1개의 핵심 SAW 주요 매개변수 및 용접 비드에 미치는 영향
용접 전류, 아크 전압, 이동 속도 및 와이어 직경 등 4가지 주요 변수가 용접 침투, 폭 및 보강을 결정합니다. 모든 매개변수는 별도로 조정하는 대신 좌표적으로 일치해야 합니다.
1.1 용접 전류: 관통에 대한 결정적인 요소
용접 전류는 입열량과 와이어 용융량을 직접적으로 제어합니다. 다른 요소가 고정되면 침투 깊이는 전류에 따라 선형적으로 증가합니다.
낮은 전류: 얕은 침투, 불완전한 뿌리 융합, 불충분한 보강, 높은 슬래그 포함 위험.
적당한 전류: 균일한 침투력과 잘 형성된 비드, 평평한 맞대기 접합에 이상적입니다.
과도한 전류: 매우 깊은 침투, 과도한 강화, 열 영향부(HAZ)의 거친 입자, 심한 열간 균열 경향.
I 홈 및 Y 홈 플레이트의 경우 Y 조인트는 동일한 전류에서 더 깊게 관통하므로 작업자는 번스루를 방지하기 위해 V 홈 두꺼운 플레이트에 대해 적절하게 전류를 낮춰야 합니다.
1.2 아크 전압: 용접 비드 폭 제어
아크 전압은 아크 길이에 해당합니다. 전압이 높을수록 더 넓고 평평한 용접 비드가 생성됩니다. 안정적인 아크 연소를 유지하려면 전압과 전류가 일치해야 합니다.
너무 낮은 전압: 좁고 볼록한 비드, 좁은 용융 풀, 쉬운 내부 고온 균열.
최적의 전압: 용접과 모재 사이의 원활한 전환, 쉬운 슬래그 제거.
과전압: 지나치게 넓은 비드, 얇은 보강재, 양쪽 언더컷, 플럭스 소비 증가.
양산시에는 전류를 고정한 후 판두께에 따라 전압 ±1~2V를 조정합니다.
이동 속도는 침투력과 비드 폭에 반비례합니다. 속도가 빠를수록 총 열 입력이 줄어듭니다. 속도가 느리면 과도한 용융 금속이 축적됩니다.
너무 느린 이동 속도: 대형 용융 풀, 과도한 강화, 가공물의 열 변형, 입자 조대화.
적절한 속도: 균형 잡힌 침투력과 플랫 비드, 안정적인 생산 효율성.
지나치게 빠른 이동 속도: 얕은 침투, 뚜렷한 언더컷, 내부 기공으로 이어지는 급속한 용융 금속 응고.
품질 저하 없이 생산성을 높이려면 이동 속도를 높일 때 전류와 전압을 동시에 높이십시오.
1.4 용접 와이어 직경: 전류 밀도 조정
고정 전류를 사용하면 더 큰 와이어가 전류 밀도를 감소시켜 더 넓지만 더 얕은 용접을 생성합니다. 얇은 와이어는 더 깊은 침투를 위해 더 높은 전류 밀도를 제공합니다.
얇은 판 단일 패스 용접의 경우 번스루(burn-through)를 방지하기 위해 작은 직경의 와이어를 선택하십시오. 후판 다층 용접의 경우 두꺼운 와이어를 사용하여 증착 효율을 높이고 생산주기를 단축합니다.
주요 전기적 매개변수 외에도 접합 홈, 와이어 각도, 공작물 경사 및 플럭스 적층 높이도 최종 용접 형상을 크게 변경합니다.
2.1 맞대기 홈 및 조립 간격
깊고 넓은 그루브는 용접 강화를 낮추면서 효과적인 침투력을 증가시킵니다. 조립 간격이 클수록 침투가 깊어지지만 번스루(burn-through) 위험이 높아집니다.
12~30mm 중간 두께 강철의 경우 간격이 2mm를 초과하면 홈 깊이를 늘리고 이동 속도를 약간 낮추어 완전한 루트 융합을 보장합니다.
