용접 왜곡은 금속 제조에서 흔히 발생하는 문제입니다. 얇은 탄소강 시트, 스테인레스 스틸 튜브, 대형 구조 프레임 또는 열 교환기 부품을 용접하는 경우 용접 중 원치 않는 움직임이 치수 정확도, 접합 정렬 및 전반적인 제품 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.
용접 변형을 방지하는 가장 효과적인 방법은 용접 전, 용접 중, 용접 후에 용접 수축을 제어하는 것입니다. 6가지 실제 방법에는 적절한 고정 장치 사용, 부품 사전 설정, 균형 잡힌 용접 기술 적용, 열 입력 제어, 용접 순서 계획 및 적절한 냉각 절차 따르기가 포함됩니다.
이러한 방법은 뒤틀림, 각도 왜곡, 비틀림 및 치수 변화를 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다. 그러나 모든 재료나 접합 설계에 단일 기술이 적용되는 것은 아닙니다.
이 가이드에서는 용접 변형이 발생하는 이유, 이를 방지하는 방법, 다양한 제조 응용 분야에 가장 적합한 기술에 대해 설명합니다.
용접 뒤틀림은 용접 중 고르지 못한 가열 및 냉각으로 인해 공작물의 모양, 치수 또는 정렬이 원치 않게 변경되는 것입니다.
용접 아크가 국부적인 영역을 가열하면 금속이 팽창합니다. 주변의 냉각기 재료는 이러한 팽창을 제한하여 소성 변형을 일으킬 수 있습니다.
용접부와 주변 재료가 냉각되면서 가열된 영역이 수축됩니다. 수축은 부품 전체에 걸쳐 균일하지 않기 때문에 결과적인 수축력으로 인해 가공물이 구부러지거나 비틀리거나 휘어질 수 있습니다.
최종 변형량은 재료, 접합 형상, 용접 크기, 열 입력, 용접 순서 및 구속 정도에 따라 달라집니다.
왜곡 유형 |
전형적인 외관 |
일반적인 응용 |
|---|---|---|
각도 왜곡 |
플레이트 또는 접합 가장자리가 용접 방향으로 회전합니다. |
맞대기 이음, 필렛 용접 |
세로 수축 |
가공물은 용접 방향을 따라 짧아집니다. |
긴 솔기, 구조용 빔 |
가로수축 |
용접 전반에 걸친 공동 계약 |
맞대기 용접 플레이트 및 파이프 |
운궁법 |
공작물의 길이에 따른 곡선 |
얇은 플레이트, 긴 프레임 |
버클링 |
얇은 소재는 물결이나 주름이 발생합니다. |
판금 제조 |
뒤틀림 |
어셈블리가 정렬에서 벗어나 회전함 |
프레임 및 불규칙한 구조 |
왜곡 유형을 식별하는 것은 올바른 방지 방법을 선택하기 위한 첫 번째 단계입니다.
용접 변형은 가공물 전체의 온도 분포가 균일하지 않기 때문에 발생합니다.
여러 요인으로 인해 왜곡의 양이 증가할 수 있습니다.
용접 부위는 주변 모재보다 훨씬 뜨거워집니다.
이러한 온도 차이로 인해 불균등한 팽창과 수축이 발생하여 가공물의 모양이 바뀔 수 있습니다.
필요한 것보다 더 많은 용접 금속을 용착하면 냉각 중에 수축되는 재료의 양이 늘어납니다.
너무 큰 용접과 불필요한 추가 패스로 인해 수축과 변형이 증가할 수 있습니다.
긴 용접을 완료하거나 어셈블리의 한 쪽을 다른 쪽보다 먼저 심하게 용접하면 불균형한 수축력이 발생할 수 있습니다.
결과적인 왜곡은 제작이 진행됨에 따라 수정하기 어려워질 수 있습니다.
얇은 시트, 긴 튜브 및 유연한 구조물은 적절하게 지지되지 않으면 용접 중에 움직일 수 있습니다.
열악한 핏업과 일관되지 않은 관절 간격으로 인해 왜곡을 예측하기 어려울 수도 있습니다.
금속마다 용접열에 다르게 반응합니다.
예를 들어, 많은 오스테나이트계 스테인리스강은 탄소강에 비해 열팽창이 상대적으로 높고 열전도율이 낮기 때문에 변형 제어가 특히 중요합니다.
