스테인리스강 용접 마스터하기: 종합 가이드

스테인리스강은 내구성과 상당한 내식성으로 오랫동안 찬사를 받아온 인기 건축 자재입니다. 이 매력적인 금속으로 용접하면 프로젝트 시작 전 고려해야 할 독특한 과제가 있습니다.

이 물질의 장단점을 자세히 살펴보고 스테인리스강 용접의 최적 방법을 살펴보겠습니다.

스테인리스강 용접

스테인리스강은 차폐 금속 아크 용접(MIG), 가스 텅스텐 아크 용접(TIG), 스틱 용접으로 용접할 수 있으며, 각 공정은 약간 다른 결과를 낳습니다.

스테인리스강은 열을 매우 효율적으로 유지하므로 특히 초보 용접사에게 용접을 좀 더 어렵게 만듭니다. 과도한 용접 열에 직면하면 스테인리스강은 고온에서 휠 수 있고 냉각 과정 중에도 변형될 수 있습니다.

미학적으로도 매우 용서하지 않아 남겨진 모든 흠집과 스크래치 자국을 드러냅니다. 금속 테이블에서 용접해 본 적이 있다면 시작 전 예방 조치를 취해야 한다는 걸 아실 겁니다. 긁히기 너무 쉽기 때문입니다. 이 모든 건 스테인리스강이 실수 숨기기에 그다지 용서하지 않으며 숙련된 용접사를 선호한다는 뜻입니다.

프로젝트에 가장 적합한 용접 공정을 찾으려면 다음 요소를 고려하세요: 용접사 숙련도, 비드 외관을 포함한 최종 작품의 미학, 금속 두께, 프로젝트 비용 및 타이밍. 예술성이 최우선이면 TIG 용접의 섬세함이 적합할 수 있지만, 속도와 효율이 우선이면 MIG 용접이 더 나은 공정일 수 있습니다.

스테인리스강 용접 방법

스테인리스강 용접에는 다양한 방법이 있지만 미국 용접사들이 가장 흔히 사용하는 세 가지가 있습니다. 이 스테인리스강 용접 방법은 TIG 용접, 저항 용접, MIG 용접입니다. 하나씩 논의해 보겠습니다.

1. TIG 용접 또는 가스 텅스텐 아크 용접

높은 품질, 다재다능함, 장수를 제공하는 TIG가 가장 일반적으로 사용되는 스테인리스강 용접 공정입니다. 이 용접 공정은 낮은 열 입력을 생성하여 얇은 재료에 완벽합니다.

아르곤 가스는 특정 프로젝트 필요에 따라 헬륨, 수소, 질소 등 다른 가스와 혼합되는 경우가 많습니다. 산화를 방지하고 내식성을 높이기 위해 단면 용접 공정을 사용하여 내부와 외부 용접 사이에 불활성 배킹 가스 보호를 생성할 수 있습니다.

2. 저항 또는 스팟 용접

저항 또는 "스팟" 용접은 가장 경제적인 용접 유형 중 하나입니다. 저항 용접(RW) 장비는 매우 다재다능하여 소규모와 대규모 프로젝트 모두에 사용할 수 있습니다.

RW는 전기 전류를 사용해 마모된 금속 모서리를 가열하고 밀봉합니다. 이 용접 유형은 낮은 융점 금속에서 매우 생산적이며 금속 변형을 방지하도록 맞춤화할 수 있습니다.

3. MIG 용접 또는 가스 금속 아크 용접

MIG 용접은 올바르게 수행하면 두 스테인리스강 조각을 강하게 결합하는 반자동 공정입니다. 이 공정은 아르곤이 풍부한 차폐 가스와 고체 와이어 전극을 사용합니다.

MIG 용접은 펄스 전류 공급을 활용할 수 있어 복잡한 스테인리스강 프로젝트에서 닿기 힘든 지점 용접을 더 쉽게 만들어 인기가 있습니다. 헬륨, 산소, 이산화탄소가 포함된 다른 가스 혼합물도 아크 안정화와 용접 품질 향상을 위해 자주 사용됩니다.

