서브머지드 아크 용접(SAW)이란 무엇입니까? 👨‍🏭


소개

서브머지드 아크는 소모성 전극을 사용한 전기 아크 용접 과정으로, 전극과 별도로 추가된 플럭스가 연소되어 발생하는 생성물에 의해 전기 아크 및 용접 풀이 환경으로부터 보호됩니다. 전극으로 사용할 수 있습니다: 단선, 관형 와이어 또는 테이프.

프로세스의 세부 사항

수중 아크 용접(SAW)은 베어 전극(또는 여러 전극)과 모재 사이에 설정된 전기 아크(또는 아크)로 금속을 가열 및 용융하여 금속을 결합합니다.
아크는 플럭스로 알려진 가용성 입상 재료 층에 의해 잠겨 있습니다(덮어 있음). 따라서 용융 영역은 줄 효과(즉, 열) 및 전기 아크에 의해 혼합됩니다.

자동 장치는 전극 끝이 용융 플럭스 수조에 지속적으로 담그는 방식으로 편리한 속도로 전극(또는 전극)을 공급합니다.

공작물에 대한 용접 헤드의 움직임은 용접 풀을 단계적으로 진행시키며, 용접 풀은 항상 용융 플럭스와 불순물에 의해 형성되는 슬래그로 덮이고 보호됩니다. 아래 그림은 이 과정을 보여줍니다.
이 과정에서 용접공이나 용접 작업자는 헬멧이나 보호 마스크를 착용할 필요가 없습니다. 용접 작업자는 흐름을 통해 전기 아크를 볼 수 없으며 코스를 잃었을 때 아크 위치를 올바르게 잡는 데 어려움을 겪습니다. 이 문제를 피하기 위해 장비에는 가이드를 위한 간단한 가이드 장치(기계 또는 라이트)가 있어야 합니다.

프로세스의 장점:
  • 고품질 용접.
  • 매우 높은 증착 속도 및 이동 속도.
  • 용접 아크가 보이지 않아 보호 요구 사항이 최소화됩니다.
  • 연기가 거의 또는 전혀 없습니다.
  • 여러 전선을 사용할 수 있습니다(선택 사항).
서브머지드 아크 용접 공정은 또한 광범위한 두께와 대부분의 강, 페라이트계 및 오스테나이트계(예: 탄소강 및 스테인리스강)를 용접합니다.

서브머지드 아크 용접 공정의 유용성은 예를 들어 압력 용기, 탱크, 대구경 파이프 및 빔과 같은 두꺼운 강판의 용접입니다.

땜납에 수소가 유입되지 않도록 건조 및 플럭스 건조 유지에 주의해야 합니다.

사용하지 않은 흐름은 재사용할 수 있지만 기준이 있습니다. 첫 번째는 분명히 융합되지 않았거나 사용되지 않았다는 것입니다. 두 번째는 재사용이 많을수록 습기 오염이 더 많이 발생하기 때문에(예:) 플럭스를 사용할 수 있는 횟수에 제한이 있다는 것입니다.

용접 장비

서브머지드 아크 용접은 일반적으로 자동 프로세스이며 소모품 공급 및 아크 길이가 와이어 또는 리본 피더 및 전원에 의해 제어되는 반자동으로 볼 수 있습니다.
자동 프로세스에서 사전 메커니즘은 부품을 따라 용접 헤드를 이동하고 일반적으로 사용되지 않은 입상 플럭스를 회수하는 시스템입니다. 실린더 유니온 용접에서 용접 헤드는 고정된 상태로 유지되고 어셈블리는 스위블 포지셔너를 통해 이동합니다.
서브머지드 아크 용접의 전원은 다음 중 하나일 수 있습니다.
  • DC 생성기 또는 정류기의 가변 전압.
  • DC 발전기 또는 정류기의 직류 전압.
  • AC 변압기.
현재 추세는 정전압 또는 평면 특성 정류기를 사용하는 것입니다. 이러한 유형의 장비에서 와이어 이송 속도가 증가하면 장비는 용접 전류를 증가시킵니다. 용접 에너지를 변경하려면 전압을 조정해야 합니다.

전원은 높은 작동 전류를 제공합니다. 대부분의 용접은 350~2000A 범위에서 이루어집니다. 직류 용접을 사용하면 용접 패스 모양, 침투 깊이 및 용접 속도를 더 잘 제어할 수 있습니다.

직류 용접은 일반적으로 역극성(전극 양극, DC+)으로 발생합니다. 교류는 자기 블로우(자력으로 인한 정상 경로에서 아크의 편향)를 줄이는 이점이 있습니다.

