세 가지 주요 공정

MIG, TIG, 그리고 스틱

수십 개의 용접 공정이 있지만, 세 가지가 직업을 지배합니다. 각각은 강점과 trade-off를 가지고 있습니다.

MIG (GMAW — 가스 금속 아크 용접) — 와이어 공급 공정입니다. 기계는 보호 가스(보통 아르곤-CO2 혼합물)가 용접 풀을 오염으로부터 보호하는 동안 코일에서 충전 와이어를 건을 통해 공급합니다. MIG는 빠르고, 배우기 쉽고, 연강과 알루미늄의 생산 작업에 좋습니다. 제조업체와 자동차 차체 상점에서 표준 공정입니다.

TIG (GTAW — 가스 텅스텐 아크 용접) — 정밀 공정입니다. 소비되지 않는 텅스텐 전극이 아크를 만들고, 용접공은 다른 손으로 충전 봉을 손으로 공급합니다. 순수 아르곤 보호 가스. TIG는 가장 깨끗하고 가장 정확한 용접을 생산하며 항공우주, 식품 등급 스테인리스, 얇은 벽 튜브에 필요합니다. 세 가지 중 가장 느리고 마스터하기 가장 어렵습니다.

스틱 (SMAW — 실드 메탈 아크 용접) — 주력입니다. 플럭스 코팅된 전극이 녹아서 충전 금속을 증착하는 동안 플럭스는 자체의 보호 가스와 슬래그 층을 만듭니다. 외부 가스 병이 필요하지 않습니다. 스틱은 바람과 비가 부는 야외에서, 녹슨 금속이나 더러운 금속 위에서, 그리고 좁은 공간에서 작동합니다. 파이프라인 용접공, 구조 철강 노동자, 현장 수리 팀이 이를 사용합니다.

올바른 공정은 금속, 이음부, 환경, 품질 표준에 따라 다릅니다.

올바른 공정 선택

제조 상점이 한 주에 세 가지 작업을 받습니다. 첫 번째 작업은 식품 가공 공장용 스테인리스 스틸 튜빙을 용접하는 것입니다 — 용접은 완벽하게 깨끗하고 오염이 없어야 합니다. 두 번째 작업은 1월 바람이 부는 야외 다리의 균열된 강철 빔을 수리하는 것입니다. 세 번째 작업은 생산 라인에서 200개의 동일한 연강 브래킷을 용접하는 것입니다.

전기 아크의 물리학

아크를 칠 때 일어나는 일

용접 아크는 전극과 공작물 사이의 간격을 가로지르는 지속된 전기 방전입니다. 회로가 닫히면, 전류는 간격의 가스를 통해 흐르고, 물질의 네 번째 상태인 플라즈마로 이온화됩니다.

그 플라즈마는 화씨 6,000도에서 10,000도 사이의 온도에 도달하며, 강철의 용융점(약 2,500화씨)보다 훨씬 높습니다. 강렬한 열은 용접 풀을 만듭니다 — 공작물의 작은 용융 금속 웅덩이.

열 영향 구역 (HAZ) — 용접 풀을 둘러싼 영역으로 녹지는 않지만 금속의 미세 구조를 변경하기에 충분히 뜨거워집니다. 용접공이 너무 많은 열을 적용하거나 천천히 움직이면 HAZ는 부서지거나 약해질 수 있습니다. 열 입력을 제어하는 것은 용접에서 가장 중요한 기술 중 하나입니다.

보호 가스 — 용융 금속은 공기의 산소 및 질소와 격렬하게 반응합니다. 산화는 기공(용접에 갇힌 작은 가스 기포)을 만들고 이음부를 약하게 합니다. 보호 가스 — 아르곤, CO2 또는 혼합물 — 용접 풀 주변의 대기를 밀어내어 깨끗하게 유지합니다.

보호 없이, 용접 풀은 대기 가스를 흡수하고, 결과적인 용접은 다공성이고, 부서지기 쉽고, 구조적으로 가치가 없습니다. 모든 용접 공정은 어떤 형태의 보호를 가지고 있습니다 — MIG와 TIG에서는 외부 가스, 스틱에서는 플럭스 코팅입니다.

