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.
작은 입자가 전자기기를 어떻게 만들거나 망가뜨릴 수 있는지 궁금한 적이 있나요? 이 글에서는 용접과 납땜의 숨은 영웅인 용접 플럭스의 매혹적인 세계를 살펴봅니다. 이 중요한 재료가 어떻게 강력하고 깨끗한 용접을 보장하는지, 그리고 전자제품의 품질에 어떤 영향을 미치는지 알아보세요. 매끄러운 연결 뒤에 숨어 있는 과학에 대해 알아볼 준비를 하세요!
용접 플럭스는 용접 공정에서 중요한 보조 재료로, 주로 용접 품질을 향상시키고 용접 풀을 보호하도록 설계된 복잡한 화합물로 구성됩니다. 용접 중에 가열되면 이 입상 물질이 녹아 보호 슬래그와 보호 가스를 형성하여 야금 처리 및 용접 무결성에 중요한 역할을 합니다.
용접 플럭스의 구성은 특정 용접 용도에 따라 다르지만 일반적으로 미네랄, 규산염, 탄산염, 불소 및 탈산제의 혼합물이 포함됩니다. 전자제품 조립과 같은 일부 애플리케이션에서는 플럭스에 로진 또는 기타 유기 화합물이 포함될 수 있습니다. 신중하게 배합된 이 혼합물은 여러 가지 중요한 기능을 수행합니다:
플럭스의 품질과 구성은 용접 무결성, 내식성 및 전반적인 제품 성능에 직접적인 영향을 미칩니다. 정밀도와 청결이 가장 중요한 전자 조립에서는 용접 후 세척 요구 사항을 최소화하면서 고품질 솔더 접합을 보장하기 위해 특수 저잔류 또는 무세정 플럭스를 사용하는 경우가 많습니다.
최적의 용접 품질을 달성하고 엄격한 산업 표준을 충족하려면 특정 모재, 용접 공정 및 최종 사용 요구 사항에 맞는 용접 플럭스의 적절한 선택과 적용이 필수적입니다.
용접 플럭스는 대리석, 석영, 형석 등을 포함한 광물과 다음과 같은 화학 물질의 혼합물로 구성됩니다. 티타늄 이산화탄소와 셀룰로오스.
용접 플럭스의 주요 응용 분야는 서브머지드 아크 용접과 일렉트로슬래그 용접입니다.
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지난 수십 년 동안 전자 제품 생산의 납땜 공정에서는 주로 로진, 수지, 할로겐화물 함유 활성제, 첨가제 및 유기 용매로 구성된 로진 수지 플럭스가 자주 사용되었습니다.
이러한 유형의 플럭스는 납땜성이 우수하고 비용이 저렴하지만 용접 후 잔류물이 많이 남습니다. 이러한 잔류물에는 할로겐화 이온이 포함되어 있어 점차적으로 전기 절연 성능 저하 및 단락과 같은 문제를 일으킵니다.
이 문제를 해결하기 위해 전자 인쇄 기판의 로진 수지 플럭스 잔류물을 세척해야 하는데, 이는 생산 비용을 증가시킬 뿐만 아니라 로진 수지 플럭스 잔류물을 세척하는 데 사용되는 용매는 주로 플루오로클로로 화합물입니다. 이 화합물은 대기 중 오존층을 파괴하는 물질로 현재 사용이 금지되어 단계적으로 퇴출되고 있습니다.
그러나 여러 가지 이유로 많은 기업들이 여전히 로진 수지 플럭스로 납땜한 후 불소 세정제로 세척하는 공정을 사용하고 있는데, 이는 효율이 낮고 비용이 높으며 심각한 환경 오염을 유발합니다.
시장에서 더 많이 사용되고 등급이 높은 노클린 플럭스는 유기 용제, 천연 수지 및 그 유도체, 합성 수지 계면활성제, 유기산 활성제, 부식 방지제, 공동 용제 및 필름 형성제로 구성됩니다.
간단히 말해, 다양한 고체 성분을 다양한 액체에 용해하여 형성된 균일한 투명 혼합 용액으로, 각 성분의 비율과 기능이 다릅니다.
