주조 알루미늄 용접이 필요한 프로젝트를 접한 적이 있습니까? 주조 알루미늄 용접은 어려울 수 있습니다. 이 금속의 높은 열 전도성과 균열 경향으로 인해 구체적인 접근 방식과 올바른 기술이 필요합니다. 적절한 준비 없이 용접하면 접합부가 약해지고 고장이 발생할 수 있습니다.

주조 알루미늄을 효과적으로 용접하려면 표면을 철저히 청소하고 재료를 예열한 후 올바른 필러 로드를 사용하십시오. TIG 용접은 정밀한 제어를 제공하는 가장 좋은 방법인 경우가 많습니다. AC 설정을 사용하여 알루미늄의 산화물 층을 관리하고 강력한 용접을 보장합니다.

이 게시물에서는 주조 알루미늄을 성공적으로 용접하기 위한 주요 단계를 자세히 설명합니다. 준비 및 용접 과정에 대해 더 자세히 알아보세요!

주조 알루미늄 이해

용접 공정에 대해 알아보기 전에 주조 알루미늄 자체에 대해 알아보겠습니다.

주조 알루미늄이란 무엇입니까?

주조 알루미늄은 용융된 알루미늄을 금형에 부어서 형성됩니다. 이를 통해 복잡하고 복잡한 디자인이 가능해졌습니다.

일반적인 응용 프로그램 및 용도

주조 알루미늄은 가볍고 무게 대비 강도가 우수하며 열 전도성이 뛰어나 다양한 산업 분야에서 널리 사용됩니다. 가장 일반적인 용도는 다음과 같습니다.

  • 자동차 부품: 엔진 블록, 휠, 변속기 하우스
  • 항공우주 부품: 항공기 부품, 우주선 구조물
  • 전자제품: 휴대폰, 노트북 및 기타 장치용 하우징 및 액세서리
  • 소비재: 조리기구 및 가구 부품
  • 특성 및 속성

주조 알루미늄에는 많은 이점이 있지만 용접 시 고려해야 할 특정 특성이 있습니다.

  • 높은 열전도율: 이로 인해 열이 빠르게 분산되고 용접 풀을 집중적으로 유지하는 것이 어려워집니다.
  • 취성 주조 알루미늄은 다른 금속보다 균열에 더 취약하므로 용접 시 세심한 온도 관리가 필요합니다.
  • 다공성: 주조 중에 에어 포켓이 형성될 수 있으므로 용접 전에 특별한 청소 기술이 필요합니다.

주조 알루미늄의 용접 유형

이제 사용할 수 있는 다양한 용접 방법을 살펴보겠습니다.

TIG(텅스텐 불활성 가스) 용접:

장점: 제어력과 정확성이 뛰어납니다. 얇은 주조 알루미늄 섹션에서 단단하고 깔끔한 용접을 만드는 데 이상적입니다.

범죄자: 운영에는 높은 수준의 전문 지식과 경험이 필요합니다.

MIG(금속 불활성 가스) 용접:

장점: TIG보다 용접 속도가 빠릅니다. 두꺼운 주조 알루미늄 조각에 적합합니다.

범죄자: 용가재 첨가로 인해 깨끗한 용접 풀을 얻는 것이 더 어렵습니다.

옥시-아세틸렌 용접:

장점: 폭넓게 접근 가능하고 상대적으로 저렴한 장비

단점: MIG나 TIG에 비해 덜 정밀한 열 제어가 필요합니다.

용접 방법 간의 비교:

주조 알루미늄의 두께, 원하는 접합 강도, 경험 수준 모두가 최상의 용접 방법에 영향을 미칩니다.

간단한 비교는 다음과 같습니다.

특징 TIG 용접 미그 용접 옥시-아세틸렌 용접
제어 훌륭한 좋은 공정한
속도 느린 보통의 보통의
열 입력 낮은 보통의 높은
필요한 기술 수준 높은 보통의 낮은
얇은 재료에 대한 적합성 제한된 권장되지 않음

올바른 충전재 선택

성공적인 알루미늄 주조 용접을 위해서는 적합한 충전재를 선택하는 것이 필수적입니다. 이해해야 할 사항:

필러 로드 및 와이어의 유형

주조 알루미늄에 사용되는 필러 금속에는 두 가지 유형이 있습니다.

