알루미늄 TIG (Tungsten Inert Gas) 용접은 종종 용접 장인 정신의 정점으로 간주됩니다. 이 프로세스는 기술 지식, 정확한 장비 설정 및 잘 알려진 수동 손재주의 고유 한 조화를 요구합니다. 올바르게 실행되면 믿을 수 없을 정도로 강하고 누출 방지뿐만 아니라 미적으로 아름답고 특징적인 반짝이는 쌓인 양산 외관이있는 용접이 생성됩니다. 용접 강과는 달리 알루미늄은 뚜렷한 물리적 및 화학적 특성으로 인해 일련의 고유 한 과제를 제시합니다. 그러나 이러한 과제를 이해하고이를 극복하기위한 기술을 습득함으로써 자동차 부품 및 항공 우주 구성 요소에서 맞춤형 제작 및 예술 조각에 이르기까지 모든 것에 완벽한 용접을 만들 수있는 기능을 잠금 해제 할 수 있습니다.
이 결정적인 가이드는 프로세스의 기본 과학에서 전문가가 사용하는 고급 기술에 이르기까지 알아야 할 모든 것을 안내합니다. 초보자가 시작하려는 초보자이든, 기술을 개선하려는 숙련 된 용접기이든,이 깊은 알루미늄으로의 다이빙 TIG 용접은 성공하는 데 필요한 지식을 제공합니다.
호를 치기 전에 알루미늄이 왜 강철과 다르게 행동하는지 이해하는 것이 중요합니다. 이 지식은 다음과 같은 모든 기술과 설정의 기초입니다.
알루미늄은 자연적으로 공기에 노출 될 때 매우 얇고 매우 단단한 산화 알루미늄 층 (Allool)을 형성합니다. 이 층의 용융점은 대략 3,700 ° F (2,037 ° C)의 용융점을 가지며, 그 아래의 순수한 알루미늄의 용융점보다 크게 높습니다. 이 산화물 층이 제거되지 않으면 용접 웅덩이에 저항하여 오염, 융합이 나쁘고 못생긴 거친 용접이 발생합니다. 이 문제를 해결하는 열쇠는 TIG 프로세스 자체에 있습니다.
알루미늄은 우수한 방열판 역할을합니다. 용접 구역에서 열을 매우 빠르게 끌어냅니다. 이것은 강철에 비해 녹은 웅덩이를 시작하고 유지하기 위해 훨씬 더 많은 열 입력이 필요하다는 것을 의미합니다. 또한 열 축적이 전체 공작물에서 더 빨리 발생하여 조심스럽게 관리하지 않으면 뒤틀림 및 왜곡의 위험이 증가 함을 의미합니다.
스틸은 녹기 전에 붉은 뜨거운 빛을 발하며 명확한 시각적 신호를 제공합니다. 알루미늄은 그렇지 않습니다. 그것은 즉시 녹은 웅덩이로 바뀌는 순간까지 은빛과 밝게 남아 있습니다. 이것은 초보자에게는 혼란 스러울 수 있으며 금속 표면이 가열 될 때 '읽기 '를 배우는 것이 필요합니다.
알루미늄은 열 팽창과 수축률이 높습니다. 용접 웅덩이가 굳어지고 냉각되면 크게 줄어 듭니다. 용접이 부적절하게 종료되면이 수축은 용접 비드 끝에 우울증 인 분화구를 떠날 수 있습니다. 분화구는 응고하는 동안 스트레스 농도의 지점이기 때문에 크래킹 (뜨거운 균열)이 매우 발생합니다.
올바른 장비를 사용하여 올바르게 구성하는 것은 알루미늄 TIG 용접에서 전투의 80%입니다.
DCEN (직접 전류 전극 음성) 및 헬륨 믹스로 얇은 알루미늄을 용접 할 수는 있지만, 품질 알루미늄 용접에 필요한 표준 및 필요한 방법은 AC (교대 전류)입니다.
왜 AC인가? AC 전류주기는 두 단계 사이를 번갈아 가며 :
전극 양성 (EP) 사이클 : 이것은 'Cleaning '동작입니다. 사이클의 절반 동안, 전자는 공작물에서 텅스텐 전극으로 점프하여 완고한 알루미늄 산화 알루미늄 층을 폭파시킨다. 이것은 아크 주위에 뚜렷한 에칭 원으로 보입니다.