유기 용제:
하나 또는 여러 종류의 케톤, 알코올, 에스테르의 혼합물로 일반적으로 사용되는 케톤에는 에탄올, 프로판올, 부탄올, 아세톤, 톨루엔 이소부틸 케톤, 에틸 아세테이트, 부틸 아세테이트 등이 있습니다.
액체 성분으로서 주요 기능은 플럭스에 고체 성분을 녹여 균일한 용액을 형성하여 납땜할 부품에 적절한 양의 플럭스 성분을 고르게 코팅하는 동시에 금속 표면의 가벼운 먼지와 기름을 청소할 수 있도록 하는 것입니다.
| 구성 요소 | 주요 기능 | |
| 휘발성 구성 요소 | 솔벤트 | 고체 성분의 점도 및 분산 조절 |
| 견고한 구성 | 수지 | 주요 성분, 촉매 납땜 기능 |
| 분산제 | 분리 방지, 유동성 특성 | |
| 액티베이터 | 탈산 | |
천연 수지 및 그 유도체 또는 합성 수지 계면활성제:
할로겐 함유 계면활성제는 활성도와 납땜 능력이 높지만 할로겐 이온은 세척이 어렵고 이온 잔류물이 많으며 할로겐 원소(주로 염화물)는 부식성이 강하기 때문에 무청 플럭스의 원료로 사용하기에 적합하지 않습니다.
비할로겐 함유 계면활성제는 활성도는 약간 약하지만 이온 잔류물이 더 적습니다. 계면활성제는 주로 지방산 계열 또는 방향족 계열의 비이온성 계면활성제입니다. 주요 기능은 솔더가 납의 금속과 접촉할 때 발생하는 표면 장력을 줄이고 표면 습윤력을 높이며 유기산 활성제의 침투력을 향상시키고 발포제로서의 역할도 하는 것입니다.
유기산 활성제:
숙신산, 글루타르산, 이타콘산, 살리실산, 푸마르산, 헵탄산, 말산, 숙신산 등과 같은 하나 또는 여러 종류의 디카르복실산 또는 방향족 산으로 구성된 주요 기능은 리드 풋과 용융 땜납 표면의 산화물을 제거하는 것이며 플럭스의 핵심 구성 요소 중 하나입니다.
부식 방지제:
고온 분해 후 수지 및 활성제와 같은 고체 성분의 잔류물을 줄입니다.
공동 용제:
활성제와 같은 고체 성분이 용액에서 탈착되는 경향을 방지하여 활성제의 균일하지 않은 분포를 방지합니다.
필름 형성 에이전트:
납땜 공정 중에 적용된 플럭스는 침전 및 결정화되어 균일한 필름을 형성합니다. 고온 분해 후 잔류물은 필름 형성제의 존재로 인해 빠르게 응고, 경화되고 끈적임이 감소할 수 있습니다.
플럭스의 작동 원리는 다양한 금속 가공 공정에서 고품질 용접을 달성하는 데 기본이 됩니다. 플럭스는 표면 산화물 제거, 습윤성 향상, 모재와 충전재 간의 강력한 야금 결합을 촉진하는 데 중요한 역할을 합니다.
용접 공정 중에 플럭스는 화학 반응을 통해 용접 재료 표면의 산화물 층을 적극적으로 제거합니다. 이러한 세정 작용은 주로 플럭스 조성물 내의 활성제에 의해 수행됩니다. 일반적으로 할로겐화 화합물 또는 유기산인 이러한 활성제는 금속 산화물을 빠르게 분해하고 용해하여 접합을 위한 깨끗한 표면을 만듭니다.
동시에 플럭스는 용융 땜납과 모재 사이의 표면 장력을 감소시킵니다. 이러한 표면 장력의 감소는 플럭스 제형에 존재하는 계면 활성제의 작용을 통해 이루어집니다. 플럭스는 표면 장력을 낮춤으로써 액체 솔더의 흐름 특성과 습윤 특성을 크게 향상시켜 솔더가 고르게 퍼지고 접합부의 아주 작은 틈새까지 침투할 수 있도록 합니다.
