아르곤 아크 용접: 건강에 해로운가요?
용접의 밝은 불꽃 뒤에 숨겨진 위험에 대해 궁금한 적이 있나요? 이 기사에서는 아르곤 아크 용접이 인체에 미치는 해로운 영향에 대해 알아보세요....
아르곤 아크 용접에서 가끔 기공이 발생하는 이유는 무엇이며 어떻게 해결할 수 있을까요? 용접 기공은 종종 불순물, 부적절한 가스 흐름 또는 잘못된 기술로 인해 발생하며 용접을 약화시키고 실패로 이어질 수 있습니다. 이 글에서는 아르곤 아크 용접에서 다공성이 발생하는 주요 원인을 살펴보고 이를 방지하여 더 강력하고 안정적인 용접을 보장하는 실용적인 솔루션을 제공합니다. 이러한 문제를 식별하고 제거하여 용접 품질과 내구성을 향상시키는 방법을 알아보세요.
아르곤 아크 용접은 불활성 가스인 '아르곤'을 보호 가스로 사용하는 전기 아크 용접 방식입니다.
노즐에서 아르곤을 분사하여 용접 영역에 불활성 가스 보호 층을 형성하여 공기의 침입을 차단하여 아크와 용융 풀을 보호합니다.
이 용접 방법에는 많은 장점이 있습니다:
따라서 실제 제작에 널리 사용되고 있습니다.
하지만 바람의 저항이 약하기 때문에 아르곤 아크 용접특히 녹, 물, 기름에 민감하며 가스 순도, 홈 청소 및 용접 공정에 대한 엄격한 요구 사항이 있어 기공이 생기기 쉽습니다.
이 게시물은 생산 실무와 결합하여 아르곤의 다공성 문제를 분석합니다. 아크 용접 를 통해 몇 가지 치료 방법과 주의 사항을 제시합니다.
가스 기공은 용융 풀의 가스 기포가 응고 중에 빠져나가지 못해 용접 이음새에 생기는 구멍으로, TIG 아르곤 아크 용접의 흔하고 주요한 용접 결함입니다. 가스 기공의 모양은 구형, 타원형, 나선형 또는 벌레 모양일 수 있습니다.
용접 이음새 내부에 있는 것을 내부 가스 기공이라고 하고 이음새 표면에 노출된 것을 외부 가스 기공이라고 합니다. 가스 기공의 크기는 다양하며, 개별적으로 존재하거나 함께 모여 있거나 이음새를 따라 연속적으로 분포할 수 있습니다.
가스 기공은 체적 결함으로서 용접 이음새의 성능에 큰 영향을 미칩니다. 주로 이음새의 하중 지지력을 감소시킵니다. 가스 기공이 용접 심의 일정 부피를 차지하여 유효 작업 단면적과 결과적으로 심의 기계적 성능을 감소시키기 때문입니다.
이는 특히 이음새의 가소성과 굽힘 및 충격 강도를 감소시킵니다. 가스 기공이 용접 이음새의 표면을 관통하는 경우, 특히 매질과 접촉하는 표면을 관통하는 경우 매질이 캐비티 내에 존재하게 됩니다.
매체가 부식성이면 집중 부식이 발생하여 부식 침투 및 누출이 발생할 때까지 공동이 점점 더 깊어지고 커집니다. 이로 인해 용접 이음새의 무결성이 손상되고 심한 경우 전체 금속 구조물이 파괴될 수 있습니다.
따라서 용접 이음새의 가스 구멍을 방지하고 용접 품질 는 심각한 주의를 기울여야 합니다.
용접 공정 전반에 걸쳐 용융 풀 주변은 주로 주변 공기와 녹, 페인트, 그리스와 같은 공작물의 불순물로 인해 복잡한 가스로 채워지며, 가열 시 가스를 생성합니다.
이 모든 것은 금속 용융 풀과 지속적으로 상호 작용합니다. 일부 가스는 화학 반응이나 용해를 통해 용융 풀에 유입되어 용융 풀의 액체 금속이 상당한 양의 가스를 흡수하게 됩니다. 이러한 가스가 빠르게 배출되면 용융 풀이 빠르게 결정화되더라도 가스 기공이 형성되지 않습니다.
그러나 용융 풀의 결정화 과정에서 가스가 형성되고 결정화 과정이 너무 빨라서 가스가 빠져나가지 못하면 용접 이음새에 남아 가스 기공을 형성하게 됩니다.
