전극 아크 용접은 산업 생산에서 가장 널리 사용되는 용접 방법입니다.용접할 금속이 한 극이고, 전극이 다른 극입니다.두 극이 서로 가까워지면 호가 생성됩니다.아크 방전(일반적으로 아크 연소로 알려짐)에 의해 생성된 열은 전극을 공작물과 연결하여 서로 녹이고 응축 후 용접을 형성하여 강한 접합이 있는 용접 공정을 얻는 데 사용됩니다.
그림 1. 용접의 역사
약력
19세기 초 수많은 용접 실험 끝에 윌라드(Willard)라는 영국인이 1865년 처음으로 아크 용접에 대한 특허를 얻었습니다. 그는 전류를 사용하여 두 개의 작은 철 조각을 통과시켜 성공적으로 융합시켰고, 약 20년 후에 러시아인이 아크 용접에 성공했습니다. Bernard라는 이름의 사람이 아크 용접 공정에 대한 특허를 획득했습니다.그는 탄소 기둥과 가공물 사이에 호를 유지했습니다.공작물의 접합부를 통해 수동으로 아크를 작동시키면 용접할 공작물이 서로 융합되었습니다.1890년대에는 고체 금속이 전극으로 개발되었는데, 이는 용융 풀에서 소모되어 용접 금속의 일부가 되었습니다.그러나 공기 중의 산소와 질소는 용접 금속에 유해한 산화물과 질화물을 형성했습니다., 따라서 용접 품질이 좋지 않습니다.
20세기 초에는 공기 침투를 방지하기 위해 아크를 보호하는 것의 중요성이 인식되었으며, 아크 열을 사용하여 보호 가스 쉴드의 전극으로 코팅을 분해하는 것이 최선의 방법이 되었습니다.1920년대 중반에는 코팅전극이 개발되어 용접금속의 품질이 크게 향상되었습니다.동시에 이는 아크 용접의 가장 중요한 변형일 수도 있습니다.용접 공정의 주요 장비에는 전기 용접기, 용접 집게 및 안면 마스크가 포함됩니다.
그림 2. 용접 원리
원칙
용접 아크는 용접 전원에 의해 구동됩니다.특정 전압의 작용으로 전극(및 용접 와이어 또는 용접봉의 끝)과 공작물 사이에 강력하고 오래 지속되는 방전 현상이 발생합니다.용접 아크의 본질은 가스 전도입니다. 즉, 아크가 위치한 공간의 중성 가스가 특정 전압의 작용에 따라 양전하를 띤 양이온과 음전하를 띤 전자로 분해되는 것을 이온화라고 합니다.이 두 개의 하전 입자는 두 극으로 향합니다.방향 이동으로 인해 지역 가스가 전기를 전도하여 호를 형성합니다.전기 아크는 전기 에너지를 열로 변환하여 금속을 가열하고 녹여 용접 조인트를 형성합니다.
아크가 "점화"되도록 유도된 후 방전 과정 자체가 방전을 유지하는 데 필요한 하전 입자를 생성할 수 있으며, 이는 자체 지속 방전 현상입니다.그리고 아크 방전 과정은 저전압, 고전류, 고온 및 강한 발광성을 갖습니다.이 과정을 통해 전기 에너지는 열, 기계 및 빛 에너지로 변환됩니다.용접은 주로 금속을 연결하는 목적을 달성하기 위해 열적, 기계적 에너지를 사용합니다.
용접하는 동안 용접봉과 용접 공작물 사이에서 아크가 연소되어 공작물과 전극 코어가 녹아 용융 풀을 형성합니다.동시에 전극 코팅도 녹고 화학 반응이 일어나 슬래그와 가스가 형성되어 전극 끝, 액적, 용융 풀 및 고온 용접 금속을 보호합니다.
주요 분류
일반적인 아크 용접 방법에는 주로 SMAW(Shielded Metal Arc Welding), SAW(Submerged Arc Welding), 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW 또는 TIG 용접), 플라즈마 아크 용접(PAW) 및 가스 금속 아크 용접(GMAW,MIG 또는 MAG 용접)이 포함됩니다. ) 등.
그림 3. E7018 용접봉
SMAW(차폐 금속 아크 용접)
차폐금속아크용접은 전극과 공작물을 2개의 전극으로 사용하며 용접시 아크의 열과 송풍력을 이용하여 공작물을 국부적으로 녹이는 방식입니다.동시에 아크 열의 작용으로 전극 끝이 녹아 물방울을 형성하고 공작물이 부분적으로 녹아 액체 금속으로 채워진 타원형 구덩이를 형성합니다.용융된 액체 금속과 가공물의 물방울이 용융 풀을 형성합니다.용접 과정에서 코팅과 비금속 개재물이 서로 용해되어 슬래그라는 화학적 변화를 통해 용접 표면을 덮는 비금속 물질을 형성합니다.아크가 이동함에 따라 용융 풀이 냉각되고 응고되어 용접을 형성합니다.우리는 다양한 SMAW용 용접봉을 보유하고 있으며, 가장 인기 있는 모델은 다음과 같습니다.E6010, E6011, E6013, E7016, E7018, 그리고스테인레스 스틸, 주철, 단단한 표면 처리등.