  • 필러 막대: 주로 사용되는 TIG 용접. 이 막대는 다양한 합금과 직경으로 제공됩니다.
  • 필러 와이어: 다음에서 사용됨 미그 용접. 지속적으로 공급되는 감겨진 연선은 필러 로드와 유사한 역할을 수행합니다.

충전재를 선택할 때 고려해야 할 사항

충전재 선택에 영향을 미치는 몇 가지 요인은 다음과 같습니다.

  • 비금속 구성: 최적의 호환성과 용접 강도를 얻으려면 용가재의 합금이 모재와 일치해야 합니다.
  • 용접 강도 요구 사항: 귀하의 응용 분야 요구 사항을 충족하는 데 필요한 강도를 지닌 필러를 선택하십시오.
  • 용접성 특정 충전재는 용접 특성이 더 좋습니다. 이렇게 하면 용접 과정이 더 쉬워집니다.

주조 알루미늄에 일반적으로 사용되는 충전재

이는 주조 알루미늄 용접에 사용되는 가장 일반적인 필러 재료입니다.

  • 4043 용접이 가능하고 내부식성이 있는 범용 필러로드입니다.
  • 5356: 4043보다 강도가 높습니다. 까다로운 용도에 적합합니다.
  • 4943 높은 가공성과 우수한 균열 저항성으로 알려진 실리콘 및 마그네슘 합금입니다.

알루미늄 청소 및 준비

주조 알루미늄을 성공적으로 용접하려면 청소 및 준비가 필수적입니다. 이유는 다음과 같습니다.

주조 알루미늄 청소:

오일, 그리스, 먼지 등의 오염 물질은 모재와 필러의 적절한 융합을 방해하여 용접 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.

오염물질 제거 기술:

  • 탈지: 용접 부위를 솔벤트나 탈지제로 깨끗이 닦아 오일과 그리스를 모두 제거합니다.
  • 와이어 브러싱: 스테인레스 스틸 와이어 브러시를 사용하여 표면에 남아있는 먼지나 산화 물질을 제거하십시오.
  • 화학물질로 청소: 어떤 경우에는 잘 지워지지 않는 산화물과 오염 물질을 제거하기 위해 화학적 에칭이 필요할 수도 있습니다.

알루미늄을 예열하는 시기와 이유:

특정 상황에서는 용접 전에 주조 알루미늄을 예열하는 것이 유리할 수 있습니다.

  • 용접 품질 향상: 예열을 하면 열 분포가 더욱 균일해지며 균열 위험이 줄어듭니다.
  • 용접 공정 단축: 공작물을 예열하면 용접 온도에 도달하는 데 필요한 열 입력이 줄어들어 용접 속도가 빨라집니다.

: 예열 온도는 사용되는 용접의 두께와 종류에 따라 다릅니다. 구체적인 권장 사항은 용접 매뉴얼이나 전문가에게 문의하는 것이 가장 좋습니다.

용접 기술 및 모범 사례

최고의 용접 공정과 충진재를 선택하고 알루미늄을 준비한 후에는 실제 용접 기술을 배울 차례입니다!

용접기를 설정하는 방법

용접 유형(MIG 또는 TIG)과 기계 모델에 따라 설정 절차가 다릅니다. 그럼에도 불구하고 몇 가지 일반적인 원칙이 적용됩니다.

  • 기계 설명서를 참조하세요: 설정 및 작동에 관한 자세한 지침은 항상 용접기의 사용 설명서를 참조하십시오.
  • 적절한 용접 전류를 선택하십시오 주조 알루미늄의 두께와 선택한 충진재 권장 사항에 따라 전류량 및 전압 설정을 선택하십시오.
  • 가스 유량 설정 TIG 용접을 사용하는 경우 불활성 가스(일반적으로 아르곤)의 충분한 흐름이 수영장을 오염으로부터 보호합니다.
  • 텅스텐 전극(TIG) 또는 용접 와이어(MIG)를 준비합니다. 귀하의 응용 분야에 적합한 크기와 유형의 전극 또는 와이어를 선택하십시오.

용접 매개변수 이해(암페어, 전압 등)

다음은 귀하가 접하게 될 가장 필수적인 용접 매개변수 목록입니다:

  • 전류량 열 입력 및 용접 침투 깊이를 제어합니다. 전류량이 높을수록 용접이 더 뜨겁고 깊어집니다.
  • 전압 아크 특성과 비드 크기에 영향을 미칩니다.
  • 이동 속도: 토치가 조인트를 따라 이동하는 속도입니다. 이는 용접의 크기와 침투에 큰 영향을 미칩니다.