제작계획, 조인트 준비, 용접, 냉각 과정에서 다음과 같은 6가지 방법을 적용할 수 있습니다.
용접 뒤틀림을 줄이는 가장 실용적인 방법 중 하나는 용접을 시작하기 전에 작업물을 고정하는 것입니다.
고정 장치, 클램프, 위치 지정 블록 및 임시 지지대는 정렬을 유지하고 원치 않는 움직임을 제한하는 데 도움이 됩니다.
이 방법은 얇은 판금, 작은 부품, 스테인리스 스틸 튜브 및 치수 공차가 엄격한 어셈블리에 특히 유용합니다.
다음과 같은 실제 단계를 따르십시오.
필요한 치수와 연결 간격에 따라 구성 요소를 배치합니다.
정렬을 유지하려면 적합한 고정 장치나 클램프를 사용하십시오.
용접 접근을 방해하거나 조인트를 방해하지 않는 곳에 클램프를 배치하십시오.
필요한 용접 절차를 사용하여 가용접을 적용합니다.
주 용접을 완료하기 전에 정렬과 치수를 확인하십시오.
승인된 제작 절차에 따라 고정 장치를 해제합니다.
긴 접합의 경우 계획된 순서에 따라 가용접을 분배하여 일관된 루트 간격을 유지합니다.
적절한 경우 임시 스트롱백이나 보강재를 사용할 수도 있습니다.
예.
구속하면 눈에 보이는 움직임이 줄어들 수 있지만 과도한 구속은 잔류 응력과 균열 위험을 증가시킬 수 있습니다.
이는 균열에 민감한 강철이나 고도로 구속된 접합부를 용접할 때 특히 중요합니다.
목표는 어떤 대가를 치르더라도 가능한 모든 움직임을 방지하는 것이 아닙니다. 유해한 응력 집중을 피하면서 치수 정확도를 유지하는 것입니다.
실용적인 팁: 정렬을 제어하기 위해 충분한 제한을 사용하되, 재료 특성과 균열 민감성을 고려하지 않고 불필요한 고정 장치를 추가하지 마십시오.
프리세팅은 용접 전에 부품을 최종 요구 형상에서 의도적으로 약간 떨어진 곳에 배치하는 왜곡 제어 기술입니다.
그런 다음 예상되는 용접 수축으로 인해 구성요소가 원하는 정렬 방향으로 이동됩니다.
이 기술을 역변형 또는 역굴곡이라고도 합니다.
맞대기 용접으로 결합된 두 개의 강판을 생각해 보세요.
용접 공정에서 각도 왜곡이 발생할 것으로 예상되는 경우 용접 전에 플레이트를 작은 반대 각도로 배치할 수 있습니다.
용접이 냉각되고 수축됨에 따라 조인트는 필요한 최종 형상을 향해 이동합니다.
사전 설정은 다음과 같은 경우에 효과적일 수 있습니다.
평판 맞대기 조인트
특정 파이프 조인트
반복 용접 부품
수축이 예측 가능한 구조 조립
치수 데이터가 확립된 생산 설비
보편적인 미리 설정된 각도나 공차는 없습니다.
정확한 금액은 다음에 따라 달라집니다.
재료 두께
공동 준비
용접 크기
용접 공정
패스 수
용접 위치
구속 정도
반복적인 생산의 경우 시험 용접 및 치수 측정은 적절한 미리 설정된 공차를 결정하는 데 도움이 될 수 있습니다.
엔지니어링 승인 없이 압력을 포함하거나 안전이 중요한 구성 요소에 임의의 사전 설정 각도를 적용하지 마십시오.
실용적인 팁: 용접 전, 용접 직후, 냉각 후 치수를 기록하십시오. 이러한 측정은 향후 생산 시 사전 설정 정확도를 향상시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
용접 기술은 열과 수축이 부품 전체에 분산되는 방식에 큰 영향을 미칩니다.
긴 용접 및 대형 조립품의 경우 용접을 제어된 섹션으로 나누면 왜곡 누적을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
세 가지 유용한 접근 방식은 백스텝 용접, 스킵 용접, 균형 용접입니다.
백스텝 용접은 짧은 용접 세그먼트를 전체 용접 진행 방향과 반대 방향으로 용착하는 기술입니다.
예를 들어, 전체 시퀀스는 왼쪽에서 오른쪽으로 진행되는 반면, 각 개별 용접 세그먼트는 오른쪽에서 왼쪽으로 용착됩니다.