플럭스의 다면적인 작용은 몇 가지 주요 기능으로 분류할 수 있습니다:
전자 제품 제조에 사용되는 웨이브 솔더링 애플리케이션에서는 플럭스의 습윤 작용이 특히 두드러집니다. 납땜된 부품이 용융 솔더 웨이브에서 빠져나갈 때 플럭스로 인한 습윤 작용으로 인해 과도한 솔더가 리드 또는 핀 아래로 원활하게 흐르게 됩니다. 이러한 작용은 인접한 연결부 사이의 솔더 브리징 또는 날카로운 솔더 스파이크 형성과 같은 일반적인 결함을 방지하는 데 도움이 됩니다.
플럭스의 효과는 특정 용접 공정, 모재 및 작동 온도에 맞게 조정된 플럭스의 구성에 따라 크게 달라집니다. 최신 플럭스 배합에는 성능을 향상하고 환경에 미치는 영향을 줄이며 점점 더 엄격해지는 제조 규정을 준수하기 위해 고급 첨가제가 포함되는 경우가 많습니다.
플럭스의 기능:
(1) 용접 표면에서 산화물과 오염 물질을 제거하여 용가재의 융점과 표면 장력을 감소시킵니다. 이를 통해 최적의 납땜 온도에 빠르게 도달하여 공정 효율을 높일 수 있습니다.
(2) 용융 용접 풀 주변에 보호 분위기를 조성하여 다공성 또는 취성을 유발할 수 있는 산소 및 질소와 같은 유해한 대기 가스로부터 용접 풀을 보호합니다.
(3) 액체 필러 금속의 점도 및 흐름 특성을 최적화하여 적절한 모세관 작용과 조인트 간극의 완전한 충전을 보장함으로써 고품질의 누출 없는 납땜 연결부를 생산하는 데 중요합니다.
(4) 모재 및 필러 금속 표면의 금속 산화물과 화학적으로 반응하고 용해하여 효과적인 습윤을 촉진하고 접합 계면에서 강력한 야금 결합 형성을 용이하게 합니다.
(5) 응고된 용접 금속 위에 보호 슬래그 층을 형성하여 냉각 중 재산화를 방지하고 조인트의 전반적인 무결성에 기여합니다.
(6) 계면 장력을 감소시켜 용융된 필러의 습윤성과 확산을 개선함으로써 필러 금속과 모재 모두의 표면 활성을 향상시킵니다.
(7) 용융 필러 금속의 유변학적 특성을 수정하여 종종 플럭스-금속 공융 혼합물의 형성을 통해 유동성 및 습윤 특성을 더욱 향상시킵니다.
(8) 열 전달 매체 역할을 하여 열원(예: 토치, 유도 코일 또는 용광로)에서 접합 부위로의 열 분포를 개선하여 보다 균일한 가열을 보장하고 국소 과열의 위험을 줄입니다.
(9) 부드러운 필렛 형성을 촉진하고 표면 불규칙성을 줄임으로써 완성된 조인트의 미적 품질에 기여하며, 이는 가시적 또는 미용적 용도에서 특히 중요할 수 있습니다.
(10) 일부 고급 플럭스에서는 접합부에 확산되어 잠재적으로 기계적 특성이나 납땜 연결부의 내식성을 향상시킬 수 있는 합금 원소를 통합합니다.
서브머지드 아크 용접에서 플럭스의 기능:
(1) 기계적 및 화학적 보호: 아크 용접 중에 플럭스가 용융되어 용접 풀 위에 보호 슬래그 층을 형성합니다. 이 층은 용융 금속을 대기 가스로부터 보호하여 용접부의 다공성 및 취성을 유발할 수 있는 산화 및 질소 흡수를 방지합니다. 또한 플럭스는 아크 유지 관리를 위한 안정적인 가스 환경을 제공합니다.
(2) 야금학적 정제: 플럭스는 합금 원소를 용접 풀로 전달하여 화학 성분을 조정합니다. 또한 슬래그-금속 반응을 통해 불순물을 제거하여 용접의 기계적 특성과 품질을 개선할 수 있습니다.
(3) 용접 비드 성형 및 안정화: 플럭스는 우수한 침투력과 최소한의 스패터로 매끄럽고 균일한 용접 비드 형성을 촉진합니다. 용융 플럭스의 점도와 표면 장력은 용접 풀 역학 및 응고 거동을 제어하는 데 도움이 됩니다.