강하게 용접하는 방법

주조 알루미늄을 용접할 때 다음 기술을 절대 잊어서는 안 됩니다.

  • 적절한 토치 각도 유지 좋은 침투를 보장하려면 각도가 약간 뒤로 기울어져야 합니다(푸시 앵글).
  • 백플레이트 사용: 백킹 플레이트는 뒷면에서 용융 금속을 지지하여 용접 균열을 방지할 수 있습니다.
  • 스트링거 비드: 용접 시 좁고 일관된 스트링거 비드를 목표로 하십시오. 모재가 과열될 수 있는 과도한 토치 직조를 피하십시오.
  • 용접 풀을 정기적으로 청소하십시오. TIG 용접시 텅스텐 전극으로 수영장을 자주 청소하십시오.
알루미늄을 주조하여 용접할 수 있습니다.

일반적인 용접 문제 해결

최고의 준비와 기술을 갖추고도 여전히 어려움에 직면할 수 있습니다. 다음은 몇 가지 일반적인 문제와 해결 방법입니다.

다공성 문제 해결

"다공성"은 금속에 갇힌 공기 주머니를 나타냅니다. 줄이는 방법:

  • 철저한 청소: 용접기의 표면을 깨끗이 청소하고 습기나 기름 등의 오염물질이 없는지 확인하십시오.
  • 보호 가스 사용: 용접 풀을 오염으로부터 보호하려면 불활성 가스의 적절한 유량을 유지하십시오.
  • 열 제어: 과열로 인해 에어포켓이 생길 수 있으니 주의하세요. 올바른 암페어 설정과 이동 속도를 사용하십시오.

균열 및 뒤틀림 관리

주조 알루미늄 용접 시 높은 온도로 인해 균열과 뒤틀림이 문제가 될 수 있습니다. 문제를 해결하기 위해 수행할 수 있는 작업은 다음과 같습니다.

  • 예열 공작물을 예열하면 용접 중 열충격과 균열을 줄일 수 있습니다.
  • 스트링거 비드: 열 집중을 줄이기 위해 작은 스트링거 비드를 만듭니다.
  • 스트레스 해소 기술: 어떤 경우에는 어닐링과 같은 용접 후 응력 완화 기술이 잔류 응력을 줄이는 데 도움이 될 수 있습니다.
  • 클램핑: 클램프를 전략적으로 사용하여 공정 중 용접의 뒤틀림을 최소화합니다.

산화: 처리 방법

알루미늄 표면에 산화막이 형성되는 것을 산화라고 합니다. 수행할 작업은 다음과 같습니다.

  • 청소: 용접 전 와이어 브러시나 화학적 에칭으로 해당 부위를 깨끗이 닦아 산화층을 제거합니다.
  • AC 밸런스(TIG): TIG 용접 시 AC 밸런스 기능을 사용하여 산화물을 제거하고 용접 풀을 분해하십시오.

용접 후 절차

용접이 성공했는지 확인하기 위해 용접 후 취해야 할 몇 가지 필수 단계가 있습니다.

용접 냉각

  • 자연냉각 허용 일반적으로 용접부를 실온에서 자연 냉각시키는 것이 가장 좋습니다. 균열이 생길 수 있으므로 압축 공기나 물로 용접을 담금질하지 마십시오.

용접 부위 청소

  • 스패터 및 슬래그 제거: 치핑 해머나 와이어 브러시를 사용하여 용접 부위의 스패터나 슬래그를 제거하십시오.
  • 용접 부위를 청소합니다. 오염물질을 제거하려면 비눗물이나 용제를 사용하세요.

용접 결함 검사

  • 육안 검사: 균열, 구멍, 용접부 등 눈에 보이는 결함이 있는지 용접부를 면밀히 조사합니다. 언더컷.
  • 염료 침투 테스트(옵션): 중요한 용도에서는 육안으로 볼 수 없는 표면 결함이나 균열을 감지하기 위해 염료 침투제를 고려할 수 있습니다.
주조 알루미늄을 용접할 수 있나요

결함이 있는 용접 수리

가장 숙련된 용접공이라도 용접 결함이 발생할 수 있습니다. 이러한 문제를 감지하고 해결하는 방법:

용접 결함 식별

주조 알루미늄 용접에서는 몇 가지 일반적인 결함이 발생할 수 있습니다. 이러한 결함을 식별하는 몇 가지 방법은 다음과 같습니다.

