스테인리스강 용접에는 여러 가지 어려움이 있습니다. 가장 큰 문제는 표면에 안정적인 산화막이 존재하여 필러 금속의 습윤성 및 확산에 영향을 줄 수 있다는 점입니다. 이러한 산화물, 특히 크롬(Cr2O3)과 티타늄(TiO2)의 산화물은 제거하기 어렵고 브레이징 공정을 방해할 수 있습니다.
스테인리스 스틸 용접의 어려움은 무엇일까요? 고려해야 할 5가지 주요 요소
1. 산화막 제거
스테인리스 스틸 표면의 산화물 층은 밀도가 높아서 필러 금속이 모재를 효과적으로 적시는 것을 방해합니다. 따라서 브레이징 공정 전 또는 공정 중에 이러한 산화물을 제거해야 합니다. 대기 브레이징에서는 일반적으로 산화물을 화학적으로 환원하기 위해 플럭스를 사용합니다. 하지만 진공 상태에서는 산소 분압이 낮기 때문에 산화막이 자연적으로 분해되어 더 나은 접합부를 만들 수 있습니다.
2. 브레이징 기법 및 분위기
브레이징 기술과 분위기의 선택은 공정의 성공에 큰 영향을 미칩니다. 예를 들어, 수소와 같은 환원 분위기에서 용광로 브레이징은 산화를 방지하고 접합 품질을 향상시키기 때문에 널리 사용되고 있습니다. 수소 분위기에 대한 요구 사항은 브레이징 온도와 기본 재료의 구성에 따라 달라집니다. 온도가 낮고 안정제 함량이 높을수록 수소 가스의 이슬점이 낮아야 합니다.
3. 세척 및 브레이징 전 준비
스테인리스 스틸을 브레이징하기 전에는 브레이징 공정을 방해할 수 있는 그리스, 오일 또는 기타 오염 물질을 제거하기 위해 엄격한 세척이 필요합니다. 잔류 오염물이 있으면 습윤성이 떨어지고 접합부가 약해질 수 있으므로 이는 매우 중요합니다. 재오염을 방지하기 위해 세척 과정을 철저히 하고 즉시 브레이징을 진행해야 합니다.
4. 온도 제어
브레이징 중 온도 제어는 매우 중요합니다. 브레이징 온도를 최적화하여 모재가 과열되지 않고 필러 금속이 제대로 흐르도록 해야 합니다. 과열은 경질 산화막 형성 및 기타 바람직하지 않은 야금학적 변화를 초래할 수 있습니다. 브레이징에 사용되는 용광로는 온도 편차가 ±6°C 이내로 정밀하게 제어되어야 하며, 감작 및 기타 열 관련 문제를 방지하기 위해 빠른 냉각이 가능해야 합니다.
5. 재료별 고려 사항
스테인리스 스틸의 등급마다 용접성에 영향을 미치는 성분과 특성이 다릅니다. 예를 들어 일부 스테인리스강에는 납땜 공정에 영향을 줄 수 있는 탄소, 실리콘, 망간, 인, 황, 니켈, 크롬, 티타늄과 같은 원소가 포함되어 있습니다. 321 및 347 스테인리스강과 같은 소재는 단단한 산화막이 형성되는 것을 방지하고 용접 중 적절한 습윤을 보장하기 위해 세심한 사전 세척이 필요하므로 특히 주의해야 합니다.
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