용접봉: 유형, 선택 및 관리

1. 용접봉의 분류

(1) 용접봉의 용도에 따른 분류

1) 탄소강 용접봉은 주로 강도가 낮은 저탄소강 및 저합금강 용접에 사용됩니다.

2) 저합금강 용접봉은 주로 저합금 고강도 강철, 몰리브덴 함유 및 합금 원소가 낮은 코발트-몰리브덴 내열강 및 저온 강철을 용접하는 데 사용됩니다.

3) 스테인레스 스틸 용접봉은 주로 몰리브덴 내열강 및 합금 원소가 높은 코발트-몰리브덴 내열강 및 다양한 유형의 스테인레스 스틸을 용접하는 데 사용됩니다.

4) 하드 페이싱 용접봉은 금속 표면 하드 페이싱에 사용되며, 증착된 금속은 상온 또는 고온에서 내마모성 및 내식성이 우수합니다.

5) 주철 용접 봉은 주철의 용접 및 수리 용접에 특별히 사용됩니다.

6) 니켈 및 니켈 합금 용접봉은 니켈 및 니켈 합금의 용접, 수리 용접 또는 하드 페이싱에 사용됩니다.

7) 구리 및 구리 합금 용접봉은 구리 및 구리 합금의 용접, 수리 용접 또는 하드 페이싱에 사용되며 특정 주철의 수리 용접 또는 이종 용접에도 사용할 수 있습니다. 금속.

8) 알루미늄 및 알루미늄 합금 용접봉은 알루미늄 및 알루미늄 합금의 용접, 수리 용접 또는 하드 페이싱에 사용됩니다.

9) 특수 목적 용접봉은 수중 용접, 절단 및 파이프 용접 등에 사용됩니다.

(2) 전극 코팅 용융 후 형성된 슬래그의 특성에 따른 분류

용접 공정에서 전극 코팅이 녹은 후 전극은 생성되는 슬래그가 산성인지 염기성인지에 따라 염기성 전극(슬래그 염기성 ≥1.5)과 산성 전극(슬래그 염기성 ≤1.5)으로 나뉩니다. 산성 전극과 염기성 전극의 공정 성능과 용접 금속 특성을 비교하면 표 5-7에 나와 있습니다. 산성 전극은 합금 원소 함량이 높은 용접 재료에는 적합하지 않습니다. 산성 전극보다 가소성, 인성 및 균열 저항성이 우수한 염기성 전극은 일반적으로 중요한 부품의 용접에 사용됩니다.

표 5-7 산성 전극과 염기성 전극의 공정 성능 및 용접 금속 특성 비교

2. 전극의 요구 사항 및 선택 원칙

(1) 전극의 기본 요구 사항

용접 공정에서 전극은 우수한 공정 성능을 가져야 하며 용접된 금속이 필요한 기계적 특성, 화학적 조성 또는 특수 특성을 갖도록 보장해야 합니다. 따라서 전극에 대해 다음과 같은 요구 사항이 제안됩니다:

1) 아크는 점화하기 쉽고, 용접 과정에서 꾸준히 연소하며, 재점화하기 쉬워야 합니다.

2) 플럭스 코팅은 뭉치거나 떨어지지 않고 고르게 녹아야 합니다. 플럭스 코팅의 용융 속도는 코어 와이어보다 약간 느려야 전극의 용융 끝이 종 모양의 슬리브를 형성하여 금속 방울의 전이 및 보호 분위기 생성에 도움이됩니다.

3) 용접 과정에서 과도한 연기나 너무 크거나 많은 스패터가 발생해서는 안 됩니다.

4) 증착된 금속이 일정한 내균열성, 필요한 기계적 특성 및 화학적 조성을 갖추고 있는지 확인합니다.

5) 용접부가 정상적으로 형성되고 슬래그를 쉽게 제거할 수 있는지 확인합니다.

6) 용접 이음새의 방사선 촬영 검사는 GB/T 3323-2005 "금속 융착 용접 조인트의 방사선 촬영"에 명시된 레벨 II 표준보다 낮지 않아야 합니다.

(2) 전극 선택 원칙

1) 용접 금속의 성능 요구 사항.

