용접의 기본 원리

용접은 압력의 적용 유무에 관계없이 적합한 온도로 가열되어 충전재 재료를 사용하거나 사용하지 않는 적절한 온도로 가열함으로써 생성 된 금속의 유착으로 정의 될 수있다.

퓨전 용접에서 열원은 필요한 크기의 용융 금속 풀을 생성하고 유지하기에 충분한 열을 생성합니다. 열은 전기 또는 가스 불꽃으로 공급 될 수 있습니다. 전기 저항 용접은 일부 용융 금속이 형성되기 때문에 융합 용접으로 간주 될 수 있습니다.

고체 공정은 기본 재료를 녹이 않고 필러 금속을 첨가하지 않고 용접을 생성합니다. 압력은 항상 사용되며 일반적으로 약간의 열이 제공됩니다. 마찰 열은 초음파 및 마찰 결합에서 개발되며 용광로 난방은 일반적으로 확산 결합에 사용됩니다.

용접에 사용되는 전기 아크는 일반적으로 10-50 볼트의 10-2,000 암페어 범위에서 고전류 저전압 배출입니다. 아크 컬럼은 복잡하지만 광범위하게 말하면 전자를 방출하는 캐소드, 현재 전도를위한 가스 혈장, 전자 폭격으로 인해 음극보다 비교적 뜨겁게되는 애노드 영역으로 구성됩니다. 직류 (DC) 아크가 일반적으로 사용되지만 교대 전류 (AC) 아크를 사용할 수 있습니다.

모든 용접 공정의 총 에너지 입력은 생성 된 모든 열이 효과적으로 활용 될 수 없기 때문에 조인트를 생성하는 데 필요한 것보다 초과합니다. 효율성은 프로세스에 따라 60 ~ 90 %입니다. 일부 특수 프로세스는이 그림에서 널리 벗어납니다. 기본 금속을 통한 전도와 주변의 방사선에 의해 열이 손실됩니다.

가열하면 대부분의 금속은 대기 또는 기타 인근 금속과 반응합니다. 이러한 반응은 용접 조인트의 특성에 매우 해로울 수 있습니다. 예를 들어 대부분의 금속은 용융시 빠르게 산화됩니다. 산화물 층은 금속의 적절한 결합을 방지 할 수 있습니다. 산화물로 코팅 된 용융-금속 액 적은 용접에 appt다고 관절을 부서지게 만듭니다. 특정 특성에 첨가 된 일부 귀중한 재료는 공기에 노출 될 때 너무 빨리 반응하여 퇴적 된 금속이 처음과 동일한 조성물을 갖지 않습니다. 이러한 문제로 인해 플럭스와 비활성 대기가 사용되었습니다.

융합 용접에서 플럭스는 금속의 제어 된 반응을 촉진하고 용융 물질 위에 담요를 형성함으로써 산화를 방지하는 데 보호 역할을한다. 플럭스는 활성화되어 프로세스 또는 비활성화에 도움을 줄 수 있으며 결합하는 동안 표면을 보호합니다.

비활성 대기는 플럭스와 비슷한 보호 역할을합니다. 가스 차폐 금속 아크 및 가스 차폐 텅스텐-아크 용접에서 불활성 가스 (일반적으로 아르곤)가 연속 스트림에서 토치를 둘러싼 고리에서 흐르면서 공기를 아크 주위에서 대체합니다. 가스는 금속과 화학적으로 반응하지 않지만 단순히 공기 중 산소와의 접촉에서 단순히 보호합니다.

금속 결합의 야금은 관절의 기능적 능력에 중요합니다. 아크 용접은 조인트의 모든 기본 기능을 보여줍니다. 용접 아크의 통과로 인한 3 개의 구역 : (1) 용접 금속 또는 융합 구역, (2) 열 영향 구역 및 (3) 영향을받지 않는 영역. 용접 금속은 용접 중에 녹은 관절의 부분입니다. 열 영향 구역은 용접되지 않았지만 용접의 열로 인해 미세 구조 또는 기계적 특성의 변화를 겪은 용접 금속에 인접한 영역입니다. 영향을받지 않는 재료는 특성을 변경하기에 충분히 가열되지 않은 재료입니다.

용접 금속 조성 및 IT가 얼어 붙는 조건 (고형 조건)은 조인트가 서비스 요구 사항을 충족시키는 능력에 크게 영향을 미칩니다. 아크 용접에서, 용접 금속은 필러 재료와 녹은 염기 금속을 포함한다. 아크가 통과하면 용접 금속의 빠른 냉각이 발생합니다. 1 패스 용접에는 녹은 풀의 가장자리에서 용접 중앙까지 원주민 곡물이있는 캐스트 구조가 있습니다. 멀티 패스 용접에서,이 캐스트 구조는 용접되는 특정 금속에 따라 수정 될 수 있습니다.

용접부 또는 열 영향 구역에 인접한 염기 금속은 온도 사이클 범위에 노출되며, 구조의 변화는 주어진 지점, 노출 시간 및 냉각 속도의 피크 온도와 직접 관련이 있습니다. 기본 금속의 유형은 여기에서 논의하기에는 너무 많지만 (1) 용접 열에 의해 영향을받지 않는 재료, (2) 구조적 변화에 의해 경화 된 재료, (3) 강수 공정에 의해 강화 된 재료.

용접은 재료의 스트레스를 생성합니다. 이 힘은 용접 금속의 수축과 열 영향 구역의 팽창 및 수축에 의해 유도된다. 가열되지 않은 금속은 상기에 대한 구속을 부과하고 수축이 우세함에 따라 용접 금속은 자유롭게 수축 할 수 없으며 관절에 스트레스가 쌓여 있습니다. 이것은 일반적으로 잔류 응력으로 알려져 있으며, 일부 중요한 응용은 전체 제조의 열처리에 의해 제거되어야합니다. 잔류 응력은 모든 용접 구조에서 피할 수 없으며, 제어되지 않으면 용접의 구울 또는 왜곡이 발생합니다. 용접 기술, 지그 및 비품, 제조 절차 및 최종 열처리에 의해 제어됩니다.