스테인리스강 용접에 적합한 방법 선택은 원하는 품질에 따라 달라집니다. 더 저렴한 용접을 원하면 스팟 용접이 최적일 수 있습니다. 하지만 작업 재료가 얇으면 TIG 또는 가스 텅스텐 아크 용접이 더 나은 선택일 수 있습니다.

용접된 스테인리스강이 녹슬까?

정상 조건에서 스테인리스강은 모든 종류의 부식을 견뎁니다. 그러나 극한 상황에서는 스테인리스강도 녹슬 수 있습니다. 이는 스테인리스를 녹에서 보호하는 크롬 산화물 층이 파괴되거나 제거될 때 발생합니다. 때로는 용접 중 가열 또는 냉각 과정에서 이럴 수 있습니다.

TIG 용접에서도 녹은 스테인리스강 용접의 가장 큰 과제 중 하나입니다. 그래서 시작 전 스테인리스강을 제대로 세척하고 준비하는 게 매우 중요합니다. 제대로 세척되고 준비된 스테인리스강 조각이면 내부의 크롬 산화물이 용접 공정 중 녹에 대한 보호 씰 역할을 합니다. 변색과 영구 자국으로부터 스테인리스가 스스로 치유되도록 도울 수 있습니다.

MIG로 스테인리스강 용접하는 방법

차고에서 자동차 부품을 작업하는 용접사든 손상된 주방 싱크를 수리하는 용접사든, MIG 용접으로 스테인리스강 용접하는 법을 아는 건 유익합니다. 스테인리스강은 오래가고 견고한 특성으로 잘 알려져 있습니다. MIG 용접 공정 학습이 복잡해 보일 수 있지만 기초는 상대적으로 간단합니다.

대부분 용접사는 MIG를 선호해 스테인리스강과 다른 금속 형태를 용접합니다. 용접의 간결함과 단순함 때문입니다. 수년간 용접 산업의 기술 발전으로 MIG 용접 로봇 사용이 가능해졌으며, 특히 산업에서 생산성을 높이기 위해 사용됩니다.

MIG를 사용한 스테인리스강 용접 시 고려 요소:

1. 불활성 가스 블렌드 선택

MIG 용접에서 가장 중요한 작업은 이상적인 불활성 가스 선택입니다. 아르곤이나 헬륨 같은 완전 불활성 차폐 가스를 스테인리스강 MIG 공정에 사용하고 싶지 않을 겁니다. MIG 공정의 아크는 TIG 같은 다른 방법과 달리 필러 재료를 사용한다는 걸 기억하세요. 이 중요한 요소를 무시하면 용접 공정 효율에 부정적 영향을 미칠 수 있습니다.

2. 용접 중 이음부 보강

용접 중 이음부를 보강하여 공작물이 미끄러져 이음부 각도가 망가지지 않게 할 수 있습니다. 아니면 우드 라우터 머신으로 자른 나무 블록을 보강재 대신 사용할 수 있습니다. 나무로 보강하면 휨을 제어하는 비계 같은 지지 시스템을 만들 수 있습니다. 용접 완료 후 이 나무 조각들을 제거하세요.

용접 구간 보강은 지그를 제작해서도 할 수 있습니다. 지그로 보강하기 전 필요한 용접 양을 결정해야 합니다. 용접 요구량이 많을수록 보강도 더 필요합니다.

3. 용접 이음부 세척

강철 용접은 깨끗한 표면에서 작업해야 합니다. 용접 표면이 아무리 깨끗해도 필러 재료를 사용해야 하므로 스패터 형성은 불가피합니다.

이 용접 스패터는 빠르고 효율적인 용접기 사용 시에도 여전히 형성될 수 있습니다. 용접을 계속하면 스패터가 더 날카로워지거나 버가 생겨 용접사에게 부상을 입힐 수 있습니다.

