옥시-아세틸렌 용접은 흔히 가스 용접이라고 불리며, 산소와 아세틸렌의 연소에 의존하는 공정입니다. 휴대용 토치나 블로우파이프 내에서 올바른 비율로 혼합하면 약 3,200°C의 매우 뜨거운 화염이 생성됩니다.
옥시-아세틸렌 용접에서는 용접 토치를 사용해 금속을 용접합니다. 두 조각을 공융 풀을 형성하는 온도까지 가열하면 용접이 이루어집니다. 용융 풀에는 일반적으로 필러라고 하는 추가 금속이 공급됩니다. 필러 소재 선택은 용접할 금속에 따라 달라집니다.
옥시아세틸렌 화염의 화학적 작용은 산소와 아세틸렌의 부피 비율을 변경해 조절할 수 있습니다.
또 다른 용접 유형으로 옥시-아세틸렌 용접이 있습니다. 옥시-연료 용접이라고도 하며, 산소와 연료 가스(보통 아세틸렌)의 연소에 의존하는 공정입니다. "가스 용접"이라고 불리기도 합니다.
가스 용접은 거의 전적으로 얇은 금속 판 용접에 사용됩니다. 또한 동결된 볼트/너트 풀림, 중량 소재 가열 벤딩, 땜납 작업 같은 가열 작업에도 옥시-연료 용접을 사용할 수 있습니다.
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옥시-아세틸렌 용접은 유연하고 관대한 용접 공정으로 아마추어와 파트타임 용접사에게 훌륭한 선택입니다. 옥시-아세틸렌 용접 장비는 휴대 가능하고 사용하기 쉽습니다.
옥시-아세틸렌 용접은 연료 가스(가장 흔히 아세틸렌)를 순수 산소와 혼합 연소시켜 생성되는 고열, 고온 화염을 사용합니다. 베이스 소재는 용접 토치 팁을 통해 나오는 옥시-연료 가스 화염으로 필러 로드와 함께 녹여집니다.
연료 가스와 산소 가스는 압력 강철 실린더에 저장됩니다. 실린더의 레귤레이터가 가스 압력을 낮춥니다.
가스는 유연한 호스를 통해 흐르며 용접사가 토치로 유량을 제어합니다. 필러 로드가 베이스 소재와 함께 녹습니다. 다만 필러 로드 없이 두 금속 조각을 녹여 접합하는 것도 가능합니다.
중성, 산화, 탄화 세 가지 뚜렷한 화염 설정이 사용됩니다.
용접은 일반적으로 산소와 아세틸렌 양이 같은 중성 화염 설정으로 수행됩니다. 산화 화염은 산소 유량만 증가시켜 얻으며, 탄화 화염은 아세틸렌 유량을 산소 대비 증가시켜 얻습니다.
강철이 1,500°C 이상에서 녹기 때문에 산소-아세틸렌 혼합이 강철 용접에 충분한 열을 내는 유일한 가스 조합입니다. 하지만 프로판, 수소, 석탄 가스 등은 녹는점이 낮은 비철 금속 접합, 브레이징, 은납땜에 사용할 수 있습니다.
위에서 언급했듯 옥시-아세틸렌 용접을 진행하려면 화염이 특정 모양으로 조정되어야 합니다. 다양한 화염 유형으로 서로 다른 금속을 용접합니다.
탄화 화염은 아세틸렌 가스가 과다한 상태입니다. 저열 화염이 필요한 용도에 적합합니다. 니켈, 모넬 금속, 고탄소강, 여러 비철 금속 용접에 사용됩니다. 일반 강철 용접에는 사용하지 않습니다.
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중성 화염은 산소와 아세틸렌 가스가 동일한 비율입니다. 가열된 금속에 대한 이 화염의 화학적 영향이 가장 적어 대부분의 용접 작업에 사용됩니다.
이름에서 알 수 있듯 산화 화염은 산소 함량이 높습니다(산소:아세틸렌 비율 1.5:1). 구리와 구리 합금(청동, 황동) 용접에 사용됩니다. 강철에는 사용할 수 없으며 산화시킵니다.
옥시-아세틸렌 장비는 휴대 가능하고 사용하기 쉽습니다. 산소와 아세틸렌 가스가 압력 강철 실린더에 저장됩니다. 실린더에는 레귤레이터와 블로우파이프로 이어지는 유연한 호스가 장착됩니다.