TIG 용접 이음새에 가스 기공이 형성되는 것은 종종 여러 가스의 결합 된 작용의 결과이며, H2 및 N2 주요 역할을 담당하고 있습니다. 자세한 분석은 다음과 같습니다:
H의 효과2:
H2 에서 용접 영역 는 다양한 출처에서 나옵니다. 일부 조성물, 결정수 및 공작물 표면의 불순물에는 모두 수소 성분이 포함되어 있습니다. 또한 철강 제련 공정에도 수소가 포함되어 있습니다.
전기 아크의 높은 온도에서 이러한 구성 요소는 기포를 형성하여 빠르게 외부로 소멸합니다. H2 가 용접 이음새의 냉각 과정에서 떠오르지 않으면 가스 기공을 형성합니다.
N의 효과2:
N2 는 주로 공기에서 나옵니다. N의 무게 비율2 의 비금속 및 용접 와이어 내 함유량은 그리 높지 않으며, 강철 및 기타 철 합금에 산화물 고체 용액 및 기타 형태로 존재합니다.
N의 용해도2 은 온도에 따라 급격하게 변화하며, 침전된 N2는 용융 풀에서 배출되는 기포를 형성합니다. 제때 배출되지 못한 기포는 용접 이음새에 남아 가스 기공을 형성합니다. 가스 기공의 형성은 용접 용융 풀의 아크와 금속이 충분한 차폐 없이 공기에 노출될 때 발생합니다.
언제 탄소강 용접아르곤의 순도는 99.7% 이상이어야 하며, 알루미늄 용접 시 99.9% 이상이어야 하며, 티타늄 및 티타늄 합금 용접에 사용되는 아르곤의 순도는 99.99% 이상이어야 합니다.
아르곤 순도를 감지하는 방법:
(l) 연마 된 강판 또는 파이프를 용접 와이어없이 용접 한 다음 다시 녹입니다. 용접 비드 를 여러 번 반복합니다. 기공이 있으면 아르곤이 불순물이라는 뜻입니다.
(2) 중 용접아크 주변에 아주 작은 스파크가 발생하는데, 이는 아르곤이 불순물임을 나타냅니다.
(3) 때로는 아르곤의 순도가 용접 요구 사항의 순도 요구 사항에 가까울 때 위의 두 가지 감지 방법으로 감지 할 수 없지만 틈이있는 용접 접합부를 용접 할 때 용접 루트에 간헐적 인 기공이 생성되거나 커버 용접 중에 표면 기공이 생성되거나 표면에 산화물 피부 층이 있습니다. 용접 비드.
(4) 니켈 플레이트에 몇 군데를 스폿 용접합니다. 반점이 은백색이고 표면이 거울과 같으면 아르곤의 순도가 적합하다는 것을 나타냅니다.
아르곤 흐름이 너무 작고 바람 간섭 방지 기능이 약합니다;
너무 크면 가스 유량이 너무 커서 노즐을 통과할 때 형성되는 벽에 가까운 층류가 매우 얇아집니다.
가스가 배출된 후에는 빠르게 무질서해지고 공기가 포함되기 쉬워 용융 풀의 보호 효과가 저하됩니다.
따라서 가스 흐름을 안정화하려면 아르곤의 흐름이 적절해야 합니다.
에어 벨트 인터페이스 또는 에어 벨트에서 공기 누출이 발생하면 용접 중에 가스 흐름이 너무 작아지고 공기가 에어 벨트로 흡입되어 보호 효과가 떨어집니다.
바람이 약간 강하면 아르곤 보호층이 난기류를 형성하여 보호 효과가 떨어집니다.
따라서 풍속이 2m/s 이상인 경우 방풍 조치를 취해야 합니다;
파이프를 용접할 때는 파이프의 통풍을 방지하기 위해 파이프 구멍을 막아야 합니다.
노즐 직경이 너무 작습니다. 아크 주변의 아르곤의 유효 보호 범위가 용융 풀 면적보다 작으면 보호 기능이 떨어지고 기공이 생길 수 있습니다.
특히 현장 작업 및 대형 파이프 용접의 경우, 아크와 용융 풀을 효과적으로 보호하기 위해 직경이 큰 노즐을 사용해야 합니다.
거리가 짧고 맞바람에 대한 민감도가 낮습니다;
거리가 멀고 바람의 간섭을 견디는 능력이 약합니다.
가스 실린더의 압력이 1MPa 미만이면 작동을 중지해야 합니다.
용접 건의 각도가 너무 크면 한편으로는 공기가 용융 풀로 유입되고 다른 한편으로는 긴 아크 쪽의 아르곤 흐름이 아크 및 용융 풀의 보호 효과를 저하시킵니다.
