공정 요인 외에도 홈 크기 및 간격 크기, 전극과 작업물의 경사각, 접합부의 공간적 위치와 같은 기타 용접 공정 요인도 용접 형성 및 용접 크기에 영향을 미칠 수 있습니다.
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1. 용접전류가 용접심 형성에 미치는 영향
다른 특정 조건에서는 아크 용접 전류가 증가함에 따라 용접의 용입 깊이와 잔류 높이가 증가하고 용입 폭이 약간 증가합니다. 이유는 다음과 같습니다.
아크 용접 전류가 증가함에 따라 용접물에 작용하는 아크 힘이 증가하고 용접물에 대한 아크의 열 입력이 증가하며 열원 위치가 아래쪽으로 이동하여 용융 풀 깊이를 향한 열 전도에 도움이 되고 증가합니다. 침투 깊이. 용입 깊이는 용접 전류에 대략 비례합니다. 즉, 용입 깊이 H는 대략 Km×I와 같습니다.
2) 아크 용접 코어나 용접 와이어의 녹는 속도는 용접 전류에 비례합니다. 아크용접의 용접전류가 증가할수록 용접와이어의 용융속도는 증가하여 용접와이어의 용융량이 거의 비례적으로 증가하는 반면, 용융폭의 증가는 덜하므로 용접강화는 증가한다.
3) 용접 전류가 증가한 후에는 아크 기둥의 직경이 증가하지만 가공물에 침투하는 아크의 깊이가 증가하고 아크 스폿의 이동 범위가 제한되므로 용융 폭의 증가가 작습니다.
가스 실드 아크 용접 중에는 용접 전류가 증가하고 용접 침투 깊이가 증가합니다. 용접 전류가 너무 크고 전류 밀도가 너무 높으면 특히 알루미늄 용접 시 손가락 같은 관통이 발생할 가능성이 높습니다.
2. 용접심 형성에 대한 아크 전압의 영향
다른 조건이 확실한 경우 아크 전압을 높이면 그에 따라 아크 전력도 증가하고 용접물로 유입되는 열도 증가합니다. 그러나 아크 길이를 늘리면 아크 전압이 증가합니다. 아크 길이가 증가하면 아크 열원 반경이 증가하고 아크 열 방출이 증가하며 입력 용접물의 에너지 밀도가 감소합니다. 따라서 침투 깊이는 증가하는 반면 침투 깊이는 약간 감소합니다. 동시에 용접전류는 변하지 않기 때문에 용접와이어의 용융량은 기본적으로 변하지 않고 용접강화량이 감소하게 된다.
적절한 용접심 형성을 얻기 위해, 즉 적절한 용접심 형성계수 Φ를 유지하고, 용접 전류를 증가시키면서 아크 전압을 적절하게 증가시키기 위해 다양한 아크 용접 방법이 사용된다. 아크 전압과 용접 전류는 적절한 매칭 관계를 가질 필요가 있습니다. . 이는 금속 아크 용접에서 가장 일반적입니다.
3. 용접 속도가 용접 형성에 미치는 영향
다른 특정 조건에서 용접 속도를 높이면 용접 열 입력이 감소하여 용접 폭과 침투 깊이가 모두 감소합니다. 용접의 단위 길이당 와이어 금속 용착량은 용접 속도에 반비례하므로 용접 강화도 감소합니다.
용접 속도는 용접 생산성을 평가하는 중요한 지표입니다. 용접 생산성을 향상시키기 위해서는 용접 속도를 높여야 합니다. 그러나 구조 설계에서 요구되는 용접 크기를 보장하려면 용접 속도를 높이면서 용접 전류와 아크 전압도 그에 맞게 증가해야 합니다. 이 세 가지 양은 서로 연관되어 있습니다. 동시에, 용접전류, 아크전압, 용접속도를 높이는 경우(즉, 고전력 용접아크 및 고속용접을 사용하는 경우) 용탕형성과정에서 용접불량이 발생할 수 있다는 점도 고려해야 한다. 풀과 물린 것과 같은 녹은 풀의 응고 과정. 모서리, 균열 등이 있어 용접속도를 높이는 데 한계가 있습니다.
4. 용접 전류 유형과 극성 및 전극 크기가 용접 형성에 미치는 영향
1. 용접전류의 종류와 극성
용접 전류의 종류는 DC와 AC로 구분됩니다. 그 중 DC 아크 용접은 전류 펄스의 유무에 따라 일정한 DC와 펄스 DC로 구분됩니다. 극성에 따라 DC 순방향 연결(용접물이 양극에 연결됨)과 DC 역방향 연결(용접물이 음극에 연결됨)로 구분됩니다. AC 아크 용접은 전류 파형에 따라 사인파 AC와 구형파 AC로 구분됩니다. 용접 전류의 유형과 극성은 아크에 의해 용접물에 입력되는 열량에 영향을 미치며, 따라서 용접 형성에도 영향을 줍니다. 이는 액적 전사 과정과 모재 표면의 산화막 제거에도 영향을 미칠 수 있습니다.