구조용 강철 용접물의 경우 동일한 유형의 강철을 용접할 때는 강철의 인장 강도를 일치시키는 원칙에 따라 전극을 선택합니다;

서로 다른 종류의 강철을 용접할 때는 강도가 낮은 쪽을 기준으로 선택하세요;

내열강 용접의 경우 용접 금속의 상온 성능뿐만 아니라 고온 성능도 고려하여 선택해야 합니다;

스테인리스강 용접의 경우, 용접 구성이 모재 구성과 호환되는지 확인하여 용접 조인트의 특수 성능을 보장합니다.

2) 용접된 부품의 작업 조건을 고려하세요.

고온 또는 저온 조건에서 작동하는 용접 부품의 경우 내열성 강철 전극 또는 저온 강철 전극을 사용해야 합니다;

내마모성과 내스크래치성이 필요한 용접 부품의 경우 작업 온도에 따라 상온 또는 고온 경도와 우수한 내스크래치성, 내산화성 및 기타 특성을 가진 전극을 선택합니다;

부식성 매질과 접촉하는 용접 부품의 경우 스테인리스강 전극 또는 기타 부식 방지 전극을 사용하고, 진동 또는 충격 하중을 받는 용접 부품의 경우 인장 강도 보장 외에도 가소성과 인성이 높은 저수소 전극을 선택합니다;

정적 하중만 받는 용접 부품의 경우, 모재와 비슷한 인장 강도를 가진 전극을 선택하면 됩니다.

3) 용접된 부품의 모양, 강성, 용접 위치를 고려합니다.

복잡하고 단단한 용접 부품의 경우 용접 금속의 수축으로 인해 발생하는 응력이 크기 때문에 가소성이 우수한 전극을 사용해야 하며, 동일한 유형의 전극을 선택할 때는 기계적 특성뿐만 아니라 용접 조인트의 모양이 미치는 영향도 고려해야 합니다.

맞대기 접합부를 용접할 때 강도와 가소성이 적당하면 필렛 용접을 용접할 때 강도가 높고 가소성이 낮기 때문에 세척이 어려운 용접 부품의 경우 산화, 녹 및 오일에 민감하지 않은 산 전극을 사용하여 용접 품질을 보장합니다.

4) 용접 금속의 내균열성을 고려하세요.

용접부의 강성이 높거나 모재의 탄소, 황, 인 함량이 높거나 외부 온도가 낮으면 용접부에 균열이 발생하기 쉽습니다. 용접 시 내균열성이 높은 알칼리성 전극을 선택하는 것이 가장 좋습니다.

5) 전극의 작동성을 고려하세요.

용접 과정에서 아크는 스패터를 최소화하고 깔끔하고 대칭적인 용접을 형성하며 슬래그 제거가 용이하고 모든 위치 용접에 적합한 안정된 아크여야 합니다.

산성 및 알칼리성 전극이 모두 요구 사항을 충족하는 경우 가능한 한 작동성이 좋은 산성 전극을 사용하되 용접의 성능과 균열 저항성을 먼저 보장해야 합니다.

6) 장비 및 시공 조건을 고려합니다.

직류 용접기가 없는 경우 직류 전원에 국한된 전극을 사용하지 말고 교류와 직류 모두에 적합한 저수소 전극을 선택해야 하며, 공작물을 회전할 수 없고 모든 위치에서 용접해야 하는 경우 다양한 공간 위치에 적응할 수 있는 전극을 선택해야 합니다.

수직 및 오버헤드 용접의 경우 티타늄 유형 및 일메나이트 유형 코팅의 순서로 전극을 선택하는 것이 좋습니다.

밀폐된 용기나 좁은 환경에서 용접할 때는 환기를 강화하는 것 외에도 알칼리성 저수소 전극은 용접 중에 다량의 유해 가스와 먼지를 방출하므로 가능한 한 사용을 피해야 합니다.

용접 후 열처리가 필요하지만 시공 조건으로 인해 열처리가 불가능한 일부 공작물(예: 펄라이트 내열강)의 경우 용접 후 열처리를 피하기 위해 특수 전극을 선택할 수 있습니다.

7) 경제적 합리성을 고려하세요.

용접의 성능 요구 사항을 보장하는 동일한 조건에서 비용이 저렴한 전극을 선택해야 합니다.

예를 들어, 일메나이트형 전극은 티타늄 칼슘형 전극에 비해 가격이 훨씬 저렴하므로 성능 보장을 전제로 일메나이트형 전극을 선택해야 합니다. 또한 성능과 작동성을 충족한다는 전제하에 더 큰 사양과 더 높은 효율을 가진 전극을 적절히 선택해야 합니다.