이 기술은 수축이 하나의 연속 방향으로 축적되도록 허용하는 대신 긴 관절을 따라 수축을 분산시키는 데 도움이 될 수 있습니다.
백스텝 용접은 일반적으로 긴 이음매, 플레이트 어셈블리 및 선택된 구조용 용접에 고려됩니다.
스킵 용접은 조인트를 따라 미리 정해진 간격으로 짧은 용접 세그먼트를 배치하는 작업을 포함합니다.
나머지 섹션은 계획된 순서대로 완료됩니다.
스킵 용접은 용접 용착물을 여러 위치에 분산시킴으로써 국부적인 왜곡 발생을 제어하는 데 도움이 될 수 있습니다.
그러나 세그먼트 길이, 순서 및 온도 요구 사항은 승인된 용접 절차와 일관되게 유지되어야 합니다.
균형 잡힌 용접은 부품의 중립축 주위에 수축력을 분산시키는 것을 목표로 합니다.
예를 들어, 접근 및 조인트 설계가 허용되는 경우 용접은 조인트의 반대쪽에 교대로 배치될 수 있습니다.
이렇게 하면 한 쪽이 다른 쪽보다 먼저 완전히 용접된 경우 발생할 수 있는 각도 왜곡을 줄일 수 있습니다.
균형 잡힌 용접은 특히 다음과 같은 경우에 유용합니다.
양면 맞대기 조인트
구조보
대형 용접 프레임
대칭 어셈블리
다중 패스 용접
항상 그런 것은 아닙니다.
중심에서 바깥쪽으로 순서는 일부 대칭 어셈블리에 유용할 수 있지만 가장 좋은 방향은 접합 형상, 구속, 맞춤 및 용접 절차 요구 사항에 따라 달라집니다.
특정 긴 관절의 경우 자유 끝을 향해 진행하면 왜곡 제어가 더 잘 될 수 있습니다.
실용적인 팁: 항상 중앙에서 시작하는 것과 같은 고정된 규칙이 아닌 예상되는 수축 방향을 기준으로 용접 순서를 선택하십시오.
열이 과도하거나 제대로 분산되지 않으면 용접으로 인해 영향을 받는 영역이 늘어나고 변형이 발생할 수 있습니다.
그러나 용접 전류를 최대한 줄이는 것이 항상 올바른 해결책은 아닙니다.
목표는 불필요한 가열을 제한하면서 건전한 용접을 생성하는 적절한 열 입력을 사용하는 것입니다.
용접 열 입력은 다음을 포함한 여러 매개변수의 영향을 받습니다.
용접 전류
아크 전압
이동 속도
용접 공정 효율성
용접 기술
주어진 전류 및 전압에 대해 이동 속도가 느려질수록 일반적으로 단위 길이당 전달되는 에너지가 증가합니다.
체류 시간이 길고 불필요한 직조로 인해 가공물에 유입되는 열의 양이 증가할 수도 있습니다.
다음 방법을 사용하십시오.
재료와 접합부에 적합한 전류 및 전압 설정을 선택하십시오.
일정한 이동 속도를 유지하십시오.
한 위치에서 불필요한 아크 드웰을 피하십시오.
너무 큰 용접을 용착하는 대신 지정된 용접 크기를 사용하십시오.
불필요한 추가 패스를 피하십시오.
필요한 층간 온도 범위를 유지하십시오.
얇은 재료의 경우 신중하게 선택한 용접 매개변수와 효율적인 이동으로 뒤틀림을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
예.
전류가 너무 낮으면 융착 불량, 용접 조건 불안정, 기타 결함이 발생할 수 있습니다.
어떤 경우에는 낮은 전류를 보상하기 위해 사용되는 느린 이동으로 인해 단위 길이당 총 열 입력이 증가할 수 있습니다.
따라서 가장 좋은 접근 방식은 단순히 전류를 최소화하는 것보다 용접 매개변수를 최적화하는 것입니다.
실용적인 팁: 용접 품질, 관통력 및 승인된 절차 요구 사항을 충족하는 가장 낮은 실제 열 입력을 사용하십시오.
용접 순서를 잘 계획하면 수축력이 조립품의 한 부분에 집중되는 것을 방지할 수 있습니다.
이는 대형 프레임, 긴 플레이트, 파이프 구조 및 열 교환기 구성 요소에 특히 중요합니다.
모든 용접에는 어느 정도의 수축이 발생합니다.
