알루미늄 가스 용접이란?

옥시아세틸렌 및 옥시수소 용접 공정은 알루미늄 및 알루미늄 합금의 가스 용접에 가장 일반적으로 사용됩니다. 수소는 아세틸렌과 같은 팁을 사용하여 산소와 함께 연소될 수 있습니다. 그러나 온도가 더 낮고 더 큰 팁 크기가 필요합니다.

아세틸렌과 산소가 정확한 비율로 혼합되어 점화되면 화염은 화씨 6300도(섭씨 3482도)의 온도에 도달합니다. 이것은 모든 상업용 금속을 완전히 녹여서 결합할 금속이 실제로 함께 흐르면서 기계적 압력이나 망치질의 완전한 결합을 형성할 만큼 충분히 강렬합니다.

매우 얇은 재료를 제외하고는 솔기를 약간 강화하기 위해 일반적으로 선재 형태의 여분의 금속이 용융 금속에 추가됩니다. 용접이 제대로 이루어지면 접착이 이루어지는 부분이 모재 자체만큼 강해집니다.

산소-아세틸렌 화염으로 용접할 수 있는 금속에는 철, 강철, 주철, 구리, 황동, 알루미늄, 청동이 포함되며 많은 합금이 용접될 수 있습니다. 옥시 아세틸렌 화염은 금속 절단, 케이스 경화 및 어닐링에도 사용됩니다.

 

용접 준비 및 처리

용접 전 모재 청소

알루미늄을 용접할 때는 항상 좋은 청소 방법이 중요합니다. 용접에 필요한 청결도 및 금속 준비 수준은 원하는 용접 품질 수준에 따라 다릅니다. AWS D1.2와 같은 제조 코드의 용접 품질 요구 사항을 충족하기 위해 제작이 필요한 경우 용접 전 적절한 준비가 중요합니다.

고품질 용접은 강철보다 알루미늄에서 달성하기가 훨씬 더 어렵습니다. 알루미늄은 강철보다 융합 부족, 침투 부족 및 다공성과 같은 품질 문제를 일으킬 가능성이 훨씬 더 큽니다.

알루미늄의 거친 산화물 표면 필름은 융합 문제가 부족할 수 있으므로 제어해야 합니다. 알루미늄의 높은 열전도율은 침투 문제를 일으킬 수 있습니다. 용융 알루미늄에서 수소의 높은 용해도는 다공성 문제를 일으킬 수 있으며 용접 전에 모든 수분과 탄화수소를 제거해야 합니다.

알루미늄의 산화피막 두께를 조절하고 과도한 수분으로 인한 수화를 방지해야 합니다.

 

금속 보관 및 용접 접합 준비 – 해야 할 일과 하지 말아야 할 일

보관
▷ 모든 용접 와이어와 모재는 온도 변동이 가장 적은 건조한 장소에 보관하십시오.
▷ 용접 와이어는 건조하고 가열된 실내 또는 캐비닛에 보관하는 것이 좋습니다.
▷ 수분 응축 및 수분 오염 흡수를 최소화하기 위해 금속을 수직으로 보관하십시오.
▷ 레이어 사이.
▷ 용접 24시간 전에 모든 필러와 모재를 용접 영역으로 가져와서 사용할 수 있도록 합니다.
▷ 실온에 오도록.
▷ 용접 와이어는 항상 덮어 두십시오.

공통 준비
▷ 바닥이나 얼룩이 묻은 표면을 남기는 방법을 사용하지 마십시오. 예를 들어 원형 톱 표면은 다음과 같습니다.
▷ 밴드 톱질한 표면이 융해 부족을 초래할 수 있는 번진 표면을 남기는 동안 용접 가능
▷ 용접하기 전에 번진 금속을 제거하기 위해 제출해야 합니다. 거친 디스크 그라인더를 사용하는 것이 좋습니다.
▷ 그러나 가능하면 어떤 종류의 그라인더도 사용하지 마십시오.
▷ 가능하면 접합 준비 금속 가공 과정에서 윤활제를 사용하지 마십시오.
▷ 염소계 용제는 용접 부위에서 유독 가스를 생성할 수 있으므로 사용하지 마십시오.
▷ 산소 연료 가스 절단, 탄소 아크 절단 또는 가우징 공정 또는 산소 연료 화염을 사용하여 예열하지 마십시오.
▷ 이러한 과정은 열 영향 부위를 손상시키고 산화막의 성장과 수화를 촉진합니다.
▷ 플라즈마 아크 절단 및 가우징 및 레이저 절단을 사용합니다.
▷ 2xxx, 6xxx 및 7xxx 시리즈 합금에서 플라즈마 아크 및 레이저 절단 모서리를 기계적으로 제거합니다. 그만큼
이 합금의 녹은 가장자리는 해로운 응고 균열과 열 영향 영역을 포함합니다.
▷ 절단면에서 최소 1/8인치의 금속을 제거하십시오.
▷ 조립 전에 조인트를 준비하고 청소하십시오. 솔벤트로 표면을 탈지하십시오.
▷ 헝겊이나 종이 타월과 같은 깨끗한 천을 사용하여 용접 조인트를 솔벤트 청소하고 건조시킵니다.
▷ 용접 조인트를 청소할 때 헝겊을 사용하지 말고 조인트를 불어내기 위해 압축 공기를 사용하지 마십시오.
▷ 압축 공기에는 수분과 오일 오염 물질이 포함되어 있습니다.
▷ 솔벤트 세척 후에만 조인트를 스테인리스 스틸 와이어 브러시로 사용하십시오. 내장재 청소 전 와이어 브러싱 금속 표면의 탄화수소 및 기타 오염 물질.
▷ 스테인레스 스틸 와이어 브러시는 에칭된 모든 금속입니다. 에칭의 부산물 잔류물은 반드시 용접 전에 제거하십시오.
▷ 모든 와이어 브러시와 절단 도구를 자주 청소하십시오.

