TIG 용접용 차폐 가스

보호 가스는 TIG 용접 공정의 핵심 파라미터 중 하나입니다. 보호 가스는 주로 TIG 용접에 사용되는 Ar과 CO2이며, 많은 응용 분야에서 용접 품질을 향상시키기 위해 O2, H₂, He 또는 N₂를 추가할 수 있습니다. 아르곤 외에도 헬륨 또는 아르곤과 헬륨의 혼합물을 TIG 용접용 보호 가스로 사용할 수 있습니다. 오늘은 이 가스 매체의 용접 성능을 소개합니다.

헬륨(He)

아크 용접은 거의 모든 금속 재료를 용접할 수 있습니다.

1) 이온화 전위가 높아 용접 시 아크 개시가 어렵고 아크 개시 성능이 떨어집니다.

2) 헬륨의 열전도율은 아르곤의 거의 8.8 배이므로 아크 컬럼에서 더 많은 열이 외부로 손실됩니다. 동일한 용접 전류 및 아크 길이 조건에서 헬륨 아크의 전압은 아르곤 아크의 전압보다 훨씬 높기 때문에 아크의 출력이 더 크고 더 많은 열이 공작물에 전달됩니다. 동시에 헬륨 가스는 냉각 효과가 좋고 에너지 밀도가 높으며 아크 컬럼이 얇고 집중되어 공작물의 융합 깊이가 넓습니다.

3) 헬륨의 밀도는 공기의 0.14배, 아르곤의 0.1배에 불과할 정도로 작습니다. 따라서 유량이 아르곤보다 훨씬 크기 때문에 용접 부위를 효과적으로 보호해야 합니다.

4) 헬륨은 아르곤보다 비싸고 소비량이 적으며 원자로 냉각봉, 두꺼운 알루미늄 합금판 용접과 같은 특수한 상황에서 주로 사용됩니다.

혼합 가스

단일 성분 가스를 기준으로 소량의 일부 가스를 일정 비율로 첨가하면 아크의 모양과 에너지를 변경하고 용접의 성형 및 기계적 특성을 개선하며 용접 효율을 높이고 스패터를 줄일 수 있습니다. 오늘날 일반적으로 사용되는 혼합물은 다음과 같습니다:

1) Ar + He

이 불활성 가스의 비율은 Ar+ (50%-70%) He입니다. 안정적인 아크 연소, 높은 아크 온도, 용접 부품에서 얻는 더 많은 열, 아르곤 아크 용접의 거의 두 배에 달하는 침투 깊이가 특징입니다.

2) Ar + H₂

일반적으로 약 5% H₂가 첨가됩니다. 수소는 열전도율과 환원성이 뛰어나 아크 온도를 높이고 공작물의 입력 열을 향상시킬 수 있습니다. 니켈과 그 합금을 용접할 때 용접부의 CO 기공을 제거하고 억제할 수 있습니다.

차폐 가스	볼륨 분수	아크 전압	화학적 특성	용접 재료
Ar	99.99%	낮음	불활성 가스	비철금속, 스테인리스 스틸 초합금
He	99.99%	높음	불활성 가스	비철 금속, 스테인리스 스틸 초합금
Ar+He	Ar+75%He	Medium	불활성 가스	Al 및 그 합금, 티타늄 및 그 합금
Ar+H₂	Ar+5%-15%H₂	Medium	환원성 가스	스테인리스 스틸, 니켈 합금

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