그림 4. 서브머지드 아크 용접
서브머지드 아크 용접(SAW)
서브머지드 아크 용접은 용접용 플럭스층 아래에서 아크를 연소시키는 방법입니다.서브머지드 아크 용접에 사용되는 금속 전극은 중단 없이 자동으로 공급되는 나선입니다.일반적으로 용접 트롤리 또는 기타 기계 및 전기 장치는 용접 공정 중 아크의 자동 이동을 구현하는 데 사용됩니다.수중 아크 용접의 아크는 입상 플럭스 아래에서 연소됩니다.아크의 열은 공작물의 아크와 용접와이어의 끝단, 플럭스가 직접 작용하는 부분을 녹이고 증발시키며, 금속과 플럭스의 증기가 증발하여 아크 주위에 폐쇄된 공동을 형성합니다.이 구멍에서 화상을 입으십시오.캐비티는 플럭스 용융에 의해 생성된 슬래그로 구성된 슬래그 필름으로 둘러싸여 있습니다.이 슬래그 필름은 공기가 아크 및 용융 풀과 접촉하는 것을 효과적으로 차단할 뿐만 아니라 아크가 방사되는 것을 방지합니다.아크에 의해 가열되어 녹은 용접 와이어는 물방울 형태로 떨어지고 용융된 가공 금속과 혼합되어 용융 풀을 형성합니다.밀도가 낮은 슬래그는 용융 풀 위에 떠 있습니다.용융 풀 금속의 기계적 격리 및 보호 외에도 용융 슬래그는 용접 공정 중에 용융 풀 금속과 야금학적 반응을 겪어 용접 금속의 화학적 조성에 영향을 미칩니다.아크가 앞으로 이동하고 녹은 풀 금속이 점차 냉각되어 결정화되어 용접을 형성합니다.용융지 상부에 떠 있는 용융 슬래그가 냉각된 후 슬래그 크러스트가 형성되어 용접부를 고온에서 지속적으로 보호하고 산화되는 것을 방지합니다.SAW용 Flux를 제공하고,SJ101,SJ301,SJ302
그림 5. 가스 텅스텐 아크 용접-TIG
Gas 큰 술통GSTen 아크 용접/텅스텐 불활성 가스 용접(GTAW 또는 TIG)
TIG 용접은 텅스텐 또는 텅스텐 합금(토륨텅스텐, 세륨텅스텐 등)을 전극으로, 아르곤을 보호가스로 사용하는 아크 용접법을 말하며, TIG 용접 또는 GTAW 용접이라고도 합니다.용접시 용접홈의 형태와 용접금속의 성능에 따라 용가재를 첨가하거나 첨가하지 않을 수 있습니다.필러 금속은 일반적으로 호의 전면에서 추가됩니다.알루미늄-마그네슘 및 그 합금 재료의 특수성으로 인해 용접에는 AC 텅스텐 아크 용접이 필요하고 기타 금속 재료에는 DC 텅스텐 아크 용접이 사용됩니다.열 입력을 제어하기 위해 펄스 아르곤 텅스텐 아크 용접이 점점 더 널리 사용됩니다.주로 사용되는 TIG 용접와이어는AWS ER70S-6, ER80S-G,ER4043,ER5356,HS221등등
그림 5. 플라즈마 아크 용접
플라즈마 아크 용접(PAW)
플라즈마 아크는 아크의 특별한 형태입니다.아크도 텅스텐 또는 텅스텐 합금(토륨 텅스텐, 세륨 텅스텐 등)을 아크 전극으로 사용하고 아르곤을 보호 가스로 사용하지만 텅스텐 전극은 노즐 밖으로 나오지 않고 노즐 내부에서 후퇴합니다. 수냉식 노즐이라고도 알려진 수냉식입니다.불활성 가스는 두 부분으로 나누어지며, 한 부분은 이온 가스라고 불리는 텅스텐 전극과 수냉식 노즐 사이에서 배출되는 가스입니다.다른 부분은 수냉식 노즐과 보호가스 후드 사이에서 분출되는 가스(실드 가스)로, 플라즈마 아크를 열원으로 사용하여 용접, 절단, 스프레이, 표면 처리 등을 수행합니다.
그림 5 금속 불활성 가스 용접
금속 불활성 가스 용접(MIG)
MIG 용접은 용접 와이어가 텅스텐 전극을 대체하는 것을 의미합니다.용접 와이어 자체는 아크의 극 중 하나로서 전기 전도 및 아크의 역할을 하는 동시에 아크의 작용에 따라 용접부에 지속적으로 녹아 채워지는 충전재와도 같습니다.아크 주위에 일반적으로 사용되는 보호 가스는 불활성 가스 Ar, 활성 가스 CO일 수 있습니다.2또는 Ar+CO2혼합가스.Ar을 보호 가스로 사용하는 MIG 용접을 MIG 용접이라고 합니다.CO를 이용한 MIG 용접2보호 가스를 CO라고 부르기 때문에2용접.가장 인기 있는 MIG는 다음과 같습니다.AWS ER70S-6, ER80S-G.
게시 시간: 2021년 8월 17일