용접 및 판금․제관

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용접법의 종류

융접

가스용접

아크 용접

압접

전기저항용접

특수압접

납땜

특수용접

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아크용접

피복아크 용접 : 직류정극성 (모재 : +,전극 : -)

탄소아크 용접

불활성가스 아크용접

MIG : 금속 비피복봉 전극, 소모식 전극 와이어 (용가재), 직류역극성

TIG : 텅스텐봉 전극, 비소모식

※ 불활성가스 : Ar, He, Ne 등

CO2 아크용접 : 연강용접에 사용

원자수소 아크용접 : 열원으로 원자수소가스의 반응열을 이용한 용접.

서브머지드 아크용접 : 용제와 와이어가 분리되어 공급되고 아크가 용제 속에서 발생되므로 불가시 아크 용접이라고 불리는 용접법. 열손실 가장 적다.

스터드 용접 : 볼트나 환봉등의 선단과 모재사이에 아크를 발생시켜 가압하여 접합

프라즈마 아크용접: 기체를 수천도의 높은 온도로 가열하면, 그속의 가스원자가 원자핵과전자로 유리되어 양음의 이온상태로 된다. 핀치효과가 크며 용입크고 나비좁고, 용접속도가 빠르다.

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압접

전기저항용접

특수압접

가스 압접

단접 : 용접물을 가열하여 해머등으로 타격을 가하여 압접하는 방법.

마찰용접 : 선반과 유사한 구조의 용접기로 접합면에 압력을 가한 상태로 회전시켜 마찰열로 접합

초음파 용접

폭발 압접

유도가열 용접

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용접이음의 장점 및 단점

장점 : 기밀, 수밀, 유밀성 및 효율 향상, 공정수 및 공수 절감, 재료 절약 및 경량화 가능, 자동화 가능

단점 : 용접부의 결함 검사 어려움, 열변형 및 잔류 응력 발생, 용접 기술 및 용접 모재의 재질에 따라 용접성 좌우

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피복제의 역할

산화방지와 산화물의 제거.

용착효율을 높인다.

아크를 안정.

용착금속을 보호

용착금속의 급랭을 방지

스패터를 적게 발생시킴.

대기 중의 산소 및 질소의 침입을 방지하고 용융금속을 보호

용착 금속의 기계적 성질 개선 및 탈탄, 정련작용

슬래그 제거, 비드를 깨끗이 한다.

용융금속의 응고와 냉각속도를 지연시켜 준다.

※ 용제 (flux) : 용접중 고온에서 공기와 접촉하기 때문에 산화가 일어나는데 산화물을 제거시 사용.

※ 슬래그 (slag) : 비드 표면을 덮어서 용착금속의 산화와 질화를 방지하고, 용접 금속을 보호.

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용접 결함

언더컷 : 전류가 너무 높고, 아크 길이가 너무 길 때, 운봉속도가 너무 빠를 때 발생.

오버랩 : 전류가 너무 낮고, 아크 길이가 너무 짧을 때, 운봉속도가 너무 느릴 때 발생.

슬래그 섞임 : 녹은 피복제가 융착금속 표면에 떠 있거나 용착금속 속에 남아 있는 것.

기공 : 용착금속 속에 남아 있는 가스(H2,O2,CO)로 인한 구멍으로 습기가 많고 기름,녹,페인트등이 부착, 용접부 급랭, 과대 전류 사용 시에 발생.

용입불량, 균열, 선상조직, 은점, 잔류응력의 과대

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제관법 (관을 만드는 방법)

이음매 있는 관 (seamed pipe)

판을 둥글게 관 모양으로 말아서 성형한 이후에 이음부분을 접한하는 방법. 접합방법에 따라 단접관과 용접관으로 분류

이음매 없는 강관(seamless pipe) 

만네스만, 압출, 스티펠, 에르하르트 제작법 등이 있다.

만네스만 법이 일반적으로 많이 사용되며 천공-플러그 압연-릴러 압연-정경 압연-절단의 순서로 만들어진다.