소식

Mar 16, 2024

나노실리카 처리로 수분 공급 가능

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 9892(2023) 이 기사 인용 353 액세스 측정 항목 세부 정보 전극 덮개의 수분 함량을 제어하는 ​​것은 전극 피복의 생산에 매우 중요합니다.

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 9892(2023) 이 기사 인용

353 액세스

측정항목 세부정보

강철의 차폐 금속 아크 용접 중 결함 없는 고품질 용접을 생성하려면 전극 피복의 수분 함량을 제어하는 ​​것이 중요합니다. 용접 산업은 오랫동안 기본 전극(예: E7018)의 수분 흡수 민감도가 높다는 문제에 직면해 왔습니다. 본 논문에서는 딥 코팅 기술을 사용하여 E7018 전극 피복 표면에 나노실리카 코팅을 적용하면 전극 피복의 수분 흡수 능력을 효과적으로 감소시킬 수 있음을 입증합니다. 습도 80%, 온도 27°C의 습한 환경에 9시간 동안 노출되기 전과 후의 수분 측정 결과는 노출 중 기존 및 나노 처리된 E7018 전극의 수분 흡수 값이 0.67wt%와 0.03wt%임을 나타냅니다. , 각각. 전극 피복 표면의 기공 크기를 줄이는 것은 수분 흡수에 대한 저항성을 어느 정도 향상시킬 수 있지만, 나노실리카 코팅에 의해 전극 피복 표면의 습윤 거동을 친수성에서 소수성으로 바꾸는 것이 확인되었습니다. 나노실리카 처리된 전극 피복의 흡습 저항성을 높이는 데 기여하는 가장 효과적인 메커니즘입니다. 결과는 이 접근법이 용접 금속의 화학적 분석 및 인장 특성에 해로운 영향을 미치지 않는다는 것을 나타냅니다. 전극 피복에 대한 이러한 간단한 변형은 일반적으로 소수성, 내습성 전극을 생산하기 위해 광범위한 전극 피복 유형에 적용할 수 있습니다.

SMAW(차폐 금속 아크 용접)는 건물, 교량, 파이프라인, 압력 용기, 선박, 해양 구조물 및 수중 해양 구조물의 건설을 포함한 다양한 산업 응용 분야에서 중요한 역할을 하는 매우 다양한 제조 기술입니다1,2,3, 4,5,6. SMAW는 비철재료 용접에도 사용할 수 있지만 특히 주철, 강철, 스테인리스강과 같은 철재료 용접에 적합합니다. 까다로운 조건에서도 고품질 용접을 생산할 수 있는 능력 덕분에 다양한 산업 분야에서 인기 있는 선택이 되었습니다. 그러나 문헌에 잘 기록되어 있듯이, 강철 용접 중 용융부에 수소가 존재하면 열 영향부와 용융부 모두에서 냉간 균열 현상이 발생하여 위험할 수 있으며, 이는 손실의 원인이 됩니다. 용접 철골 구조물의 치명적인 파손으로 인한 인명 및 재산 피해. 수소에 의한 냉간 균열은 고강도 강철9,10,11과 관련된 중요한 용접성 문제입니다. 따라서 고장력강에 대한 수요가 증가함에 따라 냉간균열 위험을 완화하기 위한 저수소 용접 기술의 필요성이 더욱 커지고 있습니다.

용접 금속 내 수소의 주요 공급원은 SMAW의 전극 피복의 분해 생성물인 것으로 확인되었습니다. CaCO3 함유 기본 전극 피복의 분해로 인해 H28 함량이 낮은 가스 쉴드가 생성됩니다. 따라서 기본 전극 피복을 사용하는 것은 고장력강 용접 시 냉간 균열 위험을 줄이기 위한 핵심 접근 방식입니다. 기본 전극 피복은 저수소 용접 소모품이지만 대기에 노출되면 습기가 흡수되기 쉽습니다12. SMAW에서 수소의 주요 공급원은 전극 피복의 수분인 것으로 확인되었습니다. 용접 균열에 대한 해로운 영향 외에도 수분 픽업은 X선 검사 또는 파괴 테스트가 필요한 표면 아래 기공 형성을 촉진하여 용접 품질을 저하시킬 수 있습니다. 게다가 습기가 많으면 용접 표면이 거칠어질 수 있습니다13. 따라서 기본 전극 피복의 수분 함량을 제어하는 ​​것이 고품질 아크 용접을 얻는 데 중요합니다. 수분 흡수를 방지하기 위해 세심한 취급 및 보관 방법이 필요하며 340~400°C 범위의 온도에서 전극을 굽는 것도 필요합니다14. 결과적으로 이러한 전극은 플럭스가 공기 중 수분을 흡수하기 전에 제한된 시간 동안만 주변 조건에 노출될 수 있으며 수분 함량을 줄이기 위해 다시 구워야 합니다. 그러나 적절한 보관 및 베이킹 처리에는 비용이 많이 드는 솔루션이 있습니다. 따라서 수분 재흡수에 대한 저항성이 높은 피복 전극은 용접 금속의 수소 함량을 제어하도록 설계되었습니다.