유압 시스템을 위한 최적 용접 기술

용접은 유압 실린더 수리부터 프레임 및 지지대 제작까지 유압 시스템과 관련하여 정기적으로 사용됩니다. 아크 용접, 스틱 용접, 고상 용접을 포함하여 사용할 수 있는 다양한 용접 공정이 있습니다. 그러나 유압 수리 및 제작에서 가장 많이 사용되는 네 가지 특정 용접 공정이 있습니다: MIG, TIG, 스틱, 마찰 용접. 각각 고유한 장단점과 가장 잘 작동하는 상황이 있습니다.

MIG 용접

MIG 용접은 금속 불활성 가스 용접(metal inert gas welding)을 의미하며, GMAW(가스 금속 아크 용접)의 한 세부 분류입니다. 아크 용접에서 전극과 금속 공작물 사이에 전기가 발생합니다. 그 아크는 공작물 금속을 녹이는 데 필요한 국부적 열 생성을 제공합니다.

MIG 용접의 경우 전극은 베어 메탈 와이어입니다. 용접 건은 소모성 와이어 전극을 지속적으로 공급하여 아크를 유지합니다. 동시에 금속 아크를 차폐 가스로 덮습니다. MIG 용접에 사용되는 차폐 가스는 불활성 가스(아르곤)와 활성 가스(이산화탄소 또는 산소)의 조합입니다. 이 차폐 가스 조합과 소모성 베어 와이어를 사용하면 슬래그가 생성되지 않습니다.

MIG 용접에는 여러 이점이 있으며, 이것이 매우 흔히 사용되는 이유를 설명합니다. 같은 조인트에 여러 용접 패스를 만들 수 있고 용접 후 청소가 거의 필요 없습니다. 극도로 얇은 공작물에서도 높은 정밀도로 잘 작동합니다. 또한 MIG 용접은 연속적인 금속 와이어 공급을 사용하기 때문에 많은 다른 용접 공정보다 아크 타임이 적습니다. 사실 많은 용접공들은 이를 가장 빠른 용접 방법 중 하나로 간주합니다. 두꺼운 부품에 중장비 용접을 달성해야 한다면 MIG 용접은 훌륭한 옵션입니다.

MIG 용접을 고려할 때 명심해야 할 단점도 있습니다. 용접이 적용될 표면은 완전히 깨끗해야 합니다(녹, 페인트, 기타 오염 물질 없음). 그렇지 않으면 불량 용접 위험이 있습니다. 이 공정은 바람(심지어 선풍기 바람에도)에 매우 민감하여 차폐 가스를 충분히 방해하여 용접을 손상시킬 수 있습니다. 또한 가압 가스 병이 필요하여 현장 사용이 어렵고 휴대성이 좋지 않습니다.

TIG 용접

TIG 용접은 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW) 범주에 속하며 텅스텐 불활성 가스 용접(tungsten inert gas welding)을 의미합니다. MIG 용접과 마찬가지로 전극과 공작물 사이에 전기가 유도되어 금속을 녹입니다. TIG를 다르게 만드는 것은 전극 재료로 텅스텐을 사용하는 것입니다. 텅스텐은 극도로 높은 녹는점 때문에 사용됩니다.

MIG 용접과 마찬가지로 TIG 용접도 차폐 가스 사용이 필요합니다: 아르곤, 헬륨, 또는 둘의 혼합. TIG 용접은 필러 메탈 사용을 요구하지 않지만, 필러가 사용될 때 별도 와이어나 로드에서 용접 풀로 추가됩니다.

TIG 용접의 주요 장점은 거의 모든 금속과 공작물 두께를 접합할 수 있다는 것입니다. MIG 용접이 처리할 수 없는 두께도 포함됩니다. TIG 용접은 스패터 없는 고품질 용접을 생성하며 용접 후 청소가 거의 필요 없습니다. 주철과 단철 용접은 달성하기 매우 어렵지만, 경험 많은 용접공이 TIG로 할 수 있습니다. 또한 이종 금속(알루미늄과 스테인리스강 등) 접합도 가능합니다.

