스테인리스강의 용접은 다른 재료의 용접과 근본적으로 다릅니다. 그 차이는 스테인리스 스틸의 독특한 화학 성분에서 시작됩니다.
얼마 전 엔지니어링 팀에서 이시아홈 스테인리스 스틸 너트를 탄소강 와이어에 용접할 수 있는지 고객으로부터 질문을 받았습니다. 짧은 대답은 "예, 할 수 있지만 아마 원하지 않을 것입니다."입니다. 대부분의 경우 부식 방지 형태의 와이어가 필요한 경우 금속을 혼합하여 일치시키는 대신 전체 스테인리스 스틸 와이어를 사용하는 것이 가장 좋습니다.
스테인레스 스틸이란 무엇입니까?
의 용접 스테인리스 강 다른 재료와 근본적으로 다릅니다. 그 차이는 스테인리스 스틸의 독특한 화학 성분에서 시작됩니다. 다른 강철과 마찬가지로 스테인리스강은 철과 탄소의 합금입니다. 그러나 스테인리스강은 부식에 강한 합금을 만드는 원소인 크롬이 10.5% 이상 함유되어 있다는 점에서 다릅니다. 스테인레스 스틸 시트, 스테인레스 스틸 플레이트, 스테인레스 스틸 튜브 및 스테인레스 스틸 바를 포함한 다양한 형태의 스테인레스 스틸.
스테인리스강에는 XNUMX가지 유형이 있지만 제조 작업장에서는 일반적으로 오스테나이트계, 마르텐사이트계 및 페라이트계의 XNUMX가지 유형만 발견됩니다. 가장 일반적인 것은 오스테나이트입니다. 마르텐사이트 스테인리스강은 단단한 표면에 사용됩니다. 페라이트계 강은 가장 저렴한 옵션이며 소비재에서 가장 많이 사용됩니다. 이러한 유형의 강철 각각은 연성과 강도에 영향을 미치는 미세 구조에 따라 분류됩니다.
강철의 미세 구조는 화학 성분에 따라 다릅니다. 예를 들어, 오스테나이트계 강철은 16-26%의 크롬(Cr)과 8-22%의 니켈(Ni)을 포함합니다. 마르텐사이트 강의 Cr 함량은 11-28% 범위입니다. 페라이트계 강은 12-18% Cr을 포함합니다. 따라서 각 강철에 용접되는 재료는 해당 강철의 구성과 일치해야 합니다.
스테인리스강 용접 VS.탄소강 용접
스테인리스강 용접은 탄소강 용접보다 더 복잡합니다. 첫째, 스테인레스 스틸은 열을 효과적으로 유지하여 용접으로 인해 발생하는 고온에 노출되면 뒤틀리게 됩니다. 스테인리스 스틸은 용접기에 의해 가열된 후 냉각 중에 휘거나 갈라질 수 있습니다. 용접 불량 후 스테인리스 스틸 조각이 갈라지거나 변형되지 않더라도 거의 항상 흠집과 흠집이 나타납니다. 각 스테인리스강은 용접공에게 고유한 과제를 제시합니다. 오스테나이트강은 높은 열을 가하거나 오목 또는 평면 용접을 수행하는 경우 균열이 발생할 수 있습니다. 마르텐사이트강은 적절하게 예열되지 않으면 균열이 발생합니다. 최상층 사이의 온도가 300도 정도로 낮은 페라이트강은 낮은 입열량으로 가열하지 않으면 강도를 잃게 됩니다.
스테인리스강의 성공적인 용접의 핵심은 올바른 충전재를 얻는 것입니다. 충전재의 등급은 모재의 등급과 일치해야 좋은 용접 결과를 얻을 수 있습니다. 따라서 스테인리스강을 다른 금속에 용접할 때 저항 용접 이외의 다른 용접 방법을 고려해야 합니다. 예를 들어, MIG 및 TIG 용접은 스테인리스강을 탄소강과 함께 용접하는 데 선호되는 유형입니다. 스테인리스강을 탄소강에 용접하는 것과 같이 서로 다른 금속을 함께 결합할 때 두 금속을 결합하기 위해 필러 재료가 필요합니다. MIG 용접에서는 전극 와이어의 연속 공급이 용접부에 융합되어 융점까지 가열되지 않고 서로 다른 두 금속을 결합할 수 있습니다. MIG 공정을 사용하여 스테인리스강을 용접할 때 서로 다른 두 금속의 융점이 매우 다를 수 있으므로 필러를 사용해야 합니다.
예를 들어, 한 금속이 다른 금속의 녹는점까지 과열되면 응력 균열 및 미세 균열이 발생할 수 있습니다. 두 가지 다른 금속을 용접하는 것은 가능하지만 매우 어려운 공정이며 많은 합병증이 있습니다.
