금속
산업 제조
주철 부품의 효과적인 사내 용접은 시간과 비용을 절약할 수 있지만 문제가 있습니다. 용접 실패는 종종 균열 또는 기타 손상을 초래할 수 있습니다. 중요한 부품이 관련된 경우 성공적인 결과를 보장하기 위해 숙련된 용접공이 있는 용접 시설의 기술을 찾는 것이 현명할 수 있습니다.
용접이 사내에서 수행되는 경우 용접 부품을 효과적으로 생산하는 데 필요한 단계를 연구하는 것이 중요합니다. 시작하기 전에 4가지 주요 단계를 수행해야 합니다.
주철은 철-탄소 합금 계열입니다. 높은 탄소 함량(보통 2-4%)은 주철에 특징적인 경도를 부여합니다. 그러나 그 경도는 연성을 희생시킵니다. 강철이나 연철에 비해 가단성이 떨어집니다. 용접 중 가열 및 냉각 사이클은 금속의 팽창 및 수축을 일으켜 인장 응력을 유발합니다. 주철은 가열되거나 응력을 가해도 늘어나거나 변형되지 않고 균열이 생겨 용접하기가 매우 어렵습니다. 이 특성은 다른 합금을 추가하여 개선할 수 있습니다.
일부 주철 합금은 다른 합금보다 용접하기 쉽습니다.
흰색 또는 회색 철이 있는지 확인하는 가장 좋은 방법은 원래 사양을 확인하는 것입니다. 분광화학적 분석은 나중에 이 사양을 제공할 수 있습니다. 이러한 정확한 방법이 불가능한 경우 매장에서 확인하는 몇 가지 방법이 있습니다.
회주철은 미세 구조의 흑연으로 인해 파단점을 따라 회색으로 표시됩니다. 백철은 시멘타이트 때문에 파단을 따라 더 희다. 불행히도, 파괴 테스트는 용접기가 재료가 회색 또는 흰색임을 알고 있는 경우에만 유용합니다. 이것들은 더 오래되고 전통적인 형태의 주철입니다. 그들은 또한 특정 종류의 상품에서 더 일반적입니다. 그러나 상대적으로 새롭게 등장한 연성 철도 파단을 따라 흰색을 띠며 훨씬 더 용접이 가능합니다.
스파크 테스트는 숙련된 야금학자가 철의 유형을 결정하는 데 사용할 수도 있습니다.
합금에 관계없이 모든 주물은 용접 전에 적절하게 준비되어야 합니다. 용접을 위해 주물을 준비하는 동안 모든 표면 재료를 제거하는 것이 중요합니다. 주조는 용접 부위에서 완전히 깨끗해야 합니다. 용접부에서 페인트, 그리스, 오일 및 기타 이물질을 제거하십시오. 모재의 용접부에서 갇힌 가스를 제거하기 위해 짧은 시간 동안 조심스럽게 천천히 용접부에 열을 가하는 것이 가장 좋습니다.
주철 표면의 준비 상태를 테스트하는 간단한 기술은 금속에 용접 패스를 증착하는 것입니다. 불순물이 있으면 다공성이 됩니다. 이 패스는 갈아서 제거할 수 있으며 다공성이 사라질 때까지 이 과정을 몇 번 반복합니다.
모든 주철은 스트레스를 받으면 균열이 생기기 쉽습니다. 열 제어는 균열을 방지하는 가장 중요한 요소입니다.
주철 용접에는 세 단계가 필요합니다.
열 조절의 주된 이유는 열팽창입니다. 금속이 따뜻해지면 팽창합니다. 전체 물체가 같은 속도로 가열되고 팽창할 때는 응력이 발생하지 않지만 열이 작은 열영향부(HZ)에 국한되면 응력이 생성됩니다.
국부적인 가열로 인해 제한된 팽창이 발생합니다. HZ는 주변의 더 차가운 금속에 의해 포함됩니다. 결과 응력의 정도는 HZ와 주조 본체 사이의 열 구배에 따라 다릅니다. 강철 및 기타 연성 금속에서 제한된 팽창 및 수축에 의해 생성된 응력은 신축에 의해 완화됩니다. 불행히도 주철은 연성이 상대적으로 낮기 때문에 수축 기간 동안 균열이 발생할 수 있습니다. 예열은 주물 본체와 HZ 사이의 열 구배를 감소시켜 용접으로 인한 인장 응력을 최소화합니다. 일반적으로 더 높은 온도의 용접 방법에는 더 높은 온도의 예열이 필요합니다. 적절한 예열이 불가능할 때 가장 좋은 전략은 입열을 최소화하는 것입니다. 저온 용접 공정과 저융점 용접봉 또는 와이어를 선택하십시오.
냉각 속도는 용접에서 유도된 응력에 직접적인 영향을 미치는 또 다른 요소입니다. 급속 냉각은 수축을 일으켜 부서지기 쉽고 금이 가는 용접부를 만듭니다. 대조적으로 낮은 냉각은 경화 및 수축 응력을 감소시킵니다.
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모든 주철은 응력을 받으면 균열에 취약하지만 예열을 통해 이를 방지할 수 있습니다. 용접하기 전에 금속에 열이 어떻게 가해지는지 동영상을 시청하세요.
용접 기술은 용접되는 주철 합금에 대한 적합성에 따라 선택해야 합니다. 가장 일반적인 용접 공정은 스틱, 옥시 아세틸렌 및 브레이즈 용접입니다.
