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기계공학/용접공학 21

용접가스의 영향(수소, 산소, 질소)

1 가스와 금속반응 1) 가스의 금속반응 개요   - 아크의 분위기는 대체로 피복제에서 발생한 가스로 구성되나, 대기중에서 침입한 산소나 질소가 추가된다.   - 저수소계 이외의 용접봉은 대체로 수소와 수증기를 많이 포함하게 되므로 이들 가스의 영향성에 대한 사전 대응이 필요하다. 2) 가스의 영향   - 변형시효 발생   - 저온취성 : 산소나 질소에 의해 영향을 받음   - 석출경화   - 풀림취성 2 각종 가스의 영향성 1) 수소   - 수소는 원자 반경이 작아서 격자내 자유로이 확산하는 특성이 있다.   - 상온에서 쉽게 이동하는 확산성 수소와 저온에서는 활동성이 낮은 비확산성 수소가 있다.   - 수소는 분자상으로 결정입계에 존재하거나 격자 내 원자로 존재한다.   - 수소가 함유될 시 기공, ..

용접 이행의 종류

1 이행의 개요 1) 정의   - 용융금속 이행은 소모성 전극을 이용한 아크용접에서 용융된 금속이 용융지로의 이행하는 현상을 말한다.   - 금속이행등으로도 불린다. 2) 특징   - 이행현상은 용접재료, 용접조건, 보호가스등에 따라 그 형태와 발생 경향이 달라진다.     * 용접전류가 클수록 중력과 항력의 영향은 감소하고 전자기력의 영향이 커진다.     * 표면장력은 일정하여다.     * 높은 전류에서 전자기력이 급속이행에 주도적인 역할을 한다.   - GMAW 금속이행은 단락, 용적, 스프레이이행이 있다.  2 이행의 종류 1) 단락이행   - 전극선단의 용적이 모재와 단락하여 이행하는 형태.   - 보호가스의 조성과 무관하게 저전류, 저전압 조건에서 나타남.   - 전자기력, 중력, 표면장력등..

용접시 발생하는 유해인자

1 사고의 종류 1) 감전   - 교류 아크 용점시 감전사고가 많이 발생함.   - 감전은 높은 확률로 사망까지 이어질 가능성이 커서 특히 조심해야함.   - 주로 불안전한 접지나 절연상태 불량으로 발생함.   - 절연용 홀더 사용 및 감전예방 보호구 착용, 자동 전격 방지기 사용.(용접 미시행시 25V의 안전 전압으로 변경) 2) 화재   - 용접의 열원은 수천도의 고온으로 발화원이 된다.     * 용접불꽃, 전기아크, 고온으로 가열된 금속, 스파크, 스패터   - 용접작업시 발생하는 스패터는 수미터까지 비산하므로 용접작업지 주변 및 원거리에서도 화재발생이 가능함.   - 용접작업장 주위로 가연성물질을 제거하고, 스패터 차단막 및 방염시트 사용해야함. 3) 폭발   - 가스용접시 사용되는 가연성가스가..

플라즈마와 아크

1 플라즈마(plasma) 1) 정의   - 이온화된 기체로 고체, 액체, 기체에 이흔 4번째 상태. 원자핵과 자유전자가 따로 운동하는 상태. 2) 플라즈마의 생성   - 플라즈마는 아크(또는 전기) 방전에 의해 발생되며, 전기 아크는 전기를 통해 전달되는 전자의 유동으로 인해 발생함.   - 용접 전극을 연결한 회로에서 전류가 흐르면, 전극과 기본 금속 간에 강한 전자 흐름이 발생하는데, 이 과정에서 전자들은 고속으로 움직이며, 이로 인해 전극과 기본 금속 간의 거리에 이온화된 가스 분자를 생성함. 이 가스 분자는 높은 온도와 압력에 노출되며, 결국 플라즈마 상태로 변하게됨. 2) 플라즈마의 특징   - 높은 열에너지/고온 : 플라즈마는 매우 높은 온도를 유지하므로 금속을 용융시킨다.     * 10,..

용접전기의 특성

1 용접의 전기적 특성  - 전기 자체의 특성과 용접기가 가지는 특성으로 나뉨.  - 용접에 발생하는 전기적 특성은 용접작업성 및 용접최종물의 품질에 큰영향을 미침. 2 전원특성 1) 수하특성(Droping characterisitic)   - 부하전류가 증가하면 단자전압이 저하되는 특성(전류와 전압관계가 반비례 v=ir)   - 용접전압(모재와 전극 사이 간격)이 다소 변해도, 전류(아크 세기)는 거의 변하지 않음.   - 아크용접기의 특성으로, 수용접 작업에 필요한 특성.(SMAW, GTAW, PAW의 수용접시 적용) 2) 정전류특성(Constant current characteristic)   - 아크길이에 따라 전압이 변하여도 전류가 일정하게 유지되는 특성.   - 용접봉과 모재간격이 일정하게 유..

