가스 전기 용접

가스 전기 용접

텅스텐 전극과 파이프 재료 사이에 전기 아크가 점화됩니다. 아크 열의 집중은 연소 구역의 작은 영역에 위치하여 가장자리가 빠르게 녹습니다. 용융 금속 풀은 용접 이음새 형성 전까지 비활성 가스의 층에 의해 공기와의 접촉으로부터 보호되어 산화를 방지합니다. 이음새는 자체적으로 결정화되며 가장자리는 압축되지 않습니다. 이음새는 톱니 모양의 이물 없이 품질이 높고 견고하게 형성됩니다.

용접 기술

직경 3−5 mm의 텅스텐 전극 외에도 용접부에 가스를 공급하기 위한 세라믹 노즐이 필요합니다. 가열기는 용접 헤드에 부착되며, 이는 종방향(이음새와 평행), 수직 및 횡방향 조정을 위한 장치를 갖추고 있습니다. 용접은 주로 교류 주파수(180−360 Hz)로 수행되지만, 일반적으로 직류를 더 많이 사용합니다. 용접 재료에 따라 아크의 더 높은 온도 축전지 반점을 고려하여 다양한 극성을 가질 수 있습니다. 교류는 아크의 열 출력을 증가시키지만, 이를 덜 안정적으로 만듭니다.

특히 얇은 벽 파이프의 용접

특수한 점은 가장자리를 매우 정밀하게 연결하는 것입니다. 이는 고정 롤러 대신 조절 가능한 통과 구멍 직경을 가진 분할 필터를 설치하여 달성됩니다. 용접 풀의 보호 및 냉각은 아르곤, 헬륨 또는 이들의 혼합 가스에 의해 수행됩니다. 헬륨은 아크와 열전도를 쉽게 안정화하여 이음새 품질을 향상시키는 데 가장 적합합니다. 그러나 헬륨은 밀도가 낮아 빠르게 퍼집니다. 아르곤은 공기보다 밀도가 높아 경제적으로 사용되며, 용접 구역을 더 안정적으로 보호하며 저렴합니다. 아르곤 아크 용접은 널리 보급되어 있습니다.

이물(그랫)

또 다른 중요한 과제는 이물(그랫)이 최소화된 튜브 생산입니다. 용접 풀은 표면 장력의 힘으로 매달려 있습니다. 파이프 두께와 그런 풀의 무게가 클수록 안쪽으로 쳐집니다. 추가적인 수직력을 생성하고 산화를 방지하기 위해 파이프의 빈 공간에 아르곤을 주입합니다. 이로 인해 생성된 작은 '그랫'을 이용하여 용접 파이프를 HPT 설비의 공작물로 사용할 수 있습니다.

단점

아르곤 아크 용접 방법의 주요 단점은 낮은 용접 속도 0.01−0.03 m/s입니다. 특히 얇은 벽 파이프의 용접 속도는 0.01 m/s입니다. 이는 가장자리의 변형과 구멍이 생길 수 있는 가능성 때문에 수중 열 출력을 제한해야 하며, 녹은 금속이 굳는 데 필요한 시간 때문입니다.

최적화

용접 속도를 높이기 위해, 가장자리를 고주파 유도기기로 150−200°C로 사전 가열합니다. 용접 속도를 더 높이기 위해 플라즈마 트로노를 사용할 수 있습니다. 이를 통해 마이크로 플라즈마 용접 및 밀폐된 압축 아크 용접을 실행할 수 있습니다. 이러한 아크는 버너 내부에 전극을 설치하고 지름이 최대 3 mm인 노즐의 얇은 채널을 형성하여 발생합니다. 이 구멍을 통해 플라즈마 형성 가스도 배출됩니다. 아크는 전극과 가장자리 사이에 붙잡히며(직접 아크), 아르곤은 노즐에서 아크를 절연하고 압축합니다. 아크의 전류 밀도가 증가하고, 가스가 이온화되어 플라즈마로 변합니다. 중간 부분의 아크 온도는 1500−3000°C에 달합니다. 온열 스폿이 2배 이상 줄어들어 전류 밀도를 늘리면 동일한 열 출력을 위해 용접 속도를 거의 2배로 줄일 수 있습니다.

마이크로 플라즈마 용접 사용

이를 통해 12x18n10t 얇은 벽 파이프를 생산할 수 있습니다. 아크의 압축 정도가 높고 노즐의 최소 직경 1 mm와 전극 1 mm에서 전류 밀도를 집중하여, 낮은 전류 공급원으로 아크를 점화합니다. 플라즈마 분사 형성 시 이 아크를 꺼지고, 전압을 파이프에 전환하여 직접 플라즈마 아크가 형성됩니다. 작은 온열 스폿으로 인해 가장자리가 구부러지지 않으며, 좁은 이음새를 얻습니다.

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