MIG 및 TIG용 알루미늄 용접 와이어 가이드

연질의 열 활성 금속을 사용하면 용접기 설정의 모든 부분에 압력이 가해집니다. 강철과 달리 알루미늄은 지속적인 산화물 코팅, 빠른 열 방출 및 공급 롤의 압력 하에서 항복하는 방식을 통해 공정에 도전합니다. 어떤 알루미늄 용접 와이어를 사용할지, 그리고 어떻게 전달할지에 대한 결정은 접합부가 의도한 하중을 안정적으로 전달할지 아니면 표면에 약점을 보일지 여부를 궁극적으로 결정합니다.

알루미늄이 용접 풀에서 다르게 동작하는 이유

숙련된 철강 용접공은 알루미늄으로 작업을 시작할 때 종종 놀라곤 합니다. 알루미늄은 열을 빠르게 전도하고 오류의 여지가 적기 때문입니다. 이러한 과제 중 많은 부분을 설명하는 세 가지 기본 요소는 다음과 같습니다.

• 산화층 형성 : 알루미늄은 공기 중의 산소와 접촉하는 즉시 매우 얇은 산화막을 형성합니다. 그 필름은 알루미늄 자체보다 훨씬 높은 온도에서 녹습니다. 용접 중에 이를 그대로 두면 산화물 조각이 풀에 갇히게 되어 깨끗하고 균일한 융합을 방해합니다.
• 열전도율: 열은 강철보다 알루미늄의 용접 영역에서 훨씬 더 빠르게 이동합니다. 이 때문에 일반적으로 웅덩이를 제대로 시작하려면 시작 부분에 추가 열을 쏟아야 하지만 패스 중에 주저하거나 속도가 느려지면 재료가 완전히 녹을 수 있습니다.
• 기계적 압력 하에서의 부드러움: 강철 와이어를 원활하게 다루는 피드 롤, 가이드 라이너 및 토치 구성 요소는 훨씬 부드러운 알루미늄 와이어를 종종 납작하게 만들거나 깎거나 다른 방식으로 손상시켜 와이어 전달이 불규칙하고 다양한 용접 결함이 발생합니다.

기계의 전원을 켜기 전에 이러한 세 가지 특성을 익히면 좌절감, 필러 낭비, 부품 파손을 줄이는 데 도움이 됩니다. 라이너 유형부터 보호 가스에 이르기까지 설정에서 실제로 선택하는 모든 것은 이러한 핵심 차이점에서 직접적으로 발생합니다.

가장 일반적인 알루미늄 합금 필러는 무엇입니까?

상점, 수리 시설 및 생산 환경에서 대부분의 알루미늄 용접 작업은 두 가지 기본 합금 시리즈에만 의존합니다. 이 두 그룹은 구성, 기계적 동작 및 적합한 조건이 다릅니다.

ER4043은 유리한 퍼들 유동성과 더 넓은 간격을 메우거나 이상적이지 않은 조인트 준비를 보상하는 능력으로 인정받고 있습니다. 결과적으로 수리 응용 분야 및 일반 제조 작업에 자주 활용됩니다. ER5356은 최종 용접에서 눈에 띄게 더 높은 강도를 제공하며 완성된 부품을 양극 산화 처리할 때마다 선호되는 옵션입니다. 그 이유는 ER5356에 포함된 마그네슘이 양극 처리 공정 후 더 밝고 균일한 외관을 만드는 데 도움이 되기 때문입니다. 어떤 것을 선택해야 할지 결정하는 것은 일반적으로 어떤 기본 합금을 결합하는지, 그리고 용접에 어떤 환경이나 부하가 적용되는지 아는 것부터 시작됩니다.

알루미늄 MIG 와이어: 무엇을 변경해야 합니까?

강철 알루미늄 MIG 와이어용 장비 설정은 몇 가지 의도적인 변경 없이는 성공적으로 처리할 수 없습니다. 와이어 공급 경로는 종종 문제의 주요 원인입니다. 따라서 이 영역을 해결하면 재료 간 전환 시 발생하는 많은 일반적인 문제를 해결할 수 있습니다.