플럭스의 융점은 일반적으로 모재 및 필러 와이어의 융점보다 10~30°C 낮아야 합니다. 특수 응용 분야에서는 융점이 더 높은 플럭스를 사용할 수 있습니다. 플럭스 융점이 모재보다 현저히 낮으면 기화 또는 조기 반응으로 인해 조기에 녹아 그 효과를 잃을 수 있습니다.
플럭스 선택은 기본 금속의 산화막 특성에 따라 크게 달라집니다:
불소 기반 플럭스도 일반적으로 사용되며, 균일하게 반응하고 잔류물을 최소화합니다. 예를 들어 질소와 혼합된 삼불화 붕소(BF3)는 스테인리스 스틸의 고온 브레이징에 사용됩니다.
저온 브레이징(450°C 미만)의 경우 소프트 플럭스가 사용됩니다:
(1) 융점 특성:
플럭스는 솔더 합금의 융점보다 낮은 융점을 가져야 합니다. 이렇게 하면 땜납이 녹기 전에 플럭스가 활성화되고 기능을 수행하여 최적의 결합을 위해 표면을 준비할 수 있습니다.
(2) 솔더와 관련된 물리적 특성:
플럭스는 솔더에 비해 표면 장력, 점도, 밀도가 낮아야 합니다. 이러한 특성 덕분에 플럭스가 접합 부위에 쉽게 퍼지고 용융된 땜납에 의해 대체되어 완벽한 커버리지를 보장하고 플럭스 포획의 위험을 최소화할 수 있습니다.
(3) 화학적 호환성 및 기능성:
이상적인 플럭스는 접합되는 기본 재료를 부식시키지 않아야 합니다. 솔더의 유동성을 향상시키는 동시에 납땜 온도에서 금속 표면의 산화막을 효과적으로 제거해야 합니다. 이러한 이중 작용은 더 나은 습윤과 더 강력한 금속 결합을 촉진합니다.
(4) 사후 처리 고려 사항:
납땜 공정 후 플럭스 잔여물은 쉽게 제거할 수 있어야 합니다. 이러한 특성은 최종 제품의 청결을 보장하고 잠재적인 장기 신뢰성 문제를 방지하며 후속 제조 단계 또는 표면 처리를 용이하게 하는 데 매우 중요합니다.
(5) 건강 및 환경 안전:
납땜 과정에서 독성 가스나 강한 냄새가 발생하지 않아야 합니다. 이 요건은 작업자의 건강을 보호하고 환경 오염을 방지하는 데 필수적입니다. 이는 작업장 안전과 환경적 책임을 우선시하는 최신 제조 표준에 부합합니다.
용접 플럭스의 용도, 제조 방법, 화학적 조성, 용접 시 야금학적 특성, 플럭스의 pH 및 입자 크기 등 여러 가지 방법으로 용접 플럭스를 분류할 수 있습니다.
사용된 분류 방법에 관계없이 용접 플럭스의 특정 측면만 강조할 뿐 모든 특성을 완전히 포괄하지는 않습니다.
일반적인 분류 방법은 다음과 같습니다:
중성 용접 플럭스는 용접 공정 중에 증착된 금속과 용접 와이어의 화학적 무결성을 유지하는 특수 소모품입니다. 이 플럭스 유형은 화학적 상호 작용을 최소화하도록 설계되어 용접 금속 구성이 모재 및 충전재의 구성과 거의 일치하도록 보장합니다.
중성 플럭스는 특히 25mm를 초과하는 두꺼운 단면 재료로 작업할 때 멀티 패스 용접 애플리케이션에서 특히 유리합니다. 중성 플럭스는 반응성이 없기 때문에 용접 전체에 걸쳐 일관된 기계적 특성을 유지하는 데 이상적이며, 이는 조선, 압력 용기 제조 및 대규모 인프라 프로젝트와 같은 중장비 제조 산업에서 구조적 무결성에 매우 중요한 요소입니다.