  • 육안 검사: 균열, 언더컷 또는 다공성을 찾으십시오.
  • 염료 침투성 테스트: 비파괴 검사 방법은 육안으로 볼 수 없는 표면 균열을 찾아내는 데 도움이 됩니다.

균열과 구멍을 수리하는 방법

용접 부위에 균열이나 구멍이 발견되어도 걱정하지 마십시오. 수리는 다음과 같은 몇 가지 방법으로 수행할 수 있습니다.

  • 결함 제거: 균열이나 구멍을 연마하려면 다이 그라인더, 회전 공구 또는 기타 특수 기계를 사용하십시오. 결함을 모두 제거하고 V자형 홈을 만들어 리필합니다.
  • 해당 부위를 다시 청소하십시오. 재용접하기 전에 수리된 부분을 철저히 청소하여 오염 물질을 제거하십시오.
  • 재용접 절차: 홈을 용접하는 데 사용한 것과 동일한 용접 기술을 사용하십시오. 새로운 균열이 발생하는 것을 방지하기 위해 열 제어 및 비드 배치에 주의하십시오.

기억하다: 용접된 부분을 수리할 때 주변의 모재가 균열에 더 취약해질 수 있습니다. 어떤 경우에는 수리 구역 주변을 가열해야 할 수도 있습니다.

재용접 절차

수리된 부분을 다시 용접하는 것은 초기 용접과 유사합니다. 다음은 간단한 요약입니다.

  1. 선택한 프로세스(MIG 또는 TIG)에 따라 용접기를 설치하십시오.
  2. 최적의 용접 침투를 위해 적절한 토치 각도와 속도를 유지하십시오.
  3. 스트링거 비드에 집중하여 과도한 열을 피하십시오.
  4. 산화물을 제거하려면 텅스텐 전극으로 용접 풀을 청소하십시오.

고급 용접 기술

더 나은 결과를 원하는 숙련된 용접공을 위한 몇 가지 고급 알루미늄 주조 용접 기술을 소개합니다.

주조 알루미늄 펄스 용접

펄스 용접 기술은 TIG 프로세스의 변형입니다. 주조 알루미늄은 많은 장점을 제공합니다.

  • 감소된 열 입력: 펄스 용접 기술은 짧은 순간에 열을 전달하여 용접 풀 온도를 더 효과적으로 제어하고 균열 위험을 최소화합니다.
  • 더 나은 용접 침투 펄스 동작은 표준 TIG 용접보다 더 깊은 용접 침투를 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다.
  • 왜곡 감소: 펄스 용접은 열 입력을 최소화함으로써 공작물의 전반적인 열 변형을 줄입니다.

메모: 펄스 용접 기능에는 펄스 모드의 TIG가 필요하며 표준 TIG 용접과 약간 다른 매개변수가 필요할 수 있습니다.

백킹 플레이트 사용

백킹 플레이트는 깨지기 쉬운 주조 알루미늄 섹션을 용접할 때 필수적인 도구입니다. 이유는 다음과 같습니다.

  • 용접의 번스루(burn-through) 방지: 백킹 플레이트는 뒷면의 용강을 지지하여 얇은 알루미늄을 통해 금속이 처지거나 타는 것을 방지합니다.
  • 용접 품질을 향상시킵니다. 백킹 플레이트는 뒷면에 더 부드럽고 일관된 비드를 만들 수 있습니다.
  • 용접 풀을 지지하는 백킹 플레이트는 균열로 이어질 수 있는 수축 응력을 줄여줍니다.

백킹 플레이트 세라믹, 구리, 강철을 포함한 다양한 재료로 제공됩니다. 각 자료에는 장점과 한계가 있습니다. 선택되는 재료는 용도와 용접 방법에 따라 다릅니다.

얇은 알루미늄과 두꺼운 알루미늄

주조 알루미늄의 두께는 기술과 공정 선택에 영향을 미칩니다.

  • 얇은 주조 알루미늄(3mm 미만): 펄스 기능을 갖춘 TIG 용접은 우수한 열 입력 제어로 인해 선호되는 경우가 많습니다. 작은 직경의 필러 로드와 최소 전류량 설정을 사용하면 재료 소진을 방지할 수 있습니다.
  • 6mm보다 두꺼운 주조 알루미늄: MIG는 더 빠르고 효율적인 대안입니다. 접합 준비에 사용되는 베벨은 충분한 용접 두께를 보장합니다.