차폐 금속 아크 용접 또는 MMA라고도 하는 스틱 용접은 플럭스로 덮인 소모성 전극을 사용합니다. 용도, 요구되는 색상, 용접 후 가공량에 따라 다양한 전극을 사용할 수 있습니다.
주철 스틱 용접에 적합한 세 가지 주요 필러 유형이 있습니다.
니켈 합금 전극은 주철 용접에 가장 많이 사용됩니다. New Hampshire Materials Laboratory Inc.에 따르면 니켈-철 용접은 열팽창 계수가 낮을수록 더 강하여 용접 응력이 감소하고 균열에 대한 저항성이 향상됩니다.
전극과 용접 영역 사이의 전기 아크는 금속을 녹이고 융합을 일으킵니다. 아크는 희석을 최소화하므로 모재가 아닌 용접 풀을 향해야 합니다. 열 스트레스를 최소화하기 위해 제조업체에서 승인한 가장 낮은 전류 설정을 사용하는 것이 좋습니다. 주철 또는 구리 전극으로 용접하기 전에 조각을 최소 250°F로 예열하십시오. 니켈 전극은 예열 없이 사용할 수 있습니다.
산소 아세틸렌 용접도 전극을 사용하지만 전류에 의해 생성되는 아크 대신 산소 아세틸렌 토치가 용접에 필요한 에너지를 제공합니다. 주철 전극과 구리 아연 전극은 모두 주철의 산소 아세틸렌 용접에 적합합니다.
아세틸렌 용접 시 주철이 산화되지 않도록 주의해야 합니다. 이는 규소 손실 및 용접 시 백철 형성의 원인이 되기 때문입니다. 온도 구배를 최소화하려면 용접봉을 화염에 직접 녹이기보다는 용융된 용접 풀에서 녹여야 합니다.
브레이즈 용접은 모재 자체에 미치는 영향을 최소화하기 때문에 주철 부품을 접합하는 일반적인 방법입니다. 용접봉은 주철 표면에 접착되는 필러를 제공합니다. 필러는 주철에 비해 녹는점이 낮기 때문에 필러는 주철과 희석되지 않고 표면에 달라붙습니다.
접합은 모재의 표면을 적시는 필러의 품질에 달려 있기 때문에 이 용접 기술에서는 표면의 청결도가 중요합니다. Machine Design에 따르면 납땜 중 산화물 형성을 방지하기 위해 플럭스를 사용하는 것이 일반적입니다. 접합할 금속 부품 위로 필러가 흐르도록 하는 젖음성을 촉진하는 액체입니다. 또한 산화물 부분을 청소하여 필러가 금속 부분에 더 단단히 결합되도록 합니다. 또한 플럭스는 금속 표면을 청소하기 위해 용접에 사용됩니다.
균열은 일반적으로 열수축 단계에서 발생합니다. 즉, 용접부가 냉각되고 수축하면서 인장 응력이 형성됩니다. 응력이 임계점에 도달하면 용접 균열이 발생합니다.
냉각 중 인장 응력에 반대하는 압축 응력을 적용하여 균열 가능성을 줄일 수 있습니다. 용접기는 용접이 여전히 부드러운 동안 변형 가능한 용접 비드에 피닝(볼핀 망치로 적당한 타격)이라는 기술을 사용합니다. 피닝은 용접부 및 HZ의 균열 위험을 줄이지만 상대적으로 연성이 있는 용접 금속으로 작업할 때만 시도해야 합니다.
용접의 마지막 단계는 냉각 제어입니다. 이 공정은 단열재를 사용하여 최대한 냉각을 늦추거나 용접부에 주기적으로 열을 가하여 자연 냉각 과정을 늦춥니다.
주철 용접을 전문가에게 의뢰하면 용접 품질을 보장할 수 있지만 철저한 준비를 통해 자체 용접 수리를 완료할 수 있습니다. 합금을 식별하고, 재료를 준비하고, 가장 적절한 용접 기술을 선택하는 단계를 따르십시오.
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스테인리스강 소개 스테인리스강 용접을 다루기 전에 재료에 대한 대략적인 설명을 제공해야 합니다. 스테인리스강은 조성에 크롬이 존재하기 때문에 일부 환경에서 부식 및 부식에 대한 특정 저항성을 갖는 철 기반 재료의 한 종류를 나타냅니다. 크롬은 재료의 표면에 견고하고 불침투성 산화크롬층을 형성하여 녹과 부식으로부터 표면을 보호합니다. 스테인리스 스틸이라는 표현은 엄청난 종류의 다양한 재료를 나타냅니다. 특정 금속을 식별하는 기술 용어가 아니며 구매와 같은 실용적인 목적으로 사용할 수 없습니다. 세 가지 수업 스테인리스 강의 세 가
로봇 용접은 금속을 함께 접합하는 효과적인 방법입니다. 로봇은 반복적인 용접 작업에서 매우 안정적이고 효율적입니다. 로봇 용접은 용접 품질을 방해하는 변수를 제거하여 더 높은 품질의 용접을 제공합니다. 로봇 용접은 제품 제조와 관련된 수익을 늘리고 비용을 줄이는 방법입니다. 다음과 같은 잠재적 용접 문제를 제거합니다. 지속적인 로봇 프로그램 변경을 초래하는 일관되지 않은 용접 과도한 용접 번스루 용접 융합 부족 과도한 언더컷 슬래그 포획 적절한 계획, 프로그래밍 및 교육을 통해 로봇 통합은 즉각적인 이점을 제공합니다. Robo