3. 전극 사용

전극은 제조업체의 품질 인증서가 있어야 하며, 품질 인증서가 없거나 품질이 의심스러운 경우 일괄 샘플링 테스트를 수행해야 합니다.

특히 중요한 제품을 용접할 때는 용접 전에 선택한 전극을 확인해야 하며, 장기간 보관한 제품도 사용 가능 여부를 판단하기 전에 전극을 확인해야 합니다.

전극 내부에서 녹이 발견되면 사용하기 전에 반드시 테스트를 거쳐 적격 여부를 확인해야 합니다. 전극 코팅이 심하게 축축하고 코팅 박리가 관찰되는 경우 폐기해야 합니다.

전극은 일반적으로 사용 전에 설명서에 명시된 온도에서 건조시켜야 합니다. 전극을 건조할 때는 다음 사항에 유의해야 합니다:

1) 셀룰로오스 전극은 연소하기 쉬우므로 과열되지 않도록 주의하면서 100~200°C에서 1시간 동안 건조시킨 후 사용해야 합니다.

2) 산성 전극은 습기 정도에 따라 70~150°C에서 1~2시간 건조해야 합니다. 보관 시간이 짧고 포장이 손상되지 않은 경우, 사용 전 추가 건조 없이 일반 구조용 강철 용접에 사용할 수 있습니다.

3) 알칼리성 전극은 일반적으로 350~400°C에서 1~2시간 건조합니다. 용접되는 저합금강이 냉균열이 발생하기 쉬운 경우 건조 온도를 400~450°C로 높이고 100~150°C의 보온 실린더에 보관하여 즉시 사용할 수 있습니다.

4) 전극을 건조할 때는 전극을 낮은 온도에서 오븐에 넣고 서서히 온도를 높입니다.

고온 오븐에서 바로 꺼내지 말고 오븐 온도가 낮아질 때까지 기다렸다가 꺼내야 차가운 전극을 고온 오븐에 넣거나 갑자기 냉각되어 코팅이 깨지는 것을 방지할 수 있습니다.

5) 용접봉을 건조할 때는 쌓거나 묶어서는 안 되며, 각 층이 너무 두껍지 않게, 일반적으로 1~3층으로 겹겹이 쌓아야 합니다.

6) 저수소 용접봉은 일반적으로 상온에서 4시간 이상 보관한 경우 재건해야 하지만, 저온 오븐에서 일정한 온도로 보관한 용접봉은 예외입니다. 재건 횟수는 3회를 초과하지 않아야 합니다.

7) 실외에서 작업할 때는 용접봉을 밤새 적절히 보관하고 실외에 방치하지 않아야 합니다.

4. 용접봉 관리

(1) 용접봉의 보관 및 보존

1) 용접봉은 종류, 브랜드, 배치, 사양 및 보관 시간별로 보관해야 하며, 혼동을 피하기 위해 각 스택에 명확하게 표시해야 합니다.

2) 용접봉은 건조하고 통풍이 잘되는 실내 환경에 보관해야 합니다. 용접봉 보관실에는 온도계와 습도계를 설치해야 합니다. 저수소 용접봉의 실내 온도는 50°C 미만이어야 하며, 상대 습도는 60% 미만이어야 합니다.

3) 용접봉은 랙에 보관해야 하며, 랙 높이는 지면으로부터 최소 300mm, 벽으로부터 최소 300mm 이상 떨어져야 합니다. 습기를 방지하기 위해 랙 아래에 건조제를 배치해야 합니다.

4) 용접봉은 사용자 장치에 공급된 후 최소 6개월 동안 계속 사용할 수 있도록 보장되어야 하며, 용접봉의 발급은 먼저 보관된 용접봉을 우선적으로 발급해야 합니다.

5) 습기가 있거나 포장이 손상된 용접봉 및 재검사에 불합격한 용접봉은 창고에 보관할 수 없습니다.

6) 습기, 변색 또는 녹이 슬은 용접봉은 품질 평가 전에 반드시 건조시켜야 합니다. 모든 성능 기준을 충족하는 경우에만 보관할 수 있으며, 그렇지 않은 경우 보관이 허용되지 않습니다.

