플럭스 코어 아크 용접

플럭스 코어 아크 용접(FCAW 또는 FCA)은 반자동 또는 자동 아크 용접 프로세스입니다.FCAW에는 플럭스 및 정전압 또는 정전류 용접 전원 공급 장치를 포함하는 연속적으로 공급되는 튜브형 전극이 필요합니다.외부에서 공급되는 차폐 가스가 사용되는 경우도 있지만, 종종 플럭스 자체가 대기로부터 필요한 보호를 생성하기 위해 사용되기 때문에 가스 보호와 용접을 보호하는 액체 슬래그가 모두 생성됩니다.

종류들

FCAW의 한 종류에는 차폐 가스가 필요하지 않습니다.이는 튜브형 소모 전극의 플럭스 코어에 의해 가능합니다.그러나 이 코어에는 플럭스 이상의 것이 포함되어 있습니다.또한 용접 시 고온에 노출될 경우 아크를 보호하기 위한 차폐 가스가 발생하는 다양한 성분도 포함되어 있습니다.이 타입의 FCAW는 휴대성이 뛰어나고 일반적으로 모재에 대한 침투가 양호하기 때문에 매력적입니다.또한 바람이 많이 부는 조건도 고려할 필요가 없습니다.일부 단점은 이 프로세스로 인해 과도한 유독 연기가 발생할 수 있다는 것입니다(용융지가 잘 보이지 않음).모든 용접 프로세스와 마찬가지로 필요한 기계적 특성을 얻기 위해 적절한 전극을 선택해야 합니다.전극 조작이나 기계 설정이 부적절하면 다공성이 발생할 수 있으므로 작업자의 기술이 주요 요인입니다.

FCAW의 또 다른 유형은 외부 전원에서 공급해야 하는 차폐 가스를 사용합니다.이를 비공식적으로 "듀얼 실드" 용접이라고 합니다.이 유형의 FCAW는 주로 용접 구조용 강철을 위해 개발되었습니다.실제로 플럭스 코어 전극과 외부 차폐 가스를 모두 사용하기 때문에 가스 메탈(GMAW)과 플럭스 코어 아크 용접(FCAW)의 조합이라고 할 수 있다.가장 자주 사용되는 차폐 가스는 직선 이산화탄소 또는 아르곤 이산화탄소 혼합물이다.가장 일반적으로 사용되는 혼합물은 75% 아르곤 25% 이산화탄소입니다.^[1]이러한 특정 스타일의 FCAW는 더 두껍고 위치 이탈된 금속 용접에 적합합니다.플럭스에 의해 생성되는 슬래그도 쉽게 제거할 수 있습니다.이 프로세스의 주요 장점은 폐쇄적인 작업장 환경에서 SMAW 또는 GMAW 프로세스보다 용접 결함이 적으면서 일반적으로 더 좋고 일관된 기계적 성질의 용접을 발생시킨다는 것입니다.SMAW의 경우처럼 작업자가 새로운 전극을 얻기 위해 정기적으로 정지할 필요가 없기 때문에 실제로는 더 높은 생산률을 얻을 수 있습니다. 그러나 GMAW와 마찬가지로 바람 부는 환경에서는 GMAW와 같이 공기 흐름에서 차폐 가스가 손실되면 용접부에 다공성이 발생하기 때문에 사용할 수 없습니다.

공정 변수

• 와이어 피드 속도
• 아크 전압
• 전극 연장
• 이동 속도
• 전극 각도
• 전극 와이어 타입
• 차폐 가스 조성(필요한 경우)
• 역극성(전극성)은 FCAW 가스 차폐 와이어에 사용되며 직선 극성(전극성)은 자가 차폐 FCAW에 사용됩니다.
• 접점 팁과 작업 거리(CTWD)

장점과 응용 프로그램

• FCAW는 올바른 필러 메탈(소모 전극)을 사용한 "전체 위치" 프로세스일 수 있습니다.
• 옥외 용접 및/또는 바람이 부는 조건에 적합한 일부 와이어에 보호 가스가 필요하지 않음
• 1G/1F/2F에서의 고증착 속도 프로세스(필러 금속이 도포되는 속도)
• 일부 "고속" 애플리케이션(예: 자동차)
• SMAW나 GTAW에 비해 오퍼레이터에게 필요한 스킬이 적다.
• 금속 프리클리닝이 필요 없음
• 슬래그가 벗겨질 때까지 용접 금속이 외부 요인으로부터 보호되는 것과 같은 플럭스의 야금학적 이점
• 다공성 확률이 매우 낮음
• 장비 불필요, 이동 용이(가스통 없음)

다음 합금에 사용됩니다.

• 연질 및 저합금강
• 스테인리스강
• 일부 고니켈 합금
• 일부 마모/표면 합금

단점들

물론 FCAW에서는 비금속 간의 불완전한 융접, 슬래그 포함물(비금속 포함물), 용접부의 균열 등 용접 과정에서 발생하는 모든 일반적인 문제가 발생할 수 있습니다.그러나 FCAW에는 특히 주목할 만한 몇 가지 우려 사항이 있습니다.

• 용융된 접점 팁 – 접점 팁이 실제로 베이스 금속에 닿으면 두 개의 접점 팁이 용융되어 끝에 있는 구멍을 녹입니다.
• 불규칙한 와이어 피드– 일반적으로 기계적인 문제입니다.
• 다공성 – 가스(특히 플럭스 코어에서 나오는 가스)는 금속이 굳어지기 전에 용접 부위에서 빠져나오지 않고 용접된 금속에 구멍이 남습니다.
• GMAW에 비해 고가의 필러 재료/와이어.
• 발생하는 연기의 양은 SMAW, GMAW 또는 GTAW의 ^[2]양을 훨씬 초과할 수 있다.
• 필러 메탈을 교환하려면 스풀 전체를 교환해야 합니다.이것은 SMAW 또는 GTAW의 필러 메탈을 교체하는 것에 비해 느리고 어려울 수 있습니다.

레퍼런스

• 미국 용접 협회, 용접 핸드북, 제2권(9호)
• "플럭스 코어 용접"용접 절차 및 기술. 2006년 6월 23일.미국 야금 컨설턴트. 2006년 9월 13일 <http://www.weldingengineer.com/1flux.htm>
• 그루버, 미켈 P.현대 제조의 기초.둘째.뉴욕시: John Wiley & Sons, INC, 2002.
• "솔리드 와이어와 플럭스 코어 와이어의 비교 - 사용 시기 및 사용 이유" Miller Electric Mfg. Co. 2006년 9월 13일 <http://www.millerwelds.com/education/articles/article62.html>
• 1950년대 이전의 플럭스 코어 아크 용접의 역사