아세틸렌 가스 용접

1 아세틸렌 용접 개요 1) 정의   - 일반적으로 가스용접은 아세틸렌 용접을 의미한다. 가스용접의 가장 범용형태.   - 산소/아세틸렌 혼합가스 연소시 발생하는 고온(3,000도 이상)으로 금속을 용융시켜서 접합하는 것.   - 필요시 용접봉 또는 용제(모재와 같은 재질의 봉재)를 사용하여 용접한다. 2) 특징   - 순도가 높아 고온의 불꽃을 얻을 수 있다.   - 아세틸렌으로만 연소되어 강도저하가 없고 균열감수성이 높은 박판 비철합금 및 용융점과 증발점이 낮은 금속에 적용 가능하다.   - 가열 조작이 자유로워서 작업이 쉽다.   - 설비가 저렴하고 운반이 용이하며 간단하게 작업가능하다.   - 가열범위가 넓다. 열 집중이 불가하여 가열시간이 길다.   - 모재의 탄화 및 산화의 우려가 있다.   ..

특수용접의 종류

1 서브머지드아크용점(SAW)  1) 정의   - 분말의 용제를 용접부위에 살포하고 그 속에서 와이어를 삽입하여 아크를 발생, 용접하는 특수용접 2) 특징   - 급속으로 고열 발생이 가능하여 용접부의 급랭을 효과적으로 방지할 수 있다.   - 용접부의 기계적 성질이 양호하다.   - 용입속도가 빠름에도 용입이 깊어서 후판용접의 생산성이 높다. 또한 자동화가 가능하다.   - 연강, 저합금강, 스테인레스강등 구조용압연강재의 용접에 주료 적용하며 비철금속, 동합금에도 이용된다.   - 아래보기 용접자세로의 용접만 가능하며 용접중 용접상태의 확인이 불가하다. 2 테르밋용접(thermit welding) 1) 정의   - 외부로부터 열을 가하지 않고 산화철과 분말(FeO, Fe2,O2, Fe3O4), 알루미늄..

비파괴검사

1 비파괴 검사 개요   - 재료나 시험체의 원형을 보존하거나 손상없이 불량을 조기에 발견하고 조치하여 신뢰성향상과 실패비용 발생을 억제한다.   - 간단한 육안 검사부터 고도의 기기를 이용한 검사도 있으며 전문적인 기능기술을 요구하는 검사도 있다. 2 검사의 종류 1) 육안검사   - 시험체를 직간접적으로 관찰하하는 것으로 모든 검사 이전에 수행한다.   - 언더컷, 오버랩, 균열, 슬래그 섞임, 블로우홀등 용접의 전반적인 외관을 검사한다.   - 렌즈 현미경, 반사경등으로 검사한다.   - 표면 비교 관찰을 한다. 2) 방사선투과법(RT Radiographics testing)   ① 특징     - 엑스선 / 감마선을 이용하여 재료를 투과하고 필름을 감광하여 재료내부의 결함 유무를 검사.      ..

용접구조물의 파괴

1 용접구조물의 파괴 1) 용접구조물 파괴의 원인   - 재료의 부적합(Material) : 부적합 철판 또는 용접봉 사용   - 시공불량(Method, Machine) : WPS 미준수 부적절한 용접방법   - 설계불량(Method)   - 용접사 역량부족(Man) 2) 용접구조물 파괴의 종류   ① 취성파괴     - 용접열영향부는 취성이 높다.     - 노치부위는 응력집중이 발생하므로 파괴가 쉽게 진행될 수 있다.     - 저온일수록 취성파괴가 발생하기 쉽고 불연속부, 용접균열, 용입부족, 슬래그 혼입등으로 항복강도 이하에서도 발생하며 취성재료의 파괴형태로 타나난다.   ② 피로파괴     - 재료에 허용정하중보다 작은 값이라하더라도 반복하중이나 변동하중이 장기간에 걸쳐 작용하여 파괴된다.   ..

고온균열과 저온균열

1 고온균열 1) 고온균열 정의   - 수축응력에 의한 변형 때문에 결정입계에 존재하는 잔류 융액막이 파괴됨으로 발생하는 현상.(550℃ 부근 발생)   - 용융금속 내 종균열, 횡균열, 크레이터균열이 발생. 2) 고온균열의 특성   - 응고시 발생하나 응고후에도 진행될수 있다.   - 입계균열 발생 : 균열이 결정입계를 통과하며 발생.   - 오스테나이트계 스테인레스강, 알루미늄합금등 열팽창계수가 큰 재료는 용접변형이 심하여 용접 응고시 용접금속이나 열영향부에 고온균열이 발생하기 쉽다.   - 고장력강, 저온용강, 내열강, 합금(니켈함량이 많은 스테인레스강등) 외적 구속도가 큰 용접에서 발생. 3) 방지방법   - 저수소계 용접봉으로 수동용접실시.   - 고온균열발생유발 불순물(황, 인등) 화학성분을 ..

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