텅스텐 아크 용접을 사용하여 강철, 티타늄 및 기타 금속 재료를 용접할 때 형성된 용접의 용입 깊이는 직류를 연결할 때 가장 크고, 직류를 역으로 연결할 때 용입이 가장 작으며, AC는 두 금속 사이에 있습니다. 둘. 용접 침투는 직류 연결 시 가장 크고 텅스텐 전극 연소 손실은 가장 작기 때문에 텅스텐 전극 아르곤 아크 용접으로 강철, 티타늄 및 기타 금속 재료를 용접할 때는 직류 연결을 사용해야 합니다. 텅스텐 아르곤 아크 용접이 펄스 DC 용접을 사용하는 경우 펄스 매개변수를 조정할 수 있으므로 용접 이음새 형성 크기를 필요에 따라 제어할 수 있습니다. 텅스텐 아크 용접으로 알루미늄, 마그네슘 및 그 합금을 용접할 때에는 아크의 음극 세척 효과를 이용하여 모재 표면의 산화막을 세척해야 합니다. AC를 사용하는 것이 좋습니다. 구형파 AC의 파형 매개 변수는 조정 가능하므로 용접 효과가 더 좋습니다. .
금속 아크 용접 중 DC 역접속의 용접 용입 깊이와 폭은 직류 결속의 용입 깊이와 폭이 크고, AC 용접의 용입 깊이와 폭은 둘 사이에 있습니다. 따라서 수중 아크 용접 중에는 더 큰 침투력을 얻기 위해 DC 역 연결이 사용됩니다. 수중 아크 표면 용접 중에는 관통을 줄이기 위해 DC 순방향 연결이 사용됩니다. 가스실드아크용접시 DC 역접속시 침투깊이가 클 뿐만 아니라 용접아크 및 액적전달과정이 직류접속 및 AC시보다 안정적이며 음극세정효과도 있으므로 널리 사용되는 반면 DC 순방향 연결 및 통신은 일반적으로 사용되지 않습니다.
2. 텅스텐 팁 팁 모양, 와이어 직경 및 연장 길이의 영향
텅스텐 전극 선단의 각도와 모양은 아크 농도와 아크 압력에 큰 영향을 미치므로 용접 전류의 크기와 용접물의 두께에 따라 선택해야 합니다. 일반적으로 아크가 더 집중되고 아크 압력이 커질수록 침투 깊이가 커지고 그에 따라 침투 폭이 감소합니다.
가스 금속 아크 용접 중 용접 전류가 일정할 때 용접 와이어가 얇을수록 아크 가열이 더 집중되고 침투 깊이가 증가하며 침투 폭이 감소합니다. 그러나 실제 용접 프로젝트에서 용접 와이어 직경을 선택할 때 용접 형성 불량을 피하기 위해 현재 크기와 용융 풀 모양도 고려해야 합니다.
가스 금속 아크 용접에서 용접 와이어의 연장 길이가 증가하면 용접 와이어의 연장 부분을 통한 용접 전류에 의해 발생하는 저항열이 증가하여 용접 와이어의 용융 속도가 증가하므로 용접 강화가 증가하고 침투 깊이가 감소합니다. 강철 용접 와이어의 저항률은 상대적으로 크기 때문에 용접 와이어의 연장 길이가 용접 이음새 형성에 미치는 영향은 강철 및 미세 와이어 용접에서 더욱 분명합니다. 알루미늄 용접와이어의 저항률은 상대적으로 작아서 그 영향이 크지 않습니다. 용접 와이어의 연장 길이를 늘리는 것은 용접 와이어의 용융 계수를 향상시킬 수 있지만, 용접 와이어의 용융 안정성과 용접 이음매의 형성을 고려하여 용접 와이어의 연장 길이에는 허용 가능한 변동 범위가 있습니다. 용접 와이어.
5. 용접 이음매 형성 요인에 대한 기타 공정 요인의 영향
위에서 언급한 공정 요인 외에도 홈 크기 및 간격 크기, 전극과 공작물의 경사각, 접합부의 공간적 위치와 같은 다른 용접 공정 요인도 용접 형성 및 용접 크기에 영향을 미칠 수 있습니다.
1. 홈과 틈
맞대기 이음 용접에 아크 용접을 사용할 경우 간격 확보 여부, 간격의 크기, 홈의 형태는 일반적으로 용접된 판의 두께에 따라 결정됩니다. 다른 조건이 일정할 경우 홈이나 틈의 크기가 클수록 용접심의 철근이 작아지며 이는 용접심의 위치 감소와 동일하며 이때 융착율은 감소합니다. 따라서 틈을 남기거나 홈을 여는 방법을 사용하여 철근의 크기를 조절하고 융착율을 조정할 수 있습니다. 틈을 남기지 않고 베벨링하는 것과 비교하면 둘의 방열 조건은 다소 다릅니다. 일반적으로 베벨링의 결정화 조건이 더 유리합니다.
