구리, 구리합금의 용접성, 용접 대책

구리의 용접성

 

1. 구리와 구리 합금의 용접

 

1) 구리, 구리합금의 정의

순동은 적색, 혹은 적색을 띄며 
내식성, 가공성이 좋고 색상이 아름다우며 전기 전도성과 열 전도성이 은 다음으로 높은 금속으로 전기공업분야에 많이 사용되며, 순금속으로 사용하기보다는 합금으로 많이 사용됨 

원자번호 29,원자량63.55로 금속재료 중 은회색을 띄지 않는 적색의 금속이다.비중은8.96으로Fe보다 조금 크고 융점은1083℃로 낮다.탄성율은약110㎬ (11,200㎏f/㎟),강성율(剛性率)은 약44.1㎬(4,500㎏f/㎟)이다

구리(Cu), 구리합금, 황동(brass), 청동(bronze)

red brass, Tombac

 

 

2) 구리 합금의 용접성 

구리나 구리합금은 알루미늄과 마찬가지로 용접성이 안좋다고 평가받고 있음

• 산화구리(Cu2O)가 있는 부위가 먼저 용융되어 균열 발생이 쉬움 
• 열팽창계수가 커서 냉각 수축시 균열 발생이 쉽고 내부 잔류 응력이 생길 수 있음 
• 수소와 같은 가스의 석출 압력으로 약점이 조정됨
• 용융시 심한 산화를 발생시켜 가스 흡수로 인한 기공 발생 가능성이 높음 
• 가스용접 등 환원성의 분위기에서 용접시 강도가 저하됨 
• 열전도율이 높고 냉각 속도가 큼 (용접이 어려움) 

 

3) 구리 합금의 용접 방법 

가스용접법, 피복아크용저, 불활성가스아크용접, 그리고 브레이징(납땜)을 많이 사용한다
구리는 열전도율이 높아, 용접 전 예열이 필요함 
용가재로 탈산제가 섞여있는 용가재 사용 (si, Mn 등)
열전도도가 높기 때문에 열영향부 (HAZ)의 넓이가 연강보다 혀저히 크게 됨  

① 가스 용접법

충분한 예열과 용가제가 필요, 산소-아세틸렌 가스로 용접 실시 (중성 불꽃 사용 : 아세틸렌 = 산소량)

 

② 피복아크용접 

용접시 슬래그 섞임, 기포 발생이 많아 불활성가스아크용접 대비 성질이 떨어짐. 
용접봉은 모재(구리, 구리합금)와 같은 조성의 용접봉이 사용됨

실드금속아크용접 (SMAW; Shielded Metal Arc Welding), 피복아크용접, 탄소아크용접

 

③ 불활성 가스 아크 용접 (MIG, TIG)

열의 집중이 좋고 용제가 불필요하여 구리 및 구리 합금의 용접에 가장 용이함

불활성가스아크용접 (금속, MIG, GMAW 텅스텐, TIG, GTAW), 불활성가스아크용접 이론

 

④ 납땜 (brazing)

구리 및 구리합금의 접합에 많이 사용됨

브레이징(brazing), 브레이징 종류, 브레이징 방법

 

4) 참고 자료

육성용접 (Surfacing), 하드페이싱, 언더하드닝

스테인리스강의 열처리, 스테인리스강 소성가공 (가공경화), 스테인리스강 용접, 오스테나이트

주물의 보수용접, 주물 보수 방법, 스터드법, 비녀장법, 버터링법, 로킹법, 용접 보수

주철의 용접성, 용접 대책, 용접 방법

알루미늄 합금 용접성, 알루미늄 용접, 알루미늄 용접법