7) 1년 이상 보관된 용접봉은 유통 전에 다양한 성능 테스트를 거쳐야 합니다. 요구 사항을 충족하는 경우에만 발행할 수 있으며, 그렇지 않은 경우 보관에서 해제해서는 안 됩니다.

8) 중요한 용접 프로젝트에 사용되는 용접봉, 특히 저수소봉은 특정 온도 및 습도 수준을 유지하는 전용 창고에 보관하는 것이 이상적입니다. 권장 온도는 10~25°C, 상대 습도는 50% 미만입니다.

(2) 시공 중 용접봉 관리

1) 공사 중 용접봉은 지정된 담당자가 관리해야 하며, 담당자는 용접봉 요청서를 가지고 창고에서 용접봉을 회수해야 합니다.

이 양식에는 회수하는 사람의 이름, 용접봉의 종류(브랜드), 직경, 회수 수량, 기본 단위의 책임자 서명, 요청 날짜, 제조업체, 생산 배치, 제조 날짜, 보관 날짜에 대한 메모가 포함되어야 합니다.

2) 용접봉을 수령한 후 기본 생산 단위는 제조업체, 생산 배치, 용접봉의 종류(브랜드), 직경, 수령 수량 등의 세부 정보가 포함된 용접봉 보관 대장을 작성해야 합니다.

용접봉은 사용 전에 건조해야 하며, 이 과정에서 건조 기록을 작성해야 합니다. 기록의 주요 내용에는 제조업체, 용접봉의 종류(브랜드), 생산 배치, 직경, 건조 온도, 건조 시간, 건조된 봉의 수량, 건조 책임자 및 검사자의 서명이 포함됩니다.

이 문서는 기록 보관을 위해 3중으로 준비해야 합니다. 건조 후 용접공에게 봉을 발급할 수 있으며, 용접공은 제조업체, 유형(브랜드), 배치, 직경, 수량, 요청 시간, 봉을 수령하는 사람의 서명 등의 세부 정보를 포함하여 건조된 봉에 대한 요청 양식을 작성해야 합니다.

참고 사항에는 용접봉이 어떤 공작물에 어떤 용접에 사용되는지 명시해야 합니다. 용접사는 봉을 수령할 때 베이스 보관 담당자에게 건조 인증 서류를 요청해야 합니다. 건조 서류가 없는 봉은 용접사에게 발급해서는 안 됩니다.

3) 건조된 용접봉을 받은 후 용접사는 용접봉 절연 실린더에 용접봉을 넣어야 합니다.

혼합 및 잠재적인 용접 품질 사고를 방지하기 위해 실린더당 한 가지 유형(브랜드)의 봉만 허용됩니다. 용접사는 한 번에 5kg 이상의 봉을 가져가서는 안 되며, 남은 봉은 작업장 자재실 또는 건설 현장 자재팀에서 적절히 보관해야 합니다.

(3) 만료된 용접봉의 처리

"만료"는 특정 보관 시간 제한을 초과한 것이 아니라 다양한 정도의 품질 저하(열화)를 의미합니다. 잘 보관된 용접봉은 수년 동안 변함없는 상태를 유지할 수 있습니다.

1) 수년간 보관된 용접봉은 공정 성능 테스트를 거쳐야 합니다. 테스트 전에 알칼리성 저수소 봉은 약 300°C에서 1~2시간, 산성 봉은 약 150°C에서 1~2시간 동안 건조해야 합니다.

공정 성능 테스트 중에 플럭스가 덩어리로 떨어지지 않고 알칼리성 저수소봉이 다공성을 나타내지 않으면 일반적으로 용접 조인트의 기계적 특성이 보장됩니다.

2) 용접봉 코어에 약간의 녹이 발생하여 일반적으로 기계적 특성에 영향을 미치지 않지만 중요한 구조물 용접에는 저수소 전극을 사용해서는 안 됩니다.

3) 저수소 전극에 녹이 심하거나 플럭스 코팅이 벗겨진 경우, 적절하게 등급을 낮추거나 일반 부품 용접에 사용할 수 있습니다. 가능하면 국가 표준에 따라 기계적 특성을 테스트한 후 다운그레이드 여부를 결정할 수 있습니다.

4) 다양한 유형의 용접봉이 심하게 열화 된 경우 재사용해서는 안되며 플럭스 코팅을 제거하고 코어 와이어를 청소하여 재사용 할 수 있습니다.