일반적으로 사용되는 금속재료의 용접특성

금속재료의 용접성이란 용접방법, 용접재료, 용접규격, 용접구조형태 등 특정 용접공정 등의 조건에서 금속재료가 우수한 용접 이음을 얻을 수 있는 능력을 말한다. 금속이 보다 일반적으로 사용될 수 있고, 간단한 용접공법으로 우수한 용접접합을 얻을 수 있다면 이 금속은 용접성이 좋은 금속이라고 볼 수 있다. 금속 재료의 용접성은 일반적으로 공정 용접성과 사용 용접성의 두 가지 측면으로 구분됩니다.

1. 탄소강 용접

(1) 저탄소강의 용접

저탄소강은 탄소 함량이 낮고 망간 및 실리콘 함량이 낮습니다. 정상적인 상황에서는 용접으로 인해 심각한 구조적 경화 또는 담금질 구조가 발생하지 않습니다. 이런 종류의 강철은 가소성과 충격 인성이 우수하며 용접 조인트의 가소성과 인성도 좋습니다. 매우 좋은. 일반적으로 용접 중에는 예열과 후가열이 필요하지 않으며 만족스러운 품질의 용접 조인트를 얻기 위해 특별한 공정 조치가 필요하지 않습니다. 따라서 저탄소강은 용접성이 뛰어나며 모든 철강 중에서 용접성이 가장 좋습니다. 강철의 종류.

(2) 중탄소강의 용접

중탄소강은 탄소 함량이 높고 용접성은 저탄소강보다 나쁩니다. CE가 0.25%에 가까우면 용접성이 좋다. 탄소 함량이 증가할수록 경화 경향이 증가하며, 열의 영향을 받아 해당 부위에 소성이 낮은 마르텐사이트 조직이 생성되기 쉽습니다. 용접물이 매우 단단하거나 용접 재료 및 공정 매개변수가 부적절하게 선택되면 냉간 균열이 발생하기 쉽습니다. 다층 용접이 용접의 첫 번째 층을 용접할 때 모재가 용접부에 융합됩니다. 탄소의 비율이 높으면 탄소, 황, 인 함량이 증가하여 열 균열이 발생하기 쉽습니다. 또한, 탄소 함량이 높을수록 기공 민감도도 증가한다.

(3) 고탄소강의 용접

CE가 0.6% 이상인 고탄소강은 담금질성이 높습니다. 단단하고 부서지기 쉬운 고탄소 마르텐사이트를 쉽게 생산할 수 있습니다. 용접부 및 열영향부에 균열이 발생하기 쉬워 용접이 어렵습니다. 따라서 이러한 유형의 강철은 일반적으로 용접 구조물을 제조하는 데 사용되지 않습니다. , 고경도 또는 내마모성 부품을 제조하는 데 사용되며 대부분의 용접은 손상된 부품을 수리하는 것입니다. 용접 균열을 줄이기 위해서는 용접 전에 이러한 부품을 어닐링하고 용접 후 다시 열처리해야합니다. .

2. 저합금 고강도강의 용접

저합금 고강도강의 탄소 함량은 일반적으로 0.20%를 초과하지 않으며, 총 합금 원소는 일반적으로 5%를 초과하지 않습니다. 저합금 고장력강은 일정량의 합금원소를 함유하고 있기 때문에 용접성능이 탄소강과 다소 차이가 납니다. 용접 특성은 다음과 같습니다.:

(1) 용접 이음부의 용접 균열

냉간균열 저합금 고장력강은 C.Mn.V.Nb 등 강성을 강화시키는 원소를 함유하고 있어 용접시 경화되기 쉽습니다. 이러한 강화된 구조는 매우 민감합니다. 따라서 강성이 크거나 구속응력이 높을 경우 용접이 부적절할 경우 냉간균열이 발생하기 쉽습니다. 더욱이, 그러한 균열은 어느 정도 지연이 발생하여 매우 해롭습니다. Mn-Mo-Nb 및 ​​Mn-Mo-V 저합금 고강도강(예: 07MnCrMoVR)의 경우 Nb.V .Mo로 인해 재가열 균열에 대한 강한 민감성을 촉진하는 원소입니다. 따라서 이러한 강종의 용접후열처리 시에는 재가열균열의 발생을 방지하기 위해 재가열균열의 민감한 온도영역을 피하도록 주의가 필요하다.

