융해 용접과 솔리드 스테이트 용접의 차이점 - 2020 - 다른 사람

두 개 이상의 구성 요소를 결합해야 하는 요구 사항은 제조에 내재되어 있습니다. 다양한 방법으로 다양한 재료를 조립하기 위한 다양한 접합 기술이 있습니다. 이러한 프로세스 중 일부는 영구 조인트를 제공하고 다른 프로세스는 임시 조인트를 제공합니다. 리벳팅, 커플링 및 접착 접합과 마찬가지로 용접도 하나의 영구 접합 공정입니다. 정의에 따르면, 용접은 외부 압력, 열 및 용가재의 적용 여부에 관계없이 둘 이상의 고체 구성요소가 유착 형성에 의해 영구적으로 결합될 수 있는 결합 프로세스 중 하나입니다. 따라서 용접에 의한 접합을 위해 열과 압력이 모두 필수적인 것은 아닙니다. 사실, 그것들은 대안적으로 적용됩니다. 따라서 일부 용접 공정에서는 외부 열이 가해집니다. 다른 프로세스에서는 외부 압력이 가해집니다. 이러한 이유로 용접 공정은 크게 융합 용접과 솔리드 스테이트 용접의 두 그룹으로 분류할 수 있습니다.

용접 비드를 형성하기 위해 기본 구성요소의 접합 표면을 용융 또는 용융시키기 위해 외부 소스로부터 충분한 열을 가하는 모든 용접 공정을 용접 용접 공정이라고 합니다. . 이러한 프로세스에서는 일반적으로 압력이 필요하지 않습니다. 모든 아크 용접, 가스 용접 및 저항 용접 공정은 융합 용접에 해당됩니다. 베이스 플레이트의 접합면 용융은 압력, 마찰 등의 결과가 아니라 직접적인 열 적용으로 인해 발생한다는 점도 언급할 가치가 있습니다.

반면에 고체 용접 공정에서는 , 열이 직접 가해지지 않습니다. 대신 대부분의 경우 충분한 압력이 가해집니다. 압력의 결과로 접촉 영역에서 열이 발생할 수 있습니다. 그러나 일반적으로 이 온도는 기본 구성 요소의 녹는점보다 훨씬 낮습니다. 확산 용접, 단조 용접, 폭발 용접, 압력 용접, 마찰 용접 등이 이 범주의 예입니다. 용융 용접과 솔리드 스테이트 용접의 중요한 차이점은 아래 표 형식으로 제공됩니다.

표:융착 용접과 솔리드 스테이트 용접의 차이점

접합 표면의 용융: 이름에서 알 수 있듯이 융합 용접에서는 용접 비드 또는 유착을 생성하기 위해 상위 구성요소의 접합 표면이 융합될 수 있습니다. 용가재는 적용되는 경우 녹은 모금속과도 녹아서 혼합됩니다. 이에 반해 고상용접에서는 융해나 용융이 일어나지 않아 부품이 고상인 상태에서 접합이 이루어진다. 압력과 마찰의 동시 적용으로 인해 상위 구성 요소의 온도가 상승할 수 있습니다. 그러나 항상 모재의 녹는점 아래에 남아 있으므로 융합이 일어나지 않습니다. 실제로 이것이 두 가지 용접 유형의 주요 차이점입니다.

열 및 압력 적용: 용융 용접에서는 외부로부터 열이 가해져야 함은 자명하다. 이 열원은 아크 용접의 경우 전기 아크, 가스 용접의 경우 산소 연료 가스 연소, 저항 용접의 경우 전기 저항 가열 및 플라즈마, 레이저 또는 전자빔과 같은 강렬한 에너지 빔과 같은 다양한 유형이 될 수 있습니다. PAW, LBW 또는 EBW의 경우. 반면에, 고체 상태 용접 공정은 일반적으로 압력을 가해야 합니다. 열을 직접 가하는 것은 바람직하지 않습니다. 그러나 압력, 마찰 등의 결과로 열이 발생할 수 있습니다.

충전재 적용: 채우기 재료는 상위 구성요소 사이에 존재하는 루트 간격을 채우기 위해 필요합니다. 충전재의 용도와 구성에 따라 용접은 자생(autogenous), 균질(homogeneous), 이종(heterogeneous)의 세 가지 범주로 분류할 수 있습니다. 루트 간격이 매우 작으면 필러가 필요하지 않으며 이러한 과정을 자생이라고 합니다. 솔리드 스테이트 용접은 일반적으로 자동 모드에서 수행됩니다. 한편, 충전재를 적용하고 충전재의 야금학적 조성이 모재와 유사한 경우를 균질 용접이라고 합니다. 충전재의 야금학적 조성이 모재와 다른 경우를 이종용접이라고 합니다. 융합 용접은 세 가지 모드 모두에서 유리하게 수행될 수 있습니다. 그러나 이기종 모드에서 결합하려면 추가 예방 조치와 최적의 매개변수를 사용해야 합니다.

