단조 부품을 용접 할 수 있습니까? 이것은 제조 및 엔지니어링 부문에서 종종 발생하는 질문입니다. 위조 부품의 공급 업체로서 저는 고객, 엔지니어 및 동료 업계 전문가로부터 여러 번이 쿼리를 만났습니다. 이 블로그에서는 용접 위조 부품의 과학을 탐구하고 용접 성에 영향을 미치는 요인을 탐색하며, 단조 부품을 용접 할 수 있는지 여부와 방법을 이해하는 데 도움이되는 실제 예제를 제공합니다.
단조 부품 이해
단조 부품은 압축력을 금속 블랭크에, 일반적으로 고온에서 적용하는 과정을 통해 만들어집니다. 이 공정은 금속의 입자 구조를 정렬하여 캐스트 또는 가공 된 상대보다 강력하고 내구성이 뛰어납니다. 단조 공정은 간단한 구성 요소에서 다양한 모양과 크기를 생성 할 수 있습니다.하부 연결판더 복잡한 것들에단조 부품 밸브 커버.
용접성에 영향을 미치는 단조 부품의 주요 특성은 입자 구조입니다. 정렬 된 곡물 구조는 단조 부품에 우수한 기계적 특성을 제공하지만, 또한 다른 형태의 금속에 비해 용접 중에 금속이 다르게 작동한다는 것을 의미합니다.
단조 부품의 용접성에 영향을 미치는 요인
재료 구성
단조에 사용되는 금속의 유형은 용접성에 중대한 영향을 미칩니다. 단조에 사용되는 일반적인 금속에는 탄소강, 합금 강, 스테인레스 스틸 및 알루미늄이 포함됩니다. 이들 각 금속은 다른 화학 조성물을 가지고 있으며, 이는 용접의 열과 응력에 다르게 반응한다.
- 탄소강: 탄소강은 가장 일반적으로 위조 된 재료 중 하나입니다. 저 - 탄소강은 일반적으로 탄소 함량이 상대적으로 낮기 때문에 용접하기 쉬워서 용접 중에 균열의 위험을 줄입니다. 반면에 중간 및 높은 탄소강은 탄소 함량이 높기 때문에 용접하기가 더 어렵습니다. 높은 탄소는 용접 후 발생하는 빠른 냉각 동안 단단하고 부서지기 쉬운 마르텐 사이트의 형성으로 이어질 수 있으며, 균열 가능성이 높아집니다.
- 합금 강철: 합금강에는 크롬, 니켈 및 몰리브덴과 같은 추가 원소가 포함되어있어 강도, 경도 및 부식 저항을 향상시킵니다. 일부 합금 강은 성공적으로 용접 할 수 있지만 다른 합금 강은 특수 용접 기술과 사전 및 후 용접 열처리가 필요할 수 있습니다. 예를 들어, 크롬 함량이 높은 강철은 용접 중에 산화 크롬 층을 형성 할 수 있으며, 이는 용접 품질을 방해 할 수 있습니다.
- 스테인레스 스틸: 스테인레스 스틸은 부식성으로 알려져 있지만 용접 성은 등급에 따라 달라질 수 있습니다. 오스테 나이트 스테인리스 강은 일반적으로 페라이트 또는 마르텐 사이트 등급보다 더 용접 가능합니다. 그러나, 모든 스테인리스 강은 용접 공정을 신중하게 제어하여 크롬 카바이드의 형성을 방지하여 용접 영역의 부식 저항을 감소시킬 수 있습니다.
- 알류미늄: 알루미늄 단조 부품은 또한 용접에 고유 한 과제를 제시합니다. 알루미늄은 열전도율이 높기 때문에 용접 중에 열이 빠르게 소산됩니다. 이로 인해 적절한 융합에 필요한 열을 유지하기가 어려울 수 있습니다. 또한, 알루미늄은 표면에 거친 산화물 층을 형성하며, 용접하기 전에 용접하기 전에 제거해야합니다.
곡물 구조 및 열처리
앞에서 언급했듯이, 단조 부품의 입자 구조는 고도로 정렬되어 열의 흐름과 용접 풀의 형성에 영향을 줄 수 있습니다. 어닐링, 담금질 및 템퍼링과 같은 열처리 과정은 또한 위조 부분의 특성을 변화시켜 용접에 다소 적합합니다.
예를 들어, 높은 경도를 달성하기 위해 켄칭되고 강화 된 단조 부분은 용접 중에 균열이 더 발생할 수 있습니다. 이러한 경우, 경도를 줄이고 부품의 연성을 증가시키기 위해서는 용접 열 처리가 필요할 수 있습니다. 포스트 - 용접 열처리는 또한 용접으로 인한 잔류 응력을 완화하고 원하는 기계적 특성을 복원하기 위해 필요할 수 있습니다.
