니켈계 합금의 표면용접 공정 소개
니켈기 합금은 반응성 가스에 대한 저항성, 내마모성, 내산성 매체 부식성이 우수하고, 강도가 높고, 가소성이 좋으며, 열간 및 냉간 변형, 가공 및 용접이 가능한 특성을 가지고 있으며, 매우 중요한 내식성 금속 재료입니다.
표면 처리 응용 분야에서 탄소강 또는 스테인리스강은 니켈 기반 금속 층을 유전체 층으로 표면 처리할 수 있으므로 두 금속의 장점을 가질 수 있습니다. 이러한 유형의 용접 재료는 일반적인 합금 원소와 완전히 다릅니다. 용접에서는 용접을 위해 다른 용접 방법을 채택해야 합니다.
표면 용접에서 금속의 물리적 특성이 다르기 때문에 니켈 기반 합금 용접 풀은 매우 점성이 높고 용융 깊이가 얕습니다. 용접 전류를 증가시켜도 금속의 유동성을 크게 개선하고 용융 깊이를 늘릴 수 없습니다.
일반적으로 스테인리스강에서 형성되는 오목한 비드와 달리 니켈 기반 합금의 비드 표면은 현저히 볼록합니다.
결정균열, 특히 용접 루트에서 발생하는 첫 번째 결정균열 층을 방지하려면 용접 금속에 작은 전류를 채워서 제거할 수 있습니다.
아르곤 아크 용접을 적용할 때 용접 재료는 용융 풀에 직접 담가서는 안 됩니다. 용접 재료는 텅스텐 전극 앞에 놓고 용융하는 동안 공급해야 합니다. 용접 재료의 끝 부분은 항상 아르곤 가스로 보호됩니다.
니켈계 용접재료는 유동성이 나쁘고 전류가 너무 크지 않아야 하며, 용접속도가 느리고, 용접을 주의 깊게 제어해야 합니다.
층간용접이든 피복용접이든 용접 시 용접부의 산화를 방지하기 위해 용접 중 아르곤 보호에 주의하세요.
다른 재료의 냉간 가공 경화 경향은 다릅니다. 예를 들어 니켈 기반 합금의 냉간 가공 경화 경향은 스테인리스강보다 1~2배 높습니다. 따라서 용접을 제어하지 않으면 구부러지기 쉽습니다.
두 이종강은 표면용접 시 강도가 다르므로, 용접 후 뿌리 부분에서 응력균열이 발생하는지에 주의한다.
니켈 기반 합금 용접 금속은 강철 용접 금속만큼 쉽게 젖고 퍼지지 않습니다. 용접 전류를 증가시켜도 용접 금속의 유동성은 개선되지 않고 오히려 해로운 영향을 미칩니다. 용접 전류가 권장 범위를 초과하면 용융 풀이 과열되고, 고온 균열의 민감성이 높아지고, 거친 입자로 인해 내식성이 떨어질 뿐만 아니라 용접 금속의 탈산제가 증발하여 기공이 나타납니다.
전극 아크 용접에서 과도한 용접 전류는 전극을 과열시키고 코팅이 떨어져 보호 효과를 잃습니다. 용접 금속의 유동성이 좋지 않아 용접의 양쪽으로 흐르기 쉽지 않습니다. 양호한 용접 형성을 얻기 위해 때때로 워블 공정이 사용됩니다. 그러나 이 스윙은 작은 스윙이며 스윙 거리는 용접 와이어 또는 전극 직경의 3배를 초과하지 않습니다. 워블 공정이 있어도 전극 아크 용접에서 결함이 발견되는 경우가 있습니다.
결함에는 주로 언더컷과 녹지 않은 모서리가 포함됩니다. 이러한 결함을 제거하기 위해 용접이 각 측면에서 한계 위치로 스윙할 때 용융된 용접 금속이 기본 금속과 완전히 융합될 수 있도록 충분한 시간을 주기 위해 잠시 멈춰야 하며 언더컷 영역을 채웁니다. 전극 아크 용접에서 사용되는 또 다른 중요한 공정 측정은 용접 아크가 가능한 한 짧아야 한다는 것입니다.
용접 공정 중 전극 니켈 기반 합금의 고유한 특성으로 인해 용융 철의 침투가 얕게 이루어지며, 이 문제는 단순히 용접 매개변수를 조정하는 것만으로는 해결할 수 없습니다.
반복된 실험에 따르면, 얕은 침투 문제를 극복하는 방법은 전통적인 홈 형태를 수정하는 것이며, 홈 위치 각도는 40도에서 65도 사이가 더 적합합니다.
니켈 기반 재료의 용접은 탄소강 및 스테인리스강보다 용접 표면에 대한 요구 사항이 더 엄격합니다. 니켈 기반 재료를 용접할 때는 볼록한 비드에 용접해야 합니다. 니켈 기반 재료 용접에서 균열이 발생하는 대부분의 경우는 오목한 비드로 인한 불균일한 힘 때문입니다.
니켈 기반 표면 재료의 용접 공정에서 중간층 온도는 너무 높아서는 안 되며 일반적으로 100도 미만입니다. 니켈 기반 합금 재료의 용접은 일반적으로 예열 및 후열 처리가 필요하지 않습니다.