전극 네거티브 (en) 사이클 : 이것은 '침투 '또는 '가열 '동작입니다. 이 절반 동안, 전류는 전극에서 공작물로 흐르고, 대부분의 열을 전달하고 용접 웅덩이를 만듭니다.
최신 인버터 기반 AC/DC TIG 용접기는 AC 밸런스 (또는 AC 파형 제어)를 정확하게 조정할 수 있기 때문에 이상적입니다.
AC 균형 ( %EN vs. %EP) : 이 대조군은 침투 (EN) 단계 대 청소 (EP) 단계에서 소요되는 시간의 비율을 조정합니다.
더 높은 %EN (예 : 70-80 %)은 더 많은 열과 침투, 더 좁은 세척 밴드 및 더 선명하고 안정적인 아크를 제공합니다. 그러나 너무 많은 en은 텅스텐이 과열되어 공을 과도하게 볼 수있게 해줍니다.
더 높은 %EP (예 : 30-40 %)는 더 넓은 청소 작용을 제공하며, 이는 더럽거나 산화 된 물질 또는 불순물을 다루는 데 좋습니다. 그러나 EP가 너무 많으면 텅스텐이 빠르게 발을 굽히고 용접 구역 외부의 재료를 과도하게 에칭 할 수 있습니다.
좋은 출발점은 약 70% EN / 30% EP입니다.
AC 주파수 (HZ) : 이 컨트롤은 EN과 EP 사이의 전류 스위치를 초당 몇 번 정도 조정합니다.
낮은 주파수 (예 : 60-80 Hz)는 더 넓고 부드러운 아크 콘과 더 넓은 용접 웅덩이를 만듭니다. 초보자에게 더 용서합니다.
더 높은 주파수 (예 : 120-200 Hz)는 매우 집중적이고 단단하며 뻣뻣한 아크 콘을 만듭니다. 이것은 더 나은 방향 제어, 더 깊은 침투 (Arc cone 'digs 'in)를 제공하며 단단한 모서리와 세부 작업에 탁월합니다. 또한 열을 집중시켜 전체 열 영향 구역 (HAZ)을 줄입니다.
전극은 중요한 구성 요소입니다. 알루미늄 AC TIG의 경우 순수한 텅스텐 (녹색)은 역사적 표준 이었지만 쉽게 공을 공과 덜 안정적입니다. 오늘날 란탄 화 (금, 1.5% 또는 2.0%) 및 ceriated (회색)는 AC와 DC에서 잘 작동하고 쉽게 시작하며 더 엄격한 아크에 대한 안정적인 지점을 유지할 때 인기있는 선택입니다. 지르 케이션 (흰색)은 또한 AC 용접 전용의 우수하고 오래 지속되는 선택입니다.
전극은 안정적인 아크를 위해 한 지점 (전용 텅스텐 분쇄기 포함)으로 날카롭게해야하지만 AC 용접 중에 팁에서 자연스럽게 공을 형성해야합니다. 목표는 깨끗하고 안정적인 공입니다. 크고 크고 처지는 공입니다.
가스 : 대부분의 알루미늄 용접에 100% 아르곤을 사용 하십시오 .
가스 렌즈 : 가스 렌즈가 적극 권장됩니다 . 알루미늄 용접에는 토치의 표준 콜렛 본체를 대체하고 미세한 메쉬 화면을 사용하여 훨씬 더 매끄럽고 층류 가스 흐름을 만듭니다. 이것은 우수한 차폐 커버리지를 제공하며, 더 나은 가시성과 단단한 조인트에 대한 접근을 위해 텅스텐을 더 멀리 붙일 수 있으며 초안에 덜 취약합니다.
컵 크기 : 가스 렌즈와 함께 사용되는 더 큰 세라믹 컵 (예 : #6, #7 또는 #8)은 더 큰 용접 웅덩이에 더 나은 차폐 가스 커버리지를 제공합니다.
알루미늄 필러로드는 일반적으로 용접하는베이스 합금과 일치합니다. 일반적인 선택에는 다음이 포함됩니다.
4043 : 유동성이 우수하고 균열 저항성이 우수한 일반 목적 합금. 그것은 부드럽게 용접하지만 기본 금속과 일치하도록 양극화되지 않는 회색 용접 구슬을 생산합니다.
