스테인레스 강판의 수동 텅스텐 불활성 가스 아크 용접

 

【요약】텅스텐 불활성 가스 용접은 현대 산업 제조에서 매우 중요한 용접 방법입니다. 본 논문에서는 스테인리스 강판 용접 풀의 응력과 박판의 용접 변형을 분석하고, 스테인리스 강판의 수동 텅스텐 불활성 가스 용접의 용접 공정 필수 사항과 실제 적용을 소개합니다.

소개

현대 제조업의 지속적인 발전에 따라 스테인레스 박판은 국방, 항공, 화학 산업, 전자 및 기타 산업 분야에서 널리 사용되며 1-3mm 스테인레스 박판의 용접도 증가하고 있습니다. 그러므로 스테인리스 박판용접의 공정필수를 숙지하는 것이 매우 필요하다.

텅스텐 불활성 가스 용접(TIG)은 낮은 열 입력, 집중된 열, 작은 열 영향 영역, 작은 용접 변형, 균일한 열 입력 및 더 나은 라인 에너지 제어 특성을 갖는 펄스 아크를 사용합니다. 보호 기류는 용접 중에 냉각 효과가 있어 용융 풀의 표면 온도를 낮추고 용융 풀의 표면 장력을 높일 수 있습니다. TIG는 작동이 쉽고, 용융 풀의 상태를 쉽게 관찰할 수 있으며, 용접이 치밀하고, 기계적 특성이 좋으며, 표면 형성이 미려합니다. 현재 TIG는 다양한 산업 분야, 특히 스테인레스 스틸 박판 용접에 널리 사용되고 있습니다.

1. 텅스텐 불활성 가스 용접의 기술적 필수 사항

1.1 텅스텐 불활성 가스 용접기 선택 및 전원 극성

TIG는 DC 펄스와 AC 펄스로 나눌 수 있습니다. DC 펄스 TIG는 주로 철강, 연강, 내열강 등의 용접에 사용되며, AC 펄스 TIG는 알루미늄, 마그네슘, 구리 및 그 합금 등 경금속 용접에 주로 사용됩니다. AC 및 DC 펄스 모두 급강하 특성의 전원 공급 장치를 사용합니다. 스테인레스 스틸 박판의 TIG 용접은 일반적으로 DC 양극 연결을 사용합니다.

1.2 수동 텅스텐 불활성 가스 용접의 기술적 필수 사항

1.2.1 아크 시동

아크 시동에는 비접촉 및 접촉 단락 아크 시동의 두 가지 형태가 있습니다. 전자는 전극과 공작물 사이에 접촉이 없으므로 DC 및 AC 용접에 모두 적합한 반면 후자는 DC 용접에만 적합합니다. 아크를 시작하기 위해 단락 방법을 사용하는 경우 용접물에서 직접 아크를 시작해서는 안됩니다. 텅스텐 클램핑 또는 공작물과의 접착이 쉽기 때문에 아크가 즉시 안정될 수 없으며 아크가 쉽게 발생하기 때문입니다. 모재를 돌파합니다. 따라서 아크 스타트 플레이트를 사용해야 합니다. 아크 시작점 옆에 구리판을 배치해야 합니다. 먼저 아크를 시작한 다음 용접할 부분으로 이동하기 전에 텅스텐 전극 헤드를 특정 온도로 가열해야 합니다. 실제 생산에서 TIG는 아크 스타터를 사용하여 아크를 시작하는 경우가 많습니다. 고주파 전류 또는 고전압 펄스 전류의 작용으로 아르곤 가스가 이온화되고 아크가 시작됩니다.

1.2.2 포지셔닝 용접

포지셔닝 용접 시 용접 와이어는 일반적으로 사용되는 용접 와이어보다 얇아야 합니다. 스폿용접시 온도가 낮고 냉각이 빠르기 때문에 아크가 장시간 지속되어 쉽게 타버리기 쉽습니다. 스폿 고정 위치 용접을 할 때에는 용접 와이어를 스폿 용접 부위에 놓고 아크가 안정된 후에 용접 와이어로 이동해야 합니다. 용접와이어가 녹아 양면의 모재와 융합된 후 아크가 신속하게 정지됩니다.

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1.2.3 일반용접

스테인레스 강판 용접에 일반 TIG를 사용하는 경우 전류는 작은 값으로 간주됩니다. 그러나 전류가 20A 미만인 경우 아크 드리프트가 발생하기 쉽고 음극 스폿 온도가 매우 높아 용접 부위의 가열 및 연소가 발생하고 전자 방출 조건이 악화되어 음극 스폿이 지속적으로 점프하게 됩니다. , 정상적인 용접을 유지하기가 어렵습니다. 펄스 TIG를 사용하는 경우 피크 전류는 아크를 안정적으로 만들고 방향성이 좋아 모재의 용융 및 형성이 용이하고 주기적으로 교대로 용접 공정이 원활하게 진행되어 용접을 얻을 수 있습니다. 성능이 좋고, 외관이 아름답고, 용융 풀이 겹쳐 있습니다.