필수 조정 사항은 다음과 같습니다.

1. 강철 라이너를 PTFE 또는 나일론으로 만든 라이너로 변경하십시오. 이러한 저마찰 소재는 부드러운 와이어가 쉽게 미끄러지도록 하고 알루미늄 부스러기를 생성하는 긁힘과 토치 라이너 내부의 막힘을 방지합니다.
2. 스풀건이나 푸시풀 와이어 피더로 이동합니다. 스풀 건을 사용하면 전체 와이어 스풀이 토치 본체에 바로 위치하므로 와이어가 꼬이거나 새가 둥지를 틀 수 있는 긴 도관이 없습니다. 푸시-풀 피더는 토치 근처에 두 번째 드라이브 롤 세트를 추가하여 와이어를 꾸준히 당기고 도중에 부서지는 것을 방지합니다.
3. 알루미늄 및 기타 연질 와이어용으로 특별히 설계된 U 홈 구동 롤 또는 널링 롤을 설치하십시오. 강철용으로 제작된 일반 V 홈 롤은 장력이 합리적으로 낮게 설정된 경우에도 알루미늄 와이어를 찌그러뜨립니다. 미끄러지지 않고 와이어를 밀기에 충분할 때까지 드라이브 롤 압력을 낮추십시오.
4. 극성을 DCEP(직류 전극 양극)로 설정하십시오. 이 설정은 아크를 분해하고 표면 산화물을 효과적으로 제거하는 데 도움이 되므로 알루미늄 MIG 와이어의 표준입니다.
5. 순수 아르곤 또는 아르곤이 풍부한 차폐 가스를 선택하십시오. 아르곤은 알루미늄에 필요한 강력한 아크 청소 작용을 제공하며 아크를 조용하고 안정적으로 유지합니다. 강철에 잘 작용하는 상당량의 CO2를 포함하는 차폐 가스는 알루미늄에 문제를 일으킵니다.

스프레이 이송은 대부분의 알루미늄 MIG 와이어에 사용되는 이송 모드입니다. 전압과 와이어 공급 속도의 올바른 조합에 도달하면 아크는 균일하고 매력적인 비드를 생성하는 안정적이고 미세한 물방울 안개를 생성합니다. 펄스 스프레이는 또 다른 선택을 제공합니다. 금속은 항상 흐르지 않고 짧은 고전류 펄스 동안에만 아크를 통과하기 때문에 더 얇은 소재나 열 입력을 보다 엄격하게 제어하려는 모든 곳에 특히 유용합니다.

알루미늄에서 잘 작동되는 MIG 비드는 일반적으로 깨끗하고 반짝이는 표면, 약간 볼록한 모양 및 멋지게 테이퍼진 발가락을 갖습니다. 비드 또는 주변 영역이 흐릿한 회색 또는 그을음으로 보이는 경우 가스 범위가 불량하거나 어떤 형태의 오염이 거의 항상 원인입니다. 일반적으로 볼 수 있는 표면 다공성은 갇힌 수분, 남은 표면 먼지 또는 너무 낮은 가스 흐름으로 인해 발생합니다.

알루미늄을 위한 TIG 기술: 정밀도에는 대가가 따르나요?

TIG 용접은 MIG에 비해 열, 웅덩이 모양 및 필러가 이동하는 위치에 대해 훨씬 더 뛰어난 명령을 제공하지만 손과 눈의 조정이 더 많이 필요하고 자연스럽게 접합을 완료하는 데 더 오랜 시간이 걸립니다. 얇은 알루미늄 시트, 눈에 보이는 외관 용접 또는 최종 비드 모양이 고려되는 응용 분야의 경우 일반적으로 TIG가 선택됩니다.

