첫째, 강관 용접 불량으로 인한 접합 불량
용접 시, 아크의 작용으로 용융된 금속 풀이 용접부 끝으로 배출되어 홈을 형성합니다. 아크가 전진하면서 홈은 용융된 금속 풀로 채워집니다. 이때 홈 벽면의 액체 금속층이 이미 응고된 상태라면, 채워진 용융 금속 풀의 열이 금속을 다시 녹일 수 없어 용융 불량이 발생합니다. 용융 불량은 용접 홈의 측벽에서 발생하여 측벽 용융 불량을 형성하고, 다층 용접 시 층간 용융 불량을 형성하며, 용접 뿌리 부분에서 발생하여 뿌리 용융 불량을 형성합니다. 이러한 용융 불량은 용접 표면에서 육안으로 확인할 수 없으므로 초음파 또는 방사선 검사를 통해 검출해야 합니다.
평면 용접에서는 모재의 홈 표면을 따라 또는 다층 용접 시 층 사이에서 용융 불량이 자주 발생합니다. 수평 용접에서는 모재의 상하 홈 표면을 따라 그리고 용접층 사이에서 용융 불량이 자주 발생합니다. 또한, 상부 홈 표면을 따라 각 용접층의 가장자리에서도 용융 불량이 발생하기 쉽습니다. 수직 용접은 일반적으로 CO2 가스 전기 수직 용접과 같은 자동 용접 방식입니다. 자동 용접 시 모재의 두께가 두껍고 용접 와이어의 스윙이 부족하거나 아예 스윙하지 않아 용접 와이어에서 멀리 떨어진 홈 표면의 일부 영역의 온도가 너무 낮아 용융 불량이 발생할 수 있습니다. 이러한 현상은 모재의 홈 표면 양쪽에서 자주 발생합니다.
미융착으로 인한 지지면적 감소는 매우 뚜렷하며, 응력 집중 또한 비교적 심각합니다. 그로 인한 피해는 균열 다음으로 큽니다.
둘째, 강관 용접 불량의 원인
용접 불량의 원인은 용접 열 입력 부족, 아크 블로우, 부적절한 조작, 홈 측벽의 녹 및 이물질, 용접층 사이의 슬래그 제거 불량 등입니다. 또한, 용접 전류가 너무 크고 용접 속도가 너무 느리면 용접 와이어가 녹은 후 발생하는 용융 철이 용융 풀에서 멀리 흘러가 주변 모재와 접촉하고 저온 용접면을 덮어 불량을 유발할 수 있습니다. 또 다른 원인으로는 홈이 넓어 용접 와이어의 진폭이 충분하지 않아 용접부 양쪽의 온도가 낮아지는 경우가 있습니다. 이 경우 용접 와이어가 녹은 후 발생하는 용융 철이 급속 냉각되어 홈을 덮어 불량을 일으킬 수 있습니다.
셋째, 강관 용접 결함 주입 제어 방법
혼동을 방지하는 주요 방법은 용접 작업 기술을 숙달하고, 와이어 각도와 가장자리 체류 시간에 주의를 기울여 홈 가장자리가 완전히 녹아 융합이 이루어지도록 하는 것입니다.
(1) 올바른 용접 공정 매개변수를 사용해야 합니다. 용접 전류는 적절해야 합니다. 전류가 너무 높으면 용접 와이어가 너무 빨리 녹고 용융된 철이 용접 와이어 앞쪽으로 흘러 용접면을 덮게 됩니다. 용접면 온도가 너무 낮으면 덮고 있는 용융된 철이 모재와 융합되기 전에 응고되어 미융착 용접이 발생합니다. 반대로 용융 풀이 너무 작고 용융 풀 주변 온도가 너무 낮으면 용융 풀 가장자리에서도 미융착 용접이 발생할 수 있습니다. 둘째, 용접 속도를 제어해야 합니다. 용접 속도는 느린 것보다 빠른 것이 좋습니다. 적절한 용접 속도는 와이어 직경, 전류 크기, 홈 형상 및 용접 위치를 고려하여 결정해야 합니다.
(2) 적절한 용접 각도 선택: 평면 용접 시 용접건은 용접면에 수평으로 수직을 유지하고 용접 방향(즉, 용접 길이 방향)에 대해 약 20°의 전방 경사를 가져야 합니다. 수동 수직 용접의 경우 용접건은 용접면에 수평으로 수직을 유지하고 용접 방향에 대해 0°~10°의 경사를 가져야 합니다. 수평 용접 시 CO2 용접은 슬래그를 생성하지 않고 용융 풀에 대한 부양 효과가 없으므로 용융 철이 아래로 흐르면서 불완전 용융이 발생하기 쉽습니다. 따라서 용접건 각도는 용접 방향에 수직이어야 하며 모재와의 각도가 너무 작지 않아야 합니다. 그렇지 않으면 상부 홈 표면에서 불완전 용융이 발생하기 쉽습니다.
(3) 용접 와이어의 진폭 확보: 용접 시 모재의 두께와 홈의 형태에 따라 용접 와이어의 진폭이 일정하게 유지되어야 합니다. 특히 평면 용접과 수직 용접에서 모재의 두께가 클 경우 용접 와이어의 진폭이 특히 중요합니다.