여러 용접이 용착되면 순서에 따라 수축력이 상호 작용하는 방식이 결정됩니다.
부적절한 시퀀스로 인해 구성 요소가 정렬에서 벗어나거나 왜곡이 구조에 고정될 수 있습니다.
적절한 순서는 접합 접근성과 용접 품질을 유지하면서 이러한 힘의 균형을 맞추는 데 도움이 됩니다.
조립을 안정화하거나 국부적인 수축을 관리하기 위해 일부 제조 순서에서는 짧은 용접을 먼저 완료할 수 있습니다.
그러나 이는 보편적인 규칙은 아닙니다.
다른 상황에서는 특정 긴 용접을 먼저 완료하거나 서로 다른 접합 위치를 번갈아 수행하면 치수 제어가 더 잘 될 수 있습니다.
올바른 순서는 조립 설계 및 승인된 제조 계획을 기반으로 해야 합니다.
용접 전:
심각한 수축을 일으킬 가능성이 가장 높은 관절을 식별합니다.
필요한 최종 치수와 공차를 확인하십시오.
일시적인 지원이나 제한이 필요한 곳을 결정하십시오.
반대편 용접이 균형을 이룰 수 있는지 고려하십시오.
집중 수축을 제한하는 순서를 선택합니다.
용접이 진행되는 동안 정렬을 모니터링합니다.
대형 프레임의 경우 조립을 더 작은 용접 단계로 나누는 것이 도움이 될 수 있습니다.
설계 요구 사항이 허용되는 경우 단속 용접은 용착된 용접 금속의 양을 줄일 수 있습니다.
그러나 단속 용접은 엔지니어링 승인 없이 필수 연속 용접을 대체해서는 안 됩니다.
실용적인 팁: 왜곡 제어가 전적으로 작업자의 습관에 좌우되지 않도록 반복 생산에 대해 용접 순서를 문서화해야 합니다.
냉각은 용접 열주기의 마지막 단계이며 잔류 응력, 미세 구조 및 최종 치수에 영향을 미칠 수 있습니다.
부적절한 냉각으로 인해 추가적인 품질 문제가 발생할 수 있습니다.
물 담금질은 일반적인 뒤틀림 방지 방법으로 사용되어서는 안됩니다.
급속 냉각은 가파른 온도 구배를 생성할 수 있으며 특정 강철에서는 바람직하지 않은 야금학적 변화를 일으킬 수 있습니다.
일부 재료의 경우 경도와 균열 민감성이 증가할 수 있습니다.
특수 용접 절차에서는 제어된 냉각 기술을 사용할 수 있지만 이러한 방법에는 적절한 엔지니어링 평가가 필요합니다.
많은 일상적인 스테인레스 스틸 제조 응용 분야의 경우, 적절한 작업장 조건에서 용접된 부품을 냉각시키는 것이 통제되지 않은 물 담금질을 적용하는 것보다 바람직합니다.
그러나 냉각 요구 사항은 스테인리스강 등급, 접합부 설계, 용접 공정 및 해당 절차에 따라 달라집니다.
스테인리스 스틸 튜브 다발과 벽이 얇은 부품은 가열과 냉각이 고르지 않으면 정렬에 영향을 미칠 수 있으므로 특별한 주의가 필요합니다.
자동으로 아닙니다.
일부 탄소강 응용 분야에서는 정상적인 공기 냉각이 허용됩니다.
다른 응용 분야에서는 제어된 냉각, 예열 유지 관리 또는 용접 후 열처리가 필요합니다.
올바른 방법은 강의 등급, 두께, 경화성 및 용접 절차에 따라 다릅니다.
불필요한 단열재는 유용한 이점을 제공하지 못한 채 냉각 속도를 늦출 수 있으며, 부적절하게 급속 냉각하면 균열 위험이 증가할 수 있습니다.
실용적인 팁: 지정된 냉각 절차와 온도 제한을 따르십시오. 보편적인 왜곡 제어 솔루션으로 물, 압축 공기 또는 단열재를 사용하지 마십시오.
가장 좋은 방법은 공작물의 유형과 예상되는 왜곡에 따라 다릅니다.
