉬운 철-알루미늄 합금 때문입니다.

알루미늄 와이어를 사용하여 저탄소강을 절단할 때 절단면 아래쪽 가장자리에 슬래그가 달라붙지 않고 절단면이 매끈합니다.

그러나 CO2 용접 와이어로 절단할 때와 동일한 절단 전류를 얻으려면 와이어 이송 속도를 높여야 하며, 종종 표준 MIG 용접 와이어 이송 속도 범위를 초과해야 합니다.

2) 플럭스 코어 커팅 와이어

플럭스 코어 절단 와이어는 일반적으로 직경 2.4mm의 저탄소강 MIG 용접 와이어를 사용합니다. 서브머지드 아크 워터젯 절단 플럭스 코어 커팅 와이어를 사용하면 알루미늄뿐만 아니라 탄소강과 스테인리스강을 모두 절단할 수 있습니다.

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Shane
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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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