스테인리스강 용접용 재료 및 장비
스테인리스강은 로드 용접, 차폐 금속 아크 용접(MIG) 또는 텅스텐 가스 차폐 용접(TIG)일 수 있습니다. 최선의 선택은 각 프로세스가 서로 다른 결과를 생성하므로 달성하려는 대상에 따라 다릅니다. 막대기로 스테인리스 스틸을 용접할 수 있지만 아마도 그렇게 해서는 안 됩니다.
다른 더 나은 옵션이 있습니다. MIG 용접기는 스테인리스강으로 가장 강력하고 안정적인 용접을 형성합니다. 두꺼운 것을 용접하는 경우 특히 좋은 옵션입니다. TIG 용접기는 미관과 정밀성이 요구되는 더 얇은 재료와 용접에 적합한 선택일 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 TIG 용접은 제대로 할 수 있는 경험과 시간이 없다면 여전히 힘든 용접입니다. 경험이 없는 TIG 용접공은 스테인리스강에 불운한 자국이나 결점을 남길 수 있습니다.
그 결과 용접 결과가 그다지 좋지는 않지만 MIG 기계는 일반적으로 스테인리스강 용접에 가장 적합한 선택입니다. 토치와 샘플 와이어가 있는 기계를 선택하십시오. 대부분의 기계에는 총이 함께 제공되지만 더 정확한 용접을 생성하는 것을 찾고 있다면 총을 업그레이드할 수 있습니다.
또한 토치 헤드가 마모되면 교체할 수 있도록 일부 토치 헤드를 들어야 합니다. 토치를 보호하기 위해 다양한 유형의 와이어 간에 빠르고 효율적으로 전환할 수 있는 라이너를 구입할 수 있습니다.
와이어 자체의 경우 일반적으로 직경이 0.030"인 적합한 스테인리스 스틸 와이어를 사용해야 하지만 더 두꺼운 공작물에는 0.035" ~ 0.045" 와이어가 작동할 수 있습니다. 스테인리스강을 용접할 때 성능 문제를 피하기 위해 온도를 확인해야 하므로 온도 추적 장치가 있어야 합니다.
전통적인 막대기를 사용할 수 있지만 범위가 제한되어 있음을 명심하십시오. 다른 옵션으로는 전자 적외선 온도계 및 전자 표면 온도 프로브가 있습니다. 또한 아르곤 7.5%, 헬륨 90%, 이산화탄소 2.5%의 혼합물이 필요할 수 있는 보호 가스도 필요합니다.
그런 다음 작업 공간을 준비하고 궁극적으로 더 내구성 있는 용접을 달성하는 데 도움이 될 수 있는 도구인 금속 스크레이핑 및 청소용 브러시를 추가해야 합니다.
마지막으로 용접할 준비가 되면 금속 브러시를 사용하여 스테이션에서 모든 먼지, 오물, 오일, 그리스 또는 물을 제거합니다. 용접부 뒤에 황동이나 구리 조각을 고정하여 뒤틀림과 균열을 방지할 수도 있습니다. 이 트릭은 열을 흡수하고 스테인리스 스틸을 충분히 따뜻하게 유지하는 데 도움이 됩니다. 별도의 스테인리스 스틸 용접 도구 세트를 보관하십시오.
공구가 탄소강과 접촉하면 탄소 잔류물이 묻을 수 있습니다. 이 찌꺼기는 용접 과정에서 스테인리스 스틸로 옮겨져 결국 제품이 녹슬게 됩니다.
용접 시 최상의 결과를 보장하기 위해 다음 팁을 요약했습니다.
1. 용접 중 열로 인한 부상을 방지하기 위해 필요한 모든 안전 장비를 갖추어야 합니다.
2. 주조하기 전에 금속이 깨끗한지 확인하십시오. 더러운 금속 베이스를 사용하면 관절이 약해집니다.
3. 금속 조각은 튼튼한 테이블 위에 올려놓아야 합니다. 이는 테이블이 얇고 굵은 금속을 놓고 용접할 때 많은 압력이 가해지면 테이블이 움직이기 때문에 필요합니다.
4 캐스팅이 끝날 때까지 빈손으로 횃불과 금속을 잡지 마십시오. 또한 손전등을 평평한 표면에 놓기 전에 따뜻한 곳에 걸어 두십시오.
5. 용접시 스테인리스강은 과도한 열에 의해 변형되므로 저온을 유지하여 주십시오. 따라서 이 문제를 방지하려면 암페어 또는 열 출력을 낮게 설정해야 합니다.
6. 굵은 와이어나 막대는 스테인리스강을 용접할 때 필요하지 않은 많은 열을 필요로 하므로 사용을 피하십시오.
7. 충진재의 적정량을 사용하고 틈을 메우지 않도록 올바르게 조립하십시오. 시간을 내어 직장 설정을 미세 조정하여 보기 흉하거나 뒤틀림을 방지하십시오.
8. 금속에 너무 많은 열이 발생하므로 너무 천천히 움직이지 마십시오. 따라서 용접시 이동속도가 빨라야 한다.
