다공성은 용접에서 가장 원치 않는 것 중 하나입니다. 사실 용접공들은 특히 서두를 때 이를 싫어합니다. 왜 그럴까요? 그 이유는 다공성이 용접을 약하게 만들고 균열이 발생하기 쉽기 때문입니다. 하지만 문제는 용접에서 다공성이란 무엇일까요? 다공성의 기본을 이해해야만 다공성을 피할 수 있습니다.
흥미롭게도 다공성은 한 가지 이유 때문에 발생하는 것이 아닙니다. 저는 이 문제가 용접 작업자의 부주의로 인해 더 흔하게 발생한다고 생각합니다. 예를 들어 용접자가 용접 전에 용접 부위를 청소하지 않으면 이 문제가 더 흔하게 발생합니다. 이 글에서는 다공성의 원인과 주요 예방 조치를 포함하여 다공성에 대한 모든 것을 설명하겠습니다.
용접에서 다공성이란 무엇인가요?
이전 글에서 저는 용접의 기초. 그러나 이 글에서는 일반적인 문제(다공성)에 대해 자세히 설명합니다. 용접사는 용접 작업 중 이 문제에 직면하게 됩니다. 용접 및 납땜 공정.
다공성 문제는 금속 조각에 용접이 이루어질 때 발생합니다. 이는 용접 표면에 가스로 채워진 작은 기공(구멍) 또는 기포가 존재하는 것을 말합니다. 이러한 작은 구멍은 용접을 보기 흉하게 만들고(매끄럽지 않게) 용접을 약화시킵니다. 결과적으로 용접에 균열이 생기기 쉽고 품질이 빠르게 저하됩니다.
다공성에는 여러 유형이 있습니다. 이러한 유형은 용접에 영향을 미치는 방식이 서로 다릅니다. 예를 들어, 표면 다공성은 용접 표면에 작은 구멍이나 기포를 일으킵니다. 이러한 기공은 육안으로 볼 수 있습니다. 용접공은 일반적으로 기포가 표면에 보이면 기포를 연마합니다.
반면에 일부 표면 하부 다공성은 다른 방식으로 용접에 영향을 미칩니다. 이러한 유형에서는 용접 표면 내부에 작은 구멍이나 기포가 존재합니다. 눈에 보이지 않기 때문에 오랫동안 남아 있습니다. 결국 용접부의 손상이나 균열을 유발합니다. 다른 유형의 다공성은 다음과 같습니다:
- 구덩이 다공성
- 클러스터 다공성
- 균일한 다공성
- 웜홀 다공성
다공성 문제가 용접에 정말 나쁜가요? 대답은 '예'입니다! 용접부에 존재하는 기공이나 구멍은 용접부를 약화시키고 시간이 지남에 따라 열화시킵니다. 또한 작은 구멍이 몇 개이거나 여러 개가 모여 있으면 용접부가 보기 좋지 않게 보입니다. 따라서 용접사는 이러한 다공성 문제를 최소화하기 위해 노력합니다. 이러한 문제가 발생하면 용접의 수명을 보장하기 위해 즉시 수정합니다.
용접에서 다공성의 원인
앞서 언급했듯이 다공성은 주로 용접부 내에 가스로 채워진 기포가 남아 있는 것이 특징입니다. 그렇죠? 이러한 기포는 나중에 기공 또는 작은 구멍으로 변하여 용접을 약화시킵니다. 그러나 피할 수 있는 몇 가지 더 많은 이유가 다공성의 원인이 됩니다. 아래 섹션에서는 용접에서 다공성의 주요 원인에 대해 설명합니다.
1- 모재 금속의 불결함
용접하는 부품이 깨끗하게 세척되지 않아 오염 물질이 묻어 있는 경우가 있습니다. 이러한 오염 물질에는 먼지, 그리스, 기름 및 기타 이물질이 포함됩니다. 용접하는 동안 이러한 오염 물질은 연소됩니다. 그 결과 용접 중에 용융된 재료 내부에 갇혀 있던 일부 가스가 방출됩니다.
이러한 가스에는 수소, 산소, 이산화탄소 등이 포함됩니다. 이러한 갇힌 가스는 용접 내부에 기포와 공동을 만듭니다. 하지만 모재를 청소하기 전에 용접이 문제는 쉽게 예방할 수 있습니다. 오염 물질이 없는 경우 용접 내부에 가스가 갇히지 않습니다.
