용접 퍼징

용접 퍼징은 용접 작업을 수행할 때와 ^[1]용접 직후에 용접 조인트를 산화시키거나 오염시킬 수 있는 산소, 수증기 및 기타 가스 또는 증기를 조인트 근처에서 제거하는 작업입니다.

스테인리스강, 듀플렉스강, 티타늄, 니켈 및 지르코늄 합금은 공기, 산소, 수소, 수증기 및 기타 증기와 결합할 수 있는 가스의 존재에 민감합니다.

이러한 가스는 금속과 결합하여 내식성을 감소시키거나 금속에 균열 또는 기타 구조적 결함을 발생시키는 데 도움이 될 수 있는 바람직하지 않은 화합물을 형성할 수 있습니다.

용접 퍼징은 일반적으로 두 개의 개별 부품을 접합할 때 첫 번째 용접 작업에 필요합니다.이 씰링 용접은 ^[2]위에서 루트 영역을 완전히 씰링하는 데 두 번 이상의 런(통과)이 필요할 때 "루트 런"이라고 합니다.

루트 실행이 완료되면, 예를 들어 루트 용접이 퍼지 가스를 대체할 공기 중에서 산화될 정도로 뜨거워질 경우 용접 엔지니어가 두 번째 및 세 번째 패스에 대해 퍼징을 계속해야 한다고 지정하지 않은 경우 퍼징 프로세스를 중지할 수 있습니다.

삭제 방법

불필요한 가스는 일반적으로 불활성 가스로 플러싱하여 제거합니다.아르곤은 일반적으로 이러한 용도로 사용되지만 가스 비용과 가용성에 따라 헬륨이 대안이 됩니다.

질소는 퍼지 가스로 사용되었지만 일부 스테인레스강에는 적합하지 않습니다.

용접 부위에서 가스를 제거하는 가장 일반적인 방법은 불활성 ^[3]가스로 가스를 씻어내는 것입니다.용접 구역은 포함된 볼륨이 퍼지된 후에 신선한 가스가 유입되는 것을 방지하기 위해 포함될 수 있습니다.

퍼징의 또 다른 방법은 용접 ^[4]프로세스를 위해 불활성 가스로 백필링하기 전에 금속 부품을 진공 챔버에 완전히 싸서 배출하는 것입니다.불활성 가스로 퍼지할 때는 매우 ^[5]천천히 가스에 들어가는 것이 중요합니다.

공기보다 무거운 아르곤을 사용할 경우 밀폐된 공간의 바닥에서 가스가 유입되어야 합니다.기본 영역을 채운 후 파이프 또는 탱크의 바닥에서 공기를 계속 배출하고 위쪽으로 이동합니다.교체된 공기는 상단의 방출 구멍에서 제거됩니다.프로세스 모니터링이 필요한 경우 산소 센서를 사용할 수 있으며, 용접 부위가 적절히 퍼지되도록 해제 구멍 근처에 배치하는 것이 이상적입니다.

그러나 불활성 가스이기도 한 헬륨은 밀폐된 공간의 상단에서 입력해야 합니다. 헬륨은 먼저 상한선을 넘어 범람하여 산소 레벨이 필요한 수준에 도달할 때까지 측정할 수 있는 출구를 통해 갇힌 공기를 아래로 밀어냅니다.느린 가스 유입의 목적, 일반적으로 5–7L/m(…).CFH)는 난류를 방지하기 위한 것으로, 그렇지 않으면 퍼지 프로세스가 상당히 길어집니다.

용접 방법

대부분의 용접 퍼징은 TIG 또는 GTAW 아크 용접 ^[6]프로세스에 의해 만들어진 조인트에서 수행됩니다.레이저 용접 프로세스를 선택할 경우 반응성 물질에 대한 조인트 또는 용접을 수행해야 하며, 전자 빔 용접의 경우 진공 상태에서 수행되며, 이 경우 모든 가스를 완전히 배출하여 퍼징이 수행됩니다.

TIG/GTAW 용접의 경우 용접의 상부(전면)는 일반적으로 용접 토치를 통해 흐르는 불활성 가스에 의해 보호되며, 대기 가스를 제거해야 하는 용접의 하부(후면)입니다.