공작물 또는 애플리케이션 |
일반적인 왜곡 위험 |
권장 제어 방법 |
|---|---|---|
얇은 탄소강판 |
좌굴 및 뒤틀림 |
고정 장치, 열 입력 제어, 계획된 짧은 용접 세그먼트 |
스테인레스 스틸 튜브 |
각도 왜곡 및 정렬 불량 |
정확한 핏업, 균형 잡힌 용접, 적절한 냉각 |
대형 구조 프레임 |
비틀림 및 치수 변화 |
계획된 용접 순서, 균형 잡힌 용접, 고정 장치 |
긴 강판 |
휘어짐 및 세로방향 수축 |
백스텝 또는 스킵 용접, 적절한 구속 |
파이프 맞대기 조인트 |
각도 왜곡 및 관절 정렬 불량 |
정확한 핏업, 적절한 가용접, 균형 잡힌 패스 |
열교환기 튜브-튜브시트 조인트 |
튜브 정렬 변경 및 국부적인 왜곡 |
정확한 위치 지정, 제어된 용접 순서 및 열 입력 |
두꺼운 탄소강 어셈블리 |
수축 및 잔류 응력 |
자격을 갖춘 용접 절차, 적절한 구속 및 열 제어 |
이러한 권장 사항은 일반적인 시작점입니다. 최종 용접 절차는 재료, 설계, 서비스 요구 사항 및 적용 가능한 제작 표준에 따라 선택되어야 합니다.
얇은 판금은 상대적으로 적은 양의 용접 열로도 상당한 국부적 변형이 발생할 수 있기 때문에 뒤틀림에 특히 취약합니다.
용접을 방해하지 않고 필요한 모양을 유지하는 고정 장치로 작업물을 지지합니다.
적절한 경우 지지대 또는 열 전도성 고정 장치가 국지적 온도 분포를 제어하는 데 도움이 될 수 있습니다.
설계에 필요한 것보다 더 많은 용접 금속을 용착하지 마십시오.
얇은 판금의 경우 너무 큰 용접으로 인해 불필요한 수축이 발생할 수 있습니다.
하나의 작은 영역에 열이 집중되는 것을 방지하기 위해 용접을 분산시킵니다.
조인트 설계가 허용하는 경우 짧은 용접 세그먼트나 계획된 건너뛰기 순서가 유용할 수 있습니다.
그러나 요구되는 침투성, 연속성, 밀봉 성능은 유지되어야 합니다.
초기 가용접 후와 후속 용접 단계에서 작업물을 점검하십시오.
조기 감지를 통해 왜곡이 심해지기 전에 용접 순서나 고정 장치 배열을 조정할 수 있습니다.
스테인레스 스틸 튜빙은 산업용 배관, 공정 장비 및 열교환기 제조에 널리 사용됩니다.
치수 정확도는 튜브가 밀접하게 제어되는 어셈블리에 맞아야 할 때 특히 중요합니다.
많은 오스테나이트계 스테인리스강은 탄소강보다 열팽창이 높고 열전도율이 낮습니다.
이러한 특성은 용접 중 국부적인 온도 차이와 수축 효과를 증가시킬 수 있습니다.
정렬을 유지하려면 정확한 튜브 위치 지정과 적절한 가용접을 사용하십시오.
과도한 열 입력과 불필요한 용접 패스를 피하십시오.
접근 및 조인트 설계가 허용되는 경우 조인트 주변의 용접 침전물의 균형을 맞추십시오.
튜브 번들 및 튜브-튜브 시트 어셈블리의 경우 계획된 용접 순서는 인접한 조인트에 열이 집중되는 것을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
용접 중 움직임을 교정하기 위해 통제되지 않은 물 담금질을 적용하지 마십시오.
중요한 튜브-튜브 시트 연결의 경우 자격을 갖춘 용접 절차와 해당 누출 방지 또는 검사 요구 사항을 따르십시오.
많은 개별 용접이 전체 구조에 수축력을 제공하기 때문에 대형 용접 프레임은 누적 변형을 일으킬 수 있습니다.
프레임은 초기 조립 중에는 올바르게 정렬된 것처럼 보일 수 있지만 용접이 진행됨에 따라 비틀리거나 휘어질 수 있습니다.
용접하기 전에 기준점과 중요한 측정값을 설정하십시오.
가용접 후와 제작 중 선택한 단계에서 중요한 치수를 기록합니다.
승인된 절차에서 해당 순서를 요구하지 않는 한 반대쪽을 다루기 전에 대칭 구조의 한쪽 면에서 모든 용접을 완료하지 마십시오.