TIG on Aluminium의 주요 포인트:

• 텅스텐 전극은 견고하게 유지되며 용접 금속의 일부가 되지 않습니다. 꾸준한 흐름이나 웅덩이의 작업과 일치하는 빠른 두드리기로 필러 로드를 수동으로 추가합니다. 토치 각도와 페달 제어로 로드 피드를 조정하는 것이 자연스럽게 느껴지려면 시간과 연습이 필요합니다.
• DC가 아닌 AC 전류가 표준 선택입니다. 사이클의 전극 양극 부분 동안 아크는 표면의 산화물 층을 제거합니다. 전극 음극 부분은 실제로 금속을 녹이고 융합시키는 집중된 열을 공급합니다.
• 텅스텐을 준비하는 방법에 따라 차이가 있습니다. 알루미늄에 대한 AC 작업의 경우 둥글고 약간 볼 모양의 끝이 있는 깨끗한 전극이 필요합니다. DC 강철 용접에 사용하는 방식으로 미세한 지점까지 날카롭게 하면 팁이 빠르게 녹고 품질이 저하됩니다.
• 가스 렌즈와 올바른 컵 크기를 사용하면 차폐 가스를 부드럽고 안정적으로 유지하는 데 도움이 됩니다. 가스 렌즈는 표준 콜릿 본체보다 더 넓은 비드와 까다로운 조인트 모양을 더 잘 보호하는 더 균일하고 덜 난류를 생성합니다.

알루미늄 TIG 와이어용 필러 로드는 웅덩이를 움직이는 속도에 맞춰 꾸준한 속도로 들어가야 합니다. 막대를 너무 빨리 추가하면 아래로 잘 침투하지 못한 채 위에 과도한 금속이 쌓이게 됩니다. 너무 느리게 진행하면 가장자리에 언더컷이 있는 마른 비드가 남습니다. 아크에 직접 초점을 맞추는 대신 용접 웅덩이의 앞쪽 가장자리를 관찰하면 용가재를 추가할 시기에 대한 신뢰할 수 있는 신호를 얻을 수 있습니다.

TIG 전 표면 준비는 MIG보다 더 까다롭습니다. 알루미늄 전용 스테인리스 브러시를 사용하여 산화층을 기계적으로 제거하고, 오염물질이 재료에 묻지 않도록 용제로 해당 부위를 사전 세척합니다.

필러 합금과 모재의 매칭: 실제 참고 자료

적절한 용가재를 선택하는 것은 신중한 과정입니다. 일반적인 기본 합금은 일반적으로 제한된 수의 특정 필러 금속과 쌍을 이룹니다. 잘못 선택하면 용접이 처음에는 건전해 보이지만 나중에 균열, 강도 감소 또는 부적절한 내식성으로 인해 실패할 수 있습니다. 아래 표에는 일반적인 매칭 필러와 함께 일반 제조 과정에서 자주 접하는 기본 합금이 나열되어 있습니다.

확실하지 않은 경우에는 용가재 공급업체가 게시한 호환성 표를 확인하세요. 이러한 가이드는 광범위한 경험 법칙 대신 기본 재료의 실제 화학적 성질을 기반으로 정확한 권장 사항을 제공합니다.

알루미늄 용접을 손상시키는 일반적인 실수

대부분의 문제와 실패한 알루미늄 용접은 피할 수 있는 몇 가지 실수로 귀결됩니다. 이를 조기에 발견하면 시간, 자재, 재작업이 절약됩니다.