보호가 중요한 이유

용접공은 실외에서 연강 판에 MIG를 실행하고 있습니다. 강한 바람이 작업 영역을 가로질러 불어옵니다. 아크는 정상처럼 보이지만, 용접공이 스패터를 제거하고 비드를 검사할 때, 그것은 작은 구멍으로 가득 차 있고 거칠고 다공성으로 보입니다.

열 제어

두 용접공은 동일한 강판의 동일한 이음부를 실행합니다. 용접공 A는 중간 암페어로 빠르게 움직입니다. 용접공 B는 천천히 움직이고 고 암페어로, 금속에 훨씬 더 많은 열을 넣습니다.

두 용접 모두 표면상 허용되는 것으로 보이지만, 용접공 B의 판은 뒤틀리고 구부러져 있으며, 용접 옆의 금속은 변색되고 부서지기 쉽습니다.

다섯 가지 기본 이음부

금속 조각이 함께 오는 방법

모든 용접된 연결은 조각들이 서로 어떻게 위치하는지로 시작합니다. 다섯 가지 기본 이음부 구성이 있습니다.

버트 이음부 — 두 조각이 같은 평면에 가장자리 가장자리로 배치됩니다. 판과 파이프에 사용됩니다. 구조 및 압력 작업에서 가장 일반적인 이음부입니다. 두꺼운 재료의 완전한 관통을 허용하기 위해 종종 베벨(가장자리에 각도 연삭)이 필요합니다.

래퍼 이음부 — 두 조각이 겹칩니다. 단순하고, 전단에 강하며, 금속판 및 자동차 차체 작업에서 일반적입니다.

T 이음부 — 한 조각이 다른 조각에 수직으로 설정되어 T 자 모양을 형성합니다. 용접은 일반적으로 교차점에서 필렛 용접입니다.

모서리 이음부 — 두 조각이 그들의 모서리를 따라 직각으로 만나 L 자 모양을 형성합니다. 프레임, 상자, 인클로저에 사용됩니다.

엣지 이음부 — 두 조각이 평행하게 설정되고 그들의 모서리가 정렬됩니다. 주로 얇은 금속판과 저응력 애플리케이션에 사용됩니다.

필렛 용접은 T 이음부, 래퍼 이음부 또는 모서리 이음부의 내부 모서리에 증착된 삼각형 용접입니다. 그루브 용접은 버트 이음부에서 두 조각 사이의 준비된 그루브(베벨)를 채웁니다.

용접 기호는 청사진에 용접공이 정확히 어떤 유형의 용접을 만들어야 하는지, 크기, 길이, 위치를 알려줍니다. 기본 기호는 참조선 위에 앉아있고 이음부를 가리키는 화살표가 있습니다. 용접 유형 기호는 참조선 위에 있습니다 — 선 아래는 화살표 쪽에 용접을 의미하고, 선 위는 다른 쪽에 용접을 의미합니다.

작업 읽기

구조 엔지니어가 강철 테이블 프레임에 대한 수리 도면을 보냅니다. 정사각형 튜빙으로 만든 네 개의 다리가 평평한 판 상단에 용접되어야 합니다. 다리가 판의 밑면과 만나는 이음부는 테이블에 놓인 모든 것의 전체 무게를 견딜 것입니다.

용접 위험 및 보호

협상 불가능한 것들

용접은 영구적인 부상이나 사망을 초래할 수 있는 위험을 생성합니다. 안전은 선택 사항이 아닙니다 — 그것은 모든 전문 용접공이 배우는 첫 번째 기술입니다.

자외선 및 적외선 방사선 — 아크는 광각성 각막염을 일으키는 강렬한 자외선을 방출하고, 이는 눈에 모래 같은 느낌이 들고 일시적인 맹목을 초래할 수 있습니다. 장시간의 노출은 심한 일광화상과 유사한 피부 화상을 일으킵니다. 올바른 음영 렌즈(호 용접의 경우 음영 10-13)가 있는 적절한 용접 헬멧이 필수입니다. 자동 어두워지는 헬멧은 아크가 칠할 때 가벼운 음영에서 용접 음영으로 밀리초 단위로 전환됩니다.