호스와 실린더 레귤레이터 사이에는 플레임 트랩 같은 특수 안전 장치가 설치됩니다. 플레임 트랩은 역화로 인한 화염이 실린더에 도달하는 것을 방지합니다. 역화의 주원인은 호스 퍼지 실패와 블로우파이프 노즐 과열입니다.
용접 시 작업자는 보호복과 유색 보호 고글을 착용해야 합니다. 화염이 전기 아크보다 덜 강하고 자외선 방출이 적어 유색 다목적 안경으로도 충분한 보호가 됩니다.
옥시아세틸렌 화염이 용접 대상 소재 표면에 미치는 영향은 가스 유량을 조절해 부드럽고, 단단하고, 격렬한 반응으로 조정할 수 있습니다. 물론 용접에 사용할 수 있는 화염 유형에는 실용적 한계가 있습니다.
너무 강하고 거친 화염은 용융 풀을 날려버리고, 너무 약한 화염은 작업 지점 근처에서 불안정합니다.
따라서 블로우파이프는 다양한 크기의 '스완 넥 구리 노즐'을 수용하도록 설계되어 올바른 화염 강도를 사용할 수 있습니다. 소재 두께, 블로우파이프 노즐 크기, 용접 속도 관계는 표로 나타낼 수 있습니다. 융착 용접 시 필요하면 필러 로드 형태로 필러 소재를 추가할 수 있습니다.
옥시-연료 용접의 주요 기술은 왼손, 오른손, 전자세 오른손 방식입니다. 전자가 거의 전적으로 사용되며 최대 약 5mm 판두께의 맞대기, 필렛, 랩 조인트 용접에 이상적입니다. 오른손 기술은 5mm 이상 후판의 평면 및 수직-수평 위치 용접에 사용됩니다.
전자세 오른손 방식은 오른손 기술의 변형으로 강판, 특히 위치 용접(수직, 오버헤드)이 필요한 파이프라인 용접에 이상적입니다. 오른손과 전자세 오른손 기술은 용접사가 용융 풀과 용착 금속을 추가로 제어하면서 균일한 관입 비드를 얻을 수 있게 합니다.
또한 용접사가 용융 풀을 명확히 보며 완전히 자유로운 움직임으로 작업할 수 있습니다. 이 기술들은 고도의 숙련이 필요하며 전통적인 왼손 기술보다 덜 사용됩니다.
용접은 다양한 제조 산업에서 중요한 제작 공정입니다. 용접 절차에는 여러 유형이 있습니다. 중요한 유형 중 하나가 가스 용접입니다. 이 용접에서 공정에 필요한 열은 산소와 아세틸렌 연소로 생성됩니다. 때로는 수소, 부탄, 프로판이 아세틸렌 대체제로 사용되기도 합니다.
산소와 아세틸렌 조합으로 금속을 절단하는 것은 1906년부터 사용돼 왔습니다. 수년간 아세틸렌은 가장 안전하면서도 강력한 용접 가스 중 하나로 인정받았습니다. 하지만 프로판이 아세틸렌보다 더 나은 용접 가스라는 오해가 늘고 있습니다. 이 섹션에서는 두 가스의 차이점과 아세틸렌 가스의 이점을 자세히 다룹니다.
프로판과 아세틸렌의 주요 차이점은 다음과 같습니다:
위 차이점들이 아세틸렌이 프로판보다 선호되는 이유를 보여줍니다. 옥시-아세틸렌 가스 용접의 이점을 더 알고 싶으신가요? 다음 섹션에서 자세히 다룹니다.
다음 포인트들은 1906년부터 아세틸렌이 용접에 선호되는 이유를 이해하는 데 도움이 됩니다.
아세틸렌 가스 충전소와 기타 응용 분야에서 용접용 아세틸렌 실린더는 다양한 크기로 제공됩니다. 이 유연성은 다른 연료 가스에 비해 조달과 운송을 쉽게 만듭니다.
렉사르(Rexarc)는 용접용 아세틸렌 실린더 충전 장비의 선도적 제조사 중 하나입니다. 렉사르 팀이 아세틸렌 가스 용접의 사양과 추가 이점을 이해하는 데 도움을 드립니다.
옥시-연료 용접은 순수 산소와 연료/가스를 사용해 탄소강, 합금강, 주철, 알루미늄, 마그네슘 등 금속 유형을 용접하는 공정입니다. 옥시-연료 용접에서 토치로 두 금속 조각을 용융 풀이 생기는 온도까지 가열합니다.
