일상 사회의 정상적인 운영이 견고한 금속 구조에 크게 의존한다는 사실을 눈치 채 셨을 것입니다. 예를 들어 건물과 교량의 빔, 비행기 및 자동차. 그러나 강철 및 기타 중금속의 힘과 견고 함은 분명하지만 금속이 어떻게 결합되는지 궁금해 한 적이 있습니까?
일상적인 금속 물체를 제자리에 묶을 수있는 나사 외에도 실제로 금속을 결합하려면 다른 방법이 필요합니다. 효과는 두 물체의 물리적 및 화학적 특성을 포함하는 조인트를 사용하여 두 물체를 동일한 물체로 만듭니다 (결합시 다른 재료로 만든 경우). 위치.)
용접은 각각이 녹을 때까지 접합부에서 금속 물체를 가열하여 금속 물체를 결합하고 혼합물이 냉각되고 다시 응고 될 때 두 물체 사이에 융합이 발생하는 것을 포함합니다. 산소 아세틸렌 용접, 또는 옥시 아세틸렌 용접는 용접 공정의 유명한 예입니다.
- 당신은 아마 들어봤을 것입니다 납땜, 이는 또한 가열을 통해 금속을 함께 결합하는 것을 포함합니다. 그러나 납땜의 경우 접합부로 사용 된 금속 만 가열되고 접합 된 금속은 가열되지 않습니다. 이런 의미에서 납땜은 "결합"보다 껌을 사용하는 것과 비슷합니다.
용접의 간략한 역사
용접은 최소 3,000 년 전으로 거슬러 올라갑니다. 청동기 시대의 용접 증거는 극심한 가열로 결합 된 2,000 년 된 원형 금 상자의 형태로 발견됩니다. 그 이전에도 지중해의 문화는 철을 용접하고이 과정을 통해 도구를 만드는 법을 배웠으며, 그중 일부는 기원전 1,000 년으로 거슬러 올라갑니다.
1836 년에 Edmund Davy는 아세틸렌을 발견했지만 용접에 사용되는 아세틸렌은 70 년 정도 더 널리 사용되지 않았습니다. 19 세기 중후반에 발전기의 출현은 아크 용접, 이는 전기 스파크에 의존하고 가스와 관련된 용접 및 절단 기술에 사용됩니다.
1880 년대에, 아크 용접, 특히 탄소 아크 용접에 대한 최초의 특허가 미국에서 확보되었으며, 향후 수십 년 동안 용접 산업의 인기있는 형태가되었습니다. 1900 년대 초에는 아크 용접에 사용되는 전극 기술의 급속한 발전과 함께 저항 용접.
1920 년대에는 자동 용접기가 도입되었습니다. 10 년 후, 스터드 용접 기술이 도입되었고, 당시 급증한 조선 산업에서 강력한 앵커를 빠르게 발견했습니다. 그 이후로 점점 더 많은 가스가 용접에 사용되었으며 플라즈마 용접은 21 세기 초반에 더욱 대중화되었습니다.
옥시 아세틸렌이란?
"산소 아세틸렌"은 실제로 그 자체로 화합물이 아니라 혼합물입니다. 즉, "옥시 아세틸렌"용기가 주위에 앉아있는 것을 볼 수 없습니다. 이 용어는 순수한 산소 가스 (O)의 조합에서 특정 목적 (과열)을 위해 생성 된 휘발성 혼합물을 말합니다.2) 및 아세틸렌 가스 (C2H2).
아세틸렌서로 삼중 결합 된 두 개의 탄소 원자와 각각 하나의 수소 원자로 구성된는 에틴. 무색의 가스이며 약간 기분 좋은 냄새가 날 수 있습니다. 가열되면 쉽게 탄소와 수소로 분해되지만 폭발을 일으킬 수 있으며 순수한 아세틸렌 충분한 압력 (평방 인치당 15 파운드 정도, 대기압을 거의 초과하지 않음)에 노출되면 폭발 할 수 있습니다. 도발되지 않았습니다.
공기와 아세틸렌의 혼합물은 관련된 공기의 비율에 따라 다른 정도로 폭발성이 있습니다. 그러나 적절하게 활용되고 조절 된이 연소는 열뿐만 아니라 빛을 생성 할 수 있으며 오래 전에 부표 등에서 이러한 목적으로 사용되었습니다. 옥시 아세틸렌 용접 장치에서 아세틸렌은 공기 (약 20 %의 산소를 포함 함)가 아닌 순수한 산소와 결합되어 극심한 열 방출 가능성이 있습니다.
