용접 조인트 : 정의, 유형, 장단점

용접 조인트란?

용접 조인트(welding joint)는 두 개 이상의 금속 또는 플라스틱 조각이 결합된 지점 또는 가장자리입니다. 특정 형상에 따라 두 개 이상의 공작물(금속 또는 플라스틱)을 용접하여 형성됩니다.

 

엉덩이, 코너, 가장자리, 무릎, 티 : 미국 용접 협회에 의해 언급 관절의 다섯 가지 유형이 있습니다. 이러한 구성에는 실제 용접이 발생할 수 있는 조인트에 다양한 구성이 있을 수 있습니다.

 

용접은 인내심, 세부 사항에 대한 눈, 창의성이 필요한 복잡한 공예품입니다. 성공적으로 작업을 수행하려면 용접기는 용접 조인트 유형을 포함하는 업계에서 사용되는 다양한 기술과 관행에 대한 심층적인 이해를 가져야 합니다.

 

용어 "용접 조인트 디자인"은 금속 부품이 서로 결합되거나 정렬되는 방식을 나타냅니다. 각 조인트의 설계는 완성된 용접의 품질과 비용에 영향을 미칩니다. 용접 작업에 가장 적합한 조인트 설계를 선택하려면 특별한 주의와 기술이 필요합니다.

 

용접 조인트 유형

AWS에따르면 업계에서 일반적으로 사용되는 5가지 기본 용접 조인트 유형이 있습니다.

▷ 엉덩이 관절

▷ 티 조인트

▷ 코너 조인트

▷ 랩 조인트

▷ 에지 조인트

▷ 용접 조인트 유형

 

 

1. 엉덩이 조인트 용접

엉덩이 조인트는 두 조각의 금속이 같은 평면에 합쳐지고 각 금속의 측면이 용접에 의해 결합되는 관절입니다. 엉덩이 용접은 구조 및 배관 시스템의 제조에 사용되는 조인트의 가장 일반적인 유형입니다. 그것은 준비하는 것은 매우 쉽고 당신이 원하는 결과를 얻기 위해 적용 할 수있는 많은 다른 변형이있다.

 

엉덩이 용접은 각각 다른 목적을 제공하는 다른 방법으로 만들어집니다. 다른 요소는 홈의 모양, 레이어링 및 간격의 너비입니다. 다음은 엉덩이 용접 조인트의 몇 가지 전형적인 예입니다.

▷ 정사각형

▷ 단일 베벨

▷ 더블 벨

▷ 싱글 J

▷ 더블 J

▷ 싱글 V

▷ 더블 V

▷ 싱글 U

▷ 더블 U 홈

 

용접 과정에서 용융되는 금속 표면의 영역을 페이잉 표면이라고 합니다. 페이잉 표면은 용접 전에 모양을 형성하여 가장자리 준비라고 하는 용접강도를 높일 수 있습니다. 에지 제제는 엉덩이 조인트의 양 멤버에 동일할 수 있거나, 또는 각 면은 다르게 형성될 수 있다.

 

용접을 위해 페이잉 표면을 준비하는 이유는 다음과 같습니다. 

▷ 코드 및 표준

▷ 금속

▷ 더 깊은 용접 침투

▷ 매끄러운 외관

▷ 강도 증가

경우에 따라 홈에 대해 정확한 크기, 모양 및 각도를 지정할 수 있습니다. 정확한 치수가 주어지지 않으면 필요한 크기로 홈을 만들 수 있습니다. 그러나, 더 넓은 홈, 더 많은 용접을 완료 하는 데 필요한 기억 하는 것이 중요 합니다.

 

금속이 두꺼워지면 사운드 용접을 보장하기 위해 조인트 디자인을 변경해야 합니다. 얇은 섹션에서는 사각형 엉덩이 조인트를 사용하여 전체 침투 용접을 만들 수 있습니다. 두꺼운 플레이트 나 파이프에 용접 할 때, 용접기는 종종 사용되는 홈의 어떤 유형없이 100 % 침투를 얻을 수 없습니다.

 

엉덩이 관절에 관해서, 일반적으로 발생 하는 결함 통해 굽기 포함 될 수 있습니다., 다공성, 균열, 또는 불완전 한 침투. 그러나 용접 변수를 수정하여 이러한 변수를 피할 수 있습니다.