중성 용접 플럭스의 주요 특징은 다음과 같습니다:
a. 최소한의 산화물 함량: 활성 플럭스와 달리 중성 플럭스에는 SiO2, MnO, FeO와 같은 산화물이 미량 함유되어 있습니다. 이 성분은 용접 중 원치 않는 합금 반응을 방지하는 데 도움이 됩니다.
b. 비산화 특성: 플럭스 배합은 용접 풀 주위에 불활성 분위기를 조성하여 대기 산소로부터 효과적으로 보호하고 용접 금속의 산화를 방지하도록 설계되었습니다.
c. 모재 상태에 대한 민감도: 심하게 산화된 모재에 용접할 경우 중성 플럭스가 충분한 세정 작용을 제공하지 못할 수 있습니다. 이로 인해 용접 비드에 다공성 및 균열과 같은 잠재적인 용접 결함이 발생할 수 있습니다. 따라서 중성 플럭스를 사용할 때는 적절한 표면 처리가 중요합니다.
d. 일관된 아크 안정성: 중성 플럭스는 안정적인 아크 특성을 촉진하여 원활한 금속 이송과 균일한 용접 비드 형성을 촉진합니다.
e. 뛰어난 슬래그 분리성: 중성 플럭스로 형성된 슬래그는 일반적으로 용접 표면에서 쉽게 분리되어 용접 후 청소 요구 사항이 줄어들고 생산성이 향상됩니다.
f. 열 입력 제어: 이러한 플럭스는 종종 최적의 열 입력 수준을 유지하는 데 도움이 되며, 이는 입자 구조를 제어하고 멀티 패스 용접에서 열 영향 영역(HAZ)을 최소화하는 데 중요합니다.
중성 용접 플럭스를 선택할 때는 최적의 용접 품질과 성능을 보장하기 위해 모재 구성, 용접 파라미터 및 특정 응용 분야 요구 사항과 같은 요소를 고려하는 것이 필수적입니다.
활성 용접 플럭스는 소량의 탈산제, 주로 망간(Mn)과 규소(Si)를 함유한 특수 화합물입니다. 이러한 유형의 플럭스는 용접 공정에서 흔히 발생하는 두 가지 결함인 다공성 및 균열에 대한 저항성을 개선하여 용접 품질을 향상시키는 데 중요한 역할을 합니다.
활성 용접 플럭스의 주요 특징은 다음과 같습니다:
a. 화학 성분 영향: Mn 및 Si와 같은 탈산제의 존재는 증착된 용접 금속의 화학적 조성에 상당한 영향을 미칠 수 있습니다. 이 효과는 특히 아크 전압의 변동에 민감합니다. 아크 전압이 증가하면 더 많은 Mn과 Si가 용접 풀로 전달되어 결과적으로:
b. 향상된 다공성 방지: 활성 용접 플럭스는 다공성 방지에 탁월한 성능을 발휘합니다. 이는 두 가지 주요 메커니즘을 통해 달성됩니다:
c. 용접 비드 외관 개선: 플럭스의 활성 성분이 용융 금속의 습윤 및 확산을 개선하여 용접 비드 프로파일이 더 매끄러워지고 모재와의 융착이 개선됩니다.
d. 슬래그 분리성: 액티브 플럭스는 일반적으로 용접 후 쉽게 제거할 수 있는 슬래그를 생성하여 용접 후 청소 및 검사 프로세스를 용이하게 합니다.
e. 다목적성: 활성 용접 플럭스는 다양한 모재 및 용접 위치에 적합하므로 많은 산업 응용 분야에서 다용도로 사용할 수 있습니다.
합금 용접 플럭스는 주로 전이 금속 역할을 하는 추가 합금 원소를 포함하는 특수 용접 소모품입니다. 이러한 플럭스는 주로 분말 혼합물을 녹는점 이하로 압축하고 가열하여 견고하고 응집력 있는 덩어리를 만드는 소결 공정을 통해 제조됩니다.
합금 용접 플럭스의 주요 응용 분야는 다음과 같습니다:
합금 용접 플럭스의 주요 특징과 이점은 다음과 같습니다:
합금 용접 플럭스를 선택할 때는 최적의 성능과 용접 품질을 보장하기 위해 모재 구성, 원하는 용접 특성 및 특정 응용 분야 요구 사항 등을 신중하게 평가해야 합니다.
용융 용접 플럭스는 다양한 광물 원료를 신중하게 조합하는 정밀한 야금 공정을 통해 생산됩니다. 이러한 재료는 원하는 용접 특성을 달성하기 위해 특정 배합에 따라 비율을 조정합니다. 그런 다음 혼합물은 일반적으로 1300°C 이상의 고온 처리를 거쳐 구성 요소가 완전히 녹고 균질화됩니다.