용접 물리학
1980 년대에 매사추세츠 공과 대학 (MIT) 교수는 용접의 물리학과 화학을 매우 자세하게 연구했습니다. 이때까지 옥시 아세틸렌 용접은 80 년 넘게 사용되었습니다. 순수한 아세틸렌을 연소하는 동안 달성 된 최고 온도는 섭씨 3,000도를 훨씬 초과하거나 화씨 6,000도에 가까운 것으로 알려져 있습니다. 이 온도는 산소와 함께 모든 가스를 연소하여 도달 할 수있는 알려진 최고 온도입니다.
MIT 논문은 그 자체로 용접의 실질적인 한계를 강조했기 때문에 출판 일에도 불구하고 그 결과 중 일부는 시대를 초월한 것으로 남아 있습니다. 그러한 실질적인 한계 중 하나는 용접 될 재료의 표면에 있습니다. 그들은 결합에 매력적으로 만들 수 있고 제한된 범위에서만 오염 물질을 제거 할 수 있습니다.
또한 절대 온도가 중요하지만 최대 열에 노출되는 시간이 낮은 천장 온도를 대체 할 수 있습니다. 따라서 옥시 아세틸렌 용접은 온도가 3,480 ° C까지 올라갈 수 있지만 아크 용접은 최대 옥시 아세틸렌의 경우 10 %에 불과한 반면 생성 된 열의 50 %는 이론적으로 용접에 사용할 수 있습니다. 용접.
이 논문은 물리적 및 화학적 특성에 대한 다른 중요한 고려 사항을 설명했지만 반드시 그런 것은 아닙니다. 한 프로세스가 다른 프로세스보다 우수하지만 새로 도입 된 프로세스의 동작을 예측하는 데 도움이 될 수 있습니다. 기술. 여기에는 스파크 이동 속도, 비 표면적 선택 및 장비 비용이 포함됩니다.
산소 아세틸렌 용접 장비
Thomas라는 발명가는 1903 년에 최초의 옥시 아세틸렌 토치 장치를 생산했습니다. 그러나이 토마스는 당시 다른 모든 것을 발명 하느라 바빴던 에디슨이 아니라 윌슨이었습니다. Thomas Wilson은 "순수한"산소 (실제로는 99.5 %의 산소, 당시 생성 할 수있는 양)의 혼합물을 사용하여 강철을 태울 수있을 정도로 뜨거운 화염을 생성했습니다. 오늘날까지 옥시 아세틸렌은 이러한 기능을 가진 유일한 가스 혼합물로 남아 있으며 수 중에서도 사용할 수 있습니다.
실제로 옥시 아세틸렌은 가장 강력한 혼합물뿐만 아니라 다른 혼합물로 제공됩니다. 이것은 명백한 이유로 산소와 아세틸렌이 저장되어 있기 때문에 이동 중에도 작업자가 조정할 수 있습니다. 다른 탱크. 소위 중립국 용접에 가장 일반적으로 사용되는 설정으로, 혼합물은 산소와 아세틸렌이 거의 동일합니다. 소위 산화 설정, 절단에 사용, O의 출력2 혼합물에 가스가 증가하고 침탄 설정하면 아세틸렌 흐름이 증가합니다.
이 두 가스를 가깝게 유지하는 것과 관련된 위험과 아세틸렌 저장과 관련된 독립적 위험에도 불구하고 위험에 대해 이전에 설명 했음) 및 산소 (화염에 노출되면 폭발성), 옥시 아세틸렌 용접 장비의 보관 및 운송 쉽습니다. 결국 아세틸렌은 작고 가벼운 화합물이며 그 위험은 잘 문서화되어 있으므로 모든 전문적이고 감독 된 환경에서 잘 통제됩니다.
장비 자체에는 두 개의 강철 실린더가 있으며, 각 가스에 대해 하나씩 압력을 받고 있습니다. 여기에는 호스와 제어 밸브가 장착되어 있으며 배관은 궁극적으로 용접을 생각할 때 가장 많이 생각하는 장치의 부분 인 블로우 파이프로 연결됩니다. 여러 안전 장치가 작업자 방향으로의 역류를 방지합니다.