용접 과정
용접 과정의 선택은 용접 위조 부품과 관련하여 중요합니다. 다른 용접 공정마다 열 입력, 냉각 속도 및 제어 수준이 다르므로 용접의 품질에 영향을 줄 수 있습니다.
- 아크 용접: 차폐 된 금속 아크 용접 (SMAW), 가스 금속 아크 용접 (GMAW) 및 가스 텅스텐 아크 용접 (GTAW)과 같은 아크 용접 공정은 일반적으로 위조 부품 용접에 사용됩니다. SMAW는 다양한 환경에서 사용할 수있는 다목적 프로세스이지만 비교적 높은 열 입력으로 인해 얇은 벽으로 구성된 단조 부품에는 적합하지 않을 수 있습니다. GMAW는 더 빠르고 효율적이지만 용접을 산화로부터 보호하려면 차폐 가스가 필요합니다. GTAW는 종종 얇은 벽 또는 정밀 단조 부품의 고품질 용접에 사용됩니다. 열 입력 및 용접 풀에 대한 더 나은 제어 기능을 제공하기 때문입니다.
- 저항 용접: 스폿 용접 및 이음새 용접과 같은 저항 용접 공정은 얇은 벽으로 구성된 단조 부품을 결합하거나 특정 응용 분야에서 높은 강도 조인트를 생성하는 데 사용됩니다. 이러한 공정은 전류의 흐름으로의 금속의 저항에 의존하여 열을 생성하고 용접을 생성합니다.
- 마찰 용접: 마찰 용접은 단조 부품 용접에 사용할 수있는 견고한 상태 용접 공정입니다. 그것은 압력 하에서 두 부분을 함께 문지르면 열을 생성하고 본드를 만듭니다. 마찰 용접은 다른 재료의 일부를 결합하는 데 적합하며 최소한의 열 - 영향을받는 영역으로 고품질 용접을 생산할 수 있습니다.
실제 - 용접 단조 부품의 세계 사례
위에서 논의 된 원리를 설명하기 위해 용접 위조 부품의 실제 예를 살펴 보겠습니다.
용접 a하부 연결판
낮은 탄소강으로 만들어진 하부 연결판은 용접이 비교적 쉽습니다. 적절한 차폐 가스 및 필러 금속으로 GMAW 공정을 사용하여 플레이트는 크래킹 위험이 최소화되어 다른 구성 요소에 용접 될 수 있습니다. 그러나, 플레이트가 열이 높은 경도로 처리 된 경우, 용접의 무결성을 보장하기 위해서는 전 및 우편 열 처리가 필요할 수 있습니다.
용접 a단조 부품 밸브 커버
스테인레스 스틸로 만든 밸브 덮개는 더 많은 도전을 보여줍니다. 오스테 나이트 스테인리스 스틸 인 경우, GTAW는 고품질의 부식 - 내성 용접을 보장하기위한 선호되는 용접 공정 일 수 있습니다. 열 입력을 제어하고 크롬 탄화물의 형성을 방지하기 위해 특별한주의를 기울여야합니다. 또한, 잔류 응력을 완화하고 용접 영역의 부식 저항을 회복시키기 위해서는 후 용접 열처리가 필요할 수 있습니다.
용접 앤상단 연결판
합금 강으로 만들어진 상단 연결 플레이트는보다 복잡한 접근이 필요할 수 있습니다. 특정 합금 및 의도 된 적용에 따라, 경도를 줄이고 용접 성을 향상시키기 위해 용접 열처리가 필요할 수 있습니다. 용접 공정은 균열 및 다공성과 같은 결함의 형성을 최소화하기 위해 신중하게 선택하고 제어해야 할 수 있습니다. 포스트 - 용접 열처리는 종종 용접 조인트의 원하는 기계적 특성을 보장하기 위해 필수적입니다.
결론
결론적으로, 단조 부품은 용접 될 수 있지만 용접 공정의 성공은 재료 조성, 입자 구조, 열처리 및 용접 공정 선택을 포함한 여러 요인에 달려 있습니다. 이러한 요소를 이해하고 적절한 예방 조치를 취함으로써 단조 부품에서 고품질 용접을 달성 할 수 있습니다.
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참조
- 금속 핸드북, 6 권 : 용접, 브레이징 및 납땜, ASM International
- 용접 야금, John C. Lippold 및 David J. Kotecki
- 단조 기술 : 기초 및 응용, K. Venugopal 및 SP Tiwari