다양한 위치에서 주조 알루미늄 용접

용접 위치는 주조 알루미늄 용접 공정에 큰 영향을 미칩니다. 다음은 일반적인 용접 위치 목록과 사용 방법입니다.

플랫 포지션 용접

  • 설명 플랫 포지션 용접(Flat Position Welding)은 용접이 평평한 표면에 수평으로 위치하는 상황을 말합니다.
  • 이익: 위치조절이 용이하며, 주조알루미늄 용접에 가장 적합합니다. 중력은 용접 풀에 도움이 되며 토치 조작을 위해 조인트에 쉽게 접근할 수 있습니다.
  • 기법: 적절한 토치 각도, 이동 속도 및 스트링거 비드를 유지하는 데 중점을 두고 이전에 배운 기술을 사용하십시오.

수평 위치에서 용접

  • 설명 수평 위치 용접은 용접 축이 수평인 수평 표면에서의 용접을 포함합니다.
  • 도전과제 중력으로 인해 금속이 아래로 떨어지거나 아래로 흐를 수 있습니다.
  • 기법: 중력의 하향 힘에 대응하려면 약간 더 가파른 미는 각도(토치를 더 위쪽으로 향하게 함)를 사용하십시오. 용접 풀의 유동성을 최소화하려면 평면 용접에 비해 전류량을 줄이십시오.

수직 및 그 이상의 위치에서 용접

  • 설명 수직 위치 용접에는 용접 축이 수직인 수평 표면에서의 용접이 포함됩니다. 오버헤드 위치는 사용자 위의 수평 표면을 용접하는 것을 의미합니다.
  • 도전과제: 용탕이 아래로 흘러내려 용접풀 유지가 어려워집니다.
  • 기법: 가능한 가장 낮은 전류량으로 설정된 작은 필러 로드를 사용하십시오. 용접부를 적절하게 채우려면 스트링거 비드와 위쪽으로 짧은 직조 동작이 필요할 수 있습니다.

결론

주조 알루미늄 용접은 보람이 있지만 어려운 과정입니다. 적절한 기술, 재료 및 안전 조치를 이해하면 주조 알루미늄 프로젝트를 위한 기능적이고 강력한 용접을 달성하는 데 도움이 됩니다.

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자주 묻는 질문

스틱 용접기로 주조 알루미늄을 용접할 수 있습니까?

몇 가지 제한 사항으로 인해 주조 알루미늄 이외의 것에는 스틱 용접(아크 용접)을 사용해야 합니다. 스틱 용접 또는 아크 용접은 주조 알루미늄을 깨뜨릴 수 있는 높은 열 입력을 사용하는 공정입니다.

용접부 균열을 방지하는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?

단일 기술로 균열을 제거하는 것은 불가능하지만 조합을 통해 위험을 줄일 수 있습니다. 균열을 방지하려면 알루미늄 표면을 깨끗이 닦아 오염 물질을 제거하십시오. 열 응력을 줄이기 위해 알루미늄을 예열할 수 있습니다. 매개변수는 두께와 프로젝트 요구 사항에 따라 설정되어야 합니다.

올바른 용접 방법을 어떻게 선택합니까?

주조 알루미늄의 적절한 용접 방법은 여러 요인에 따라 달라집니다. 알루미늄의 두께와 프로젝트 요구 사항은 최상의 용접 방법을 결정하는 요소 중 하나입니다.

 

추가 자료:

펄스용접 – 출처: 링컨 일렉트릭

다양한 위치에서 알루미늄 용접 – 출처: 프로니우스

용접용 백킹 플레이트 – 출처 : Cwbgroup

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지난 10년 동안 저는 다양한 형태의 판금 제작에 몰두해 왔으며 다양한 워크숍에서 얻은 경험에서 얻은 멋진 통찰력을 이곳에서 공유했습니다.

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저는 레이저 절단, 굽힘, 용접 및 표면 처리 기술을 전문으로 하는 판금 제조 분야에서 10년 이상의 전문 경험을 갖고 있습니다. Shengen의 기술 이사로서 저는 복잡한 제조 문제를 해결하고 각 프로젝트에서 혁신과 품질을 주도하는 데 최선을 다하고 있습니다.

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