 

용접 백킹

임시 백킹 스트립은 일반적으로 구리, 양극 산화 알루미늄, 스테인리스 스틸 또는 다양한 세라믹 재료로 만들어집니다. 그들은 침투를 제어하는 ​​데 사용되며 용접 후에 제거됩니다. 받침 재료가 용접 웅덩이에 녹지 않도록 주의해야 합니다.

영구 백킹 스트립은 항상 용접되는 모재와 동일한 합금으로 만들어집니다. 백킹 스트립 제거 요구 사항은 AWS D1.2를 참조하십시오. 일반적으로 임시 지지재를 사용할 때는 루트 개구부가 사용되지 않습니다. 루트 개구부는 일반적으로 영구 지지 재료를 사용할 때 사용됩니다.

 

예열 및 통과간 온도

예열은 두께가 다른 모재를 용접할 때 단면 크기의 열 영향을 줄이는 데 사용할 수 있습니다. 열처리 가능한 비금속 및 3% 이상의 Mg를 함유하는 5xxx 비금속은 15분 이상 250°F(121°C) 이상의 패스 간 온도 및 예열을 해서는 안 됩니다.

 

용접 후 열처리 및 시효

열처리 가능한 알루미늄 합금이 용접되면 열 영향부에서 상당한 양의 기계적 특성이 손실됩니다. 용접되는 모재가 -T4 템퍼에 있는 경우 용접 후 노화에 의해 용접 후 원래 강도의 많은 부분을 회복할 수 있습니다.

모재가 -T6 템퍼로 용접되는 경우 용접 후 용체화 열처리 및 시효화하여 -T6 템퍼로 복원할 수 있습니다. 용접에 어떤 용가재를 사용하느냐에 따라 용접 후 열처리 및 노화가 문제를 일으킬 수 있습니다.

용가재가 모재와 같은 방식으로 열처리 및 시효에 반응하지 않는 경우 용접 조인트는 모재보다 낮은 기계적 특성을 나타낼 수 있습니다. 용접 자체의 응력 집중으로 인해 이는 바람직한 조건이 아닙니다.
따라서 용접 후 열처리 및 시효가 수행되는 경우 선택되는 용가재가 중요합니다.

 

 

알루미늄 가스 용접 공정

용접할 재료가 적절하게 준비되고 플럭스화되고 예열된 후, 플럭스가 녹을 때까지 화염이 시작점 위로 작은 원을 그리며 통과합니다. 필러는 3~4초 간격으로 발가락 표면을 가로질러 긁어서 필러 로드가 매번 화염에서 빠져나오도록 해야 합니다.

긁는 동작은 알루미늄을 과열시키지 않고 용접을 시작할 때를 나타냅니다. 필러 로드를 적용하기 전에 모재를 녹여야 합니다. 포핸드 용접은 화염이 용접될 부분을 예열하기 때문에 일반적으로 알루미늄 용접에 가장 좋은 것으로 간주됩니다. 얇은 알루미늄을 용접할 때 전진 외에 토치 이동이 거의 필요하지 않습니다.

3/16인치(4.8mm) 두께와 더 두꺼운 재료의 경우 토치를 부드럽게 측면으로 움직여야 합니다. 이것은 용접부의 전체 폭에 걸쳐 용접 금속을 분배합니다. 부드럽게 앞뒤로 움직이면 플럭스가 산화물을 제거하는 데 도움이 됩니다.

용접봉은 주기적으로 용접 웅덩이에 담그고 앞으로 나아가면서 웅덩이에서 빼내야 합니다. 이 스트리핑 공정은 웅덩이를 닫고 다공성을 방지하며 플럭스가 산화막을 제거하는 데 도움이 됩니다.

 

용접 규칙

참고: 다음 절차는 보다 기술적인 특성과 다양한 수소 가용성으로 인해 옥시 아세틸렌에 대한 것입니다.

규칙은 간단합니다. 그들을 따르거나 실패하십시오!

▷ 산소통을 완전히 열어 상부 패킹을 안착시킨 다음, 아세틸렌을 분해하기만 하면 됩니다. 조절기를 각각 2~5파운드의 동일한 압력으로 설정하고 더 작은 팁에는 더 낮은 압력이 필요합니다.
▷ 강철에 사용되는 것보다 한 크기 큰 토치 팁을 선택합니다. 즉, 0.040 강판에 대해 00(이중 ought) 팁을 선택하는 경우 .040 알루미늄 시트에 대해 0 팁으로 이동합니다.
▷ 기름기가 있으면 솔벤트, 래커 시너로 재료를 청소하십시오. 또는 알코올. 용접 직전에 스테인리스 브러시로 양쪽을 문지릅니다.
▷ 로드(또는 와이어) 또는 부품 중 하나를 플럭스하거나, 극단적인 경우에는 둘 모두를 플럭스하십시오. 플럭스는 2/3의 물 또는 알코올과 1/3이 혼합되는 흰색 분말입니다.
▷ 눈 보호, 적절한 환기, 연기로부터 머리를 보호하는 것과 같은 안전 예방 조치가 권장됩니다.
▷ 용접할 합금에 적합한 용가재를 선택하십시오. 일반적인 용접 가능한 항공기 합금 판금.

속이 빈 플럭스가 채워진 막대는 몇 년 전에 출시되었지만 의심스러운 합금을 제외하고는 스스로 깔끔하게 분할되어 접합부의 가장자리를 서로 연결하지 않고 쌓아 올리는 지속적인 나쁜 습관이 있었습니다.

 

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