유량계의 가스 배출구가 크든 작든 불안정하면 보호 효과에 영향을 미칩니다.
제어 버튼이 있는 아르곤 아크 용접 건을 사용할 때는 용접 전에 가스를 배출하여 가스 영역에 과도한 압력이 가해져 아크 타격 시 순간적으로 과도한 가스 흐름과 공기 구멍이 발생하지 않도록 하십시오.
텅스텐 전극 클램프가 일치하지 않고 차단된 가스 경로가 매끄럽지 않으며 보호 가스가 노즐의 한쪽에서 흘러나와 완전한 보호 링을 형성할 수 없습니다.
수중 아크 용접 와이어를 수동 용접 와이어를 대체하는 데 사용해서는 안 됩니다. TIG 용접 와이어를 사용하면 간헐적이거나 연속적인 모공이 생성됩니다.
용접 와이어 표면의 녹, 기름 얼룩 및 물은 용접부에 많은 수의 기공을 직접적으로 촉진합니다.
플레이트 또는 파이프에 중간층이 있는 경우 중간층의 불순물이 기공 결함의 생성을 촉진합니다.
끓는 강철(산소 함량이 높고 불순물이 많은)은 아르곤 아크 용접으로 용접할 수 없습니다.
텅스텐 극한 부분이 날카롭지 않고 아크 드리프트가 불안정하며 아르곤의 보호 영역이 파괴되고 용융 풀의 금속이 산화되어 기공을 생성합니다.
고주파 아크 타격 장비를 사용하면 아크 타격 초기에 텅스텐 극단의 온도가 낮기 때문에 충분한 열 방출 전자 용량을 갖지 못합니다.
전자는 산화막이 있는 곳에서 방출되기 쉽고 산화물이 있는 곳을 찾기 위해 전극을 따라 올라갑니다.
이때 아크가 길어지고 용융 풀에 대한 아르곤의 보호 효과가 악화됩니다.
텅스텐 전극의 온도가 상승하면 텅스텐 전극의 앞쪽 끝에서 전자가 방출됩니다.
아크 길이와 위상 변형이 짧습니다.
이때 텅스텐 전극 표면의 산화물은 깨끗하게 연마하기만 하면 제거할 수 있습니다.
용접 시 아크에서 발생하는 자기가 용융 풀 근처의 녹을 용융 풀로 빨아들이는 것을 방지하기 위해 홈 표면과 홈 양쪽의 10mm 범위를 연마해야 합니다.
그리고 용접 속도 가 너무 빠릅니다.
보호 가스 흐름에 대한 공기 저항의 영향으로 인해 아르곤 가스 흐름이 전극 중심과 용접 풀에서 구부러지고 이탈하여 용접 풀 및 아크 보호에 좋지 않습니다.
아크 소화 시에는 전류를 감쇠하거나 용접 와이어를 추가하여 아크를 홈 쪽으로 가져와 아크를 줄이는 아크 소화 방법을 채택해야 합니다.
아크 구덩이의 기공이나 수축을 피하기 위해 아크를 갑자기 중지하여 고온 용융 풀이 아르곤 가스 흐름의 효과적인 보호와 분리되지 않도록 하십시오.
용접 전류가 너무 작고 아크가 불안정하며 텅스텐 전극 끝에서 아크가 불규칙하게 표류하여 보호 영역이 손상됩니다.
용접 전류가 너무 크면 아크가 공기 흐름을 방해하여 보호 효과가 떨어집니다.
텅스텐 전극이 너무 오래 연장되면 아크 및 용융 풀에 대한 아르곤의 보호 효과가 악화됩니다.
다공성의 원인은 다양하지만 올바른 용접 공정을 선택하고 용접사의 작업 기술을 향상시키는 것이 이를 방지하는 근본적인 방법입니다.
TIG 용접은 특히 기름, 녹, 물에 민감하여 다공성이 쉽게 발생할 수 있으므로 모재의 높은 표면 품질이 요구됩니다. 용접 전에는 표면 산화막, 오일 및 수분과 같은 불순물을 제거하고 금속 광택을 드러내기 위해 공작물의 베벨 안팎 10~15mm 이내의 영역을 연마하는 등 철저한 세척을 수행하는 것이 중요합니다.
마찬가지로 용접 와이어 표면의 기름과 녹은 금속이 빛날 때까지 샌딩해야 합니다.
