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본문내용
(CO₂gas arc welding):
Ar, He과 같은 불활성 gas 대신에 값이 저렴한 CO₂gas를 사용하는 용접으로서, shield gas로 순수 CO₂외에 CO₂- O₂, CO₂- CO , CO₂- Ar , CO₂- Ar - O₂와 같은 혼합 gas가 사용된다. CO₂gas가 arc 열에 의하여 CO gas와 O₂로 분해되어 산화성으로 되기 쉬우나, 탈산제인 Mn과 Si를 적당히 함유한 wire를 Ar이 혼합된 shield gas와 함께 사용하면 기공이 없는 양호한 용접이 된다. 연강을 용접할 때 MIG 용접을 하면 비경제적일 뿐만 아니라 용착금속에 기공이 생기기 쉬우나, CO₂gas arc 용접을 하면 경제적이고 기공이 생길 염려가 적다.
wire와 모재 사이에 arc를 발생시키고, torch 선단 nozzle에 CO₂와 용제를 보내어 대기로부터 arc와 용융금속을 보호한다. 이 용접법에도 불활성 gas arc 용접에서와 같이 금속 wire가 전극이 되는 용극식과 전극은 tungsten이고 별도의 용가재를 공급하는 비용극식이 있으나 용극식이 주로 채용된다.
Union arc 용접으로서 심선에 흐르는 직류전기에 의하여 생긴 자장에 CO₂와 자성을 가진 용제가 공급되면서 금속전극에 부착하여 마치 피복용접봉 처럼 된다.
CO₂gas arc 용접에서는 심선의 지름에 비하여 대전류(125 ~ 250A)를 사용하므로 용접속도가 크고 비용도 적게 들며, 전자세 용접을 할 수 있고, bead도 곱고, 강도가 큰 장점이 있으나, 불활성 gas arc 용접에 비하여 spatter가 다소 많이 발생하여 이를 최소화시키기 위하여 용접조건의 선정에 세심한 주의를 요한다. wire 속에 Mn, Si, Ti, 및 Al 등의 탈산제와 arc 안정제를 넣어 직류와 더불어 저렴한 교류를 사용하여 용접할 수도 있다.
(4) plasma arc 용접(plasma arc welding):
기체를 고온으로 가열하면 기체원자는 격심한 운동을 하며, 마침내는 전자와 ion으로 분리된다. 이 때 기체는 도전성을 띠며, 이와 같이 전자와 ion이 혼합되어 도전성을 띤 gas체를 plasma라 한다. plasma 용접에는 tungsten 전극과 모재 사이에 arc를 발생시키면서 plasma용 gas를 공급하는 plasma arc 용접, tungsten 전극과 nozzle 사이에 arc를 발생시키고 plasma용 gas를 공급하는 plasma jet 용접이 있는데, 전자에서는 모재가 도전성 재료이어야 하고, 후자에서는 비도전성 용접재도 용접이 가능하다.
이용접법의 특징을 열거하면 다음과 같다.
① 열 energy의 집중도가 좋아 고온(10000~30000℃)을 얻을 수 있고, 용입이 깊고, 용접속도가 크다.
② 용접홈은 I 형이면 되므로 용접봉의 소모가 적고, 용접속도를 크게 하는 또 다른 원인이 된다.
③ 1층 용접으로 완료되므로 능률적이다.
④ 용접부가 대기로부터 보호되어 기계적 성질이 좋다.
⑤ 도전성 및 비도전성 재료의 용접이 가능하다(plasma jet 용접).
(5) 원자수소 arc 용접(原子水素 arc 熔接; atomic hydrogen arc welding):
2개의 tungsten 전극 사이에서 arc를 발생시키고 이 arc에 H₂를 분사할 때 H₂가 H로 분해된 후 용접부에서 H₂로 환원될 때 발산하는 열(최고 4000℃)에 의하여 용접하는 것이
원자수소 arc용접이다. 환원성 수소 중에서 행해지므로 산화와 질화를 방지할 수 있어 양호한 용접결과를 얻을 수 있다. arc의 전원으로는 직류 및 교류가 채용되나 일반적으로 교류전원을 사용하며, 전압은 300~400V, 전류 15 ~ 70A 정도 이고, 수소의 압력은 0.7kg/cm² 이하이다. 최근에는 불활성 gas arc 용접의 발달로 복잡한 구조를 가진 torch와 기술적으로 어려운 점이 많은 원자수소 arc 용접의 이용이 줄어들고 있다.