2. 스테인레스 강판의 용접성 분석

스테인레스 강판의 물리적 특성과 판 모양은 용접 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 스테인레스 강판은 열전도율이 작고 선팽창 계수가 큽니다. 용접 온도가 급격하게 변화하면 생성되는 열 응력이 크고, 연소, 언더컷 및 웨이브 변형이 발생하기 쉽습니다. 스테인레스 강판 용접은 주로 평판 맞대기 용접을 채택합니다. 용융 풀은 주로 아크 힘, 용융 풀 금속의 중력 및 용융 풀 금속의 표면 장력의 영향을 받습니다. 용융 풀 금속의 부피, 질량 및 용융 너비가 일정할 때 용융 풀의 깊이는 아크의 크기에 따라 달라집니다. 용융 깊이와 아크 힘은 용접 전류에 관련되며 용융 폭은 아크 전압에 따라 결정됩니다.

용융 풀의 부피가 클수록 표면 장력도 커집니다. 표면 장력이 아크 힘과 용융 풀 금속의 중력의 균형을 맞출 수 없으면 용융 풀이 타버릴 수 있습니다. 또한 용접 공정 중에 용접물이 국부적으로 가열 및 냉각되어 고르지 않은 응력과 변형이 발생합니다. 용접의 길이 방향 단축으로 인해 박판 가장자리에 특정 값을 초과하는 응력이 발생하면 더 심각한 파동 변형이 발생하여 공작물의 외관 품질에 영향을 미칩니다. 동일한 용접 방법 및 공정 매개변수에서 다양한 모양의 텅스텐 전극을 사용하여 용접 조인트의 열 입력을 줄이면 용접 번스루 및 공작물 변형과 같은 문제를 해결할 수 있습니다.

3. 스테인레스 강판 용접에 수동 텅스텐 불활성 가스 용접 적용

3.1 용접원리

텅스텐 불활성 가스 용접은 안정적인 아크와 집중된 열을 사용하는 개방형 아크 용접입니다. 불활성 가스(아르곤) 보호로 용접 풀이 순수하고 용접 품질이 좋습니다. 그러나 스테인리스강, 특히 오스테나이트계 스테인리스강을 용접할 때는 용접 뒷면도 보호해야 합니다. 그렇지 않으면 심각한 산화가 발생하여 용접 형성 및 용접 성능에 영향을 미칠 수 있습니다.

3.2 용접특성

스테인레스 강판의 용접에는 다음과 같은 특징이 있습니다.

1) 스테인레스 강판의 열전도율이 낮고 직접 연소되기 쉽습니다.

2) 용접시 용접와이어가 필요하지 않으며 모재를 직접 융착한다.

따라서 스테인레스 강판 용접의 품질은 작업자, 장비, 재료, 시공 방법, 용접 및 감지 중 외부 환경과 같은 요소와 밀접한 관련이 있습니다.

스테인레스 강판의 용접 공정에서는 용접 재료가 필요하지 않지만 상대적으로 높은 재료가 요구됩니다. 첫째, 아르곤 가스의 순도, 유량 및 아르곤 흐름 시간, 둘째, 텅스텐 전극.

1) 아르곤

아르곤은 불활성 가스이며 다른 금속 재료 및 가스와 반응하기 쉽지 않습니다. 가스 흐름에는 냉각 효과가 있기 때문에 용접의 열 영향 영역이 작고 용접 변형이 작습니다. 텅스텐 불활성 가스 아크 용접에 가장 이상적인 보호 가스입니다. 아르곤의 순도는 99.99% 이상이어야 합니다. 아르곤은 주로 용융 풀을 효과적으로 보호하고, 공기가 용융 풀을 침식하고 용접 중에 산화를 일으키는 것을 방지하며, 용접 영역을 공기로부터 효과적으로 격리하여 용접 영역을 보호하고 용접 성능을 향상시키는 데 사용됩니다.

2) 텅스텐 전극

텅스텐 전극의 표면은 매끄러워야 하고 끝은 날카로워야 하며 동심도가 좋아야 합니다. 이런 식으로 고주파 아크가 좋고 아크 안정성이 좋으며 용융 깊이가 깊고 용융 풀이 안정적으로 유지될 수 있으며 용접이 잘 형성되고 용접 품질이 좋습니다. 텅스텐 전극의 표면이 타거나 표면에 오염물질, 균열, 수축구멍 등의 결함이 있는 경우 용접시 고주파 아크가 발생하기 어려우며 아크가 불안정하고 드리프트가 발생하며, 용융 풀이 분산되고, 표면이 팽창하고, 용융 깊이가 얕고, 용접 형성이 불량하고, 용접 품질이 좋지 않습니다.

4. 결론

1) 텅스텐 불활성 가스 아크 용접은 안정성이 좋으며 다양한 텅스텐 전극 모양은 스테인레스 강판의 용접 품질에 큰 영향을 미칩니다.

2) 플랫 탑 콘 엔드 텅스텐 불활성 전극 용접은 단면 용접의 양면 성형 속도를 향상시키고, 용접 열 영향 영역을 줄이고, 용접을 아름답게 만들고, 종합적인 기계적 특성이 우수합니다.

3) 올바른 용접방법을 사용하면 용접불량을 효과적으로 예방할 수 있다.