중판 및 후판의 레이저 아크 복합 용접에 대한 맞대기 이음 홈 형태의 영향 원문보기 KCI 원문보기 인용

01 란 무엇인가?용접 조인트

용접 조인트는 두 개 이상의 공작물을 용접으로 연결한 조인트를 말합니다. 융합 용접의 용접 이음부는 고온 열원의 국부 가열에 의해 형성됩니다. 용접 조인트는 그림과 같이 융착부(용접부), 융착선, 열영향부, 모재부로 구성됩니다.

02 엉덩이관절이란?

일반적으로 사용되는 용접 구조는 두 개의 상호 연결된 부품이 조인트의 중간 평면에서 동일한 평면 또는 호에 용접되는 조인트입니다. 특징은 균일한 가열, 균일한 힘, 용접 품질 확보가 용이하다는 것입니다.

03 란 무엇인가?용접 홈

용접 조인트의 관통력과 품질을 보장하고 용접 변형을 줄이기 위해 일반적으로 용접 부품의 조인트는 용접 전에 다양한 형태로 전처리됩니다. 다양한 용접 홈은 다양한 용접 방법과 용접 두께에 적합합니다. 일반적인 홈 형태에는 그림과 같이 I자형, V자형, U자형, 한쪽 V자형 등이 있습니다.

맞대기 조인트의 일반적인 홈 형태

04 맞대기 조인트 그루브 형태가 인체에 미치는 영향레이저 아크 복합 용접

용접된 작업물의 두께가 증가함에 따라 중간 및 두꺼운 판(레이저 출력<10kW)의 단면 용접 및 양면 성형을 달성하는 것이 더 복잡해지는 경우가 많습니다. 일반적으로 중간 및 두꺼운 판을 용접하려면 적절한 홈 형태를 설계하거나 특정 도킹 간격을 확보하는 등 다양한 용접 전략을 채택해야 합니다. 그러나 실제 생산 용접에서는 도킹 간격을 확보하면 용접 치구의 난이도가 높아집니다. 따라서 용접 공정에서는 홈의 설계가 중요합니다. 홈 설계가 합리적이지 않으면 용접의 안정성과 효율성에 부정적인 영향을 미치고 용접 결함의 위험도 높아집니다.

(1) 홈 형태는 용접 이음새의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 적절한 홈 설계를 통해 용접 와이어 금속이 용접 이음새에 완전히 채워져 용접 결함 발생이 줄어듭니다.

(2) 홈의 기하학적 모양은 열이 전달되는 방식에 영향을 미치며, 이는 열을 더 잘 유도하고, 보다 균일한 가열 및 냉각을 달성하며, 열 변형 및 잔류 응력을 방지하는 데 도움이 됩니다.

(3) 홈 형태는 용접 이음매의 단면 형태에 영향을 미치며 용접 침투 깊이 및 폭과 같은 특정 요구 사항에 더 부합하는 용접 이음매의 단면 형태로 이어집니다.

(4) 적절한 홈 형태는 용접 안정성을 향상시키고 용접 공정 중 스플래싱 및 언더컷 결함과 같은 불안정한 현상을 줄일 수 있습니다.

그림 3에서 볼 수 있듯이 연구원들은 레이저 아크 복합 용접(레이저 출력 4kW)을 사용하면 2개의 레이어와 2개의 패스로 홈을 채울 수 있어 용접 효율성이 효과적으로 향상된다는 사실을 발견했습니다. 3층 레이저 아크 복합 용접(레이저 출력 6kW)을 사용하여 20mm 두께의 MnDR 무결함 용접이 달성되었습니다. 레이저 아크 복합용접을 이용하여 30mm 두께의 저탄소강을 다층 및 패스로 용접하였으며, 용접 이음부의 단면 형태가 안정적이고 양호하였다. 또한 연구자들은 직사각형 홈의 폭과 Y자형 홈의 각도가 공간 제약 효과에 중요한 영향을 미친다는 사실을 발견했습니다. 직사각형 홈의 폭이 다음과 같을 때4mm이고 Y자형 홈의 각도는60 °, 용접 이음새의 단면 형태는 그림과 같이 중앙 균열과 측벽 노치를 보여줍니다.

용접 단면 형태에 대한 홈 형태의 영향

용접 단면 형태에 대한 홈 폭과 각도의 영향

05 요약

홈 형태의 선택은 용접 작업의 요구 사항, 재료 특성, 레이저 아크 복합 용접 공정의 특성을 종합적으로 고려해야 합니다. 적절한 홈 설계는 용접 효율성을 향상시키고 용접 결함의 위험을 줄일 수 있습니다. 따라서 중판과 후판의 레이저 아크 복합 용접에 앞서 홈 형태의 선택과 설계가 핵심 요소입니다.


게시 시간: 2023년 11월 8일