용융된 플럭스는 물에서 급속 담금질을 거쳐 유리 알갱이가 형성됩니다. 이 담금질 공정은 플럭스의 형태를 형성할 뿐만 아니라 용접 성능에 중요한 특정 특성을 부여합니다. 그런 다음 과립을 건조하여 수분을 제거하고, 원하는 입자 크기 분포를 얻기 위해 분쇄하고, 균일성을 보장하기 위해 체질합니다. 마지막으로 가공된 플럭스는 용접 애플리케이션에 배포 및 사용할 수 있도록 포장됩니다.
중국에서 널리 알려진 용융 용접 플럭스 분류 체계는 "HJ" 시리즈입니다. 이 영숫자 지정은 플럭스 구성에 대한 중요한 정보를 제공합니다:
이 표준화된 시스템을 통해 용접사와 엔지니어는 플럭스의 주요 특성을 신속하게 파악하여 특정 용접 애플리케이션 및 기본 재료에 적합한 플럭스를 쉽게 선택할 수 있습니다.
원재료의 정확한 비율을 맞춘 후 2단계 혼합 과정을 거칩니다. 처음에는 건식 혼합을 통해 성분의 균일한 분포를 보장합니다. 그 후 최적의 응집력과 가소성을 얻기 위해 습식 혼합을 위해 일반적으로 규산나트륨(물 유리)과 같은 바인더를 도입합니다.
균질화된 혼합물은 과립화 단계에 들어가 특정 크기와 모양의 입자로 형성되어 플럭스 성능과 취급 특성을 향상시킵니다. 이 과립화된 재료는 건조 오븐으로 이송되어 제어된 경화 및 수분 제거를 통해 플럭스 안정성에 중요한 역할을 합니다.
마지막 단계는 약 500°C(932°F)에서 소결하는 과정입니다. 이 고온 공정은 과립의 부분 융합을 촉진하여 강도, 밀도 및 화학적 반응성을 향상시킵니다. 소결 온도는 용접 중 용융 거동을 손상시키지 않으면서 원하는 플럭스 특성을 유지하기 위해 세심하게 조절됩니다.
중국에서 소결 용접 플럭스는 일반적으로 "SJ" 접두사 뒤에 3자리 코드를 붙여 지정합니다. "SJ" 뒤의 첫 번째 숫자는 플럭스의 기본 화학적 및 물리적 특성을 결정하는 기본 슬래그 시스템을 나타냅니다. 이후 두 자리는 동일한 슬래그 시스템 내의 다양한 브랜드 또는 배합을 구분하며, 종종 특정 성능 특성 또는 의도된 용도를 반영합니다.
예를 들어, SJ101과 SJ102는 동일한 슬래그 시스템("1"로 표시)에 속하지만 용접 조건이나 재료에 따라 구성이나 특성에 약간의 차이가 있을 수 있습니다.
플럭스 유형은 크게 유기, 무기 및 수지 기반 종류로 분류할 수 있으며, 각 유형은 금속 접합 공정에서 고유한 특성과 용도를 가지고 있습니다.
주로 나무 분비물에서 추출되는 수지 기반 플럭스는 부식성이 낮은 것으로 알려진 천연 제품입니다. 이 범주의 가장 대표적인 예인 로진은 "로진 플럭스"라는 용어를 만들어냈습니다. 순한 특성으로 인해 잔류물을 최소화하고 납땜 후 세척이 중요한 전자 제품 및 기타 민감한 애플리케이션에 특히 적합합니다.
플럭스 분류는 다양한 솔더 유형과의 호환성에 따라 소프트 플럭스와 하드 플럭스로 구분할 수도 있습니다. 이러한 분류는 사용되는 솔더의 특성과 일치하여 다양한 접합 작업에서 최적의 성능을 보장합니다.