스트롱백, 버팀대 및 고정 장치는 의도한 형상을 유지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
이들의 사용은 구속으로 인한 응력과 제거 방법을 설명해야 합니다.
너무 큰 용접과 과도한 용접 금속을 피하십시오.
엔지니어링 설계가 허용하는 경우 용접 배치 및 접합 준비를 최적화하여 총 용접량을 줄입니다.
숙련된 용접공이라도 제작 계획에서 수축을 적절하게 고려하지 않으면 왜곡이 발생할 수 있습니다.
일반적인 실수 |
가능한 결과 |
더 나은 실천 |
|---|---|---|
적절한 핏업 제어 없이 용접 |
관절 간격 변화 및 정렬 불량 |
적합한 가용접 및 고정 장치를 사용하십시오. |
지나치게 견고한 클램핑 |
높은 잔류 응력 또는 균열 위험 |
자재 요구사항에 따른 균형 제한 |
용접 금속을 너무 많이 사용함 |
수축 증가 |
지정된 용접 치수를 따르십시오. |
부적합한 방향으로 연속 용접 |
누적왜곡 |
적절한 경우 백스텝, 스킵 또는 균형 잡힌 시퀀스를 계획하세요. |
한 위치에서 너무 오랫동안 호를 유지함 |
과도한 국지적 가열 |
적절한 이동 속도 유지 |
층간 온도 요구사항 무시 |
통제되지 않은 열주기 |
승인된 온도 범위를 따르세요. |
제어되지 않는 급속 냉각을 위해 물 사용 |
열 및 야금 문제 |
지정된 냉각 절차를 따르십시오. |
절차를 확인하지 않고 고정 장치 제거 |
예상치 못한 차원 이동 |
적절한 단계에서 릴리스 지원 |
왜곡된 구성 요소를 강제로 정렬 |
잠재적인 손상 또는 균열 |
승인된 수정 절차를 사용하세요. |
생산을 시작하기 전에 이 체크리스트를 사용하여 잠재적인 왜곡 문제를 식별하십시오.
소재 종류, 두께, 조인트 디자인을 확인하세요.
필요한 치수와 공차를 확인하십시오.
적절한 고정 장치와 지지대를 선택하십시오.
조인트 핏업과 루트 간격을 확인합니다.
가용접과 주용접 순서를 계획합니다.
승인된 용접 절차를 검토하십시오.
지정된 용접 매개변수를 유지하십시오.
불필요한 열 입력을 피하십시오.
가능하다면 균형 잡힌 용접을 사용하십시오.
계획된 용접 순서를 따르십시오.
관절 정렬과 움직임을 모니터링합니다.
필요한 층간 온도를 유지하십시오.
지정된 냉각 절차를 따르십시오.
통제되지 않은 급속 냉각을 피하십시오.
제작 계획에 따라 고정 장치를 제거합니다.
냉각 후 최종 치수를 측정합니다.
용접에 결함이 있는지 검사하십시오.
향후 생산을 위해 왜곡 및 수정 조치를 기록합니다.
일부 용접 변형은 제작 후 수정될 수 있지만 일반적으로 예방하는 것이 좋습니다.
교정 방법에는 기계적 교정, 제어된 열 교정 또는 기타 승인된 절차가 포함될 수 있습니다.
그러나 수정에 위험이 없는 것은 아닙니다.
과도한 기계적 힘은 모재나 용접 조인트를 손상시킬 수 있습니다.
제어되지 않은 가열은 재료 특성에 영향을 미치고 추가적인 잔류 응력을 유발할 수 있습니다.
압력이 포함되어 있거나 피로에 민감하거나 안전이 중요한 구성 요소의 경우 자격을 갖춘 직원이 수정 방법을 검토하고 승인해야 합니다.
용접된 부품이 치수 공차를 초과하는 경우 수정을 시도하기 전에 왜곡 유형과 원인을 식별하십시오.
용접 변형은 용접 중 불균일한 열팽창 및 수축으로 인해 발생합니다. 국부적인 가열, 용접 수축, 접합 구속, 용접 크기 및 용접 순서는 모두 변형의 양과 유형에 영향을 미칩니다.
가장 좋은 접근 방식은 적절한 조인트 설계, 정확한 장착, 적절한 고정 장치, 균형 잡힌 용접, 최적화된 열 입력 및 계획된 용접 순서를 통해 수축을 제어하는 것입니다. 가장 효과적인 조합은 공작물과 재료에 따라 다릅니다.
