01 무엇이용접 접합부
용접 접합부는 두 개 이상의 공작물을 용접으로 연결한 접합부를 말합니다. 용융 용접 접합부는 고온 열원으로부터 국부적인 가열을 통해 형성됩니다. 그림에서와 같이 용접 접합부는 용융 영역(용접부), 용융선, 열영향부 및 모재 영역으로 구성됩니다.
02 버트 조인트란 무엇인가요?
일반적으로 사용되는 용접 구조는 서로 연결된 두 부품을 동일 평면 또는 접합부 중앙 평면에서 아크 용접하는 접합 방식입니다. 이러한 방식의 특징은 균일한 열 전달, 균일한 힘 전달, 그리고 용접 품질 확보 용이성입니다.
03 무엇이용접 홈
용접부의 침투 깊이와 품질을 확보하고 용접 변형을 줄이기 위해, 용접 부위는 일반적으로 용접 전에 다양한 형상으로 사전 가공됩니다. 용접 홈의 형상은 용접 방법과 용접물의 두께에 따라 적합한 형태가 다릅니다. 일반적인 홈 형상으로는 그림과 같이 I자형, V자형, U자형, 단측 V자형 등이 있습니다.
맞대기 이음의 일반적인 홈 형태
04 맞대기 이음 홈 형태가 미치는 영향레이저 아크 복합 용접
용접 대상물의 두께가 증가함에 따라 중후판(레이저 출력 < 10kW)의 단면 용접 및 양면 성형은 더욱 복잡해집니다. 일반적으로 중후판 용접을 위해서는 적절한 홈 형상 설계나 특정 도킹 간격 확보와 같은 다양한 용접 전략을 적용해야 합니다. 그러나 실제 생산 용접에서 도킹 간격을 확보하면 용접 지그 제작이 더욱 어려워집니다. 따라서 용접 과정에서 홈 설계는 매우 중요합니다. 홈 설계가 적절하지 않으면 용접의 안정성과 효율이 저하되고 용접 불량 발생 위험이 높아집니다.
(1) 홈의 형태는 용접 이음매의 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 적절한 홈 설계는 용접 와이어 금속이 용접 이음매에 완전히 채워지도록 하여 용접 결함 발생을 줄일 수 있습니다.
(2) 홈의 기하학적 모양은 열 전달 방식에 영향을 주어 열을 더 잘 유도하고 더 균일한 가열 및 냉각을 달성하고 열 변형 및 잔류 응력을 방지하는 데 도움이 됩니다.
(3) 홈의 형태는 용접 이음매의 단면 형상에 영향을 미치며 용접 침투 깊이 및 폭과 같은 특정 요구 사항에 더 부합하는 용접 이음매의 단면 형상을 만들어냅니다.
(4) 적절한 홈 형상은 용접의 안정성을 향상시키고 용접 과정에서 발생하는 스패링이나 언더컷 결함과 같은 불안정한 현상을 줄일 수 있습니다.
그림 3에서 볼 수 있듯이, 연구진은 레이저 아크 복합 용접(레이저 출력 4kW)을 사용하여 2층 2패스로 홈을 채울 수 있으며, 이를 통해 용접 효율을 효과적으로 향상시킬 수 있음을 발견했습니다. 3층 레이저 아크 복합 용접(레이저 출력 6kW)을 사용하여 20mm 두께의 MnDR을 결함 없이 용접할 수 있었습니다. 레이저 아크 복합 용접을 사용하여 30mm 두께의 저탄소강을 다층 2패스로 용접했을 때, 용접부의 단면 형상이 안정적이고 양호했습니다. 또한, 연구진은 직사각형 홈의 폭과 Y자형 홈의 각도가 공간적 구속 효과에 상당한 영향을 미친다는 것을 발견했습니다. 직사각형 홈의 폭이≤4mm이고 Y자형 홈의 각도는 다음과 같습니다.≤60 °그림에서 볼 수 있듯이 용접 이음매의 단면 형상은 중앙 균열과 측벽의 홈을 보여줍니다.
용접부 단면 형상에 미치는 홈 형상의 영향
용접부 단면 형상에 미치는 홈 폭 및 각도의 영향
05 요약
홈 형상 선택 시에는 용접 작업 요구 사항, 재료 특성, 레이저 아크 복합 용접 공정의 특성을 종합적으로 고려해야 합니다. 적절한 홈 설계는 용접 효율을 향상시키고 용접 불량 발생 위험을 줄일 수 있습니다. 따라서 홈 형상의 선택 및 설계는 중후판 레이저 아크 복합 용접 전 핵심 요소입니다.
게시 시간: 2023년 11월 8일
