용접봉에서의 탄화붕소(B₄C)의 역할
향상된 내마모성 탄화
붕소는 가장 단단한 세라믹 재료 중 하나입니다. 높은 경도와 내마모성으로 인해 내마모성 클래딩 용접봉의 핵심 구성 요소가 되었습니다. 클래딩 공정 동안 탄화붕소 입자는 용접 금속 매트릭스에 단단한 상으로 매립되어 복합 재료 구조를 형성하여 표면의 내마모성을 크게 개선하고 광산 기계 및 분쇄기 롤러와 같이 쉽게 마모되는 부품의 수리에 적합합니다.
고온 안정성 및 아크 보호
보론 카바이드의 융점은 2450℃로 높으며, 높은 용접 온도에서도 안정을 유지할 수 있습니다. 코팅에 보론 카바이드를 첨가하면 코팅의 고온 저항성을 향상시키고, 코팅의 조기 분해를 줄이며, 아크 안정성과 보호 가스(예: CO₂)의 지속적인 방출을 보장하고, 공기를 효과적으로 격리하며, 용융 풀의 산화를 방지할 수 있습니다.
합금화 및 입자 미세화
고온 아크의 작용 하에서, 붕소 카바이드는 부분적으로 분해되어 붕소(B)와 탄소(C)를 방출할 수 있습니다. 붕소는 용융 풀에 침투하여 입자를 미세화하는 역할을 하여 용접의 강도와 인성을 향상시킬 수 있습니다. 동시에 탄소를 첨가하면 용접 금속의 탄소 함량을 조절하고 경도와 내마모성을 최적화할 수 있지만, 취성이 증가하는 것을 피하기 위해 양을 제어해야 합니다.
보조 탈산 및 정화 효과
붕소는 산소에 대한 친화력이 강하고 용융 풀에서 산소와 결합하여 붕소 산화물(예: B₂O₃)을 형성하고 산화물 내포물을 줄이며 용접의 순도를 향상시킬 수 있습니다. 이 탈산 효과는 기존 탈산제(예: 실리콘 및 망간)만큼 크지는 않지만 보충 정화 메커니즘으로 사용할 수 있습니다.
특수 응용 분야
핵 산업이나 중성자 차폐 분야에서 붕소 카바이드는 우수한 중성자 흡수 능력으로 인해 특수 용접봉에 사용되어 용접부의 중성자 차폐 성능을 향상시킬 수 있지만, 이러한 응용 분야는 비교적 틈새 시장에 불과합니다.