귀금속 가공방법(용접)

가공방법 MasierCrulisnon Prescious Molat Procossing

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1. 용접(Welding) 

 

금속을 결합시키는 방법에는 기계적 방법으로 리벳접합(Riveting), 볼트집합(Bolting), 심접합

(Seaming),익스팬딩(Expanding) 등이 있고 분해나 해체가 가능하다. 그리고 금속적 방법에

는 융접(Fusion Welding), 압접(Pressure Welding), 납접(Solder Welding) 같은 용접이 있는데

용접이란 금속재료를 가열, 가압 등의 방법에 의해 야금학적으로 접합시키는 결합이다. 용접은

리벳이나 볼트결합에 비해 형상의 자유. 중량의 경감, 이음효율의 향상, 재료 및 경비의 절감,

작업능률의 증진, 이음부의 수밀과 기밀의 보존 등의 장점이 있다. 용접의 원리로서는 두 물체

간의 거리를 1(A=10~8cm) 정도로 서로의 간격을 근접시켜 용융 또는 반용음 상태로 가열하여

접합하는데 1800년대 아크를 발견하여 그 후 가스용접, 특수용접, 현재의 레이저 용접까지 발

전하였다.

 

   a. 용접법의 종류

 

용접의 종류를 표기한 표

    납접(Solder Welding) 에는 경납접과 연납접이 있다. 

 

  b . 융접의 종류 및 특성

        융접은 접합할 양 금속재료, 즉 모재 (Base Metal) 의 접합부를 국부적으로 가열, 용융 시켜

        여기에 다른 금속 용접재료를 용음첨가하여 융합시키는 접합방법이다. 이중 널 리 사용되는

        것이 아크용접(Arc Welding), 가스용접(Gas Welding)이다.

 

  ㉮ 가스용접(Gas Welding)

      가스용접은 각종 가연성 가스와 산소와의 반응에서 생기는 높은 열을 용접 열원으로 이용하는 용접법으로 

     1895년 르샤틀리에 (Rechatelier)가 산소-아세틸렌의 혼합가스를 연소시키면 고온의 불꽃이 발생한다는 것을

     알아낸 것을 시작으로 계속 개발을 하여 오늘날 실용화를 이루게 되었다. 또한 용해 아세틸렌(Acetylene)은

     강제를 인발하여 만든 용기(Bombe)에 다공성 물질인 규조토, 목탄, 석면 등을 넣어 아세톤[(CH 3 CO] 을 흡수

     시켜 15℃일 때 15기압으로 충전 보관한다.

 

     · 아세틸렌(C2H2)

       가연성 가스에는 아세틸렌(C 2 H2), 프로판(C3H8),

       부탄(C 4 10 ), 석탄가스, 천연가스 등이 있는데 일반적으로 용접용 열원으로는 아세틸렌(Acetylene) 가스는

       전기로에 서 석회석(CaCO a)을 가열하여 생석회(CaO)를 만들고 약 300℃로 코크스나 목탄을 넣어 가열하면

       카바이드(CaC 가 만들어진다. 이 카바이드에 물을 가하면 아세틸렌가스가 얻어지고 이 가스를 산소와 일정

       비율 혼합하여 연소시키면 300℃의 열을 낸다. 

 

    · LPG(Liquefied Petroleum Gas)

      액화석유가스라 하는데 석유를 건류할 때 부산물로 생산되며 주로 프로판(C H & 가 스와 부탄(CuH 가스의

      혼합물이며 산소와 연소시키면 약 2,800℃ 의 고열을 낸다. · 천연가스와 도시가스 천연가스는 유전지대나

      광산에서 얻는 가스로 메탄가스가 주성분인 연료이다. 또한 산업용 공장에서 나오는 부산물인 H 2 CH . CO

      등의 혼합물인 도시가스도 있다.

 

    · 수소(H 2)가스

      수소는 비중이 가벼운 가스로 35℃일 때 150기압으로 충전 보관하고 연소할 때 불 꽃이 눈에 잘 보이지 않아

      불꽃조정이 어려우며 약 2,500℃의 열을 낸다. 또한 수소 는 물을 전기분해하여 제조하기도 하고 이온화 경향이

      큰 금속에 강산(acid)을 가 해 제조하기도 한다.

 

    · 산소(O2)

      산소는 연소에 도움이 된다고 해서 조연성(助燃性)가스라 하고 공기 중에 약 20%가 분포되어있다. 

      공기 중에는 21%가 산소이고 질소가 78%. 아르곤이 1% 포함되 어있는데 산소는 무색, 무미, 무취의 기체이며

      0℃ 1기압에서 1/의 무게는 1.429g이 며 물을 분해하여 만들고 액체공기를 분류하여 제조하기도 한다.

      산소병 ( O 2 Bombe)은 강제나 경합금으로 만들고 본체, 밸브, 캡의 3부분으로 구성 되어있고 이음매가 없는

      인발가공으로 만든다. 산소는 35℃에서 150기압으로 충전 하며 용기의 본체에는 제조번호, 용적, 중량, 압력의

      표기가 각인되어있다.

   · 용접용 연료가스의 구비조건   

     연소온도가 높아야 하고 연소속도가 빨라야 한다. 또한 용해금속과 화학반응이 생 기지 않아야 하며 폭발위험성이

     적고 취급도 간편하여 경제적이고 용착금속이나 모 재에 결함을 가져오지 않아야 한다.

 

   · 각종 가스의 병의 색과 나사방향

가스종류별 색상과 나사방향

   

  · 산소를 취급할 때 주의사항

    -용기는 직사광선이나 화기가 없는 40℃ 이하에서 보관한다.

    -용기의 내부압력이 170kg/cm2 이상이 되지 않게 한다.

    - 가연성 가스와 함께 보관하지 않는다.

    - 산소병을 눠어서 보관하지 않는다.

    - 산소의 누설검사에는 비눗물을 사용한다.

 

  · 용접토치

    - 저압식 토치(Low Pressure Torch)

      아세틸렌 발생기의 압력이 0.07kg/cm2 이하와 용해아세틸렌의 압력 0.2kg/cm² 이하일 때 많이 사용되는 것으로

      토치의 구조는 인젝터노즐(Injector Nozzle) 과 니들밸브(Needle Valve)를 가지고 있는데 니들밸브가 있는 것을

      프랑스식으로 밸브가 없는 것을 독일식으로 분류한다.

 

   - 중압식 토치(Medium Pressure Torch)

      아세틸렌 압력이 0.07~1.3kg/cm² 정도로 사용하는 토치로서 산소에 의해 아세틸 렌의 흡인력이 없는 것을 등압식

      (Equal Pressure Torch) 이라 하고 흡인력이 있는 것을 세미인젝터(Semi-Injector)식 토치라 한다. 

      아세틸렌 압력이 높을 경우에 사용하며 역류, 역화의 위험이 적고 불꽃안정성이 좋아서 강판 용접에 사용한다.

 

   - 고압식 토치 (High Pressure Torch)

      아세틸렌가스의 압력이 0.3kg/cm2 이상에서 사용되며 많이 사용되지 않는다.