(6) arc spot 용접(arc spot welding):
arc를 0.5 ~ 5sec 동안 발생시켜 모재를 국부적으로 용해하고 응고시키면 상판과 하판이 접합된다. 일명 plug 용접이라고도 하며, 용극식과 비용극식이 있다. arc spot 용접을 할 때 1.0~3.2mm 두께의 상판과 3.2 ~ 6.0mm 두께의 하판을 맞추어 행하는 경우가 많고, 이보다 두꺼울 때에는 미리 구멍을 뚫고 spot 용접을 한다. arc spot 용접은 다음과 같은 특징을 갖고 있다.
① 전기저항 spot 용접에서는 300 ~ 1000kg의 가압력이 필요하나, arc spot 용접에서는 손으로 누르는 정도로 충분하다.
② 전기저항 spot 용접은 양면에서 전극으로 가압하나, arc spot 용접에서는 한쪽 면에서 가압한다.
③ arc spot 용접에서는 상·하판의 두께의 차가 커도 지장이 없다.
④ 전기저항 spot 용접에서는 전류가 널리 퍼지기 때문에 spot간의 거리인 pitch의 제한이 ⑤ 있으나, arc spot 용접에서는 제한이 없다.
(7) arc stud 용접
지름 10mm 이하의 강, 황동제의 짧은 stud bolt 등을 평판에서 약간 거리를 두어 0.1 ~ 2sec 동안 arc를 발생시켜 용융상태에서 압입하여 접합하는 것을 stud 용접이라 한다. 전원은 교류 및 직류이다. base metal의 두께가 충분하며, 용접시에 타지 않고 용접압력에 대한 저항이 커야 한다. stud 용접은 stud welding gun으로 stud를 물고 전기적으로 자동화되어 있으며, 가열시간이 짧기 때문에 열응력은 비교적 작으나 냉각속도가 커서 경화성이 큰 모재에서는 모재를 예열할 필요가 있다. 용접부에 있는 녹, paint 등은 wire brush로 제거한 후 용접을 시행해야 건전한 용접결과를 얻을 수 있다. ring 형태의 ceramic ferrule을 stud 선단에 끼워 용금의 유동범위를 제한하기도 하며, 또한 ferrule은 반도체로서 용제의 역할도 겸하거나, ferrule 내에 용제를 장입한다. 용접 후 ferrule은 제거한다. stud 끝에 용제를 충전하는 경우도 있다.
Ar, He과 같은 불활성 gas 대신에 값이 저렴한 CO₂gas를 사용하는 용접으로서, shield gas로 순수 CO₂외에 CO₂- O₂, CO₂- CO , CO₂- Ar , CO₂- Ar - O₂와 같은 혼합 gas가 사용된다. CO₂gas가 arc 열에 의하여 CO gas와 O₂로 분해되어 산화성으로 되기 쉬우나, 탈산제인 Mn과 Si를 적당히 함유한 wire를 Ar이 혼합된 shield gas와 함께 사용하면 기공이 없는 양호한 용접이 된다. 연강을 용접할 때 MIG 용접을 하면 비경제적일 뿐만 아니라 용착금속에 기공이 생기기 쉬우나, CO₂gas arc 용접을 하면 경제적이고 기공이 생길 염려가 적다.
wire와 모재 사이에 arc를 발생시키고, torch 선단 nozzle에 CO₂와 용제를 보내어 대기로부터 arc와 용융금속을 보호한다. 이 용접법에도 불활성 gas arc 용접에서와 같이 금속 wire가 전극이 되는 용극식과 전극은 tungsten이고 별도의 용가재를 공급하는 비용극식이 있으나 용극식이 주로 채용된다.
Union arc 용접으로서 심선에 흐르는 직류전기에 의하여 생긴 자장에 CO₂와 자성을 가진 용제가 공급되면서 금속전극에 부착하여 마치 피복용접봉 처럼 된다.
CO₂gas arc 용접에서는 심선의 지름에 비하여 대전류(125 ~ 250A)를 사용하므로 용접속도가 크고 비용도 적게 들며, 전자세 용접을 할 수 있고, bead도 곱고, 강도가 큰 장점이 있으나, 불활성 gas arc 용접에 비하여 spatter가 다소 많이 발생하여 이를 최소화시키기 위하여 용접조건의 선정에 세심한 주의를 요한다. wire 속에 Mn, Si, Ti, 및 Al 등의 탈산제와 arc 안정제를 넣어 직류와 더불어 저렴한 교류를 사용하여 용접할 수도 있다.
