"용접은 판금 부품 제작에서 중요한 역할을 합니다. 용접 기술과 의도한 재료를 선택하는 데 사소한 부주의가 있으면 조인트가 약해지고 예산에 추가 비용이 추가되어 부품 제작 프로젝트 시간이 늘어나고 전반적인 생산성과 수익성에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다."
용접 결함 거대한 관람차든 작은 공작물이든 크기에 상관없이 구조물에 위험을 초래할 수 있습니다. 판금 용접. 이들 나쁜 용접 부적절한 용접으로 인해 발생하며 용접 품질을 손상시킬 수 있습니다. 모든 불연속성이 반드시 결함인 것은 아니지만 검사자가 볼 수 있을 만큼 큰 경우 결함으로 간주됩니다. 용접공은 낭비를 최소화하고 최상의 최적 용접을 얻기 위해 이러한 불완전성을 피하려고 합니다. 용접은 거부되어서는 안 됩니다. 용접공은 다양한 용접 불연속성, 그 원인과 이를 예방하는 방법에 대해 설명합니다.
블로그 게시글은 CNC가 무엇인지 명확하게 설명하고 있습니다. 가공 결함 무엇이고 어떻게 피할 수 있는지 알아보세요.
결함을 예방하는 것이 왜 중요한가요?
용접 불량, 예를 들어 고온 용접이나 저온 용접, 주조 시 용융 불량, 또는 불량 용접은 생산 중단 시간을 크게 늘리고 부품 재작업을 초래합니다. 따라서 다양한 용접 불량의 종류, 원인, 그리고 금속 변형을 방지하기 위한 예방 조치를 이해하는 것은 고품질 부품이나 제품을 생산하는 데 도움이 될 수 있습니다.
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용접 결함이란?
용접 결함이 닫힘
용접 결함은 용접 조인트를 약화시키는 불완전하거나 부정확한 용접으로, 따라서 바람직하지 않습니다. 이러한 결함은 용접 제품의 전반적인 품질에 영향을 미치기 때문에 용접 공정에서 허용되지 않습니다. 치수 기준으로 용접 결함은 두 가지 범주로 분류할 수 있습니다. 첫 번째 유형은 심도 드로잉 결함, 용접이 올바른 크기가 아닐 때 발생합니다. 두 번째 유형은 재료 불완전성으로, 용접 재료가 완벽하지 않다는 사실을 말합니다. 가능한 원인으로는 잘못된 용접 기술, 부적절한 재료 선택, 미숙련 용접공 또는 용접 속도, 전류, 전압과 같은 잘못된 용접 설정이 있습니다. 특정 용접 불완전성을 처리하는 방법은 발견된 결함에 따라 다릅니다. 일부는 즉시 수정할 수 있지만, 다른 일부는 부품을 다시 용접해야 하고 다시 프로세스를 통과해야 할 수 있습니다.
용접 결함은 일반적으로 두 가지 유형으로 분류됩니다. 용접 내부에 존재하는 내부 결함과 용접 표면에 존재하는 외부 결함입니다. 따라서 이러한 분류와 그 원인을 이해하는 것은 용접 조인트의 성능을 개선하는 데 필수적입니다.
일반적인 용접 결함 유형
용접 결함은 금속 내에서 발생하는 위치에 따라 표면 결함과 표면 하부 결함으로 분류할 수 있습니다.
1. 외부용접결함
이러한 결함은 용접 조인트 표면에 나타납니다. 육안으로 또는 자기 입자 검사(MPI)나 염료 침투 검사(DPI)와 같은 기술로 종종 감지할 수 있습니다. 가장 흔한 외부 용접 결함에는 균열, 언더컷, 오버랩, 기공 및 스패터가 포함됩니다.
2. 내부용접 결함
내부 결함은 재료 표면에 보이지 않습니다. 오히려 재료 내부에 존재합니다. 초음파 검사(UT) 또는 방사선 검사(RT)와 같은 방법을 사용하여 이러한 결함을 식별합니다. 내부 용접 결함의 예로는 슬래그 포함물, 불완전한 침투 및 불완전한 융합이 있습니다. 용접 구조물의 품질을 보장하려면 이러한 결함을 식별하는 것이 필수적입니다.
첫 번째 외부 용접 결함에 대해 논의해 보겠습니다.