강철에 사용할 때 TIG 용접은 스틱 용접이나 MIG 용접보다 더 느리고 비쌀 수 있습니다. 이 규칙의 유일한 실제 예외는 얇은 섹션을 사용하여 고품질 용접을 만들 때입니다. 그리고 유사 금속 용접 시에도 TIG 용접은 사용되는 전류뿐만 아니라 압력과 타이밍을 신중하게 제어해야 합니다.

스틱 용접

스틱 용접은 차폐 금속 아크 용접(SMAW)이라고도 하며 또 다른 아크 용접 공정입니다. 그것을 다르게 만드는 것은 소모성 필러 메탈 로드를 전극으로 사용하는 것입니다. 이 로드를 용접봉이라고 부르며, 플럭스와 차폐를 지원하는 재료로 코팅되어 있습니다. 용접봉의 베어 메탈 끝은 절연 핸들이 있는 전극 홀더 내에 클램핑됩니다. 전극 홀더 자체는 전원 공급 장치에 연결됩니다.

스틱 용접에 사용되는 장비는 휴대 가능하고 저비용이어서 현장 용접 작업에 이상적입니다. MIG와 TIG 용접과 달리 용접 지점에서 페인트나 부식을 제거할 필요가 없습니다. 스틱 용접은 바람이나 온도가 영향을 주지 않을 만큼 충분히 큰 아크를 생성합니다. 스틱 용접은 실내, 실외, 통풍이 잘 되는 구역, 밀폐된 공간 등 사용할 수 있는 위치 측면에서도 매우 유연합니다. 이는 현장 수리에 이상적입니다.

스틱 용접의 주요 단점은 소모성 로드 사용에 있습니다. 공정 중 로드를 교체해야 하므로 스틱 용접이 시간이 많이 걸릴 수 있습니다. 전극 길이가 용접 공정 동안 변하기 때문에 로드 저항도 변합니다. 이는 차례로 전류 변화를 초래하여 과열과 조기 용융을 유발할 수 있습니다. 특히 새 봉을 사용할 때 그렇습니다.

관여된 열은 금속이 얼마나 얇을 수 있는지에 제한을 둡니다(보통 18게이지보다 얇지 않음). 마지막으로 슬래그와 스패터 생성으로 인해 페인트나 추가 용접 전에 용접 표면을 청소해야 합니다.

마찰 용접

마찰 용접(FRW)은 MIG, TIG, 스틱 용접과 달리 고상 용접 공정입니다. 고상 용접 공정에서 두 베이스 금속 사이에 야금학적 결합이 생성됩니다. 녹임 없이 말입니다. 마찰 용접은 특히 마찰열과 압력을 결합하여 결합을 달성합니다.

대부분의 경우 한 부품을 다른 부품에 대해 회전시키면서 높은 축방향 힘으로 접촉시킵니다. 그러한 높은 힘 하에서의 상대 운동은 마찰을 유도합니다. 그 마찰은 두 표면 사이에 강한 야금학적 결합을 형성할 만큼 충분한 열을 생성합니다.

회전 마찰 용접을 사용할 때 공작물 선택이 제한됩니다: 최소한 한 공작물은 튜브나 파이프 같은 원통형 모양이어야 합니다. 반면 선형 마찰 용접은 회전 운동 대신 왕복 운동을 사용하여 필요한 마찰과 열을 생성합니다. 선형 운동 사용은 최소한 한 공작물이 원통형이어야 한다는 요구사항을 제거합니다.

마찰 용접은 TIG, MIG, 스틱 용접이 용접 심으로 접촉을 제한하는 것과 달리 전체 인터페이스 접촉을 달성할 수 있습니다. 마찰 용접은 이종 금속 용접도 훨씬 쉽게 만듭니다. 또한 플럭스, 차폐, 필러 메탈이 필요하지 않으며, 올바르게 수행되면 기공 없는 견고한 용접을 생성합니다.