빠른 하이라이트: 용접하기 전에 금속베이스를 청소하지 않았다면 용접공의 실수일 가능성이 높습니다. 사실 저는 용접공의 실수를 범죄라고 생각합니다. 고객인 경우 용접을 시작하기 전에 용접기에게 용접 부위를 청소하도록 상기시킬 수 있습니다. 이렇게 하면 그렇지 않았을 때 발생할 수 있는 다공성 문제가 발생하지 않습니다.
2- 부적절한 차폐 가스
용접에서 보호 가스는 중요한 역할을 합니다. 그렇죠? 이러한 가스는 TIG 및 MIG를 포함한 거의 모든 용접 기술에 사용됩니다. 용접 공정 중 공기 오염을 방지하고 용접을 안전하게 만듭니다. 하지만 이 보호 가스가 균일하게 공급되지 않으면 용접부에 다공성이 발생할 수 있습니다. 많은 양의 보호 가스를 공급한다고 가정해 보겠습니다.
이로 인해 용접 중에 용융된 재료에 차폐 가스가 유입됩니다. 이 가스는 용접 내부에 갇혀 나중에 다공성을 유발합니다. 마찬가지로 보호 가스 압력이 너무 낮으면 부적절합니다. 따라서 이러한 가스는 산소 또는 질소와 반응하여 혼합물을 생성합니다. 이 혼합 가스는 용접 중에 사용되면 다공성을 유발합니다.
3- 표면 코팅(페인트)
표면 코팅은 다음 분야에서 인기가 있습니다. 현대적인 제작. 그렇죠? 부품이나 물체의 녹과 부식을 방지하는 데 도움이 됩니다. 거의 모든 제조업체는 더 오래 지속되도록 페인트를 얇게 도장합니다. 하지만 특정 부품에 용접이 필요한 경우 동일한 페인트 코팅은 심각한 위험을 초래할 수 있습니다. 어떻게? 부품이 용접되면 페인트가 열에 노출됩니다.
그 결과 일부 화학물질과 가스가 연소되어 방출됩니다. 대표적인 예로는 이산화탄소와 수소가 있습니다. 이러한 가스는 빠져나갈 수 없으므로 용접 풀 내부에 남아 있습니다. 용접이 응고되면 이러한 가스가 기포를 형성하여 용접 품질에 영향을 줄 수 있습니다. 도장된 부품을 용접하는 경우 부품에서 도장층을 제거해야 합니다. 이렇게 하면 다공성 문제를 방지할 수 있습니다.
4- 수분 및 습도
습기와 습도 모두 용접 중 다공성을 유발할 수 있습니다. 때로는 용접하는 금속 조각에 습기가 있을 수 있습니다. 용접하는 동안 금속 조각에 존재하는 수분은 수소 가스로 변합니다. 따라서 수소는 빠져나가지 못하고 용접 풀 내부에 남아있게 됩니다.
용접이 응고되면 이 수소는 용접 내부에 남아 있습니다. 가스로 채워진 이 기포는 용접 품질에 영향을 미칩니다. 기포가 표면에 있으면 연마할 수 있습니다. 그러나 용접 내부에 있으면 나중에 파열되어 작은 구멍이 생깁니다. 이러한 구멍이나 공동은 용접을 매우 약하게 만들고 응력에 노출되면 용접이 깨지기 쉽습니다.
5- 용접 기술(고전류) 및 야금학적 요인
흥미롭게도 용접 기술도 중요한 역할을 합니다. 용접사가 경험이 많으면 일반적으로 다공성 문제가 발생하지 않으며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 저는 균형 잡힌 속도로 용접하는 것을 권장합니다. 용접 속도가 너무 낮거나 너무 높으면 다공성 문제가 발생할 수 있습니다.
또한 용접 전류도 주의가 필요한 또 다른 요소입니다. 용접 전류가 너무 높으면 용접 풀이 끓는 물과 같이 매우 뜨거워집니다. 이로 인해 가스가 빠져나가지 못하고 용접부 내부에 갇히게 됩니다. 또한 낮은 용접 전류도 용접 공정에 영향을 미칩니다.
