용접 공정에서는 용접할 금속이 가열되고 용융(또는 열가소성 상태에 도달)되고, 이어서 열의 입력과 전파에 의해 응고되고 지속적으로 냉각되는데, 이를 용접 열 공정이라고 합니다.
용접 열 과정은 전체 용접 공정에 걸쳐 진행되며, 다음과 같은 측면을 통해 용접 품질과 용접 생산성에 영향을 미치고 결정하는 주요 요인 중 하나가 됩니다.
1) 용접부의 금속에 가해지는 열의 크기와 분포는 용융 웅덩이의 모양과 크기를 결정합니다.
2) 용접풀 내의 금속 반응의 정도는 열의 영향과 용융풀이 존재하는 시간의 길이와 밀접한 관련이 있습니다.
3) 용접 가열 및 냉각 매개 변수의 변화는 용융 풀 금속의 응고 및 상 변환 과정에 영향을 미치고 열 영향 구역의 금속 미세 구조 변환에 영향을 미칩니다. 따라서 용접 및 용접 열 영향 구역의 구조 및 특성도 열 영향과 관련이 있습니다.
4) 용접부 각 부위의 가열 및 냉각이 불균일하여 응력 상태가 불균일해지고, 서로 다른 정도의 응력 변형 및 변형률이 발생한다.
5) 용접열의 작용으로 금속학적 특성, 응력인자, 용접될 금속의 구조 등이 복합적으로 작용하여 다양한 형태의 균열 및 기타 금속학적 결함이 발생할 수 있습니다.
6) 용접 입력 열과 그 효율은 모재와 전극(용접 와이어)의 용융 속도를 결정하여 용접 생산성에 영향을 미칩니다.
용접 열처리 공정은 일반적인 열처리 조건에서의 열처리 공정보다 훨씬 더 복잡합니다. 다음과 같은 네 가지 주요 특징이 있습니다.
a. 용접 열 공정의 국부적 집중
용접 시에는 용접부 전체를 가열하지 않고, 열원은 직접 작용점 근처의 영역만 가열하며, 가열과 냉각이 매우 불균일합니다.
b. 용접 열원의 이동성
용접 공정 중에 열원은 용접물에 대해 상대적으로 이동하고 용접물의 가열된 영역은 끊임없이 변화합니다. 용접 열원이 용접물의 특정 지점에 가까울 때 지점의 온도는 빠르게 상승하고 열원이 점차 멀어지면 지점은 다시 냉각됩니다.
c. 용접 열 공정의 과도적 특성
고농도 열원의 작용으로 가열속도가 극히 빠르다(아크용접의 경우 1500도/초 이상에 도달할 수 있음). 즉, 매우 짧은 시간 안에 대량의 열에너지가 열원으로부터 용접부로 전달되고, 열원의 국부성, 이동으로 인해 가열에 의한 냉각속도도 빠르다.
d. 용접물의 열전달 과정의 복잡성
용접 풀의 액체 금속은 강렬한 운동 상태에 있습니다. 용융 풀 내부에서는 열 전달 프로세스가 유체 대류에 의해 지배되는 반면 용융 풀 외부에서는 고체 열 전도가 주요 프로세스이며 대류 열 전달과 복사 열 전달도 있습니다. 따라서 용접 열 프로세스에는 다양한 열 전달 방법이 포함되며 이는 복합적인 열 전달 문제입니다.
위의 측면의 특성은 용접 열전달 문제를 매우 복잡하게 만듭니다. 그러나 용접 품질 제어와 생산성 향상에 중요한 영향을 미치기 때문에 용접공은 다양한 공정 매개 변수에서 기본 법칙과 변화하는 추세를 숙지해야 합니다.
