이종 금속 용접 마스터하기: 구리와 스테인레스강을 결합하는 방법

정밀 제조에서는 구리를 스테인리스강에 접합하는 것만큼 까다롭기로 악명 높은 작업은 거의 없습니다. 이 두 금속은 녹는점, 열전도율, 팽창률이 크게 다릅니다. 구리는 스펀지처럼 열을 발산하는 반면 스테인리스 스틸은 열을 붙잡습니다. 전통적인 방법으로 용접하면 균열이 생기거나 접합부가 약해지거나 접착력이 전혀 없어지게 될 가능성이 높습니다. 하지만 좋은 소식은 다음과 같습니다.구리-스테인레스강 레이저 용접이 "불가능한" 일을 일상적인 작업으로 바꾸었습니다. 그것이 어떻게 완료되었는지 살펴보겠습니다.

이종 금속 용접의 과제

왜?이종금속 용접그렇게 어려워? 그것은 물리학으로 귀결됩니다. 구리의 녹는점은 약 1,984°F(1,085°C)인 반면, 스테인리스강은 약 2,500°F(1,370°C)에서 더 높게 녹습니다. 구리는 또한 스테인리스강보다 약 20배 빠르게 용접 영역에서 열을 전도합니다. 이는 열을 가하면 구리가 방열판처럼 작용하여 용접 풀이 제대로 형성되는 것을 방지한다는 의미입니다. TIG와 같은 전통적인 방법을 사용하면 스테인리스강이 과열되는 동안 구리 면은 차갑게 유지되어 응력에 의해 깨지기 쉬운 금속간 화합물이 생성되는 경우가 많습니다. 그렇기 때문에구리-스테인레스강 레이저 용접최고의 솔루션이 되었습니다. 이는 이러한 문제를 극복할 수 있을 만큼 빠르게 필요한 곳에 집중된 에너지를 정확하게 전달합니다.

구리-스테인레스강 용접을 위한 두 가지 최상의 방법

에이. 자가 용접(와이어 피더 없음)

자가 용접이란 충전재를 추가하지 않고 금속을 접합하는 것을 의미합니다. 레이저 빔은 두 모재에서 소량을 녹여 용접 풀을 형성합니다. 을 위한구리-스테인레스강 레이저 용접, 이는 정밀한 에너지 제어가 과도한 금속간 화합물 형성을 방지하는 얇은 재료(1mm 미만)에서 가장 잘 작동합니다. 핵심은 짧은 순간에 에너지를 전달하는 고출력 펄스 레이저를 사용하여 너무 빨리 열을 빼내지 않고 구리를 녹일 수 있다는 것입니다. 이 방법은 왜곡을 최소화하면서 깨끗하고 좁은 용접을 생성하므로 공간이 협소한 전자 제품 및 배터리 응용 분야에 이상적입니다.

비. 와이어 공급을 이용한 레이저 용접

더 강한 접합이 필요한 두꺼운 재료나 응용 분야의 경우 필러 와이어를 추가하는 것이 좋습니다. 와이어는 구리와 스테인리스 스틸 사이의 간격을 메우는 특성을 갖고 신중하게 선택된 "버퍼" 역할을 합니다. 니켈 기반 합금은 두 금속 모두와 잘 결합되기 때문에 널리 선택됩니다. 동안이종금속 용접, 레이저는 와이어와 각 모재의 작은 부분을 녹여 더 연성이 있고 균열이 덜 발생하는 혼합 영역을 만듭니다. 이 방법을 사용하면 작업자는 용접 구성을 보다 효과적으로 제어할 수 있으므로 접합 무결성이 중요한 자동차, HVAC, 발전과 같은 까다로운 산업에 적합합니다.

필수 설정 및 준비

일관된 결과 얻기구리-스테인레스강 레이저 용접세 가지로 요약됩니다.

에이. 청결: 두 금속 모두 절대적으로 깨끗해야 합니다. 구리는 빠르게 산화되며 스테인리스 스틸은 오일층이나 산화층을 가질 수 있습니다. 아세톤으로 표면을 닦고, 교차 오염을 방지하기 위해 각 금속 전용 스테인리스 브러시를 사용하십시오.

비. 차폐가스: 아르곤은 여기서 가장 친한 친구입니다. 다공성을 유발하는 대기 산소로부터 용융된 용접 풀을 보호합니다. 약 15-25L/min의 유속은 가스 노즐이 용접 영역을 완전히 덮도록 배치되어 있어 잘 작동합니다.

기음. 매개변수 최적화: 스테인레스 스틸 쪽을 향해 약간 오프셋된 빔으로 시작합니다. 이는 구리의 열전도율을 보상합니다. 펄스 성형(주 펄스 전에 구리를 가열하기 위해 사전 펄스를 사용)은 일관된 침투를 생성하는 데 도움이 됩니다. 출력, 속도 및 초점 위치는 두께에 따라 달라지므로 항상 스크랩 재료에 대한 테스트 용접을 먼저 실행하십시오.

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