귀금속 가공(용접의 종류 및 특성)

 귀금속 가공_용접의 종류 및 특성

 

· 토치불꽃의 종류

  연소불꽃은 산소와 아세틸렌의 혼합비에 따라 다음과 같이 구분한다.

 

-산화불꽃(Oxdizing Flame)

산소가 많이 공급될 때의 불꽃으로 길이가 짧고 온도가 약 3,400℃ 정도이다. 높은 온도가 요구될 때 이용되며 용접부 표면에서 산화와 탈탄이 발생한다.

 

-중성불꽃(Neutral Flame)
산소와 아세틸렌의 혼합비가 반반 정도일 때의 불꽃으로 백색으로 보인다. 불꽃 온도는 약 3,250℃정도로 주철, 연강, 청동, 알루미늄, 아연 등 거의 모든 금속용접에 사용된다.

-탄화불꽃(Carbonizing)

아세틸렌가스가 많이 공급될 때의 불꽃으로 길이가 길고 붉은 담황색으로 보인다. 온도는 약 3,100℃ 정도로 주로 스테인리스 강 등에 사용되며 탄화불꽃에서는 산소 의 혼합비가 낮기 때문에 담황색을 보이나 산소의 양을 증가시키면 푸른 겉불꽃이 커지고 산소의 증가와 더불어 푸른 겉불꽃이 작아지면서 백색 속불꽃으로 변한다.

 

 

· 역화, 인화, 역류

 

- 역화(Back Fire)

토치의 취급 부주의로 팁(Tip)끝에서 큰 소리를 내며 불꽃이 들어갔다가 정상이 되거나 불꽃이 꺼지는 현상으로 팁 끝이 닿았을 때. 팁 끝이 가열되었을 때, 가스 압력이 적당하지 않을 때, 팁의 죔이 완전하지 않을 때 일어난다.

 

-인화(Flash Back)

불꽃이 혼합실까지 밀려들어오는 것을 말하는데 인화의 원인은 팁의 과열, 팁의 막힘, 가스  부적당 등 역화와 비슷하다. 인화나 역화가 일어나는 것은 산소, 아세틸렌의 나오는 속도가 불꽃의 연소속도보다 느릴 때 일어난다.

 

 - 역류(Contrary Flow)
팁의 끝이 막히게 되면 산소가 아세틸렌 도관 내에 흘러들어가 폭발을 일으키게 되는데 이것을 역류라 한다.

 

 ㉯아크용접(Arc Welding)

· 불활성가스 아크용접 (Inert Gas Arc Welding)
아크용접봉에 피복제 대신에 피포가스를 사용하는 방법으로 용접부에 헬륨, 네온, 아르곤 같은 불활성가스를 분출시키면서 아크용접을 진행하는 용접법이다.

 

·  서브머지드 아크용접(Submerged Arc Welding)

피복제가 없는 심선만 있는 와이어식으로 되어있고 용접부위에 피복제 대신 분말을 계속 공급하며 용제 속에서 용접을 한다.

 

 ㉰ 특수용접 테르밋용접 (Therimit Welding)

산화철분말과 알루미늄분말을 약 3 : 1의 비율로 혼합한 분말을 테르밋이라 하는데 여기에 과산화바름과 마그네슘 혼합분말을 점화제로 점화하면 그 열로 용접된다. · 일렉트로 슬래그 용접(Electro Slag Welding)연속 공급되는 와이어와용융슬래그 사이에 전류를 통하면 모재와 와이어 사이에 저항열이 발생되어 용접된다.

 

   ▣ 압접의 종류 및 특성

 

압접은 접합부를 적당한 온도로 가열하고 여기에 기계적 압력을 가하여 접합시키는 방법이며 많이 사용되는 것은 전기저항용접이다.

 

  ㉮ 전기저항 용접법(Eletric Resistance Welding)

· 점용접(Spot Welding) 두 개의 구리전극 사이에 용접모재를 겹쳐놓고 두 극에 전류를 통전하여 가압하면 접촉부의 저항열로 용접된다.

· 심용접(Seam Welding) 스폿용접을 계속적으로 이어서 하는 방법으로 연속적인 점용접이라 할 수 있다.

· 맞대기용접(Butt Welding) 각종 판 면재료를 맞대어 두 모재 사이에 저항열로 접합하는 방법이다.

· 프로젝션용접(Projection Welding) 금속판재의 한쪽 또는 양쪽에 돌기부분을 두어 압력을 가해 통전시켜 그 저항열로 용접한다.

 

㉯ 가스압접(Gas Pressure Welding)

접합하고자 하는 재료를 접근시켜 가스토치를 이용하여 접합부를 가열한 후 용음되기 시작할 때 압력을 가해 접합한다.

 

 ㉰ 특수압접

· 냉간압접(Cold Pressure Welding)

 두 모재 사이를 가깝게 접촉시켜 원자 간의 거리가 가까워져 접합되는 원리를 이용 해서 접합한다.

 

· 마찰압접 (Friction Welding)
고정척과 회전척에 모재를 고정하고 고정척에 압력을 가하면서 회전척을 고속 마찰 운동을 주면 마찰열이발생하여 마찰압접온도에 도달하면 회전은 정지하고 고정척 에서 가압해 접합한다.
초음파압접(UItrasonic Welding) 초음파 진동을 주어 그 진동에너지로 접촉부의 원자가 확산되어 접합되는 원리의 용접이다.

 

▣ 납접의 종류 및 특성

접합모재보다 용해온도(Melting Temperature)가 낮은 용가재료, 즉 납(鑞)을 접합부 에 용융 첨가하여 응고할 때 분자 간의 인력에 의해 접합시키는 방법으로 용해온도에 따라 450℃ 이상은경납이라 하고 그 이하를 연납이라 한다

 
㉮ 경납(Brazing, Hard Soldering)

경납은 분말, 밴드, 와이어 등의 형태로 사용하고 구리와 아연의 합금인 황동 납과 구 리와 아연 그리고 은을합금한 은납이 있고 금과 황동의 비율을 2 : 1로 합금한 것과 금과 황동과 은을 4 : 1 : 1로 합금한 금납이 있다.
용제(Flux)로는 금과 은의 제품은 붕사가 사용되고 철이나 구리 및 황동에는 붕사나 염화암모늄이 사용된다.    

 

㉯ 연납(Soldering, Soft Soldering)

주로 납(Pb)과 주석(Sn)의 합금이 납으로 쓰이고 Sn > Pb일 때를 상납이라 하고 강 도가 높은 주방기구에 사용하며 기계적 성질이 양호하고 납이 적어서 위생상 좋다. 주 로 철, 구리, 니켈 등의 얇은 판, 선 또는 함석판, 양철판 등의 접합에 이용된다. 알루 미늄, 주철, 스테인리스, 크롬, 도금 판에는 납땜이 되지 않는다.
연납의 용제는 염산에 아연을 넣어 염화아연(ZnCle)을 만들어 사용하거나 염화암모늄 (NH Cl) 이 사용된다.