전자 제품의 조립 및 유지보수에는 일반적으로 여러 가지 소프트 플럭스 유형이 사용됩니다:
적절한 플럭스 유형을 선택하는 것은 접합할 모재, 특정 납땜 애플리케이션, 환경 조건 및 납땜 후 세척 요건 등 다양한 요인에 따라 달라집니다. 예를 들어 납땜 후 세척이 비현실적인 상황에서는 무세척 플럭스가 선호되는 반면, 납땜하기 어려운 금속이나 산화가 심한 표면을 접합할 때는 보다 활성적인 플럭스가 필요할 수 있습니다.
특정 용도에 가장 적합한 플럭스를 선택할 때는 플럭스 활성화 온도, 세척 방법, 부식 가능성, 납땜 공정과의 호환성 등의 요소를 고려하는 것이 중요합니다. 이를 통해 최적의 접합 품질, 신뢰성 및 납땜된 어셈블리의 장기적인 성능을 보장할 수 있습니다.
플럭스 건조 및 열 보존 제어
사용하기 전에 플럭스는 제조업체 사양에 따라 구워야 합니다. 이러한 건조 매개변수는 엄격한 테스트와 공정 제어를 통해 도출된 것으로, 품질이 보장되고 검증된 데이터를 제공합니다. 이는 기업 표준을 형성하지만 요구 사항은 조직마다 다를 수 있습니다.
참고로 JB4709-2000 "강철 압력 용기의 용접 절차"에서는 권장 플럭스 건조 온도 및 유지 시간을 제공합니다. 일반적으로 플럭스를 건조할 때 파일 높이는 5cm를 넘지 않아야 합니다. 용접 재료 보관에는 종종 더 많은 양을 건조해야 하므로 얇은 층보다 두꺼운 층을 선호합니다. 철저한 플럭스 건조 품질을 보장하려면 이러한 지침을 엄격하게 준수하는 것이 중요합니다.
과도한 적층으로 인한 불충분한 건조를 방지하려면 플럭스 층 두께에 비례하여 건조 시간을 연장합니다. 주변 습도, 플럭스 구성, 용도와 같은 요소를 고려하여 플럭스 건조에 대한 체계적인 접근 방식을 구현합니다.
플럭스 현장 관리 및 재활용 처리 제어
플럭스의 이물질 오염을 방지하기 위해 용접 부위를 청결하게 유지하세요. 패딩용 플럭스는 규정에 따라 분배해야 하며, 약 50°C에서 보관하는 것이 이상적입니다. 오염 위험을 최소화하기 위해 적시에 플럭스 재활용을 실시합니다.
재사용 플럭스의 경우 8-40 메쉬 체를 사용하여 불순물과 미세 분말을 제거합니다. 이를 새 플럭스와 1:3 비율(중고:새)로 혼합합니다. 재사용하기 전에 250~350°C에서 2시간 동안 건조시킨 다음 필요할 때까지 100~150°C의 유지 오븐에 보관하세요. 실외 보관을 엄격히 금지하세요.
까다로운 현장 조건이나 습도가 높은 환경에서는 엄격한 현장 관리 관행을 시행하세요. 플럭스의 내습성 및 기계적 내포물에 대해 정기적으로 테스트합니다. 습기 흡수율과 기계적 오염 물질을 관리합니다. 무분별한 적재와 의도하지 않은 플럭스 혼합을 피하세요.
플럭스 입자 크기 및 분포 요구 사항
플럭스 입자 크기는 용접 성능에 큰 영향을 미칩니다. 최적의 크기 조정은 적절한 플럭스 투과성을 보장하고, 연속 아크 방출을 최소화하며, 용접 풀에 공기가 유입되어 다공성을 유발할 수 있는 것을 방지합니다. 플럭스는 일반적으로 두 가지 범주로 나뉩니다:
일반적으로 지정된 크기 이하의 미세 분말은 5%를 초과해서는 안 되며, 지정된 크기 이상의 거친 입자는 2% 미만이어야 합니다. 적절한 용접 전류 파라미터를 결정하고 일관된 용접 품질을 보장하려면 정기적인 입자 크기 분포 분석이 필수적입니다.
플럭스 레이어 두께 및 힙 산란 높이 제어
플럭스 층 두께를 정밀하게 제어하는 것이 중요하며, 최적의 범위는 일반적으로 25~40mm입니다. 플럭스 층이 불충분하거나 과도하면 피트, 반점, 기공과 같은 표면 결함이 발생하여 용접 비드 형상이 불규칙해질 수 있습니다.