대부분 용접사는 용접된 스테인리스강 와이어를 2차 공정에 거칩니다. 이 공정에는 전해연마나 샌딩이 포함됩니다. 이 2차 공정 선택은 커스텀 금속 형태의 용도에만 달려 있습니다.

4. 용접 열 분배

열의 균등 분배는 용접 공정 내내 열을 균등하게 전달하는 것을 의미합니다. 백스테핑, 스태거링, 또는 더 용접하기 전 이음부 식히기로 열을 균등하게 퍼뜨릴 수 있습니다. 열이 고르게 분배되지 않으면 크랙과 번스루가 생길 가능성이 높습니다. MIG 용접 로봇으로 열을 고르게 분배할 수 있습니다.

MIG로 스테인리스강 용접하는 방법

MIG 용접으로 스테인리스강을 용접하려면 용접사가 고체 전극 와이어를 용접 풀에 지속적으로 공급해야 합니다. 또한 용접이 불순물로 오염되지 않게 차폐 가스를 공급해야 합니다. MIG 용접 시 따라야 할 단계는 다음과 같습니다.

1. 토치 설정

토치 설정으로 시작합니다. 이 절차는 MIG 용접기 릴에서 용접 토치 팁까지 필러 와이어 설정입니다. 용접 와이어 ¼인치만 토치 끝에 보이게 하세요. 그런 다음 차폐 가스를 활성화하여 용접 공정을 시작합니다.

2. 올바른 각도 결정

불꽃이 필요한 영역에 직접 닿도록 하세요. 이음부 끝에서 30도 각도로 토치를 배치해 이 정밀도를 달성할 수 있습니다.

하는 작업에 따라 적절한 이동 각도로 위치를 잡으세요. 건을 90°로 잡을 때 5°~15° 이동 각도 범위가 최적 결과를 줍니다. T-조인트와 랩 조인트 처리 시 45°~70° 더 큰 각도가 바람직합니다.

3. 비드 끌어올리기

전원을 켜고 용접 비드를 끝 영역으로 부드럽게 당깁니다. 스패터 형성을 피하기 위해 적당한 전력과 속도를 사용하세요.

MIG 스테인리스강 용접용 가스와 전극

MIG 용접으로 스테인리스강을 용접할 때 올바른 가스 선택이 매우 중요합니다. 순수 아르곤이나 아르곤과 기타 소량 가스 블렌드를 사용할 수 있습니다. 헬륨, 이산화탄소, 아르곤으로 구성된 BOC의 스테인실드 범위 같은 스테인리스 가스 믹스도 사용할 수 있습니다. 이 스테인리스 가스 믹스는 하스텔로이, 모넬 합금, 인코넬 같은 더 특수한 강종을 MIG 용접하는 데 필수적입니다.

MIG 용접으로 스테인리스강을 용접할 때는 약간 더 높은 유량의 가스도 필요합니다. 권장 유량은 분당 14~16리터입니다. 특정 프로젝트 착수 전 가스 공급업체와 가스 요구 사항을 상의하세요.

스테인리스강 용접에 가장 흔히 사용되는 전극은 ER308L입니다. 이 전극 유형 사용 시 가스 유형은 C2입니다. C2는 2.5% 이산화탄소, 7.5% 아르곤, 90% 헬륨으로 구성됩니다. 스테인리스강과 여러 니켈 기반 합금 설정은 매우 유사합니다.

전극 공급업체에 재고 전극 유형 문의하세요. 전극 와이어와 가스 선택 차트를 구비해 용접에 가장 타당한 선택을 안내받을 수도 있습니다.

결론

스테인리스강 용접에는 장점과 과제가 있지만, 그런 한계를 공정에 반영하면 최종 결과는 그만한 가치가 있을 것입니다. 이 가치 있고 트렌디한 재료로 용접 기술을 완성하면 작업 현장에서 시간과 비용을 절약할 수 있습니다. 더 중요하게는 용접 기술을 더 시장성 있게 만들어줄 아름답고 전문적인 결과를 생산할 수 있습니다.