(2) 용접 이음부의 취화 및 연화

변형 노화 취성 용접 조인트는 용접 전에 다양한 냉간 공정(블랭킹 전단, 배럴 롤링 등)을 거쳐야 합니다. 강철은 소성 변형을 일으킵니다. 해당 영역을 200~450C로 더 가열하면 변형 노화가 발생합니다. .변형 노화 취성은 강철의 소성을 감소시키고 취성 전이 온도를 증가시켜 장비의 취성 파괴를 초래합니다. 용접 후 열처리는 용접 구조의 변형 노화를 제거하고 인성을 복원할 수 있습니다.

용접 조인트의 열 영향 부위가 부드러워집니다. 용접열의 작용으로 인해 저탄소 담금질 및 템퍼링강의 열영향부(HAZ) 외부, 특히 Ac1 근처 영역이 템퍼링 온도 이상으로 가열되어 강도가 감소된 연화대가 생성됩니다. HAZ 구역의 구조 연화는 용접선 에너지 및 예열 온도의 증가에 따라 증가하지만 일반적으로 연화 구역의 인장 강도는 모재의 기준치 하한값보다 여전히 높습니다. 따라서 이러한 유형의 강의 열영향부의 연화 문제는 적절하게 처리되기만 하면 됩니다. , 관절의 성능에 영향을 주지 않고.

3. 스테인레스 스틸 용접

스테인레스강은 다양한 강철 구조에 따라 오스테나이트계 스테인레스강, 페라이트계 스테인레스강, 마르텐사이트계 스테인레스강의 네 가지 범주로 나눌 수 있습니다. 오스테나이트-페라이트 이중 스테인리스강. 다음은 주로 오스테나이트계 스테인리스강과 양방향 스테인리스강을 분석합니다. 용접 특성.

(1) 오스테나이트계 스테인리스강의 용접

오스테나이트계 스테인리스강은 다른 스테인리스강보다 용접이 쉽습니다. 어떤 온도에서도 상 변형이 일어나지 않으며 수소 취성에 민감하지 않습니다. 오스테나이트계 스테인리스강 조인트는 용접 상태에서도 우수한 가소성과 인성을 갖고 있습니다. 용접의 주요 문제점은 용접 열간 균열, 취성, 입계 부식 및 응력 부식 등입니다. 또한 열전도율이 낮고 선팽창계수가 커서 용접응력과 변형이 크다. 용접시에는 용접입열량을 최대한 적게 하고, 예열은 하지 않으며, 층간온도를 낮추는 것이 바람직하다. 층간 온도는 60℃ 이하로 조절해야 하며, 용접 조인트는 엇갈리게 배치해야 합니다. 입열량을 줄이기 위해서는 용접속도를 과도하게 높이지 말고, 용접전류를 감소에 맞게 조정해야 합니다.

(2) 오스테나이트계 페라이트계 양방향 스테인리스강의 용접

오스테나이트 페라이트 양방향 스테인리스강은 오스테나이트와 페라이트의 두 상으로 구성된 이중 스테인리스강입니다. 오스테나이트강과 페라이트강의 장점을 결합하여 강도가 높고 내식성이 우수하며 용접이 용이한 특성을 가지고 있습니다. 현재 이중 스테인리스강에는 주로 Cr18, Cr21 및 Cr25의 세 가지 유형이 있습니다. 이 유형의 강철 용접의 주요 특징은 다음과 같습니다. 오스테나이트계 스테인리스강에 비해 열 경향이 낮습니다. 순수 페라이트계 스테인레스강에 비해 용접 후 취성 경향이 낮고, 용접 열영향부의 페라이트 조대화 정도도 낮아 용접성이 좋습니다. 이 유형의 강은 용접 특성이 좋기 때문에 용접 중에 예열 및 후열이 필요하지 않습니다.