(4) plasma arc 용접(plasma arc welding):
기체를 고온으로 가열하면 기체원자는 격심한 운동을 하며, 마침내는 전자와 ion으로 분리된다. 이 때 기체는 도전성을 띠며, 이와 같이 전자와 ion이 혼합되어 도전성을 띤 gas체를 plasma라 한다. plasma 용접에는 tungsten 전극과 모재 사이에 arc를 발생시키면서 plasma용 gas를 공급하는 plasma arc 용접, tungsten 전극과 nozzle 사이에 arc를 발생시키고 plasma용 gas를 공급하는 plasma jet 용접이 있는데, 전자에서는 모재가 도전성 재료이어야 하고, 후자에서는 비도전성 용접재도 용접이 가능하다.
이용접법의 특징을 열거하면 다음과 같다.
① 열 energy의 집중도가 좋아 고온(10000~30000℃)을 얻을 수 있고, 용입이 깊고, 용접속도가 크다.
② 용접홈은 I 형이면 되므로 용접봉의 소모가 적고, 용접속도를 크게 하는 또 다른 원인이 된다.
③ 1층 용접으로 완료되므로 능률적이다.
④ 용접부가 대기로부터 보호되어 기계적 성질이 좋다.
⑤ 도전성 및 비도전성 재료의 용접이 가능하다(plasma jet 용접).
(5) 원자수소 arc 용접(原子水素 arc 熔接; atomic hydrogen arc welding):
2개의 tungsten 전극 사이에서 arc를 발생시키고 이 arc에 H₂를 분사할 때 H₂가 H로 분해된 후 용접부에서 H₂로 환원될 때 발산하는 열(최고 4000℃)에 의하여 용접하는 것이
원자수소 arc용접이다. 환원성 수소 중에서 행해지므로 산화와 질화를 방지할 수 있어 양호한 용접결과를 얻을 수 있다. arc의 전원으로는 직류 및 교류가 채용되나 일반적으로 교류전원을 사용하며, 전압은 300~400V, 전류 15 ~ 70A 정도 이고, 수소의 압력은 0.7kg/cm² 이하이다. 최근에는 불활성 gas arc 용접의 발달로 복잡한 구조를 가진 torch와 기술적으로 어려운 점이 많은 원자수소 arc 용접의 이용이 줄어들고 있다.
(6) arc spot 용접(arc spot welding):
arc를 0.5 ~ 5sec 동안 발생시켜 모재를 국부적으로 용해하고 응고시키면 상판과 하판이 접합된다. 일명 plug 용접이라고도 하며, 용극식과 비용극식이 있다. arc spot 용접을 할 때 1.0~3.2mm 두께의 상판과 3.2 ~ 6.0mm 두께의 하판을 맞추어 행하는 경우가 많고, 이보다 두꺼울 때에는 미리 구멍을 뚫고 spot 용접을 한다. arc spot 용접은 다음과 같은 특징을 갖고 있다.
① 전기저항 spot 용접에서는 300 ~ 1000kg의 가압력이 필요하나, arc spot 용접에서는 손으로 누르는 정도로 충분하다.
② 전기저항 spot 용접은 양면에서 전극으로 가압하나, arc spot 용접에서는 한쪽 면에서 가압한다.
③ arc spot 용접에서는 상·하판의 두께의 차가 커도 지장이 없다.
④ 전기저항 spot 용접에서는 전류가 널리 퍼지기 때문에 spot간의 거리인 pitch의 제한이 ⑤ 있으나, arc spot 용접에서는 제한이 없다.
(7) arc stud 용접
지름 10mm 이하의 강, 황동제의 짧은 stud bolt 등을 평판에서 약간 거리를 두어 0.1 ~ 2sec 동안 arc를 발생시켜 용융상태에서 압입하여 접합하는 것을 stud 용접이라 한다. 전원은 교류 및 직류이다. base metal의 두께가 충분하며, 용접시에 타지 않고 용접압력에 대한 저항이 커야 한다. stud 용접은 stud welding gun으로 stud를 물고 전기적으로 자동화되어 있으며, 가열시간이 짧기 때문에 열응력은 비교적 작으나 냉각속도가 커서 경화성이 큰 모재에서는 모재를 예열할 필요가 있다. 용접부에 있는 녹, paint 등은 wire brush로 제거한 후 용접을 시행해야 건전한 용접결과를 얻을 수 있다. ring 형태의 ceramic ferrule을 stud 선단에 끼워 용금의 유동범위를 제한하기도 하며, 또한 ferrule은 반도체로서 용제의 역할도 겸하거나, ferrule 내에 용제를 장입한다. 용접 후 ferrule은 제거한다. stud 끝에 용제를 충전하는 경우도 있다.
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- 등록일2009.10.08
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