 

 

2. 티 조인트 용접

티 용접 조인트는 두 조각이 90° 각도로 교차할 때 형성됩니다. 이렇게 하면 'T' 모양의 플레이트 또는 구성 요소 중앙에 가장자리가 함께 모이게 됩니다. 티 조인트는 필렛 용접의 일종으로 간주되며 튜브 또는 파이프가 베이스 플레이트에 용접될 때도 형성될 수 있습니다.

 

이러한 유형의 용접을 사용하면 용접 의 지붕에 효과적인 침투가 항상 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 티 조인트를 만드는 데 사용할 수 있는 용접 스타일은 몇 가지 있습니다.

▷ 플러그 용접

▷ 슬롯 용접

▷ 베벨 그루브 용접

▷ 필렛 용접

▷ J-홈 용접

▷ 용융 용접

▷ 플레어 베벨-홈 용접

티 조인트는 일반적으로 기본 금속이 두껍고 양쪽에 용접이 조인트가 지원해야하는 부하를 견딜 수 없다면 홈으로 준비되지 않습니다. 티 조인트로 발생하는 일반적인 결함은 관절에 의해 경험 제한으로 인해 발생하는 라멜라 찢어입니다. 이를 방지하기 위해 용접공은 종종 조인트 기형을 방지하기 위해 스토퍼를 배치합니다.

 

 

3. 코너 조인트 용접

코너 조인트는 티 용접 조인트와 유사합니다. 그러나, 차이점은 금속이 배치되는 위치입니다. 티 조인트에서는 중간에 배치되는 반면 코너 조인트는 'L' 모양을 형성하는 열린 방식으로 '코너'에서 만나게 됩니다.

 

이러한 유형의 조인트(joints)는 프레임, 상자 및 기타 응용 분야의 구성과 같이 판금 산업에서 가장 흔합니다. 아래 다이어그램에서 볼 수 있듯이 외부 코너 조인트에 V-groove(A)를 형성하거나 사각형 엉덩이 조인트(B)를 형성하는 두 가지 방법이 있습니다.

 

코너 조인트 생성에 사용되는 스타일은 V-홈, J-홈, U-홈, 스팟, 가장자리, 필렛, 코너 플랜지, 벨 그루브, 플레어 V-홈, 사각형 홈 또는 엉덩이를 포함한다.

 

 

4. 랩 조인트 용접

랩 용접 조인트는 본질적으로 엉덩이 조인트의 수정된 버전입니다. 두 조각의 금속이 서로 겹치는 패턴에 배치될 때 형성됩니다. 그들은 가장 일반적으로 함께 서로 다른 두께와 두 조각에 가입하는 데 사용됩니다. 용접은 한쪽 또는 양쪽에서 만들 수 있습니다.

 

무릎 조인트는 두꺼운 재료에 거의 사용되지 않으며 일반적으로 판금에 사용됩니다. 이러한 유형의 용접 조인트에 대한 잠재적인 단점은 겹치는 재료로 인한 라멜라 찢어지거나 부식되는 것을 포함합니다. 그러나 다른 것과 마찬가지로 올바른 기술을 사용하고 필요에 따라 변수를 수정하여 이를 방지할 수 있습니다.

 

 

5. 에지 조인트 용접

엣지 조인트에서 금속 표면이 함께 배치되어 가장자리가 균일합니다. 하나 또는 두 플레이트는 비스듬히 구부려서 형성될 수 있다.

 

용접 조인트의 목적은 응력이 분산되도록 부품을 함께 결합하는 것입니다. 용접 된 조인트에서 응력을 유발하는 힘은 아래 이미지에서 볼 수 있듯이 인장, 압축, 굽힘, 비틀림 및 전단입니다.

 

이러한 힘을 견딜 수 있는 용접 조인트의 능력은 조인트 설계와 용접 무결성 모두에 따라 달라집니다. 일부 관절은 특정 유형의 힘을 다른 관절보다 더 잘 견딜 수 있습니다.

 

조인트 설계의 선택에 큰 영향을 미치는 용접 공정. 각 용접 프로세스에는 성능에 영향을 주는 특성이 있습니다. 이동 속도, 침투속도, 증착속도 및 열 입력도 일부 조인트 설계에 사용되는 용접에 영향을 미칩니다. 다음 스타일은 가장자리 조인트에 적용할 수 있습니다.

