탈산

물리화학적 작용 메커니즘

액체 강에서는 산소가 원자 상태로 용해되어 있다. 응고할 때 산소에 대한 용해도가 급격히 떨어진다. 산소는 기체로 빠져나가려 하거나 철과 결합해 산화철을 만든다. 둘 다 용접 비드를 손상시킨다. 탈산에서는 산소 친화성이 더 높은 원소, 예를 들어 규소, 망간 또는 알루미늄을 첨가한다. 이 원소들은 산소를 즉시 고체 또는 액체 산화물로 결합시킨다. 산화물은 밀도가 낮아 떠오르고 슬래그로 제거된다. 이렇게 하면 강에 거의 자유 산소가 남지 않는다.

야금학적 관련성 및 용접 시 위험

충분한 탈산 없이는 응고 시 기포가 형성된다. 이 기공은 비드를 약화시키고 누출을 일으킬 수 있다. 동시에 단단하고 취성인 산화물 개재물이 생겨 노치로 작용하고 인성을 저하시킨다. 동적 하중에서 이런 비드는 조기에 파단된다. 탈산제가 너무 많아도 해롭다: 규소나 망간의 과잉은 조직을 더 높은 경도로 변화시키고 고온 균열을 촉진할 수 있다.

현장 실무 및 조치 지침

실무자는 모재와 표면에 따라 용가재를 선택한다. 비합금강에는 망간과 규소가 충분한 와이어나 피복 아크봉을 사용한다 (예: G3Si1, 1.5 % Mn 및 0.8 % Si). 녹슨 또는 스케일이 낀 판재에는 탈산 성분을 늘리거나 용접 비드 측면을 미리 기계적으로 청소한다. 슬래그는 매 패스 교체 후 완전히 제거하여 산화물이 갇히지 않도록 해야 한다.