티그 용접 매개변수는 어떻게 선택하나요?

TIG 용접 기술을 완벽하게 구현하는 방법이 궁금한 적이 있나요? 강력하고 깨끗한 용접을 위해서는 올바른 파라미터를 선택하는 것이 중요합니다. 이 글에서는 적절한 용접 전류 선택, 텅스텐 전극 최적화, 적절한 가스 흐름 보장 등 필수적인 사항을 살펴봅니다. 마지막에는 이러한 매개변수를 조정하여 용접 정밀도와 품질을 향상시키는 방법을 이해하게 될 것입니다. TIG 용접 기술을 향상시키고 매번 전문적인 결과를 얻을 수 있는 방법을 배워보세요.

목차

1. 용접 전류의 종류와 크기

용접 전류 유형과 크기를 선택하는 것은 최적의 용접 품질과 성능을 달성하는 데 매우 중요합니다. 전류 유형은 주로 공작물의 재료 특성에 따라 결정되며, 전류 크기는 용접 침투 깊이와 전반적인 조인트 무결성에 큰 영향을 미칩니다.

현재 유형:
교류(AC)와 직류(DC) 중 선택은 공작물 재료의 열적 및 전기적 특성에 따라 달라집니다. 예를 들어, 일반적으로 강철과 스테인리스강에는 DC가 사용되는 반면, 알루미늄과 마그네슘 합금에는 표면 산화물을 분해하는 음극 세정 작용으로 인해 AC가 선호됩니다.

현재 크기:
용접 전류의 크기는 용접 침투 깊이, 비드 형상 및 열 영향 영역(HAZ) 특성에 직접적인 영향을 미치는 중요한 파라미터입니다. 용접 전류의 선택은 여러 요인에 의해 영향을 받습니다:

  1. 소재 구성 및 두께
  2. 관절 구성(예: 엉덩이, 무릎, T자 관절)
  3. 용접 위치(평면, 수평, 수직 또는 오버헤드)
  4. 전극 유형 및 직경
  5. 차폐 가스 구성
  6. 이동 속도
  7. 원하는 용접 특성(강도, 연성, 내식성)

텅스텐 불활성 가스(TIG) 용접과 같은 수동 용접 공정에서는 용접사의 기술 수준도 최적의 전류 설정을 결정하는 데 중요한 역할을 할 수 있습니다. 숙련된 용접사는 더 높은 전류로 작업하여 더 깊은 침투와 더 빠른 이동 속도를 달성할 수 있습니다.

최신 용접 전원은 펄스 전류 및 파형 제어와 같은 고급 기능을 제공하는 경우가 많으므로 용접 파라미터를 미세 조정하여 특정 용도에 맞는 최적의 결과를 얻을 수 있습니다.

2. 텅스텐 전극의 직경 및 끝 모양

텅스텐 전극의 끝 모양은 중요한 공정 파라미터입니다. 다양한 끝 모양이 선택됩니다. 용접 유형 현재 사용 중인 전류.

팁 각도 α의 크기는 텅스텐 전극의 허용 전류, 아크 시작 및 아크 안정성에 영향을 미칩니다.

표 1에는 다양한 텅스텐 전극 팁 크기에 대한 권장 전류 범위가 나와 있습니다.

텅스텐 전극 직경 mm팁 직경 mm팁 각도
(°)
현재/A
정전류펄스 전류
1.00.125122-152-25
1.00.25205-305~60
1.60.5258-508-100
1.60.83010-7010-140
240.83512-9012-180
241.14515-15015-250
3.21.16020-20020-300
3.21.59025~25025-350

저전류로 용접할 때 직경이 작은 텅스텐 전극과 작은 원뿔 각도를 사용하면 아크를 쉽게 점화할 수 있고 안정적으로 만들 수 있습니다.

고전류 용접 시 콘 각도를 높이면 팁이 과열되어 녹는 것을 방지하고 손실을 줄이며 아크가 위쪽으로 확장되어 음극점의 안정성에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있습니다.

텅스텐 전극의 팁 각도도 용접의 깊이와 폭에 일정한 영향을 미칩니다. 원뿔 각도를 줄이면 용접 깊이가 줄어들고 폭이 늘어나며, 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

3. 가스 유량 및 노즐 직경

가스 금속 아크 용접(GMAW) 공정에서 우수한 용접 품질과 효율성을 달성하려면 가스 유량과 노즐 직경을 최적화하는 것이 중요합니다. 이러한 매개변수는 보호 가스 적용 범위, 아크 안정성 및 전반적인 용접 무결성에 직접적인 영향을 미칩니다.

가스 유량과 노즐 직경은 난기류와 오염을 최소화하면서 효과적인 보호 구역을 최대화하는 최적의 범위로 공생 관계를 나타냅니다. 가스 유량이 충분하지 않으면 차폐 효과가 저하되어 용접 풀이 대기 오염에 취약해집니다. 반대로 과도한 흐름은 난류를 유발하여 대기 가스를 유입시키고 용접 품질을 저하시킬 수 있습니다.