▷ U-그루브

▷ V-그루브

▷ J-그루브

▷ 코너 플랜지

▷ 베벨 그루브

▷ 스퀘어 홈

▷ 에지 플랜지

겹치는 부품으로 인해 이러한 유형의 관절은 부식되기 쉽습니다. 용접공은 슬래그 포함, 융합 부족 및 다공성과 같은 다른 결함을 염두에 두어야하며, 이는 또한 발생할 수 있습니다.

 

용접 조인트의 장점

용접 된 조인트는 영구 조인트입니다.

원칙적으로 영구 조인트는 관절 부품을 손상시키지 않고 해체하는 것을 허용하지 않습니다. 이를 통해 관절 구성요소를 고장이나 누설 없이 제자리에 보관할 수 있습니다.

우수한 관절 강도.

사운드 용접 조인트의 강도는 상위 부품의 강도와 유사합니다. 결국 더. 엄지 손가락의 규칙으로, 용접 된 조인트의 강도는 100 %로 간주됩니다.

누출 방지 결합.

용접 된 조인트용접이 제대로 수행될 때 절대적으로 누출 방지 접합을 제공합니다.

상위 부품에 구멍을 뚫을 필요가 없습니다.

리벳 조인트(또 다른 영구 조인트 프로세스)의 경우, 구멍은 부모 구성 요소의 강도를 크게 감소시키는 부모 구성 요소를 드릴링해야 합니다. 에지 제제(필러 금속으로 영구적으로 채워져 실제 강도가 감소되지 않도록)를 제외하고 용접 된 조인트에 대한 부모 부품에 이러한 구멍을 드릴 필요가 없습니다.

높은 부하 용량.

용접 된 조인트의 강도는 상위 부품의 강도와 유사하므로 용접 된 구성 요소의 하중 베어링 용량은 결합 전후에 변경되지 않습니다.

기계적 특성을 변경할 수 있습니다.

적합한 필러 재료, 보호 가스 및 전극 코팅을 사용하여 용접 비드의 다양한 기계적 특성을 원하는 수준으로 향상시킬 수 있습니다. 용접된 어셈블리가 더 가볍습니다. 리벳 조인트(추가 스트랩, 리벳 등 필요)에 비해 용접된 조인트도 가볍습니다.

다른 모양을 연결할 수 있습니다.

플레이트, 바, 시트 등 다양한 셰이프를 결합할 수 있는 기능은 서로 다른 결합 프로세스 중에서도 용접 공정을 독특하게 만듭니다.

유사한 금속 결합.

필러의 적용 여부에 관계없이 두 개 이상의 유사 금속을 결합할 수도 있습니다. 그러나 이와 유사한 금속 조인에는 추가 주의 사항이 필요합니다.

플라스틱에 가입 할 가능성.

금속 이외에 플라스틱은 다양한 방법으로 용접 할 수 있습니다.

 

용접 조인트단점

야금 속성의 변경.

베이스 플레이트는 높은 온도로 가열된 다음 용접 중에 실온으로 냉각되기 때문에 용접 주위에 야금 변화가 일어선다. 대부분의 경우 이러한 변경은 바람직하지 않습니다.

잔류 응력 생성.

고르지 않은 가열 및 냉각으로 인해 용접 된 구조에서 잔류 응력이 생성됩니다. 이러한 잔여 응력은 용접 된 구조의 부하 베어링 용량을 크게 감소시키기 때문에 일반적으로 바람직하지 않습니다.

구성 요소 왜곡.

고르지 않은 가열 및 냉각은 또한 관절 구조의 왜곡과 관련이 있어 치수 부정확성을 초래하여 부품을 거부합니다.

진동 유지 기능이 좋지 않습니다.

용접된 조인트는 진동하기 쉽기 때문에 진동하에서 장기간 사용하지 못합니다. 이러한 시나리오에서 리벳 관절이 바람직합니다.

검사는 어렵습니다.

용접 된 조인트에 결함이 있는지 확인하는 것은 다소 어려운 작업이며 일반적으로 더 비싼 검사하기 위해 정교한 테스트 방법 (비 파괴 테스트)이 필요합니다.

 

용접 응용

용접은 압력 용기, 교량, 건물 구조, 항공기 및 우주 선박, 철도 코치 및 조선, 자동차, 전기, 전자 및 방위 산업, 파이프 라인 및 철도 선로 및 원자력 설치 이외의 일반 응용 프로그램의 제조에 널리 사용됩니다.

▷ 판금 제조.

▷ 자동차 및 항공기 산업.

▷ 철 및 비철 금속.

▷ 얇은 금속.

 

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