기계공학실험 용접 가스용접

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기계공학실험 용접 가스용접에 대한 보고서 자료입니다.

목차

용접
1. 금속의 결합과 융단
2. 용접 이음부의 형식과 자세

가스 용접
1. 가스 용접의 개요
2. 가스용접법

본문내용

glass)는 차광 능력에 따라 차광 번호로 등급이 정해진다.
이 밖에도 용접할 때 뜨거운 열이나 뛰는 스패터(spatter)로부터 손, 발, 몸을 보호하기 위하여 석면이나 가죽으로 만든 보호복과 발 커버, 장갑, 모자를 착용해야 한다.
●용접용 공구
토치에 불을 붙일 때에는 용접용 토치 라이터(torch lighter)를 사용하는 것이 안전하다. 또한, 그을음이나 슬래그 등에 인하여 막힌 팁의 구멍을 뚫으려면 팁 클리너(tip cleaner)를 사용한다. 이밖에도 용접 공구로 용접지그, 바이스, 와이어 브러시, 해머 등을 준비하여야 한다. 그림 (a)는 용접팁을 청소하는 팁 크리너의 보기이다.
3) 용접봉과 용제
● 가스 용접봉
산소 -아세틸렌가스 용접에 사용되는 용접봉을 용가재(filler metal)라고도 하며, 보통 비피복 용접봉이지만 아크 용접봉과 같이 피복된 용접봉도 있고, 때로는 용제(flux)를 심선 내부에 넣은 복합 심선 용접봉도 사용된다.
가스 용접용 용접봉은 원칙적으로 모재와 조성이 동일하거나 유산한 것이 일반적이다. 그러나 주철이나 특수강을 용접할 때에는 모재의 성분과 다른 특수 용접봉을 사용한다. 또한 용접부는 용접 중에 금속학적 현상 때문에 용착 금속의 조성이 변화하므로, 용접봉의 선택에 주의해야한다. 연강용 가스 용접봉의 규격은 KS D 7005로 규정하고 있으며, 아크 용접봉의 심선과 같이 인이나 황 등의 유해 성분이 극히 적은(0.040% 이하) 저탄소강이 사용된다.
용접봉의 지름은 1~6mm 가 사용되며, 모재의 두께에 따라 표와 같이 선택된다.
비철 금속용 가스 용접봉으로는 산화물의 혼입이 없고 결정립이 비교적 미세한 용착 금속을 얻을 수 있는 합금봉을 사용한다. 보기를 들면, 6:4 황동에 망간과 규소를 함유한 가스 용접봉은 동합금의 용접이나 간의 경납때(brazing)에 널리 사용된다.
●용제의 기능과 종류
a) 용제의 기능 : 가스 용접 중에 용융상태로 된 금속은 공기 중의 산소와 접하게 되 면 산화 작용이 대단히 심하게 되며, 용융 금속과 그 합금 성분이 산화하여 용착 금속을 메지게 한다.
또한 산화 작용에 의하여 모재 및 용접봉 중의 유용 성분이 감소할 뿐 아니라, 산 화물이 용착 금속에 개재하거나 기포(blow hole)가 생겨서 용접부의 성질 및 기계적 강도를 저하 시킨다. 적당한 용제(flix)를 사용하면 용접부에 개제하는 산화물을 용해 하여 슬래그(slag)롤 제가하고 작업중에 용접부를 공기와 차단하여 산화를 방지하는 기능이 있다.
b) 용제의 종류 : 용제는 건조한 분말, 페이스트(paste) 또는 용접봉 표면에 피복한 것도 있다. 보통은 고체 분말을 물 또는 알코올에 개어서 용접 전에 브러시로 용접 홈과 용 접봉에 발라서 사용하거나 용접 중에 용접봉에 묻혀 사용한다. 연강의 가스 용접에는 용제를 필요로 하지 않는다. 이것은 표준염을 사용하면 환원성 분위기가 되고 산화철 자신이 어느 정도 용제의 작용을 하기 때문이다. 그러나 충분한 용제 작용을 돕기 위 하여 규산나트륨, 붕사, 붕산 등을 사용하는 경우가 있다. 표는 각종 가스 용접에 사용 되는 용제의 보기를 나타낸 것이다.
