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

2024.07.06 - [Mechanical Engineering Study/열처리 | 금속재료] - 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

2024.07.14 - [Mechanical Engineering Study/용접] - 브레이징(brazing)

 

4) 참고 자료

2024.04.05 - [Mechanical Engineering Study/용접] - 육성용접 (Surfacing), 하드페이싱, 언더하드닝

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

 

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

2024.06.30 - [Mechanical Engineering Study/용접] - 주철의 용접성, 용접 대책, 용접 방법

2024.06.30 - [Mechanical Engineering Study/용접] - 알루미늄 합금 용접성, 알루미늄 용접, 알루미늄 용접법