개별 금속의 특성을 어떻게 잊을 수 있을까요? 일부 금속은 다른 금속보다 용접하기 쉽습니다. 예를 들어 알루미늄과 마그네슘은 가스를 흡수합니다. 이렇게 흡수된 가스는 나중에 다공성 문제를 일으킬 수 있습니다. 따라서 용접하기 전에 금속의 특성에 주의를 기울여야 합니다. 따라서 민감한 금속을 용접할 때는 몇 가지 사전 용접 기술을 따라야 합니다.
다공성을 수정하는 방법? 수정
용접부에 다공성이 있는 부품이 있나요? 다공성은 용접의 품질과 전반적인 강도에 큰 영향을 미칠 수 있으므로 유감스러운 일입니다. 하지만 다공성 문제를 해결하고도 부품을 계속 사용할 수 있습니다.
이를 위해서는 먼저 다공성이 있는 용접 부분을 제거해야 합니다. 용접 표면에 기포가 올라오는 것이 보이나요? 그렇다면 그라인더를 사용하여 이 거품을 조심스럽게 갈아내야 합니다. 기포가 제거되면 더 이상 기공이나 구멍이 생기지 않을 가능성이 높습니다. 기포가 있던 자리에 작은 구멍이 없다면 다공성 문제가 해결된 것입니다.
그러나 어떤 경우에는 여전히 모공과 구멍이 있거나 기포가 보일 수 있습니다. 구멍, 작은 구멍 또는 작은 공기 주머니가 보이는 부분을 잘라냅니다. 더 이상 구멍이 보이지 않을 때까지 계속 자릅니다. 이 지점이 다공성 문제가 끝나는 지점입니다. 그런 다음 해당 부분을 청소하고 적절한 주의를 기울여 다시 다공성 문제가 발생하지 않도록 부품을 재용접하면 됩니다.
표면 아래에 다공성이 있는 경우 어떻게 해야 하나요? 이러한 경우 일반적으로 모공이나 구멍은 보이지 않습니다. 그렇죠? 이러한 경우 용접사는 초음파 또는 X-레이 테스트를 사용하여 표면을 검사합니다. 이를 통해 용접 내부에 다공성이 존재하는 정확한 위치를 알 수 있습니다. 용접공은 영향을 받는 부분 전체를 절단하고 다시 용접합니다. 이렇게 하면 용접이 더 오래 지속되고 균열이 생기지 않습니다.
용접 시 다공성을 방지하는 방법은?
다공성 결함은 실제로 존재하며 용접에 심각한 문제를 일으킬 수 있습니다. 그렇죠? 하지만 반드시 고려해야 할 몇 가지 예방 조치가 있습니다. 아래 섹션에서는 이러한 용접 문제를 예방하기 위한 몇 가지 팁을 제공합니다.
1- 용접 시작 전 준비
먼저 용접을 시작하기 전에 준비할 시간을 가져야 합니다. 준비에는 (용접할) 부품을 청소하고 올바른 용접 기술을 선택하는 것이 포함됩니다. 또한 용접기를 적절히 조정하는 것도 포함됩니다. 세척된 금속은 용접 시 다공성 문제가 발생할 가능성이 적습니다. 마찬가지로 열과 전압과 같은 올바른 용접 매개변수를 선택하면 이 문제를 예방할 수 있습니다. 고전류 용접은 용접 위험의 주요 원인이라는 점을 기억하세요.
2- 건식 전극 및 필러 와이어 사용
습기가 있거나 젖은 전극, 필러 와이어 또는 금속 조각은 절대 사용해서는 안 됩니다. 용접 중에 수분이 수소 가스로 변할 수 있다는 점을 기억하세요. 이 가스는 나중에 용접부 내부에 갇혀 다공성을 유발할 수 있습니다. 마른 전극과 금속 조각을 사용하여 튼튼한 용접을 만드세요. 금속 조각에 약간의 수분이 있나요? 용접하기 전에 마른 오븐에 넣어 수분을 모두 제거하고 100% 건조 상태를 유지하는 것이 좋습니다.
3- 표면 코팅이 있는 경우 제거하기
앞서 말했듯이 페인트는 연소하면 가스를 방출합니다. 이러한 가스는 용접 중에 빠져나가지 못하고 용접 풀 안에 갇혀 있습니다. 용융된 용접물이 굳으면 이러한 가스는 재료 내에서 기포의 형태로 용접물의 일부가 됩니다. 이러한 기포는 용접의 강도와 품질에 영향을 미칩니다. 따라서 용접 프로세스를 시작하기 전에 표면 코팅을 제거해야 합니다. 표면 코팅을 제거하면 특히 조인트에 용접을 할 때 상당한 차이가 있습니다.