5356 : 가장 일반적인 선택. 기본 금속 색상과 더 밀접하게 일치하고 양극화가 가능합니다. 4043보다 인장 강도가 높지만 유동성이 적고 특정 상황에서는 뜨거운 균열에 더 민감 할 수 있습니다.
4943, 5183 및 5556과 같은 다른 합금은 특정 응용 및 고강도 요구 사항에 사용됩니다.
항상 필러 금속 선택 차트를 참조하여 특정 기본 금속 및 응용 분야의 올바른 막대를 선택하십시오.
기계가 올바르게 설정되면 나머지는 기술로 내려집니다.
청소 : 이것은 과장 될 수 없습니다. 모든 산화, 오일, 그리스 및 먼지를 제거해야합니다.
기계적 청소 : 전용 스테인리스 스틸 와이어 브러시 (알루미늄에만 사용)를 사용하여 조인트 영역을 문지릅니다. 또는 Sander 또는 Flap 디스크를 사용하십시오. 앞뒤로 항상 한 방향으로 닦으십시오.
화학적 세정 : 아세톤 또는 전용 탈지제와 같은 용매로 영역을 닦아서 탄화수소를 제거하십시오. 이루어져야합니다 . 후에 기계적 세척
적합 : 최소한의 간격과 함께 부품이 단단히 맞도록하십시오. 간격이 너무 커지면 알루미늄의 높은 유동성이 녹을 수 있습니다.
아크 시작 : 고주파 시작을 사용하여 텅스텐 오염을 피하십시오.
'Puddle '를 만듭니다 : 단단한 아크 길이 (약 1/16 '~ 1/8 ')를 잡고 횃불을 안정적으로 유지하십시오. 산화물 층이 사라지고 금속이 반짝이는 것을 볼 수 있습니다. 그런 다음 갑자기 '붕괴 '를 액체 웅덩이에 넣습니다. 특히 두꺼운 재료에서는 몇 초가 걸릴 수 있습니다. 인내하십시오.
필러 금속 추가 : 일단 약 1/4 '약 1/4 '가 꾸준한 유체 웅덩이가 설치되면 필러로드 끝을 웅덩이의 앞쪽 가장자리에 담그십시오. 막대를 매우 낮은 각도 (공작물과 거의 평행)로 유지하여 웅덩이에 들어가기 전에 산화를 방지하십시오.
알루미늄의 고전적인 기술은 'walk the cup '방법이지만 자유 핸들도 일반적입니다.
프리 핸드 덤빙 : 여기에는 횃불을 꾸준히 앞으로 움직이는 동안 필러 막대를 웅덩이에 리드미어로 돌리는 것이 포함됩니다. 움직임은 매끄럽고 일관성이 있어야합니다.
컵을 걷다 : 횃불의 세라믹 컵은 공작물이나 필러로드에 놓여 있습니다. 용접기는 꾸준한 움직임으로 횃불을 좌우로 흔들어 조인트를 따라 컵을 '걷는다'. 이것은 특히 파이프와 긴 관절에서 놀라운 일관성, 제어 및 청결을 제공합니다. 많은 전문가에게 선호되는 방법입니다.
단순히 멈추고 횃불을 당기지 마십시오. 이것은 분화구 균열을 보장합니다.
느리게 : 용접의 끝에 접근하면 웅덩이의 크기를 줄이기 위해 여행 속도를 약간 증가시킵니다.
추가 필러를 추가하십시오 : 마무리하기 직전에 필러 금속의 최종 딥을 추가하여 용접의 끝을 넘어냅니다.
분화구 충전 기능 사용 : 대부분의 현대 용접기에는 분화구 충전재가 있습니다. 페달 또는 방아쇠를 풀면 기계가 설정 시간 (예 : 5 초)에 걸쳐 자동으로 아파르지를 테이퍼하여 웅덩이가 분화구로 줄어들지 않고 천천히 굳어집니다. 이 기능을 사용하는 법을 배우십시오.
차폐를 유지하십시오 : 최종 필러를 첨가 한 후에는 흐름 후 가스가 멈출 때까지 토치를 제자리에 두어 뜨거운 고정화 금속을 산화로부터 보호하십시오.
얇은 재료는 뒤틀리고 녹기 쉽습니다.