토치 제조사 운영 절차를 항상 준수한다는 전제 하에, 산소-아세틸렌 토치의 점화, 조정, 차단은 올바른 절차를 따르면 쉽습니다.
옥시-아세틸렌 토치 올바른 점화, 조정, 차단 방법:
먼저 - 토치 점화 전 다음 확인사항:
토치 점화 및 조정 (포지티브/등압 믹서):
토치 차단 (포지티브/등압 믹서):
토치/레귤레이터/가스를 당분간 사용하지 않을 경우 다음 절차 수행:
옥시-연료 장비 작업 시 기본 안전 수칙을 항상 준수하세요.
옥시-아세틸렌 용접, 흔히 가스 용접이라 불리며 산소와 아세틸렌 연소에 의존하는 공정입니다. 휴대용 토치나 블로우파이프에서 올바른 비율로 혼합하면 약 3,200°C의 뜨거운 화염이 생성됩니다.
옥시-연료 용접에서 용접 토치로 금속을 용접합니다. 두 조각을 공융 풀을 형성하는 온도까지 가열하면 용접됩니다. 용융 풀에는 일반적으로 필러라고 하는 추가 금속이 공급됩니다. 필러 소재 선택은 용접할 금속에 따라 달라집니다.
옥시-연료 용접은 순수 산소와 연료/가스를 사용해 탄소강, 합금강, 주철, 알루미늄, 마그네슘 등 금속을 용접하는 공정입니다. 토치로 두 금속 조각을 용융 풀이 생기는 온도까지 가열합니다.
옥시-아세틸렌 용접, 흔히 가스 용접이라 불리며 산소와 아세틸렌 연소에 의존하는 공정입니다. 휴대용 토치나 블로우파이프에서 올바른 비율로 혼합하면 약 3,200°C의 뜨거운 화염이 생성됩니다.
옥시-아세틸렌 용접을 올바르게 하면 모든 상업용 금속을 용접할 수 있습니다. 옥시-아세틸렌으로 용접되는 금속에는 저합금강, 저탄소강, 연철, 주철이 포함됩니다.
옥시-아세틸렌 가스 용접은 일반적으로 금속과 합금의 용접 및 절단 작업에 사용됩니다. 용접은 아세틸렌, 수소, 프로판, 부탄 같은 연료 가스 연소열과 산소 혼합으로 여러 금속을 접합하는 데 일반적으로 사용됩니다.
옥시-아세틸렌 화염으로 용접 가능한 금속에는 철, 강철, 주철, 구리, 황동, 알루미늄, 청동 및 많은 합금이 포함됩니다. 옥시-아세틸렌 화염은 금속 절단, 표면 경화, 어닐링에도 사용됩니다.
전극은 분해 시 가스를 방출해 용접 오염을 방지하고, 탈산제를 도입해 용접을 정제하며, 용접 보호 슬래그를 형성하고, 아크 안정성을 개선하며, 합금 원소를 공급해 용접 품질을 향상시키는 플럭스라는 금속 혼합물로 코팅됩니다.
연료 실린더와 산소 실린더가 필요하며 언제 어디서나 옥시-연료 시스템을 가동할 수 있습니다. 일반적인 중형 옥시-연료 시스템 초기 세트 비용은 $230~$500입니다.
토치 용접 장비는 매우 효과적이며 최대 3,200°C(5,620°F) 화염 온도를 낼 수 있습니다. 토치 용접기는 소형 가젯부터 대형 구조물까지 다양한 프로젝트에 활용 가능한 다재다능한 장비입니다.
자체 산화물이 베이스 금속보다 낮은 녹는점을 가진 금속만 이 공정으로 절단 가능합니다. 알루미늄과 스테인리스강은 산화가 완전히 일어나지 않게 하는 산화물 층이 형성되어 옥시-연료로 절단할 수 없습니다.
연료 가스 압력은 0.07 bar(1 psi) 이하. 산소 압력은 토치 팁 크기에 따라 0.7~2.8 bar(10~40 psi) 범위.
용접 커튼과 스크린은 용접 작업장에 추가 보호층을 제공해 용접 구역 근처에서 작업하는 작업자들이 유해 자외선이나 플래시 화상 위험에 노출되지 않게 합니다.