용접 과정에서 일반적으로 발생하는 몇 가지 일반적인 결함은 다음과 같습니다.
언더컷
언더컷
언더컷은 용접 가장자리를 따라 있는 좁은 홈으로, 주로 높은 아크 전압과 이동 속도로 인해 발생합니다. 이는 용접을 통해 접합되는 부품의 기계적 강도를 감소시킵니다.
예방
- 용접 속도는 필요한 열 입력량을 달성하도록 조정해야 합니다.
- 필러 물질의 적절한 증착을 위해 적절한 크기의 전극을 사용해야 합니다.
- 아크 길이와 전압 설정을 조정하세요.
- 같은 이유로 홈의 깊이를 줄이기 위해 여러 번 가공하는 것도 가능합니다.
- 적절한 비드 형성을 보장하기 위해 토치 각도는 섭씨 30도에서 45도 사이로 유지되어야 합니다. 이러한 예방 조치는 용접을 강화하고 내구성 있는 조인트의 언더컷 위험을 줄입니다.
균열
용접 균열
용접 균열은 조인트 강도에 영향을 미치는 심각한 결함입니다. 부품 표면의 어느 곳에서나 발생할 수 있으며 종종 두 가지 형태로 분류됩니다.
- 핫 크랙: 이러한 균열은 온도가 섭씨 10,000도까지 상승할 때 나타납니다. 이들은 보통 보이지 않으며 현미경이 필요한데, 이는 이들이 매우 작아서 육안으로는 볼 수 없기 때문입니다.
- 콜드 크랙: 뜨거운 균열은 용접 중에 발생하는 반면, 차가운 균열은 용접 후, 일반적으로 부품의 응고 단계에서 발생합니다. 나쁜 결함 나타나기까지 몇 시간 또는 며칠이 걸릴 수 있습니다.
균열 형성을 방지하려면 다음과 같은 예방 조치를 고려하세요.
- 용접 부위의 갑작스러운 담금질이나 온도 상승을 방지하려면 제어된 냉각을 사용하십시오.
- 열응력을 줄이려면 실제로 필요한 온도까지 관절을 가열합니다.
- 용접 매개변수를 적절한 전류 레벨과 이동 속도로 설정하고, 이를 충분히 낮게 유지하세요.
- 융기 또는 움푹 들어간 패턴을 만들려면 다음을 사용하세요. 엠보싱 공정 최적의 구조적 무결성과 강도를 위해.
- 접합부를 올바르게 설계하여 응력이 용접부 전체에 균일하게 분산되도록 합니다.
- 또한 기본 금속과 정확히 일치하도록 합금의 구성이 균일한 적합한 필러 재료를 사용해야 합니다.
- 위에 설명한 조치는 용접부에서 균열이 발생할 가능성을 최소화하고 용접부의 강도와 수명을 보장하는 데 도움이 될 수 있습니다.
튐
용접 얼룩
스패터는 일반적으로 MIG 용접에서 나타납니다. 이는 용융 금속이 근처 표면에 달라붙어 의도한 부분의 미적 측면에만 영향을 미치고 구조적 강도에는 영향을 미치지 않는 것을 말합니다.
튀김이 생기는 것을 방지하려면 다음 주의사항을 고려하세요.
- 첫째, 용접하기 전에 기본 금속을 깨끗이 청소합니다.
- 적절한 가스 차폐 장치를 사용하여 절단을 발생시킵니다.
- 특정 소재에 맞게 용접 전류나 전류를 조정합니다.
- 부품에 튀김이 형성되는 것을 최소화하려면 용접하는 동안 짧은 아크 길이를 유지하세요.
- 보다 원활한 용접을 위해 급전선 막힘을 정기적으로 점검하고 청소하세요.
용접 오버랩
용접 오버랩
용접 오버랩은 용접 가장자리의 필러 재료가 금속과 적절하게 결합되지 않고 용접 풀이 필요한 영역을 넘어 확장되는 상태입니다. 이로 인해 용접 금속이 90도 미만의 각도로 형성됩니다.
오버랩의 원인
- 부적절한 용접 공정
- 용접 중 전극의 방향과 각도가 다름
- 대형 전극 활용
- 높은 용접 전류 또는 과도한 열 입력
중복으로 인한 테이크업 방지
- 아크 길이가 편리하게 위치하도록 올바른 용접 기술을 선택하세요.