1. 부적절한 산화물 제거로 인해 잔류 필름이 남게 되어 융합을 방해하고 다공성을 유발하는 경우가 많습니다. 항상 전용 알루미늄 전용 스테인리스 브러시로 시작한 후 용제 세척을 수행하십시오.
2. 잘못된 합금 필러 사용: 기본 합금과 일치하지 않는 필러는 열 영향부에서 열간 균열을 일으키거나, 강도를 감소시키거나, 아노다이징 후 외관이 좋지 않을 수 있습니다. 먼저 기본 합금을 식별하십시오.
3. 잘못된 구동 롤 압력: 과도한 압력은 부드러운 알루미늄 와이어를 납작하게 만들고 라이너를 막는 부스러기를 생성합니다. 압력이 너무 낮으면 와이어가 미끄러지거나 고르지 않게 공급됩니다. Wire가 변형되지 않고 부드럽게 움직이는 최적의 지점을 찾아보세요.
4. 일관되지 않은 가스 적용 범위: 외풍, 느슨한 호스 연결 또는 낮은 흐름으로 인해 공기가 웅덩이에 도달하여 용접부를 산화시킵니다. 정기적으로 피팅을 검사하고 작업 영역을 차단하십시오.
5. 다중 패스 용접 시 열 축적 무시: 알루미늄은 강철보다 열을 더 오래 유지하므로 새로운 패스가 추가될 때마다 온도가 더 높아집니다. 패스 사이에 충분한 냉각 시간을 제공하거나 방열판이나 지지대를 사용하여 번스루(burn-through) 및 뒤틀림을 방지하십시오.
6. 오염된 필러 로드: 취급 시 발생하는 피부 유분과 수분이 로드 표면으로 쉽게 이동합니다. 깨끗한 장갑을 착용하고 막대를 밀봉된 용기에 보관하여 건조한 상태를 유지하십시오.
7. AC TIG에 대한 잘못된 텅스텐 유형: 순수 텅스텐 또는 지르코니아 첨가 전극은 알루미늄에서 AC를 잘 처리합니다. 토륨 텅스텐은 DC 작업용이며 AC에서는 분해되거나 제대로 작동하지 않습니다.
8. 부적절한 조인트 핏업: 과도한 간격으로 인해 알루미늄 필러가 특히 루트에서 조인트를 완전히 연결하기가 어렵습니다. 알루미늄은 일부 강철 가공만큼 관대하게 넓은 개구부를 채우지 않습니다.

두 가지 실제 사례 연습

사례 A: 구조용 알루미늄 프레임 섹션의 MIG 용접

기본 재료는 대략 3/16인치 두께의 6061 시리즈 플레이트입니다. 조인트는 경량 구조 프레임의 T 연결부에 있는 필렛입니다.

1. 두 부분을 모두 아세톤으로 닦아 그리스와 먼지를 제거한 다음 알루미늄 전용 스테인리스 브러시를 사용하여 용접 경로를 따라 문지릅니다.
2. ER4043 필러 와이어를 선택하세요. 6061과 잘 어울리고 열 영향을 받는 부위의 균열에 대한 견고한 저항력을 제공하기 때문입니다.
3. PTFE 라이너가 장착된 스풀 건을 설치하고, 와이어가 납작해지지 않고 안정적인 와이어를 제공할 수 있는 가장 가벼운 설정으로 드라이브 롤 장력을 조정합니다.
4. 직선 아르곤 차폐 가스를 사용하고 아크를 시작하기 전에 노즐의 흐름을 다시 확인하십시오.
5. 토치로 약간의 미는 각도를 유지하고 이동 속도를 일정하게 유지하여 균일한 비드 모양을 만듭니다. 비드 가장자리가 부드럽게 젖지 않으면 전압을 약간 조정하십시오.
6. 용접이 냉각되면 조각이 움직이기 전에 발가락 부분에 다공성, 언더컷 또는 고르지 않은 융합이 있는지 주의 깊게 살펴보십시오.

사례 B: 이음매가 보이도록 얇은 알루미늄 시트에 TIG 용접

기본 재료는 두께가 약 1/16인치인 5052 시리즈 시트입니다. 조인트는 최종 제품에 노출된 상태로 유지되는 맞대기 용접입니다.

1. 가장자리를 완전히 탈지하고 깨끗이 닦으십시오. 이렇게 얇은 재료에서는 남은 오염 물질이 TIG 비드에서 즉시 눈에 띕니다.
2. 5052의 우수한 내식성을 유지하려면 알루미늄 용접 와이어 ER5356 TIG 로드를 선택하세요.
3. 기계를 AC로 설정하고 균형 잡힌 웨이브를 설정하거나 추가 청소 작업 쪽으로 약간 기울어져 좁은 조인트를 따라 산화물을 처리합니다.
4. 가스 렌즈와 더 큰 컵 크기를 갖춘 토치를 장착하여 얇은 시트 위에 부드럽고 균일한 가스 커버리지를 만듭니다.
5. 웅덩이의 전진 움직임에 맞춰 짧고 의도적인 딥으로 필러 로드를 추가합니다. 재료에 열이 쌓이면 연결부 끝 부분 근처의 풋 페달을 놓으십시오.
6. 완성된 비드의 크라운 높이가 균일하고, 발가락 부분이 부드럽게 섞이고, 산화가 발생했음을 시사하는 흐릿하거나 어두운 부분이 없는지 확인하십시오.