서브머지드 아크 용접용 플럭스는 또한 용접의 화학적 조성을 변경하고 기계적 특성에 영향을 미칩니다. 플럭스 특성은 코팅된 전극 아크 용접 공정에서 사용되는 코팅과 유사합니다.

다양한 유형의 흐름이 아래에 나열되어 있습니다.
  • 녹은 것;
  • 응집;
  • 기계적으로 혼합.
솔더의 최종 조성은 모재와 전극 및 플럭스 원소의 화학 반응, 플럭스를 통해 첨가되는 합금 원소와 같은 요인에 의해 변경됩니다.
여러 와이어 플럭스 조합을 사용할 수 있는 가능성은 둘 다 개별적이므로 원하는 용접 특성을 달성할 수 있는 큰 유연성을 프로세스에 제공합니다.

공정 제어

다음 관찰은 서브머지드 아크 용접 기술을 마스터하는 데 중요합니다.
  • 전류 강도(I)가 클수록 침투가 커집니다.
  • 전압(V)이 클수록 아크 길이가 길어지고 결과적으로 패스의 폭이 커집니다.
  • 스틱 아웃(전극과 부품 사이의 거리)이 클수록 증착 속도가 빨라집니다.
  • 용접 속도가 높을수록 침투가 낮아지고 통과 폭이 작아집니다.
  • 전극 직경이 작을수록 침투가 커집니다.
  • 직류, 역극성(DC+)은 증착 속도를 낮추고 침투율을 높입니다.

기능 및 용도

서브머지드 아크 용접은 선박 제작, 구조 요소 제작, 압력 용기 등을 포함한 많은 산업 응용 분야에 사용할 수 있습니다. 이 프로세스는 얇은 부분과 두꺼운 부분(5mm에서 최대 200mm 이상)을 용접하는 데 사용할 수 있습니다.

이 공정은 주로 탄소강, 저합금강 및 스테인리스강에 사용됩니다.

모든 금속 및 합금에는 적합하지 않습니다.

이 공정으로 용접할 수 있는 다양한 종류의 비금속이 아래에 나열되어 있습니다.
  • 탄소강 최대 0.29% C.
  • 열처리된 탄소강(표준화 또는 템퍼링 - 템퍼링).
  • 담금질 및 템퍼링된 저합금강은 최대 700Mpa(100,000psi)의 항복 강도를 제공합니다.
  • 크롬-몰리브덴 강(9%Cr에서 1/2% 및 1% Mo에서 1/2%).
  • 오스테나이트계 스테인리스강.
  • 니켈과 니켈 라인.
대부분의 서브머지드 아크 용접은 수평 각도 위치에서 거의 적용하지 않고 평평한 위치에서 수행됩니다. 이 공정으로 만들어진 용접은 일반적으로 우수한 연성, 높은 노치 인성, 낮은 수소, 높은 내식성 및 적어도 모재에서 발견되는 것과 동일한 특성을 포함합니다.

이 공정을 통해 맞대기 용접, 앵글 용접, 플러그 용접을 수행할 수 있을 뿐만 아니라 모재(코팅)에 표면 증착을 수행할 수 있습니다.

열린 루트 맞대기 접합을 용접할 때 구리 접합은 용탕을 지지하는 데 사용됩니다. 구리 조인트 대신 TIG 루트 용접을 사용하여 잠긴 아크의 열을 견딜 수 있습니다.

표면에 원하는 특성(예: 내부식성 또는 내식성)을 제공하기 위한 코팅 용접에서 사용되는 용가재는 일반적으로 테이프입니다. 증착 속도는 반자동 프로세스를 사용하는 경우 5.0kg/h에서 여러 개의 공액 아크가 있는 자동 프로세스를 사용할 때 최대 약 85kg/h까지 다양할 수 있습니다.

개스킷 준비 및 청소

조인트 세척 및 조인트와의 기계 정렬은 서브머지드 아크 용접에서 특히 중요합니다.

