용접 탄소강 소개
탄소 함량
탄소강은 탄소 함량이 2.11% 미만인 강철로 정의되며, 탄소강이라고 불리는 다른 불순물과 함께 소량의 Mn, Si, S, P, O 및 철-탄소 합금을 함유하고 있습니다.
C(탄소) 함량에 따라 다음과 같이 나눌 수 있습니다:
- 산업용 순수 철-탄소 함량 Wc<0.04% 철-탄소 합금;
- 저탄소강 - 탄소 함량 Wc<0.25% 탄소강;
- 중간 탄소강 - 탄소 함량 0.25%<Wc<0.60% 탄소강;
- 고탄소강 - 탄소 함량 Wc>0.60% 탄소강;
탄소강 용접의 중요성
다재다능하고 견고한 소재인 탄소강은 건설, 에너지, 자동차 제조 등 여러 산업 분야에서 다양한 용도로 용접됩니다. 건설 부문에서 용접 탄소강은 지지 구조물과 인프라의 핵심 구성 요소로 건물을 견고하고 오래 사용할 수 있도록 합니다.
에너지 산업에서 용접 탄소강은 효율적인 에너지 수송을 위해 석유 및 가스 파이프라인을 연결하는 데 사용됩니다.
전반적으로 용접 탄소강은 다양한 산업 분야에서 구조적 강도, 내식성 및 신뢰성을 보장하는 데 있어 대체 불가한 소재입니다.
용접 프로세스
용접 영향 요인:
탄소 함량이 높을수록 경도가 높아져 용접성이 떨어집니다. 따라서 탄소 함량에 따라 용접 방법이 다르므로 실제에 맞게 조정해야 합니다.
합금 원소: 망간이나 실리콘과 같은 합금 원소의 존재는 용접 공정에 영향을 미칩니다. 불순물 원소 수준을 알면 올바른 용접 방법을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다.
다른 합금 원소인 인, 황, 산소 및 질소도 용접성에 영향을 미칩니다. 철과 황화철의 공융 온도는 985 ℃로 낮습니다. 따라서 열간 가공 중에는 일반적으로 1150~1200℃인 가공 온도로 인해 철과 황화철의 공융점이 이미 녹아 가공 중 균열이 발생하며, 이를 "황의 열 취화"라고 합니다. 따라서 철강의 S 함량을 엄격하게 테스트해야 합니다. 한편, 유황은 용접 다공성을 유발하는 경향이 있습니다.
용접 포인트
용접 전에 다음과 같은 조치를 통해 용접 결함을 줄이고 파이프 품질을 개선할 수 있습니다:
- 용접 전에 예열하고 용접하는 동안 채널 간 온도를 유지합니다.
- 저수소 또는 초저수소 용접 재료가 사용됩니다.
- 용접이 중단되지 않도록 전체 용접을 계속 진행합니다.
- 홈에서 아크를 시작하고 기본 재료에 멍이 들지 않도록 하며 아크를 소화할 때 아크 구덩이를 채우는 데 주의하세요.
- 저온에서 성형, 수정 및 조립하지 마세요.
- 저온 작업 환경을 최대한 개선하세요.
용접 기술
아크 용접:
아크 용접은 강관 용접에 가장 일반적으로 사용되는 방법입니다. 수동 아크 용접은 소량 생산에 적합하고, 서브머지드 아크 용접은 대량 생산에 적합합니다. 아르곤 아크 용접은 식품 및 제약 산업과 같이 높은 용접 품질이 필요한 경우에 일반적으로 사용됩니다.
가스 차폐 용접:
가스 차폐 용접에는 주로 아르곤 아크 용접, 아르곤 아크 아르곤 용접 및 아르곤 아크 혼합 가스 용접이 포함됩니다. 용접 공정에서 이러한 방법은 불활성 가스 보호 기능을 사용하여 산소 및 질소 오염을 방지함으로써 용접 조인트의 품질을 향상시킵니다.
고주파 유도 용접:
고주파 유도 용접은 파이프 직경이 작은 탄소강 파이프를 생산하는 데 적합합니다. 이 방법은 고주파 전류를 통해 열을 발생시켜 파이프를 빠르게 가열하고 함께 용접하는 방식입니다. 이 용접 방법은 빠르고 효율적이며 대량 생산에 적합합니다.
주의할 점이 있습니다:
탄소강은 탄소 함량이 높을수록 용접성이 감소하는데, 이는 탄소 함량이 높은 강은 용접 온도에서 급속 냉각 후 쉽게 경화되기 때문입니다.
경화 후 용접 및 열 영역은 균열의 작용으로 용접 응력 감소의 가소성에 쉽게 영향을받습니다.
따라서 탄소 함량이 높은 탄소강을 용접할 때는 냉각 속도를 늦추는 데 주의를 기울여야 합니다.
요컨대, 탄소강 용접은 탄소 함량에 따라 적절한 공정 조치를 취해야 합니다.
연강과 같은 저탄소 함량은 균열로 인한 구조적 제약 및 불균형 열 응력을 방지하기 위해주의를 기울여야하며, 고 탄소강과 같은 고 탄소 함량은 이러한 응력으로 인한 균열을 방지하는 것 외에도 담금질로 인한 균열을 방지하는 데 특별한주의를 기울여야합니다.