매장 유지 관리 및 소모품 관리

소모품을 얼마나 잘 관리하는지는 알루미늄 용접 품질에 직접적인 영향을 미칩니다. 제한된 일상적인 관행은 많은 일반적인 문제를 해결하는 데 도움이 될 수 있습니다.

1. 라이너를 정기적으로 검사하고 필요할 경우 교체하십시오. 시간이 지남에 따라 라이너 내부에 축적된 알루미늄 입자로 인해 간헐적인 공급이 발생할 수 있으며, 이는 검사를 위해 라이너를 제거하지 않으면 식별하기 어려울 수 있는 상태입니다.
2. 와이어 스풀을 장착하지 않을 때마다 건조제 패킷과 함께 봉지에 밀봉된 상태로 보관하십시오. 와이어 표면에 도달하는 수분은 다공성을 유발하고 안정적인 공급이 이루어지기 전에 제거하기 위해 추가 가스 퍼지가 필요한 경우가 많습니다.
3. 정기적으로 접촉 팁을 깨끗하게 닦고 아크가 흩어질 정도로 마모되기 전에 교체하십시오. 알루미늄은 팁 내부에 축적물을 남겨 개구부를 조이고 전기 저항을 높입니다.
4. 교대 근무를 시작할 때마다 가스 호스와 토치 연결부를 검사하십시오. 작은 누출이라도 탱크가 거의 비어 있는 것과 같은 효과를 냅니다. 즉, 차폐가 불분명하고 용접 표면이 산화됩니다.
5. 브러시는 알루미늄용으로만 예약하고 표시를 하여 강철이나 기타 금속에 ​​사용하지 않도록 하십시오. 철 입자로 인한 교차 오염은 완성된 용접에 어두운 반점이나 함유물로 나타납니다.

마무리: 설정 결정을 내리는 방법

알루미늄 TIG 와이어와 알루미늄 MIG 와이어 사이를 결정하는 것은 전체적으로 더 나은 한 가지 방법으로 귀결되지 않습니다. 각 옵션의 적합성은 재료 두께, 생산량, 조인트 디자인 및 필요한 비드 모양의 특정 조합에 따라 달라집니다. 스풀 건과 결합된 MIG는 무거운 섹션에서 필러를 빠르게 이동시키고 생산량이 많은 환경에서 효율적으로 작동합니다. 알루미늄 TIG 와이어는 얇은 소재에 정밀한 열 관리 기능을 제공하고 외관이 요구 사항일 때 더욱 부드럽고 매력적인 비드를 제공합니다.

필러 선택은 간단한 추론을 따릅니다. 즉, 와이어 화학을 기본 합금 및 접합부가 사용 시 직면하게 될 조건에 일치시킵니다. 와이어 전달 방법, 표면 청소 및 보호 가스 설정은 사소한 세부 사항이 아니며 필러 선택과 동일한 무게를 지닙니다. 청결, 소모품 유지 및 적절한 공정 조정에 꾸준히 주의를 기울이는 용접공은 일반적으로 알루미늄이 평판에서 알 수 있는 것보다 훨씬 더 관리하기 쉽다는 것을 알게 됩니다. 사람들이 겪는 대부분의 어려움은 자료 자체의 특별한 문제보다는 성급한 준비에서 비롯됩니다. 이러한 영역에서 일관된 습관을 개발하면 합금이나 공정에 관계없이 모든 용접에서 신뢰할 수 있는 결과를 얻을 수 있습니다.