- 용접 과정에서 전극이 동일한 각도로 장착되어 있는지 확인하세요.
- 크기가 큰 전극은 피하세요.
- 가능한 한 평평한 자세에서 용접 공정을 수행하는 것이 중요합니다.
- 풀 흐름을 제어하려면 열 입력이나 용접 전류를 줄이십시오.
이러한 요소를 사용하면 용접 겹침 가능성을 줄이고 결과적으로 용접의 강도와 내구성을 향상시킬 수 있습니다.
기공 용접 결함
용접 기공 용접 부위에 가스가 기포 형태로 형성되는 것은 흔히 발생하는 문제입니다. 이는 용접 강도와 품질을 저하시킵니다. 용접 금속이 외부 환경과 접촉하면서 수증기나 수소와 같은 가스를 포집하게 됩니다.
다공성 용접을 방지하기 위한 몇 가지 유용한 팁은 다음과 같습니다.
- 용접하기 전에 용접 표면의 오염물질을 제거하세요.
- 가스가 더 쉽게 방출되도록 용접 과정을 가속화합니다.
- 가스 유량계가 적절한 보호 가스 흐름을 허용하도록 제대로 설정되어 있는지 확인하세요.
- 또한, 접합이 잘 되도록 모재가 깨끗하고 용접 준비가 되어 있어야 합니다.
- 습기로 인한 문제가 발생하지 않도록 용접 전에 접합부에 습기가 없는지 확인하는 것이 중요합니다.
- 적절한 보호가 제공되도록 보호 가스의 흐름을 최적 수준으로 조절합니다.
- 용접 표면에 기공이 생기지 않도록 전류량을 너무 높게 설정하지 마세요.
- 수행할 용접 작업에 가장 적합한 전극 합금을 선택하세요.
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내부 용접 불연속성에 대해 논의해 보자
일반적으로 용접 중에 나타나는 일반적인 내부 용접 결함은 다음과 같습니다.
슬래그 포함물
슬래그 함유물
내포물은 슬래그와 같은 입자로, 용접 표면에 갇히면 용접 강도에 해로울 수 있습니다. 일반적으로, 이는 높은 전류 밀도로 인해 스틱 용접 및 아크 용접 공정에서 발생합니다.
포함물을 예방하려면 다음과 같은 예방적 조치를 시도해 보세요.
- 용접하기 전에 기본 금속을 적절히 청소하고 준비하는 것이 필수적입니다.
- 낮은 암페어를 설정하지 마세요.
- 재료의 흐름을 향상시키고 불순물이 형성될 가능성을 최소화하기 위해 용접부를 천천히 식히세요.
- 용접 과정 내내 토치 각도가 최적의 상태인지 확인하세요.
- 용접재료에 슬래그가 생길 가능성을 줄이려면 안정적이고 적당히 용접하세요.
불완전한 침투
불완전한 침투
불완전한 관통은 용접 비드가 맞대기 접합부에서 판의 두께를 적절히 관통하지 못할 때 자주 발생합니다. 이러한 결함은 약한 금속 접합부 또는 용접부를 초래합니다.
불완전한 침투를 방지하려면 아래의 용접 팁을 고려하세요.
- 적절한 조인트 유형을 선택하고 용접 전에 조인트가 올바르게 정렬되었는지 확인하세요.
- 용접 이동 속도를 낮추어 용접부가 재료 속으로 더 깊이 침투할 수 있도록 합니다.
- 프로젝트에 필요한 용접 요건에 맞는 전극 크기를 선택하세요.
- 적절한 용접을 보장하기 위해 맞대기 접합용 V 홈은 측면을 60~70도로 경사지게 만들어야 합니다.
불완전한 융합
불완전한 융합은 용접 금속과 기본 금속이 제대로 결합되지 않거나 용접 층이 잘 결합되지 않을 때 발생합니다. 이는 다중 패스 용접에서 아래 용접의 양쪽에서 필러 재료가 기본 금속과 결합되지 않을 때 발생할 수 있습니다.
불완전한 융합을 방지하려면 아래 언급된 사항을 따르세요.