세척에 관한 한, 제거되지 않은 잔류 오염은 다공성 및 개재물을 초래할 수 있습니다. 따라서 서브머지드 아크 용접의 경우 코팅된 전극을 사용한 용접에 대한 모든 권장 사항이 우선합니다.
  • 용접할 부품은 가장자리의 양쪽에 최소 20mm의 스트립에 기름, 그리스, 녹, 액체를 관통하여 검사한 잔류물, 가스 예열로 인한 모래 및 그을음이 없어야 하며 자기가 없어야 합니다.
  • 옥시컷의 불규칙성과 슬래그는 최소한 그라인딩으로 제거해야 합니다.
  • 탄소 전극 절단으로 인한 탄소, 슬래그 및 구리 침전물을 제거해야 합니다.
  • 부정확한 기계/조인트 정렬은 뿌리에서 침투 부족 및 융합 부족을 초래합니다. 용접이 매우 제한적인 경우 정렬 불량으로 인해 균열이 발생할 수도 있습니다.
참고: 더러운 부분과 용접할 수 있고 일반적인 오염 결함을 생성하지 않는 플럭스 유형(활성)이 있습니다. 이 흐름의 아이디어는 조인트를 청소할 필요가 없고(시간 낭비) 생산을 보장할 필요가 없다는 것입니다. 그러나 이러한 유형의 플럭스로 용접할 수 있는 최대 두께에는 제한이 있습니다.

프로세스로 인한 불연속성

코팅된 전극을 사용한 용접과 같은 서브머지드 아크 용접에서는 거의 모든 유형의 불연속성이 발생할 수 있습니다(적어도 가장 일반적인 것). 용접 검사관은 다음과 같은 몇 가지 주요 측면에 주의를 기울여야 합니다.

융합 부족

단일 패스 또는 매우 빠른 용접에서 실행되는 두꺼운 비드의 경우, 즉 낮은 용접 에너지의 경우에 발생할 수 있습니다.

침투 부족

앞서 언급했듯이, 침투 부족은 용접할 조인트와 용접 기계의 잘못된 정렬로 인해 발생합니다.

슬래그 포함

다중 패스 용접에서 슬래그 제거가 완벽하지 않을 때 발생할 수 있습니다. 이 작업이 더 어려운 영역이 있음을 염두에 두고 모든 슬래그가 제거되도록 주의해야 합니다. 패스 사이 영역과 패스와 모재에서 실행되는 모따기 면 사이 영역이 있습니다.

언더컷

용접이 빠르게 진행되고 전류가 매우 높을 때 서브머지드 아크 용접에서 약간의 빈도로 발생합니다.

다공성

기계의 고속 진행과 용접부의 급속 냉각을 주요 원인으로 하여 자주 발생합니다. 이들은 슬래그 아래에 갇힌 기포입니다. 입자화(미세분 감소) 또는 유동 구성을 변경하여 다공성을 제거할 수 있습니다.

다공성을 피하는 다른 방법은 조인트의 적절한 청소, 기계의 전진 속도 감소, 탈산소 함량이 높고 적절한 흐름 높이가 있는 와이어 사용입니다.

금이 가다

서브머지드 아크 용접에서는 고온 또는 저온에서 균열이 발생할 수 있습니다. 작업자가 완벽한 분화구 충전 기술을 가지고 있지 않는 한 분화구 균열은 일반적으로 서브머지드 아크 용접에서 발생합니다.

실제로 우리는 부록 플레이트(런온 및 런오프 탭)를 사용하여 실제로 용접되는 부품에서 용접 작업의 시작과 끝을 멀리 이동합니다.
에지 크랙 및 루트 크랙은 용접 작업 후 일정 시간이 지나면 종종 발생하며 이 경우 수소에 의한 것입니다. 종종 원인은 스트림의 습기입니다.

이중 압연, 비금속 슬래브 및 뚜껑

서브머지드 아크 용접 시 균열이 발생할 수 있습니다. 이러한 불연속성은 용접 금속에 균열을 일으키는 경향이 있는 노치 형태로 나타납니다. 높은 용접 응력과 관련된 이중 적층은 층간 균열을 유발할 수 있습니다.

개인 보호를 위한 조건

서브머지드 아크(플럭스 아래에 있기 때문에 보이지 않음) 용접은 일반적으로 다른 전기 아크 용접 공정에서 흔히 볼 수 있는 연기, 돌출 및 기타 불편 없이 수행됩니다.

따라서 보안경 외에 마스크 및 기타 보호 장비가 필요하지 않습니다. 커버리지 흐름 없이 호가 우연히 시작되는 경우 눈부심을 방지하기 위해 어둡게 해야 합니다.

서브머지드 아크 용접은 유독 가스와 가스를 생성할 수 있습니다. 특히 밀폐된 지역의 경우 용접 장소가 적절하게 환기되도록 하는 것이 항상 권장됩니다.

작업자 및 용접 장비 작동에 관련된 다른 사람들은 제조업체의 작동 지침을 숙지해야 합니다. 사용 설명서에 포함된 예방 정보에 특별한 주의를 기울여야 합니다.

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