(4) 모재의 두께에 따라 용접층 수를 결정하고, 다층 용접 및 다패스 용접을 시도하십시오. 각 층의 두께는 엄격하게 제어해야 합니다. 이는 용접 속도와도 관련이 있습니다. 용접 속도가 빠를수록 용접층 두께가 얇아져 불완전융착을 방지할 수 있고, 용접 속도가 느릴수록 용접층이 두꺼워져 불완전융착이 발생하기 쉽습니다.
(5) 홈과 층간 세척을 강화한다.
넷째, 강관 용접 결함의 불완전 침투
불완전 용입은 용접 이음매의 뿌리 부분이 완전히 용입되지 않은 현상입니다. 불완전 용입 결함은 단면 용접과 양면 용접 모두에서 발생할 수 있습니다. 특히 가는 용접봉을 사용하는 단락 회로 방식의 CO2 가스 차폐 용접에서는 공작물의 열 입력이 낮아 불완전 용입 현상이 쉽게 발생합니다.
다섯째, 강관 용접 불량의 원인
불완전 용입의 주요 원인은 낮은 용접 전류, 너무 빠른 용접 속도, 부적절한 홈 크기 또는 용접 와이어가 용접 중심과 일치하지 않는 것입니다. 구체적으로는 다음과 같은 사항들을 포함합니다.
(1) 용접 전류가 너무 작거나 용접 속도가 너무 빠르거나 열 입력이 너무 작으면 저항열이 감소하여 아크 침투력이 부족하고 용접 가장자리가 완전히 녹지 않습니다.
(2) 용접 아크가 너무 길어서 전극 금속의 용융 방울이 용융 풀로 이동할 뿐만 아니라 용융되지 않은 모재로도 이동합니다.
(3) 용접부 표면에는 산화물, 녹, 기름, 물 및 기타 오염물질이 있습니다.
(4) 파이프라인 용접 시 파이프 입구 조립체가 파이프 입구 조립체 간격이 작거나 홈 각도가 작거나 파이프 입구의 뭉툭한 모서리가 너무 두껍거나 고르지 않은 등의 요구 사항을 충족하지 못하는 경우.
(5) 용접부가 열을 너무 빨리 방출하여 용융 금속이 너무 빨리 결정화되어 모재와의 융합이 불충분해집니다.
(6) 전극 코팅이 편심되거나, 습하거나, 날씨의 영향을 받습니다.
(7) 작업자가 미숙한 경우, 예를 들어 전극 각도 및 봉 공급 방법이 부적절하거나 용융 풀 제어 경험이 부족한 경우 등.
(8) 접합 연삭 및 조립이 요구 사항을 충족하지 못합니다. 불완전 침투는 상대적으로 위험한 결함이며 그 피해는 균열 다음으로 큽니다.
여섯째, 강관 용접 불량의 불완전 용입 제어 방법
(1) 적절한 홈 형상 선택: 수동 CO2 용접 시 홈이 크고 간격이 작은 것이 홈이 작고 간격이 큰 것보다 조작이 용이하여 용접 침투성을 향상시키는 데 도움이 된다. 가스켓이 있는 맞대기 용접의 경우, 루트를 완전히 용접하기 위해서는 모서리가 뭉툭하지 않은 홈이 뭉툭한 홈보다 좋으며, 가스켓과 부품 사이에 팽창 간격을 두어야 한다. 용접부 루트가 완전히 용접되도록 용접 구조 설계 시 용접 와이어가 도달하지 못하는 사각지대가 없도록 해야 한다.
(2) 올바른 용접 전류 및 용접 전압을 선택하십시오. T자형 접합부의 CO2 가스 차폐 용접을 수행할 때 평면 용접 자세에서 용접하기 어렵기 때문에 수평 용접 자세로 놓고 용접할 수 있습니다.
(3) 파이프라인 용접부의 불완전 용입 방지: 대형 파이프라인 건설 시 파이프라인 용접부의 불완전 용입 결함은 허용되지 않습니다. 검사 중 불완전 용입이 발생하면 즉시 불합격으로 판정해야 합니다. 파이프라인 용접부의 불완전 용입 결함 방지 대책은 다음과 같습니다.
① 용접 공정을 충족한다는 전제 하에 용접 전류, 파이프 입구 조립 간격, 뭉툭한 모서리 및 홈 각도의 최적 조합을 선택합니다.
② 용접면의 산화물, 녹, 기름때 및 기타 불순물을 제거하십시오.
③ 용접 시작 부분과 접합부에서는 먼저 장시간 아크 예열을 한 후 아크 용접을 진행하여 용접 뿌리 부분이 완전히 융합되도록 해야 합니다.
④ 각 아크 정지 후에는 앵글 그라인더를 사용하여 접합부를 연마합니다. 연마 길이는 일반적으로 15~20mm이며, 매끄러운 연결부가 형성됩니다.
⑤ 루트 용접 시 용융 구멍의 직경을 엄격하게 제어해야 합니다. 단면 용접 및 양면 성형이 필요한 용접의 경우, 작업자는 용융 구멍의 직경을 항상 2.5~3mm로 유지하고 와이어 이동 속도를 적절하게 유지해야 합니다. 그래야만 내부 용접부가 깔끔하게 형성되고 품질 요구 사항을 충족할 수 있습니다.
⑥ 전극 아크 용접을 사용하여 루트를 아래쪽으로 용접할 때 주변 풍속이 5m/s를 초과하면 용접 품질을 확보하기 위해 방풍 조치를 취해야 합니다.
게시 시간: 2025년 3월 13일