작은 텅스텐 (1/16 ')을 사용하십시오.
낮은 암페어와 작은 컵 (가스 렌즈가있는 #5 또는 #6)을 사용하십시오.
펄스 용접은 매우 유익합니다. 펄싱은 높은 피크 전류 (금속을 녹이기 위해)와 낮은 배경 전류 (웅덩이가 약간 식히도록) 사이를 번갈아 가며. 이렇게하면 전반적인 열 입력이 줄어들고 뒤틀림을 최소화하며 더 많은 제어 기능을 제공합니다. 좋은 시작 펄스 설정은 50% 피크/배경 비율의 100 pps (초당 펄스)입니다.
조인트 뒤에 구리 또는 알루미늄 백킹 바를 사용하여 열을 방출하십시오.
두꺼운 재료에는 대규모 열 입력이 필요합니다.
토치를 사용하여 공작물을 300-400 ° F (150-200 ° C)로 예열하십시오. 이것은 종종 필수적입니다. 그것은 금속에 대한 열 충격을 줄이고 수분을 벗어나 기계에서 덜 암페어를 사용할 수 있습니다.
더 큰 텅스텐 (3/32 '또는 1/8 ')을 사용하십시오.
더 깊은 침투를 위해 헬륨/아르곤 혼합 가스를 사용하십시오.
Bevel 두꺼운 가장자리는 완전한 침투를 허용하는 'v '그루브를 만듭니다. 여러 패스가 필요합니다.
텅스텐 오염 (용접의 검은 얼룩) : 전극이 웅덩이 또는 필러로드에 닿았습니다. 멈추고, 오염 된 끝을 끊고, 텅스텐을 다시 살펴보고 다시 시작하십시오.
산화 (검은 그을음 잔류 물) : 세척 작용이 충분하지 않음 ( %EP 증가), 가스 흐름이 너무 낮아서, 드래프트 또는 재료는 충분히 깨끗하지 않았습니다.
다공성 (용접의 작은 구멍) : 오염 (수분, 오일, 그리스) 또는 차폐 가스 손실로 인한. 가스 라인, 유량 (20-25 CFH)을 확인하고 작업이 깨끗하고 건조한 수 있는지 확인하십시오.
융합 부족 : 열 입력이 충분하지 않습니다. 암페어를 늘리거나 여행 속도를 늦추거나 더 집중된 아크 (더 높은 주파수)를 사용하십시오.
용접 할 때 항상 안전의 우선 순위를 정합니다.
호흡기 보호 : 용접 연기는 해로울 수 있습니다. P100 필터, 특히 통풍이 잘되지 않은 지역에서 승인 된 호흡기를 사용하십시오. 에이 Fume Extractor가 이상적입니다.
눈 보호 :
용접 헬멧 : TIG 용접을 위해 그늘 #11-13이있는 자동 경화 헬멧을 사용하십시오.
안전 안경 : 항상 헬멧 아래에 UV 보호 안전 안경을 착용하여 길 잃은 아크와 잔해로부터 눈을 보호하십시오.
피부 보호 : UV 방사선과 스 패터로부터 보호하기 위해 화염 방지 의류 (가죽 자켓 또는 소매, 용접 장갑)를 착용하십시오 (Tig는 다른 과정보다 덜 흩어져 있음).
전기 안전 : 장비가 손상된 케이블 및 연결을 검사하십시오. 작업장을 건조하게 유지하십시오.
알루미늄 TIG 용접은 도전적이지만 엄청나게 보람있는 기술입니다. 그것은 예술과 과학의 진정한 결혼으로, 용접기의 꾸준한 손을 통해 번역 된 야금, 전기 및 가스 역학에 대한 이해가 필요합니다. 연습을 대신 할 수 없습니다. 플랫 플레이트에서 간단한 구슬로 시작한 다음 관절로 진행하고 결국 복잡한 프로젝트로 진행하십시오. 기초에 중점을 둡니다 : 완벽한 청소, 정확한 기계 설정 및 꾸준한 리듬 기술 개발. 알루미늄의 독특한 특성을 존중 하고이 가이드의 지식을 적용함으로써, 당신은 당신의 기술과 헌신에 대한 증거 인 깨끗하고 강하고 아름다운 용접을 생산하는 길에 잘게 들릴 것입니다.