- 또한 기본 금속을 적절히 세척하여 불순물이 없는지 확인하는 것도 중요합니다.
- 작업에 맞는 전극 크기를 선택하세요.
- 전극에 적합한 합금을 사용해야 합니다.
- 용접하는 동안 절단 토치를 너무 많이 움직이거나 흔들지 마십시오.
- 적절한 아크 길이를 유지하여 일부 재료가 올바르게 융합되지 않는 것을 방지하세요.
- 금속이 적절히 융합될 수 있도록 용접 전류량을 유지하세요.
용접 불연속성과 용접 결함의 구별
용접 불연속성은 부적절한 용접 관행이나 절차로 인해 용접물에 발생하는 결함입니다. 이러한 편차는 용접 비드의 크기, 모양 및 품질에 영향을 미칠 수 있으며 내부 또는 외부 결함으로 나타날 수 있습니다.
용접 결함과 대조적으로:
- 품질 관리 부서에서 용접을 완전히 불합격으로 판정하면 해당 용접은 용접 불연속성이 됩니다.
- 불연속성은 현장 테스트를 통과할 수 있지만 결함은 통과할 수 없습니다.
- 불연속성은 어느 정도 허용될 수 있지만, 결함은 수정되거나 제품이 폐기됩니다.
- 불연속성은 일반적으로 제조 허용 한도 내에 있는 반면, 결함은 허용 한도 내에 있지 않습니다.
그러므로 효율적인 기술을 사용한 검사는 용접 공정에서 매우 중요합니다.
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최종 생각
용접 결함은 단순히 외관상의 문제만이 아닙니다. 일반적으로 품질을 저하시키고 사고를 유발할 수 있습니다. 적절한 용접 작업 없이는 이러한 문제를 해결할 수 없습니다. 용접 서비스용접 작업에는 사고나 심지어 사망 사고의 위험이 매우 높습니다. 본 논문에서는 용접공과 최종 사용자를 보호하기 위해 필요한 용접 절차에 대해 논의할 것입니다. 첨단 기술과 숙련도는 결함 발생률을 줄이고 제품의 품질과 안전을 보장하는 데 도움이 됩니다.
자주 묻는 질문
Q1. 재료의 파괴를 수반하지 않는 용접 또는 검사 방법은 무엇입니까?
시각 검사는 내부 용접 결함을 감지하기에 충분하지 않을 수 있으므로 NDT가 중요합니다. 자기 입자 검사(MPI)는 표면 파손 및 작은 결함을 식별하는 데 사용되지만 표면 아래의 불연속성에는 도움이 되지 않습니다. 초음파 검사(UI)는 고주파 음파를 사용하여 용접 위치 안팎의 결함을 감지하는 것을 포함합니다. 또한 방사선 검사(RI) 결함 검사 방법은 감마선 또는 X선을 사용하여 부적절한 용접을 신속하게 검사하고 식별합니다.
Q2. 용접을 식별하는 가장 쉬운 방법은 무엇입니까?
용접 결함을 확인하려면 먼저 용접에 대한 일반적인 평가를 합니다. 잘못된 점이 발견되면 수정하여 작업을 최대한 완벽하게 만드세요.
Q3. 좁은 치수에 대한 정밀하고 정확한 용접을 위해 어떤 절단 공정이 고려됩니까?
CNC 레이저 절단은 특히 정밀성이 필요한 절단 및 용접에 최적의 기술로 간주됩니다. 일반적으로, 레이저 절단 결함 의도한 용도에 레이저 절단기를 사용할 경우 오류가 최소화됩니다.
Q4. 나쁜 용접을 피하기 위해 어떤 조치를 취해야 합니까?
불량 용접이 발생하지 않도록 일정한 속도로 용접하고, 용접 전에 작업물을 청소하고, 용접 과정에서 극성을 잘 다루어야 합니다.
Q5. 공정별 용접 결함에는 어떤 것이 있나요?
용접을 수행하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 일반적으로 사용되는 기술로는 TIG, MIG, 레이저 용접이 있습니다. 이러한 기술은 비교적 더 정확하고 더 자세한 패턴을 복제하는 데 도움이 됩니다. 그럼에도 불구하고 결함이 일반적으로 발생하며, 일반적인 용접 결함으로는 휘스커 넥클리스 균열이 있습니다.