소결 플럭스를 사용하는 경우 밀도가 낮기 때문에 용융 플럭스에 비해 파일 높이를 20-50% 높입니다. 와이어 직경과 용접 전류에 비례하여 플럭스 층 두께를 조정합니다. 와이어 직경이 크고 전류가 높을수록 더 두꺼운 플럭스 층이 필요합니다.
비표준 용접 절차 또는 미세 분말 플럭스를 부적절하게 취급하면 간헐적으로 표면 결함이 발생할 수 있습니다. 이러한 결함은 비파괴 검사를 통과할 수 있지만 외관 품질이 저하되고 쉘 두께가 국부적으로 감소할 수 있습니다. 이러한 문제를 완화하고 일관된 고품질 용접을 보장하려면 엄격한 공정 제어와 적절한 플럭스 관리를 구현해야 합니다.
고품질 용접 결과를 얻으려면 적절한 플럭스를 선택하는 것이 중요합니다. 일반적으로 사용자가 포괄적인 화학 분석을 수행할 수는 없지만, 올바른 플럭스를 평가하고 선택할 수 있는 몇 가지 실용적인 방법이 있습니다:
용접에서 플럭스란 무엇인가요?
용접 플럭스는 용융을 촉진하고 용접 풀을 보호하며 최종 용접 품질을 향상시키는 데 사용되는 화학 약품입니다. 플럭스는 산화 방지, 불순물 제거, 아크 안정화, 용접 침투 개선 등 여러 가지 중요한 기능을 수행합니다. 플럭스는 전극에 코팅(스틱 용접), 튜브형 와이어에 포함(플럭스 코어 아크 용접) 또는 별도의 입상 재료(서브머지드 아크 용접)로 적용될 수 있습니다. 플럭스는 보호 분위기와 슬래그 층을 생성하여 더 깨끗하고 강하며 균일한 용접 접합부를 보장합니다.
스틱 용접에 플럭스가 필요하신가요?
예, 플럭스는 스틱 용접(차폐 금속 아크 용접 - SMAW)에 필수적입니다. SMAW의 용접 전극은 플럭스 재료로 코팅되어 있습니다. 용접 중에 전극이 녹으면 플럭스 코팅이 증발하여 용접 풀 주위에 보호 가스 쉴드가 생성됩니다. 이 보호막은 대기 가스를 대체하여 산소와 질소로 인한 오염을 방지합니다. 또한 플럭스는 슬래그 층을 형성하여 냉각 용접을 더욱 보호하고 비드 모양을 형성하는 데 도움을 줍니다. 플럭스는 또한 용접에 합금 원소를 공급하여 기계적 특성과 화학적 구성에 영향을 줍니다.
플럭스 용접은 MIG만큼 강력합니까?
용접 강도는 용접 공정에만 좌우되는 것이 아니라 모재, 용가재 선택, 용접 파라미터, 용접기 기술 등 여러 요인에 따라 달라집니다. 플럭스 코어 아크 용접(FCAW)과 가스 금속 아크 용접(GMAW/MIG) 모두 올바르게 실행하면 고품질의 강력한 용접을 생성할 수 있습니다. FCAW는 우수한 침투력과 오염 물질에 대한 내성으로 인해 실외 적용 분야와 두꺼운 재료에서 탁월한 성능을 발휘합니다. MIG 용접은 일반적으로 용접 후 청소가 덜 필요하고 깔끔한 용접을 제공하며 얇은 재료와 미적으로 중요한 애플리케이션에 선호됩니다. 특정 프로젝트 요구 사항, 재료 두께 및 용접 환경에 따라 FCAW와 MIG 중 하나를 선택해야 합니다.
플럭스 용접은 어디에 가장 적합할까요?
플럭스 용접, 특히 플럭스 코어 아크 용접(FCAW)은 여러 응용 분야에서 탁월한 성능을 발휘합니다:
FCAW는 스틱 용접의 단순성과 와이어 공급 공정의 생산성을 결합하여 다양한 산업 및 건설 분야에 다용도로 사용할 수 있습니다. 하지만 플럭스에서 발생하는 연기로 인해 적절한 환기가 매우 중요합니다.
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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