흄 및 환기 — 용접은 금속, 플럭스, 코팅을 증발시켜 망간, 크롬, 아연 및 기타 유독성 화합물을 포함하는 흄을 생성합니다. 도금 강철(아연 코팅)은 아연 산화 흄을 생성하여 금속 열병을 일으킵니다 — 노출 후 몇 시간이 지나 발생하는 독감 같은 증상입니다. 스테인리스 스틸 흄은 알려진 발암 물질인 6가 크롬을 포함합니다. 적절한 환기, 흄 추출 또는 호흡기가 필요합니다.

전기 위험 — 용접 기계는 상대적으로 낮은 전압에서 높은 전류를 공급하지만, 개방 회로 전압(일반적으로 60-80볼트)은 젖은 조건에서 치명적인 쇼크를 제공할 수 있습니다. 서있는 물에서 용접하지 마세요. 손상에 대한 케이블과 연결을 검사하세요. 항상 공작물을 올바르게 접지하세요.

화재 및 화상 — 불꽃과 용융 금속은 최대 35피트를 이동합니다. 인화성 물질의 영역을 정소하세요. 불꽃에 강한 의류, 가죽 장갑, 가죽 부츠를 입으세요. 가연성 물질 근처에서 용접할 때 화재 감시가 필요합니다.

개인 보호 장비 요약: 용접 헬멧(올바른 음영), 아래 안전 안경, 가죽 장갑, 불꽃에 강한 자켓 또는 소매, 가죽 부츠, 밀폐된 공간에서 귀 보호, 환기가 부족할 때 호흡기.

안전 결정

당신은 작은 기계실 내부에 강철 난간에 수리를 용접하기 위해 작업 현장에 도착합니다. 방에는 창이 없고 단 하나의 문이 있습니다. 판지 상자와 유성 넝마가 용접 위치에서 약 10피트 떨어진 모서리에 저장되어 있습니다. 바닥에는 최근 파이프 누수로 인한 물웅덩이가 있습니다.

용접이 당신을 데려가는 곳

용접 경력 및 인증

용접은 하나의 경력이 아닙니다 — 이것은 수십 개의 전문성, 그 중 많은 고액 급여 및 지속적인 수요가 있는 경로입니다.

파이프라인 용접공 — 필드에서 석유, 가스, 물 파이프라인의 섹션을 결합합니다. 종종 탄소강 파이프에 스틱 또는 내리막 용접입니다. 파이프라인 용접공은 지속적으로 여행하고 프리미엄 급여를 얻습니다. 숙련된 파이프라인 용접공은 연간 $100,000 이상을 벌 수 있습니다.

수중 용접공(쌍압 용접공) — 해양 플랫폼, 선박 선체 및 수중 인프라에 용접합니다. 용접 기술로 상용 다이빙 인증을 결합합니다. 가장 높은 급여 및 가장 위험한 용접 전문성 중 하나입니다.

항공우주 용접공 — 항공기 및 우주선을 위한 티타늄, Inconel 및 알루미늄 리튬과 같은 이국적인 합금에 대한 TIG 용접입니다. 극도의 정밀도 및 청결 표준. 모든 용접은 검사되고 문서화됩니다.

구조 철강 노동자-용접공 — 건물, 다리, 무거운 장비에 구조강을 용접합니다. 종종 빔 연결에 높이에서 작동합니다.

인증 — 미국 용접 사회(AWS)는 용접공 자격 테스트를 관리합니다. 가장 일반적인 것은 AWS D1.1 구조 용접 코드 자격입니다. 인증 테스트를 통과하는 것은 당신이 검사되거나 X선된 테스트 쿠폰을 용접했다는 것을 의미합니다. 인증은 공정, 위치 및 재료에 특정됩니다 — 판에 대한 MIG에 대한 인증은 파이프의 TIG을 커버하지 않습니다.

시작하기 — 커뮤니티 대학 용접 프로그램(6개월에서 2년), 무역 학교 프로그램, 및 노조 도제 과정(일반적으로 유급 현장 교육으로 3-5년)은 주요 진입 포인트입니다. 도제 과정은 여정 중인 사람 아래에서 교실 교육과 실제 용접을 결합합니다.

경로 계획

용접을 당신의 미래와 연결하세요

당신은 이제 주요 용접 공정, 아크의 물리학, 이음부가 설계되는 방식, 그리고 직업이 요구하는 안전 규율을 알고 있습니다.