아르곤은 고온에서 분해되거나 용접 금속과 반응하여 산화를 일으키지 않는 불활성 가스입니다. 아르곤 아크 용접 시 아르곤의 순도는 99.95% 이상이어야 합니다. 또한 아르곤 실린더 내부의 압력이 2.0MPa 이하로 떨어지고 수분 함량이 증가하면 사용을 중단해야 합니다.
아르곤 유량은 다음 경험적 공식에 따라 결정되는 적절한 유량이어야 합니다: Q=K-D, 여기서 Q는 아르곤 유량, D는 노즐 직경, K는 계수(0.8-1.2)를 나타냅니다. 따라서 아르곤 유량은 일반적으로 6-9L/min입니다. 또한 가스 경로가 막히거나 누출되지 않고 깨끗하게 유지되어야 합니다.
노즐 직경은 다음과 같은 경험적 공식으로 결정할 수 있습니다: D=(2.5-3.2)d, 여기서 D는 노즐 직경을 나타내고 d는 텅스텐 전극 직경을 나타냅니다. 이 공식에 따르면 적절한 노즐 직경은 일반적으로 6~12mm입니다.
텅스텐 전극의 연장 길이가 너무 길면 노즐과 공작물 사이의 거리가 증가하여 보호 효과가 감소합니다. 반대로 연장 길이가 너무 짧으면 보호 효과는 좋지만 용접기의 시야를 방해하고 텅스텐 전극과 용접 와이어가 충돌하여 단락되어 용접이 방지 될 수 있습니다.
용접 속도는 주요 용접 매개변수 중 하나입니다. 속도가 너무 빠르면 보호 가스가 텅스텐 전극과 풀에서 이탈하여 보호 효과와 다공성이 감소합니다. 또한 용접 솔기을 초과할 수 있으므로 용접 시 적절한 용접 속도를 선택해야 합니다.
아크가 시작되기 3~4초 전에 아르곤을 보내면 튜브의 공기를 밀어내어 아크가 가스 보호 환경에서 시작되도록 하고 텅스텐 전극과 풀이 산화되어 기공이 생기는 것을 방지할 수 있습니다. 가스 차단을 지연하면 냉각되고 보호된 풀을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 아크 종단 지점에서 아크 피트, 균열 및 다공성과 같은 결함을 방지할 수 있습니다. 따라서 올바른 아크 소화 방법을 숙지하는 것이 필수적입니다.
작업 기술의 숙련도는 다공성을 방지하는 데 필수적인 단계이며, 각 용접공은 이러한 필수 능력에 대한 강력한 기초를 갖추어야 합니다. 용접 토치, 와이어, 공작물은 정확한 위치와 상대적 각도를 유지하면서 조화롭게 움직여야 합니다.
용접하는 동안 아크는 일정한 높이로 안정적으로 유지되어야 하며, 가스가 용융 풀에 순간적으로 유입되어 다공성을 유발하는 것을 방지하기 위해 급격한 변동은 엄격히 금지됩니다. 동시에 용융 풀의 변화를 관찰하여 다공성 배출 기능을 향상시키는 것도 중요합니다.
모든 위치에서 용접할 때 용접 토치, 와이어 및 공작물은 서로 일정한 거리를 유지해야 합니다. 방향은 일반적으로 아래에서 위로, 즉 위쪽-수직-평평한 순서로 진행합니다. 아크를 소화할 때는 아크 구덩이와 수축 구멍이 생기지 않도록 용접 이음새가 모재보다 낮지 않도록 하는 것이 중요합니다.
이는 아크를 소화할 때 용접 속도를 늦추고, 토치의 후방 기울기를 높이고, 용융 풀 온도가 너무 높으면 와이어 공급을 늘리는 등 용접 심을 증가시킴으로써 달성할 수 있습니다. 필요한 경우 아크 피트가 채워질 때까지 아크를 끄고 다시 점화할 수 있습니다.
결론적으로, TIG 아르곤 아크 용접은 우수한 용접 특성을 가지고 있습니다. 장기적인 생산 관행은 위에서 언급 한 공정 조치를 채택하면 다공성 생성을 효과적으로 제어하여 최초 결함 감지율과 품질을 크게 향상시킬 수 있음이 입증되었습니다. 용접 조인트.
수동 TIG 용접에서 기공을 유발하는 요인은 많지만 아르곤 아크 용접의 특성을 이해하고 실제 상황에 따라 영향 요인을 하나씩 조사하고 아르곤 아크 용접시 용접에 기공을 유발하는 모든 요인을 제거하면 실제 생산에서 용접 품질을 향상시킬 수 있습니다.
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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