10mm 두께의 중형 판재 T형 접합부 맞대기 용접을 위한 레이저 아크 복합 용접 기술 연구

조선 산업은 국가의 중요한 핵심 산업입니다. 이 산업에서 접합 용접은 중요한 공정이며, 그중 T형 접합부가 약 70%를 차지합니다. 전통적인 T형 접합부는 일반적으로 아크 용접을 사용하지만, 이 방법은 접합 형상의 부정확성, 낮은 용접 효율, 넓은 열영향부, 비교적 얕은 용접 깊이 등의 문제점을 안고 있습니다. 레이저-전기 아크 복합 용접 기술은 높은 에너지 밀도로 인해 많은 주목을 받고 있습니다. 이 기술은 낮은 열 입력, 빠른 용접 속도, 넓은 용접 깊이, 좁은 열영향부, 작은 용접 변형 등의 장점을 가지고 있습니다. 레이저-전기 아크 복합 용접 기술을 T형 접합부에 적용하면 효율적이고 미려한 결과를 얻을 수 있으며, 용접 변형이 적고 용접부의 기계적 특성이 더욱 우수해집니다.

레이저 아크 복합 용접 기술

용접 공정:

가공물 세척: 용접 과정에서 산화막이나 얼룩이 용접부에 침투할 수 있으므로, 용접 효과에 지장을 주지 않도록 조립 전에 앵글 그라인더로 용접부 표면의 산화막을 제거하고, 가공물 표면의 기름때를 제거하기 위해 무수 에탄올로 세척 및 건조합니다.

공작물 고정: 특수 설계된 고정 장치를 사용하여 두 공작물을 90° 각도로 조립하여 실험용 공작물을 만듭니다. 두 시험판은 각각 평판과 수직판이라고 합니다.

홈 형태: T형 접합부에 홈이 없으면 용접부에 언더컷 결함이 발생하지 않아 가공 비용을 절감하고 생산 효율을 향상시킬 수 있습니다. 하지만 홈이 있으면 홈이 있는 용접부는 충전 공간이 추가로 생겨 언더컷이 발생합니다.

레이저 빔 및 패널 경사각: 레이저 빔과 패널 사이의 각도는 용접 깊이에 영향을 미칩니다. 적절한 경사각을 사용하면 용접 깊이가 더 깊어져 패널과 웨브가 용접 뿌리 부분에서 잘 융합될 수 있습니다.

공정 변수: 레이저 출력: 9kW; 와이어 공급 속도: 10m/min; 용접 속도: 70cm/min; 또한, 측면 가스 분사량과 가스 유량도 용접 공정에 영향을 미칩니다.

레이저-전기 아크 복합 용접 기술이 T형 접합부에 미치는 영향:

(1) 용접 품질: 레이저-전기 아크 복합 용접 기술은 높은 에너지 밀도를 제공하여 용접 공정을 더욱 깊고 집중적으로 만듭니다. 이는 용접부의 깊은 침투를 달성하는 데 도움이 되어 용접 품질과 강도를 향상시킵니다. T형 접합부의 경우 용접 품질은 전체 구조의 강도와 안정성에 직접적인 영향을 미칩니다.

(2) 높은 효율성과 정확성: 레이저-전기 아크 복합 용접 기술은 높은 효율성과 정밀한 제어라는 특징을 가지고 있습니다. T형 접합부 용접에서 용접 속도의 높은 효율성과 정밀한 용접 제어는 용접 품질의 일관성을 보장하면서 생산 효율을 향상시킬 수 있습니다.

(3) 열영향부 감소: 레이저 용접의 높은 에너지 밀도는 용접 과정에서 가열되는 영역인 열영향부를 감소시키는 데 도움이 됩니다. 열영향부를 줄이면 재료의 열변형을 줄일 수 있으므로 접합부의 기하학적 정확도를 향상시킬 수 있습니다.

(4) 용접 형상 제어: 이 용접 기술은 용접 형상을 더욱 정밀하게 제어할 수 있으므로 가로보와 세로보의 연결부를 더욱 정밀하게 제어할 수 있어 용접 형상이 설계 요구 사항을 충족하도록 보장합니다.

요약하자면, 레이저-전기 아크 복합 용접 기술은 T형 접합부 제조에 유리하며, 용접 품질과 가공 효율을 향상시키고 열영향부를 줄일 수 있어 엔지니어링 제조 분야에서 널리 사용되고 있습니다.


게시 시간: 2025년 5월 30일