9. 작업 공간을 깨끗하고 안전하며 통풍이 잘 되도록 유지하십시오.
10. 스테인레스 스틸 용접은 다른 용접보다 조금 더 복잡하지만 할 수 있습니다. 스테인리스강을 연강에 용접할 수도 있습니다. 올바른 장비를 사용하고 온도를 제어하며 올바른 충전재를 사용하면 강력하고 내구성 있는 용접이 가능합니다.
MIG/TIG를 위한 단계
스테인리스강을 연강에 용접하기 위한 MIG 4단계
1. 와이어를 통해 MIG 기계 릴을 돌리고 토치 끝을 사용하여 와이어를 제거합니다. 와이어를 토치 바깥쪽으로 XNUMX/XNUMX인치 정도 연장합니다. 전선이 설정되면 가스를 시작한 다음 용접을 시작하십시오.
2. 용접할 때 조인트 끝에서 시작하십시오. 관절 가장자리 위로 30도 각도로 손전등을 들고 있어야 합니다. 불꽃 끝의 금속에 닿도록 횃불을 날카롭게 유지하십시오. 열이 높아지면 잠시 멈추고 비드가 다시 관리할 수 있게 될 때까지 기다립니다.
3. 토치를 천천히 움직여 조인트를 채우고 토치가 고정된 각도에 있는지 확인합니다. 토치를 제거하면 불꽃이 비드를 조인트 쪽으로 이동시켜 주변 금속을 녹입니다.
4. 주물을 식힙니다. 금속과 토치의 열을 식히십시오. 냉각하기 전에 금속을 흔들지 마십시오. 그렇지 않으면 관절이 열립니다.
스테인레스강과 연강을 6단계로 TIG 용접
금속이 얇은 경우 TIG 용접이 최선의 선택입니다. 이 접근 방식은 소규모 프로젝트에도 적용됩니다. TIG 용접기는 다양한 설정으로 제공되므로 프로젝트에 적합한 설정을 사용해야 합니다. 주목해야 할 또 다른 사항은 TIG 용접이 용접 프로세스가 느린 경향이 있다는 것입니다. 어쨌든 다음 단계를 따르십시오.
1. 손전등에 날카로운 텅스텐 막대를 삽입합니다. 와이어는 직경이 약 1/16인치여야 하며 금속 실린더의 중앙에 배치해야 합니다. 전극을 토치 노즐 밖으로 약 ¼인치 이동합니다.
2. 텅스텐 막대를 삽입한 후 용접기의 직류를 켭니다. TIG 용접기에는 음극 및 양극의 두 가지 설정이 있습니다. 음수 설정의 경우 머신에 "DCEN" 레이블이 지정되어야 합니다. 제대로 용접하려면 올바른 설정이 있는지 확인하십시오.
3. TIG 용접기가 올바른 설정으로 토치를 시작할 준비가 되었습니다. 손전등을 켜고 금속 접합부에서 약 75인치 위로 손전등 끝을 잡습니다. 조인트의 양쪽 끝에서 시작하고 용접하는 동안 토치를 XNUMX도 각도로 유지해야 합니다.
4.TIG 용접기에는 풋 페달이 장착되어 있으므로 토치를 가열하려면 세게 눌러야 합니다. 토치를 잡고 금속이 녹을 때까지 조인트를 채웁니다. 패널에 전류를 입력하고 금속을 녹일 때 너무 많은 에너지를 사용하지 마십시오.
5. 이음매를 채울 때 충전 막대를 액체 금속에 두드립니다. 막대를 손전등에 대고 액체 강철 공을 금속 조인트를 따라 움직입니다. 열에 의해 패킹이 녹지 않도록 절단 토치가 고정되어 있는지 확인하십시오.
6. 절단 토치를 제거하고 금속을 용접하기 전에 식히십시오. 조인트가 고정될 때까지 금속을 움직이지 마십시오.
맺음말
스테인리스강은 MIG 또는 TIG 용접 방법을 사용하여 연강에 용접할 수 있습니다. 두꺼운 금속을 용접하거나 대규모 프로젝트가 있는 경우 MIG 용접을 사용할 수 있습니다. 반면 얇은 금속 조각이나 작은 프로젝트가 있는 경우 TIG 용접을 사용할 수 있습니다. 스테인리스강과 연강을 용접하는 것은 용접을 쉽게 만드는 유사한 특성을 가지고 있기 때문에 어렵지 않습니다.
TIG 용접의 경우 고품질 용접을 위해 올바른 설정을 사용하는 방법을 알아야 합니다. 용접 시 부상을 방지하기 위해 필요한 모든 장비와 안전 장치가 있는지 확인하십시오. 좋은 용접 결과를 얻으려면 균열을 방지하기 위해 E309L-16 배선 스트립을 사용하십시오. 또한 부식방지 및 용접시 크랙을 방지하기 위해 반드시 용가재 309를 사용하십시오.