적합한 고정 장치를 사용하고, 너무 큰 용접을 피하고, 열 입력을 제어하고, 절차가 허용하는 경우 조인트 전체에 용접을 분산시킵니다. 필요한 용접 품질을 유지하고 한 영역에 과도한 열이 집중되지 않도록 하십시오.
백스텝 용접은 전체 진행 방향의 반대쪽에 짧은 용접 세그먼트를 배치하여 적합한 응용 분야에서 왜곡을 줄이는 데 도움이 됩니다. 그 효과는 접합 형상, 용접 순서 및 구속에 따라 달라집니다.
백스텝 용접은 전체 진행 방향과 반대 방향으로 배치된 짧은 세그먼트를 사용합니다. 조인트를 따라 미리 결정된 간격으로 용접 침전물 세그먼트를 건너뜁니다. 두 기술 모두 용접 수축 분포를 관리하는 데 도움이 될 수 있습니다.
아니요. 고정 장치와 클램프는 움직임을 제한하고 정렬을 유지할 수 있지만 열팽창, 수축 또는 잔류 응력을 제거할 수는 없습니다. 과도한 구속은 민감한 재료에 균열 위험을 증가시킬 수 있습니다.
아니요. 전류가 낮다고 해서 자동으로 열 입력이 낮아지거나 용접 품질이 좋아지는 것은 아닙니다. 이동 속도, 전압, 프로세스 효율성 및 통과 횟수도 중요합니다. 용접 매개변수는 적절한 융합을 제공하고 절차 요구 사항을 충족해야 합니다.
중심에서 바깥쪽으로 향하는 순서는 일부 대칭 조립에 도움이 될 수 있지만 모든 관절에 적합하지는 않습니다. 용접 방향은 형상, 구속, 수축 거동 및 승인된 절차에 따라 선택해야 합니다.
통제되지 않은 수냉식은 권장되는 보편적인 방법이 아닙니다. 급속 냉각은 특정 재료에 불리한 온도 구배와 야금학적 효과를 일으킬 수 있습니다. 승인된 용접 절차에서 허용하는 냉각 방법만 사용하십시오.
많은 오스테나이트계 스테인리스강은 탄소강보다 열팽창이 높고 열전도율이 낮습니다. 이러한 특성은 용접 중 국부적인 온도 차이와 왜곡을 증가시킬 수 있습니다.
예열은 일부 응용 분야에서 온도 구배를 줄일 수 있지만 보편적인 왜곡 제어 방법은 아닙니다. 주요 목적에는 냉각 동작 제어 및 균열 위험 감소가 포함될 수 있습니다. 예열 요구사항은 재료 및 용접 절차에 따라 결정되어야 합니다.
일부 뒤틀림은 승인된 기계적 또는 열 교정 방법을 통해 교정할 수 있습니다. 그러나 부적절하게 수정하면 손상이 발생하거나 재료 특성에 영향을 미칠 수 있습니다. 일반적으로 예방과 조기 차원 모니터링이 바람직합니다.
용접 변형은 국지적인 가열 및 냉각으로 인해 예측 가능한 결과이지만 적절한 제조 계획을 통해 그 영향을 제어할 수 있는 경우가 많습니다.
6가지 실용적인 방법은 용접 변형 방지를 위한 강력한 기반을 제공합니다.
적절한 고정 장치와 가용접으로 작업물을 고정합니다.
예상되는 수축을 보상하려면 사전 설정을 사용하십시오.
적절한 경우 백스텝, 스킵 또는 균형 용접을 적용합니다.
열 입력을 제어하고 불필요한 용접 금속을 피하십시오.
수축력을 관리하기 위해 용접 순서를 계획합니다.
재료에 대한 올바른 냉각 절차를 따르십시오.
얇은 판금, 스테인레스 스틸 튜브, 대형 프레임 및 산업용 용접 조립품의 경우 이러한 기술을 사용하면 치수 일관성을 향상하고 비용이 많이 드는 재작업을 줄일 수 있습니다.
핵심은 제작 후 교정 교정에 의존하기보다는 용접 변형이 발생하기 전에 이를 제어하는 것입니다.
적당한 조합으로 용접 장비 , 검증된 절차, 정확한 장착 및 효과적인 열 제어를 통해 제조업체는 보다 일관된 용접 품질과 신뢰할 수 있는 생산 결과를 얻을 수 있습니다.