일반 금속 재료의 용접 특성 [탄소강]

레이저 용접은 다양한 재료 용접에 적합합니다. 레이저의 높은 출력 밀도와 빠른 용접 속도 덕분에 용접 부위와 열영향부가 매우 작습니다. 용접 구조의 요구 사항에 따라 용접부의 화학적 조성을 조절할 수 있으며, 용접 조건을 제어함으로써 최상의 용접 성능을 얻을 수 있습니다.

탄소강

저탄소강과 저합금강은 용접성이 우수하지만, 레이저 용접 시에는 재료의 탄소 함량(탄소 등가량 C)이 0.25%를 넘지 않아야 합니다.

탄소 등가량 계산 공식:

C=C%+Mn/6%+Ni/15%+Cr/13%+Cu/13%+Mo/4%

탄소 당량비가 0.3%를 초과하는 재료의 경우, 용접 시 냉간 균열 발생 경향이 증가합니다. 설계 시 용접부의 수축을 고려하면 용접부 및 열영향부의 잔류 응력과 균열 발생 경향을 줄이는 데 도움이 됩니다. 탄소 당량비가 0.3%를 초과하는 재료와 0.3% 미만인 재료를 용접할 때는 편향 용접을 적용하면 마르텐사이트 변태를 억제하고 균열 발생을 줄이는 데 효과적입니다. 또한, 재료의 탄소 당량비가 0.3%를 초과하는 경우 담금질 속도를 낮추는 것도 균열 발생 경향을 줄이는 데 도움이 됩니다.

아연 도금 강판의 경우, 아연의 기화 온도(903℃)가 강판의 융점(1535℃)보다 훨씬 낮기 때문에 용접 과정에서 아연이 증발하여 용접부에 심각한 기공이 발생합니다. 따라서 레이저 용접, 특히 관통 용접에 사용하기 어렵습니다. 현재 상하 재료 사이에 0.1mm의 간격을 두어 아연 증기를 배출하는 실험이 진행되고 있지만, 실제 생산 환경에서 이러한 간격을 유지하는 것은 어렵습니다.

황과 인의 함량은 용접 균열에 일정한 영향을 미칩니다. 황 함량이 0.04% 이상이거나 인 함량이 0.04% 이상인 강은 레이저 용접 시 균열이 발생하기 쉽습니다.

탄소강 표면은 표면 탄소 함량이 높아 응고 균열 및 내부 균열이 발생하기 쉽습니다.탄소층은 일반적으로 레이저 용접에 적합하지 않습니다.