용접 아크에서 플럭스 성분이 타면서 보호 가스를 방출해 용융 풀을 대기 불순물로부터 보호합니다. 용융 풀이 식으면 플럭스가 슬래그를 형성해 용접 금속을 산화로부터 보호하고 용접 비드 기공을 방지합니다.
309 또는 312 SMAW 전극은 스테인리스강 스틱 용접에 좋은 선택이며, 특히 유지보수/수리 용도에 적합합니다. 높은 크랙 저항성과 우수한 강도를 제공하며, 특정 소재 등급을 몰라도 이미 사용 중인 스테인리스강 접합이 가능합니다.
얇은 금속에서 더 빠른 속도: 플라즈마는 옥시-연료보다 얇은 금속을 더 빠르게 절단하며 금속 변형이 최소화되거나 없습니다. 적층 금속 절단 시에도 플라즈마가 더 좋은 성능을 보입니다.
전반적으로 플라즈마는 옥시-연료보다 더 정밀하고 깨끗한 절단을 제공하며 각도 정밀도, 더 얇은 커프, 더 작은 열영향부, 적은 드로스를 보입니다. 25mm 이하 금속 절단 시 플라즈마가 옥시-연료보다 최소 2배 빠르며, 얇은 소재에서는 최대 12배 빠릅니다.
"클수록 좋다"는 상황이라 K사이즈 산소와 #4 아세틸렌 탱크 같은 큰 탱크를 고려하세요. 여유가 되면 각각 두 개씩 사서 교체하며 작업 중단 없이 계속하는 것을 추천합니다.
최근 수십 년간 옥시-아세틸렌 용접은 구식이 되었습니다. 현대 아크 용접기가 더 일관되고 빠릅니다. 하지만 옥시-아세틸렌 절단은 여전히 매일 수백만 용접사가 사용하는 일반적인 공정입니다.
아니요, 옥시-아세틸렌은 알루미늄 절단용이 아닙니다. 옥시-아세틸렌(아세틸렌)은 알루미늄을 녹일 만큼 뜨겁지만 결코 깔끔하게 자를 수는 없습니다.
필수 장비 구성품:
아세틸렌 밸브를 1/8 바퀴 돌려 점화부터 시작할 수 있습니다. 연기가 최소화될 때까지 화염을 줄이세요. 화염 끝이 깃털 모양이 되는 것을 볼 수 있습니다. 이제 산소 밸브를 천천히 열며 예열 화염이 나타나는지 보세요.
옥시-아세틸렌 용접 장점:
옥시-아세틸렌 화염으로 용접 가능한 금속에는 철, 강철, 주철, 구리, 황동, 알루미늄, 청동 및 많은 합금이 포함됩니다. 옥시-아세틸렌 화염은 금속 절단, 표면 경화, 어닐링에도 사용됩니다.
산업기술
옥시아세틸렌 용접이란? 옥시아세틸렌 용접(가스 용접)은 산소와 아세틸렌 연소로 열을 얻는 공정입니다. 휴대용 토치/블로우파이프에서 적정 비율 혼합 시 ~3,200℃ 고온 화염 발생. 용접 토치로 금속 가열→두 조각 공융 풀(shared molten pool) 형성→필러 로드 추가(필러 선정은 모재 따라 다름). 산소:아세틸렌 부피비 조절로 화염 화학 작용 조정 가능. 옥시퓨얼 용접(oxy-fuel welding)이라고도 하며, 산소+연료 가스(주로 아세틸렌) 연소 열 이용. 가스 용접으로 통칭됩니다. 주로 박판 금속 용접에 쓰이며,
오늘은 가스 용접에 사용되는 용접 화염의 종류에 대해 알아보겠습니다. 이전 게시물에서 가스 용접을 다뤘습니다. 이 용접 공정에서는 가스와 연료를 연소시켜 고온 화염을 생성하고, 이를 이용해 용접 조인트를 만듭니다. 화염은 용접 조인트 생성에 주도적인 역할을 하며, 용접 특성은 화염에 크게 의존합니다. 화염에는 중성 화염, 탄화 화염, 산화 화염 세 가지 유형이 있습니다. 중성 화염은 연료와 산소의 동기화된 혼합, 탄화 화염은 연료 과다, 산화 화염은 산소 과다입니다. 용접 조건에 따라 다른 재료에 다른 화염을 사용합니다. 용접 화염