2.2 와이어 경사각도(앞/뒤 기울기)
후방 경사(용접 와이어는 진행 방향의 반대 방향으로 기울어짐): 아크는 전면 모재를 예열하고 비드가 더 넓으며 관통력이 더 얕아 박판 미용 용접에 적합합니다.
전방 경사: 아크는 용융 금속을 후방으로 불어넣고, 관통력이 더 깊고, 비드가 좁으며, 두꺼운 판 루트 용접에 널리 사용됩니다.
작업장에서는 심각한 언더컷을 방지하기 위해 뒤로 30° 이상 기울어지는 것을 피해야 합니다.
2.3 작업물 경사(오르막 및 내리막 용접)
오르막 용접(작업물이 이동 중에 위쪽으로 기울어짐): 과도한 철근, 양측 언더컷; 6° 이상의 경사는 비드 모양을 심각하게 손상시키므로 피하십시오.
내리막 용접: 더 평평한 비드, 균일한 융합; 그러나 경사가 14°를 넘으면 침투가 불완전하고 뿌리 공극이 발생합니다.
2.4 플럭스 적층 두께
표준 플럭스 높이 범위는 25~40mm입니다. 소결 플럭스는 융합 플럭스보다 20%~50% 더 두꺼운 적층이 필요합니다.
플럭스가 두꺼울수록 아크 열 복사가 감소하고 침투가 얕아지며 강화력이 높아집니다. 플럭스가 부족하면 아크 누출, 스패터 및 불안정한 연소가 발생합니다.
매개변수 일치는 플럭스 용융 비율, Mn/Si 원소 전달 및 냉각 속도를 변경하여 용접 금속의 인장 강도, 충격 인성 및 균열 저항성을 직접적으로 결정합니다.
높은 용접 전류: 낮은 플럭스 용융 비율, Mn 및 Si 합금 이동 감소; 거친 입자 구조는 저온 충격 인성을 감소시켜 고온 균열 위험을 증가시킵니다.
높은 아크 전압: 플럭스 용융 비율이 높을수록 용접 금속에 더 많은 합금 원소가 들어가 연성이 향상되지만 비드가 너무 넓으면 접합 지지력이 약화됩니다.
빠른 이동 속도: 낮은 총 열 입력, 빠른 냉각, 높은 경도의 용접 영역, 합금강에 냉간 균열이 발생하기 쉽습니다.
느린 이동 속도: 긴 보온 시간, 거친 HAZ 입자, 동적 하중 구조 부품의 피로 저항 감소.
압력 용기 및 교량 강철 SAW 생산의 경우 중간 전류, 중간 전압 및 적당한 이동 속도를 채택하여 합금 함량과 입자 미세함의 균형을 맞춥니다.
일반적인 SAW 결함을 제거하기 위한 4가지 실용적인 매개변수 일치 규칙
대부분의 SAW 결함은 현장 운영자를 위해 요약된 목표 매개변수 교정을 통해 해결할 수 있습니다.
열간 균열(중앙 용접): 전류를 줄이고 전압을 적당히 높이며 홈 형성 계수를 좁힙니다.
불완전한 루트 침투: 전류를 높이고 이동 속도를 낮추며 와이어의 앞쪽 기울기를 채택합니다.
양측 언더컷: 전압을 낮추고 이동 속도를 줄이며 와이어 중심 위치를 조정합니다.
심한 공작물 변형: 이동 속도를 높이고 단일 패스 열 입력을 낮추고 다층 엇갈린 용접을 사용합니다.
낮은 용접 인성: 전류를 적절하게 차단하고 보온 시간을 단축하며 중간 용융 소결 플럭스를 선택합니다.
5 결론
안정적인 서브머지드 아크 용접 품질은 전기 매개변수와 보조 공정 조건의 체계적인 일치에 달려 있습니다. 용접 전류는 침투를 제어하고, 아크 전압은 비드 폭을 형성하고, 이동 속도는 열 입력을 조정하며, 그루브, 와이어 각도 및 플럭스 두께는 보조 조정 요소로 사용됩니다. 합리적인 매개변수 조정을 통해 일반적인 SAW 결함을 90% 이상 제거하고 용접 기계 표시기를 안정화할 수 있습니다.
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