2. 전극(용접와이어) 경사각도
아크 용접시 전극 경사 방향과 용접 방향의 관계에 따라 전극 전방 경사와 전극 후방 경사의 두 가지 유형으로 구분됩니다. 용접 와이어가 기울어지면 그에 따라 원호 축도 기울어집니다. 용접 와이어가 앞으로 기울어지면 용융 풀 금속의 역방향 배출에 대한 아크 힘의 영향이 약해지고 용융 풀 바닥의 액체 금속층이 두꺼워지며 침투 깊이가 감소하고 아크 관통 깊이가 감소합니다. 용접물이 감소하면 아크 스폿 이동 범위가 확장되고 용융 폭이 증가하며 공동 높이가 감소합니다. 용접 와이어의 전방 각도 α가 작을수록 이 효과는 더욱 분명해집니다. 용접 와이어가 뒤로 기울어지면 상황은 반대가 됩니다. 전극아크용접을 할 때에는 전극 백틸트(back-tilt) 방식을 많이 사용하며, 경사각(α)은 65°~80°이다.
3. 용접물의 경사각
용접물의 기울기는 실제 생산에서 종종 발생하며 상향 경사 용접과 하향 경사 용접으로 나눌 수 있습니다. 이때, 용융된 풀 금속은 중력의 작용으로 경사면을 따라 아래로 흐르는 경향이 있습니다. 오르막 용접시 중력의 도움으로 용융지 금속이 용융지 뒤쪽으로 이동하므로 침투깊이가 크고 용융지폭이 좁으며 잔존높이가 크다. 오르막 각도 α가 6°~12°인 경우 철근이 너무 크고 양쪽에 언더컷이 발생하기 쉽습니다. 내리막 용접 중에 이 효과는 용융 풀의 금속이 용융 풀의 뒤쪽으로 배출되는 것을 방지합니다. 아크는 용융 풀 바닥의 금속을 깊게 가열할 수 없습니다. 침투 깊이가 감소하고 아크 스폿 이동 범위가 확장되며 용융 폭이 증가하고 잔류 높이가 감소합니다. 용접물의 경사각이 너무 크면 침투가 불충분하고 용융 풀에 액체 금속이 넘칠 수 있습니다.
4. 용접재료 및 두께
용접 침투는 용접 전류뿐만 아니라 재료의 열전도도 및 체적 열용량과 관련이 있습니다. 재료의 열전도율이 좋고 체적 열용량이 클수록 금속의 단위 부피를 녹여 동일한 온도를 높이는 데 더 많은 열이 필요합니다. 따라서 용접 전류 및 기타 조건과 같은 특정 조건에서는 침투 깊이와 너비가 감소합니다. 재료의 밀도나 액체의 점도가 클수록 아크가 액체 용융 풀 금속을 변위하기가 더 어려워지고 침투 깊이가 얕아집니다. 용접물의 두께는 용접물 내부의 열 전도에 영향을 미칩니다. 다른 조건이 동일할 경우 용접부의 두께가 증가하고 열방산이 증가하며 침투 폭과 침투 깊이가 감소합니다.
5. 플럭스, 전극코팅 및 보호가스
플럭스 또는 전극 코팅의 구성이 다르면 극성 전압 강하 및 아크의 아크 기둥 전위 구배가 달라지며, 이는 필연적으로 용접 형성에 영향을 미칩니다. 자속 밀도가 작을 때, 입자 크기가 클 때, 적층 높이가 작을 때, 아크 주변의 압력이 낮을 때, 아크 기둥이 확장되고, 아크 스폿이 넓은 범위로 이동하므로 침투 깊이가 작을 때, 용융 폭이 크고 잔류 높이가 작습니다. 고출력 아크 용접으로 두꺼운 부품을 용접할 때 부석형 플럭스를 사용하면 아크 압력을 줄이고 침투 깊이를 줄이며 침투 폭을 늘릴 수 있습니다. 또한, 용접슬래그는 적절한 점도와 용융온도를 가져야 한다. 점도가 너무 높거나 용융 온도가 높으면 슬래그의 공기 투과성이 떨어지고 용접 표면에 많은 압력 피트가 형성되기 쉽고 용접 표면 변형이 좋지 않습니다.
아크 용접에 사용되는 차폐 가스(예: Ar, He, N2, CO2)의 조성이 다르며 열전도율과 같은 물리적 특성이 다르므로 아크의 극압 강하, 전위 구배에 영향을 줍니다. 아크 기둥, 아크 기둥의 전도성 단면 및 플라즈마 흐름 힘. , 비열 흐름 분포 등이 모두 용접 형성에 영향을 미칩니다.
즉, 용접 형성에 영향을 미치는 요소는 많습니다. 좋은 용접 형성을 얻으려면 용접물의 재료 및 두께, 용접의 공간적 위치, 접합 형태, 작업 조건, 접합 성능 요구 사항 및 용접 크기 등에 따라 선택해야 합니다. 적절한 용접 방법 및 용접에는 용접조건이 사용되는데, 가장 중요한 것은 용접하는 사람의 용접에 대한 태도입니다! 그렇지 않으면 용접 이음새 형성 및 성능이 요구 사항을 충족하지 못할 수 있으며 다양한 용접 결함이 발생할 수도 있습니다.
게시 시간: 2024년 2월 27일