가스 유량을 보정할 때는 다음 요소를 고려하세요:

  1. 낮은 유량: 주변 공기를 대체하기에 부적절하여 차폐가 불량하고 다공성 또는 산화와 같은 용접 결함이 발생할 가능성이 있습니다.
  2. 높은 유속: 난류가 발생하여 공기 유입으로 인한 가스 낭비와 잠재적인 용접 오염을 유발할 수 있습니다.

노즐 직경 선택도 마찬가지로 중요합니다:

  1. 크기가 작은 노즐: 난기류가 발생하기 쉬운 고속 가스 스트림을 생성하여 보호 영역을 제한하고 용접 결함을 일으킬 수 있습니다.
  2. 대형 노즐: 시야를 방해하고 가스 유속을 감소시키며 전반적인 보호 효과를 떨어뜨립니다.

이러한 매개변수를 최적화합니다:

  • 전산 유체 역학(CFD) 시뮬레이션을 사용하여 가스 흐름 패턴을 시각화하고 노즐 설계를 최적화하세요.
  • 펄스 가스 공급 시스템을 사용하여 전체 가스 소비량을 줄이면서 서비스 범위를 유지하세요.
  • 유속과 노즐 크기를 선택할 때는 용접 위치, 조인트 구성, 재료 특성을 고려하세요.
  • 실시간 모니터링 시스템을 구현하여 용접 조건에 따라 가스 흐름을 조정합니다.

휴대용 가스 텅스텐의 선택은 표 2를 참조하십시오. 아크 용접 노즐 조리개 및 보호 가스 유량.

용접 전류
/A
DC 직접 연결직접 역방향 연결
노즐 조리개
mm
유량
L/min
노즐 조리개
mm
유량
L/min
10-1004~9.54-58-9.56-8
101-1504~9.54-79.5-117-10
151-2006-136-811-137-10
201~3008~138-913-168-15
301-50013-169-1216-198-15

4. 용접 속도

용접 속도의 선택은 주로 공작물 두께에 따라 결정되며 용접 전류, 예열 온도 및 전극 유형과 같은 다른 중요한 매개변수와 신중하게 조율해야 합니다. 이러한 시너지 효과는 필요한 용융 깊이와 폭을 달성하여 궁극적으로 용접 품질과 강도를 결정합니다.

고속 자동 용접 공정(예: 로봇 TIG 또는 레이저 용접에서 용접 속도가 보호 가스 효과에 미치는 영향은 중요한 고려 사항이 됩니다. 과도한 용접 속도는 보호 가스 흐름에 상당한 지연을 초래하여 텅스텐 전극 팁, 아크 컬럼 및 용접 풀이 대기 오염에 노출될 수 있습니다. 이러한 노출로 인해 산화, 다공성 및 기타 용접 결함이 발생하여 조인트 무결성이 손상될 수 있습니다.

이러한 위험을 완화하고 최적의 보호 상태를 유지하려면 용접공은 적절한 대응책을 실행해야 합니다. 여기에는 다음이 포함될 수 있습니다:

  1. 용접 속도에 비례하여 차폐 가스 유량 증가
  2. 용접 토치를 계산된 각도(일반적으로 10~15도)로 앞으로 기울여 가스 흐름을 진행 중인 용접 풀 쪽으로 향하게 합니다.
  3. 층류 흐름과 확장된 가스 커버리지를 제공하는 고급 가스 노즐 설계 활용
  4. 중요한 애플리케이션의 보호를 강화하기 위해 트레일링 쉴드 또는 추가 가스 디퓨저 사용

5. 노즐-작업 거리

거리가 멀수록 가스 보호 효과가 떨어집니다. 그러나 거리가 너무 가까우면 용접기의 시야에 영향을 미치고 텅스텐 전극이 용접 풀에 쉽게 접촉하여 텅스텐이 포함될 수 있습니다.

일반적으로 노즐 끝과 공작물 사이의 거리는 8~14mm입니다.

표 3에는 여러 재료의 텅스텐 불활성 가스 용접에 대한 기준 용접 파라미터가 나와 있습니다.

플레이트 두께
mm
용접 레이어 수텅스텐 전극 직경 mm용접 와이어 직경 mm용접 전류 A아르곤 유량
L/min
노즐 조리개
mm
와이어 공급 속도
cm/min
111.5-21.6120-1605-68-10
2131.6-2180-22012-148-10108-117
31-242220-24014-1810-14108-117
41-252-3240-28014-1810-14117-125
5252-3280-32016-2012-16117-125
6-82-35-63280~32018-2414-18125-133
8-122-363-4300-34018-2414-18133-142
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Shane
작성자

Shane

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