씰 용접으로 두 부품을 함께 접합할 때는 먼저 ^[7]가용접을 만들어 부품을 함께 고정해야 할 수도 있습니다.이 작업은 두 부품의 크기와 무게에 따라 간격을 두고 매우 짧은 용접을 수행합니다.가용접을 위한 용접 퍼징 프로세스를 시작하는 것이 매우 중요합니다. 따라서 이러한 가용접의 밑면은 산화나 변색 없이 깨끗하고 윤기가 나도록 유지됩니다.

가스

불필요한 가스는 일반적으로 불활성 가스로 플러싱하여 제거합니다.아르곤은 일반적으로 이러한 용도로 사용되지만 가스 비용과 가용성에 따라 헬륨이 대안이 됩니다.질소는 퍼지 가스로 사용되었지만 일부 ^[8]스테인레스강에는 적합하지 않습니다.용접이 올바르게 이루어지려면 퍼지 가스가 일정한 품질이어야 합니다.산소가 0.05%(500ppm) 이상인 아르곤 또는 헬륨의 용접은 산화 및 변색되기 때문에 용접 엔지니어는 용접 절차에 올바른 가스 품질에 대한 언급을 포함시킬 것입니다.

프로세스 모니터링이 필요한 경우 용접을 시작하기 전에 산소 센서를 사용하여 퍼지 가스가 관심 영역에 적절하게 채워져 있는지 확인할 수 있습니다.

퍼지 품질 측정

100만분의 50ppm 이하의 농도에서도 산소의 존재로 인해 발생하는 일부 금속의 변색을 보여주는 차트가 있습니다.산소 센서로 알려진 기기를 사용하여 산소 수준을 모니터링할 수 있습니다.다양한 민감도, 반응 시간 및 기타 관심 기준에 따라 다양한 특정 브랜드의 산소 센서를 사용할 수 있습니다. 백만 분의 1 민감도는 거의 모든 용접 용도에 충분합니다.

이러한 기기 중 일부는 언급된 재료가 용접되고 있는 건설 현장 주변에서 사용하기 쉽도록 배터리로 손으로 들고 구동되며, 다른 기기는 스위칭 작업을 수행하는 데 필요한 전력 요구 사항으로 인해 주전원으로 구동됩니다.데이터를 수집하고 내부 펌프를 작동하여 퍼지 가스를 센서 위로 끌어 측정합니다.

악세사리

용접 퍼징을 수행하기 위해 모든 종류의 용접 ^[9]조인트에 적합한 많은 전용 액세서리를 사용할 수 있습니다.

개방형 액세스가 가능한 튜브 및 파이프 용접

가장 일반적으로 사용되는 팽창식 파이프 퍼징 시스템은 두 개의 팽창식 백(댐이라고 함)이 용접부 양쪽에 배치된 하나의 댐과 약 20인치(500mm) 길이의 불활성 가스 튜브로 연결되는 방식입니다.

댐 사이의 공간은 공기를 내뿜는 불활성 가스로 가득 차 있습니다.잔류 산소는 용접을 ^[10]시작하기 위해 원하는 수준에 도달할 때까지 용접 퍼지 모니터에 의해 측정됩니다.

튜브 및 파이프 용접 마감

경우에 따라 재사용 가능한 파이프 퍼징 시스템을 검색할 수 없으므로 수용성 필름이 최선의 대안입니다.필름 댐은 용접부의 양쪽에 배치할 수 있으며 강력한 수용성 접착제로 제자리에 고정할 수 있습니다.수용성 댐은 투명하기 때문에 용접공과 품질 관리 엔지니어가 용접이 진행되는 동안 아래쪽에서 용접을 보고 확인할 수 있습니다.용접 후 댐은 물 청소 또는 ^[11]조인트의 정수압 누출 테스트 중에 간단히 세척됩니다.

판금 이음

기계 설계의 일부로 용접 퍼징이 자동으로 수행되는 심 용접 기계에 판금 조인트를 만들 수 있습니다.

용접 전에 판금이 탱크 또는 용기로 형성된 경우 불활성 가스 흐름으로 용기 내부를 퍼지할 수 있지만, 큰 크기의 경우 가스 비용과 소요 시간이 비현실적입니다.이러한 경우 용접 백킹 테이프를 사용할 수 있습니다.이는 접착성 알루미늄 호일의 폭 중앙에 있는 유리 섬유 밴드의 층으로 용접 조인트의 후면 위에 배치됩니다.