4- 균형 잡힌 차폐 가스
차폐 가스는 다음을 포함한 모든 용접 기술에 유용합니다. 레이저 및 TIG 시술. 그러나 이러한 가스가 매우 높거나 낮은 압력으로 방출되면 용접에 문제를 일으킬 수 있습니다. 예를 들어, 압력이 너무 높으면 용접 표면에 길쭉한 구멍(웜홀)이 생길 수 있습니다. 마찬가지로 너무 낮은 압력의 보호 가스를 사용하면 용접부가 공기 오염에 노출될 수 있습니다. 용접 중에는 다공성 결함을 방지하기 위해 보호 가스의 균형을 유지해야 합니다.
5- 머티리얼의 동작을 무시하지 않기
용접 과정에서 재료 특성에 주의를 기울이는 것이 좋습니다. 각 재료는 열에 노출되었을 때 다르게 행동한다는 점을 기억하세요. 예를 들어 알루미늄은 용접 중에 가스를 흡수할 수 있으며 다른 재료보다 다공성이 발생하기 쉽습니다. 따라서 재료의 특성을 이해한 다음 올바른 기술을 사용하여 용접을 해야 합니다. 다음은 다양한 소재의 용접 용이성을 보여주는 표입니다:
| 재료 | 용접의 용이성 | 다공성 가능성 |
| 연강 | 쉬운 | 낮음 |
| 스테인리스 스틸 | 보통 | Medium |
| 알루미늄 | 어려움 | 높음 |
| 마그네슘 | 어려움 | 높음 |
| 주철 | 매우 어려움 | 높음 |
| 니켈 합금 | 보통 | Medium |
| 티타늄 | 어려움 | 높음 |
자주 묻는 질문
다공성 결함이란 무엇인가요?
다공성은 용접 풀 내부에 가스가 갇혀서 발생하는 심각한 문제입니다. 이는 용접 표면이나 용접 지점 내부에 작은 구멍이나 공동을 유발합니다. 이는 용접을 약하게 만들고 균열과 성능 저하를 초래할 수 있습니다.
용접에서 다공성을 감지하는 방법은 무엇입니까?
용접 표면을 검사하여 다공성을 감지할 수 있습니다. 작은 구멍, 기포 또는 공동이 보이면 용접에 다공성이 있음을 나타내며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 다공성이 발견되면 이를 제거하여 용접이 오래 지속되고 내구성을 유지할 수 있도록 조치를 취하세요.
용접부의 다공성을 어떻게 복구하나요?
다공성 수리는 까다로운 작업입니다. 기포를 갈아서 기공과 구멍이 있는 용접 부분을 제거해야 합니다. 그 후에는 표면을 다시 용접하여 장기적으로 더 튼튼하게 유지해야 합니다.
다공성은 용접 공정에 매우 나쁜가요?
네. 다공성은 용접에 매우 좋지 않습니다. 용접을 매우 약하게 만들고 (시각적인 관점에서) 보기 좋지 않게 만듭니다. 다공성이 있는 용접은 응력에 노출되면 손상됩니다. 실제로 응력에 노출되지 않고 제대로 관리하지 않으면 용접에 균열이 생길 수도 있습니다. 수명을 위해 관리가 필요하다면 용접은 의미가 없습니다.
결론
다공성은 심각한 문제이며 일반적으로 용접 부주의로 인해 발생합니다. 용접을 부주의하게 수행하면 용접부에 작은 기포가 남게 됩니다. 이러한 기포는 때때로 터져 작은 기공이나 작은 구멍으로 이어집니다.
이러한 구멍은 서로 밀집되어 있거나 일정한 간격을 두고 있을 수 있습니다. 용접자가 올바른 용접 에티켓을 준수하면 이 문제를 피할 수 있습니다. 다공성은 용접을 약화시킬 뿐만 아니라 시각적 매력에도 영향을 미친다는 점을 기억하세요. 이 글에서는 다공성의 기본 사항과 그 원인, 더 나은 용접을 위해 다공성을 예방할 수 있는 방법에 대해 설명했습니다.