HAZ의 존재: 열영향부(HAZ)는 재료가 녹지 않았지만 가열 및 후속 냉각으로 인해 다양한 물리적 및 기계적 특성이 영향을 받는 용접 비드를 둘러싼 용접 구성요소의 좁은 층입니다. 이 HAZ는 기계적 및 화학적 고장에 매우 취약하기 때문에 약한 영역으로 간주됩니다. 해당 재료의 융점보다 높은 온도에서 극심한 가열로 인해 구성 요소가 융합 용접 공정으로 결합될 때 용접 비드 주위에 더 넓은 HAZ가 존재합니다. 반면 용접 중 발생하는 열이 적기 때문에 구성요소가 고체 상태 용접 공정으로 결합될 때 좁은(때로는 무시할 수 있는) HAZ가 관찰될 수 있습니다.

기계적 및 야금학적 특성의 변화: 결정립 방향, 결정립 구조, 원자 결함 등과 같은 다양한 야금 특성은 일반적으로 용접 중에 영향을 받습니다. 강도, 경도, 인성 등과 같은 많은 기계적 특성도 야금학적 변화의 결과로 영향을 받습니다. 일반적으로 이러한 변화는 가열 수준 및 구성 요소의 후속 냉각과 관련이 있습니다. 용융 용접 공정에서는 높은 열이 가해지며 재료가 녹기 때문에 이러한 공정은 다양한 특성을 극도로 변화시킬 수 있습니다. 이에 반해 솔리드 스테이트 용접 공정을 사용하여 접합할 때 이러한 변화는 미미하고 대부분 허용 가능한 한도 내입니다.

이종 금속 접합 기능: 모든 접합 공정 중 용접의 가장 큰 장점 중 하나는 이종 재료의 누출 방지 및 건전한 접합입니다. 그러나 모든 용접 공정이 이러한 목적에 적합하지 않습니다. 이종 금속 접합은 기본적으로 이종 용접이므로 소수의 융합 용접 공정만이 이 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 그러나 건전한 접합을 얻기 위해서는 극도의 주의와 최적의 공정 매개변수가 필요합니다. 솔리드 스테이트 용접은 이종 금속 접합에 전혀 적합하지 않습니다.

용접 구조의 왜곡 수준: 용접 시 가열 및 냉각 시 팽창과 수축이 불균일하여 조립된 구조물이 다른 면으로 변형되어 용접 불량이 발생합니다. 결합된 구조의 이러한 왜곡은 치수 부정확성과 불량 부품을 유발합니다. 용접구조물의 뒤틀림 경향은 입열량이 증가함에 따라 증가한다. 따라서 적절한 고정 장치를 사용하지 않거나 적절한 변형 최소화 기술(예:스킵 용접, 부품을 반대 방향으로 사전 설정 등)을 채택하지 않으면 용융 용접 부품은 열 입력이 높기 때문에 다른 부품보다 더 높은 변형을 보입니다. 이전 사례입니다.

프로세스의 예: 아크용접 전공정(MMAW, GMAW, TIG, SAW, FCAW, ESW 등), 가스용접공정(OAW, OHW, AAW, PGW 등), 저항용접공정(RSW, RSEW, PW, PEW, FW) 등) 및 강렬한 에너지 빔 용접 공정(PAW, LBM 및 EBW)이 융합 용접의 예입니다. 확산 용접(DFW), 압력 용접(PW), 롤 용접(ROW), 냉간 용접(CW), 마찰 용접(FRW), 단조 용접(FOW) 등이 솔리드 스테이트 용접의 예입니다.

융합 용접과 고체 상태 용접 사이의 과학적 비교가 이 기사에서 제시됩니다. 저자는 또한 주제에 대한 더 나은 이해를 위해 다음 참조를 검토할 것을 제안합니다.

1. difference.minaprem.com에서 제공하는 융착 용접과 솔리드 스테이트 용접의 차이점
2. M. Preto의 용접 결함(1 ^st ) 에디션, Aracne).
3. G. F. Deyev 및 D. G. Deyev의 융합 용접의 물리 화학(1 ^st 에디션, DGD Press).