용접 백킹 테이프에 대한 용접 작업은 정상보다 빠르게 수행할 수 있으며 용접 비드는 유리 섬유에 평평하게 주조되어 허용 가능한 용접 프로필을 남깁니다.이 방법을 사용하면 세척해야 할 변색이 일부 남아 있을 수 있지만 그렇지 않을 경우 발생하는 ^[12]코크스 및 산화의 양이 크게 줄어듭니다.

후행 실드

용접 전면의 용접 퍼징을 개선하기 위해 수동 또는 자동 용접 토치에 트레일링 실드를 부착하여 용접이 진행되는 동안 뒤를 따를 수 있습니다.이렇게 하면 용접 부위가 불활성 가스 실드 아래에서 정상보다 오래 유지되어 용접 품질이 향상되고 용접 작업자가 더 빨리 용접할 수 있습니다.

또한 접합부의 산화 및 ^[13]변색을 방지하기 위해 플랫 또는 방사형 용접부의 후면을 고정하는 트레일링 실드가 제공됩니다.

티타늄과 같은 금속으로 용접할 때는 냉각 용접 비드와 열 영향 영역을 보호하기 위해 2차 불활성 차폐 가스를 사용해야 합니다.트레일링 컵은 안전한 온도로 냉각될 때까지 대기로부터 용접을 차폐하여 산화를 방지합니다.

체임버스

불활성 분위기에서 별도의 구성 요소를 용접해야 할 경우 불활성 가스로 완전히 배출되는 용접 퍼징 챔버 내부에 배치할 수 있습니다.

용접 챔버는 대부분 주문형으로 제작되지만 표준 저비용 플렉시블 용접 인클로저를 사용할 수 있으므로 개별 구성 요소를 하나의 용접 퍼지 ^[14]사이클로 용접할 수 있습니다.

테크니컬리티

아르곤은 공기보다 무겁습니다.퍼지 가스로 사용할 경우 캐비티 바닥으로 천천히 유입되어 주변 가스를 배기 포트 밖으로 밀어낼 수 있어야 합니다.이 방법은 주변 가스와 퍼지 가스의 혼합을 방지하고 용접 퍼지 사이클을 상당히 연장시킵니다.

헬륨은 공기보다 가볍기 때문에 배기 가스가 아래에 있는 캐비티의 상단에 도입되어야 합니다.더 나은 결과를 얻으려면 퍼지가 만족스러운지 추측하기보다는 용접 퍼지 모니터를 사용해야 합니다.절단하고 수리해야 하는 용접 하나는 항상 그러한 장비보다 비용이 더 많이 듭니다.

청결도

용이한 퍼지 사이클과 양호한 용접 작업을 보장하기 위해 용접 준비의 일부로 청결을 고려해야 합니다.

용접부에 인접한 모든 표면과 제거 중인 갇힌 공간은 허가된 산업용 세척액으로 철저히 세척하고 건조한 후 탈염수로 세척해야 합니다.

용접공과 파이프 피터는 퍼지 캐비티에 오일, 종이, 습기, 천, 거품, 스펀지 등이 항상 없는지 확인해야 합니다.이러한 모든 품목은 용접 사이클 중에 지속적으로 증기를 방출하며,^[15] 사용 중에 용접 조인트가 오염되거나 용접이 거부되거나 고장날 위험이 있습니다.

이 작업에 적합한 용접 퍼징 제품은 용접으로 인해 용접 부위가 따뜻해지기 시작할 때 배기 가스가 발생하지 않도록 가능한 한 낮은 증기 압력으로 특별히 선택된 재료를 사용해야 합니다.

용접 퍼지 공간 내부의 바로 근처가 따뜻해지면 온도 상승에 노출된 모든 재료가 배기 가스(가스 방출)를 발생시키기 시작합니다.

일반적으로 이 여분의 가스는 지속적인 용접 퍼지 가스 흐름에 의해 제거되어야 하지만 가스와 증기가 퍼지를 초과하고 산소 레벨이 상승하여 용접이 오염될 수 있습니다.

용접 작업자가 용접 퍼징 장비를 사용하여 이를 확인해야 합니다.

일부 산소 감지 기기에는 산소 ^[16]레벨이 원치 않게 상승할 경우 경보 신호를 보내거나 용접 작업을 종료할 수 있는 기능이 있습니다.

퍼지는 산소 레벨이 충분히 낮을 때까지 계속할 수 있으며 용접을 다시 시작할 수 있습니다.

이러한 상황을 방지하려면 바람직하지 않은 재료를 용접 부위에서 멀리 두어야 합니다.

레퍼런스