마찰 용접의 단점 중 하나는 두 부품이 결합된 곳에서 필연적으로 플래시 재료가 발생한다는 것입니다. 최종 어셈블리에서 이를 제거하려면 터닝 작업이 필요합니다. 플래시의 존재는 공작물의 원래 길이 일부를 잃게 됨을 의미합니다. 이 손실을 쉽게 추정하여 설계 프로세스 초기에 고려할 수 있습니다.

또한 마찰 용접으로 달성되는 더 높은 품질의 용접은 선반과 유사한 크고 강력한 장비를 필요로 합니다. 이로 인해 마찰 용접 장비는 MIG, TIG, 스틱 용접처럼 휴대 가능하지 않습니다.

흔한 용접 이슈

유압 구성 요소와 장비는 고압에서 작동하므로 견고한 용접이 필수적입니다. 용접이 올바르게 수행되지 않으면 극도로 위험할 수 있습니다. 이 맥락에서 두 가지 고려사항은 용접 결함, 변형, 잔류 응력입니다.

용접 결함에는 다음이 포함될 수 있습니다:

• 불완전한 융합
• 공동(cavities)
• 균열
• 관통 부족(융합이 조인트 뿌리에 도달하지 않음)
• 융합 부족(융합이 조인트 단면 전체에서 달성되지 않음)
• 개재물(비금속 입자가 용접에 갇힘)
• 과도한 스패터
• 불량 용접 프로파일

이러한 결함이 없는 용접을 달성하려면 훈련과 경험이 필요하며, 결과는 용접공이 사용한 공정에 크게 의존합니다.

용접에서 또 다른 주요 관심사는 두 이종 금속 접합입니다. MIG, TIG, 스틱 용접을 사용할 때는 냉각 시 변형과 잔류 응력을 피하기 위해 상대적 열전도율과 팽창을 고려해야 합니다. 예를 들어 용접 어셈블리 전체에 걸친 수축이 발생할 수 있으며, 이는 맞대기 용접(끝에서 끝으로 용접)에서 특히 흔합니다. 이 수축은 냉각 시 발생하며 휨과 잔류 응력으로 이어질 수 있습니다. 사실, 국부적 열 이슈와 용접 부품의 기하학 때문에 유사 금속 사용 시에도 이는 발생할 수 있습니다.

전문 용접공은 잔류 응력과 변형 가능성을 최소화하기 위해 어떤 조치를 취해야 할지 알고 있습니다. 열 싱크를 사용하여 열을 채널링하거나, 용접 공정 중 부품 움직임을 제약하는 용접 지그, 잔류 응력을 최소화하고 변형을 제거하는 응력 제거 열처리 등 다양한 접근법이 있습니다.

인증된 용접공은 강한 용접을 결함 없이 달성하거나 두 이종 금속 간 효과적인 용접을 달성하기 위해 올바른 용접 공정 파라미터(속도, 전류, 필러 메탈 양, 차폐 가스)를 선택하는 지식과 경험을 가집니다.

결론

귀사 유압 애플리케이션이 MIG, TIG, 스틱, 마찰 용접 중 무엇을 요구하든, 실제 용접 공정은 종종 전문가에게 맡기는 것이 최선입니다. 용접에는 사용된 금속과 두께를 넘어 많은 변수가 수반됩니다. 결함 없는 강한 용접이나 두 이종 금속 간 효과적인 용접을 달성하려면 귀사 유압 장비를 위해 인증되고 경험 많은 용접공이 필요합니다.

MAC Hydraulics

MAC Hydraulics에서는 인증된 용접공들이 자신의 작업에 큰 자부심을 가집니다. 그들은 용접 영역을 준비하고 용접을 수행할 뿐만 아니라, 프로젝트에 가장 적절한 공정을 선택하고 다중 비파괴 시험 방법을 통해 용접 무결성을 검증합니다. MAC Hydraulics의 경험 많은 용접공들은 가장 어렵고 복잡한 제작과 수리를 위해 스테인리스강, 탄소강, 심지어 주철도 다룰 수 있습니다. 오늘 문의하십시오 당사 용접 서비스에 대해 더 알아보십시오!