2. 가스용접법
1) 가스 용접 방식
● 가스 화염의 조절
용저을 위한 모재의 홈가공이 완료되면 산소와 가스를 열어 표준염을 만들어 가접을 한다. 표준염에는 심염(心炎)의 끝에서 2~3mm 떨어진 부분이 최고 온도 3000~3500°C가 되므로, 이 부분을 용접부에 접근시키면서 용접한다. 연강과 같이 일반 가스 용접을 하는 경우에는 산소와 아세틸렌가스의 혼합비를 등량 혼합염(等量混合炎)을 사용한다.
● 토치의 운봉
산소-아세틸렌 용접법은 용접 진행 방향과 토치의 팁이 향하는 방향에 따라 전진법과 후진법으로 나뉜다. 그림(a)와 같이 오른쪽에서 왼쪽으로 용접해 나가는 방법을 전전법(fore hand welding)이라 하고, 그림(b)와 같이 토치와 용접봉을 오른쪽으로 용접해 나가는 방법을 후진법(back hand welding)이라 한다.
전진법은 특히 3mm이하의 얇은 용접에, 후진법은 두꺼운 판의 용접에 적합하다.
● 가접
용접을 하면 용접부는 국부적으로 매우 높은 온도로 가열되므로, 모재는 큰 내부응력이 생겨, 주철의 경우는 균열이, 연강은 변형되는 경우가 많다. 이를 방지하기 위해서는 모재의 이음부에 주의할 필요가 있다. 예를 들면 그림 (a)의 와 같이 맞대기 이음을 하게 되면 반대쪽이 초기에는 벌어지나 점차로 와 같이 겹치게 되어 용저이 불가능해진다. 이를 방지하기 위해서는 그림 (b)의 와 같이 접합부를 4~8° 정도 벌여 놓은 상태에서 용접하는 방법과 와 같이 숫자의 순서로 50mm 정도의 간격을 두고 중앙에서부터 가접을 하고 용접하는 방법이 있다.
2) 가스 용접 작업
● 아래보기 Ⅰ형 맞대기 용접(1.6~2.0mm)
a) 용접 자세와 작업 조건 : 용접 자세는 그림과 같이 팁과 용접봉의 상호각을 유지하면 서 예열 용접한다.
용접 작업 조건은 아래의 표를 기준으로 한다.
b) 용접 방법 : 용접봉과 모재가 잘 용융되어 비드가 이루어지기 시작하면 그림(a)와 같이 팁을 일정한 높이와 속도로 유지하고, 6~9mm폭의 원형 운봉을 하면서 용접봉을 용입 보충하여 비드를 만든다. 이때 그림(b)와 같이 백심을 너무 기울이면 녹는 홈이 얕게 되 고, 팁을 지나치게 움직여 풀이나 용접봉이 밖으로 노출되면 풀이나 용접봉이 대기와 접 촉하므로 용착 금속이 산화된다.
● 아래보기 V형 맞대기 용접법(3.2mm)
a) 용접 작업 조건 : 연강판의 두께 3.2mm인 용접 작업조건은 다음 표를 기준으로 한다.
b) 용접 방법 : 홈의 각도를 60°로 가공하고, 루트 간격은 1.5~2mm가 되도록 양 끝을 가접한다. 토치와 용접봉의 각도 및 팁과 용접봉의 운봉은 그림 과 같이 조작한다. V 형 맞대기 용접은 1층 비드가 중요하므로 V형 홈의 밑에서 팁을 작은 원운동으로 운 봉하면서 풀의 끝에 열쇠 구멍을 만들어, 이 열쇠 구멍에 용접봉을 녹여 가면 비드가 잘 형성된다. 2층 비드는 용접홈과 1층 비드를 잘 녹여 V형 홈이 가득 차도록 용접한 다.

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기계공학,   용접,   가스