[L1] 1 용접의 종류 [L2] 1) GMAW(Gas Metal Arc Welding) [L4] - 불활성가스용접(MIG) 또는 활성가스용접(MAG)이 있음. [L4] - 쉴드가스를 통해서 외부와의 차단을 유지한채 용접을 진행함. [L2] 2) SMAW(Shield Metal Arc Welding) [L4] - 용접봉을 이용한 아크 용접법. [L4] - 용접봉에 따라 용접 결과물의 물리적특성이 달라짐. [L2] 3) GTAW(Gas Tungsten Arc Welding) [L4] - MIG와 동일하게 불활성기체를 쉴드가스로 사용함 [L4] - 전극을 일반 Wire가 아닌 Tungsten을 이용하며, 전극의 소멸이 없음 [L1] 2 SMAW 개요 [L2] 1) SMAW의 정의 [L4] - 전극(용접봉)을 소진하면서 용적을 생성하는 용접법 [L4] - Stick welding이라고 불림 [L4] - 용접봉(전극)과 모재간에 직류 또는 교류전압을 걸어서 아크를 발생시키며 아크열(5000℃)에 의해 용접봉을 녹이면서 용접을 진행. 참고) 용어정리 [L4] - 용접봉은 녹아서 금속증기 또는 용적(globule)을 만들며 이때 녹은 쇳물을 용융지(molten welid metal, weld pool) 이라고 함. [L4] - 모재가 녹아 들어간 깊이를 용입(pentration) [L4] - 용접봉이 용융지에 녹아 들어가는 것을 용착(deposition) [L4] - 용접봉의 피복제가 아크열로 증발하여 차폐가스(shileding gas)를 형성하여 용접부를 보호 [L4] - 피복제가 녹아서 용융지 위에 생성되는 덩어리를 슬래그(slag)라 하며 밀도상 용착금속보다 낮아서 위로 떠오른다. 단 용융지의 급냉에 의해 슬래그 유입등이 발생할 수 있는데 용접 품질을 저하하는 요인이된다. [L2] 2) SMAW의 특징 [L4] - 피복제에는 각종 첨가금속, 쉴드가스를 만드는 성분이 포함되어 피복제에 따라 용접물의 특성이 달라짐 [L4] - 용접공의 숙련정도에 따라 용접품질이 달라짐 [L4] - 스패터, 슬래그 제거 필요 [L4] - 간단하게 용접이 가능하고 보호가스가 불필요하여 장소에 구애를 받지 않음 [L4] - 용접속도가 느리다(생산성이 낮다) [L4] - 용접봉의 관리가 필요하다.(건조 오염에 대비해야함) [L2] 3) 피복제의 특징 및 역할 [L4] - 차폐(shielding) : 환원성 가스를 발생하여 아크를 대기로 차단함. 외기로 부터 용융지를 보호하는 역할을 함 [L4] - 탈산(deoxidation) : 용접과정에서 산소 수소를 차단하고, 제거하는 역할을 함 [L4] - 합금(alloying) : Mn, Si, Ni, Mo, Cr등을 피복제에 첨가하여 용융시킴으로 용착금속의 성질읠 개량함 [L4] - 이온작용(ionizing) : 전자의 이동을 촉진하여 아크의 안전화를 향상시킴 [L4] - 보온(insulating) : 슬래가 외부로의 열방출을 억제하여 냉각속도를 조절함(억제) [L4] - S과 P을 0.015 이하로 Cu를 0.05이하로 관리함 [L4] - 합금원소를 피복제에 첨가하여 용접부의 재질을 개선함(Mn, Si, Ni) [L2] 4) 슬래그 [L4] - 외부공기를 차단하여 용접부 냉각속도를 늦춤 [L4] - 용접비드의 표면을 매끄럽게하고 용적 크기를 조절함 [L1] 3 용접봉의 종류 [L2] 참고) 미국용접학회(AWS)에서는 탄소강 및 저합금강 용접봉에 대해 ASW A5.1 및 A5.5에 명기하고 있음. [L3] ※ E7016 [L4] - E : 전기용접 [L4] - 70 : 인장강도 단위 psi [L4] - 1 : 0/1_전자세, 2_아래보기,수직, 3_아래보기, 4_특수자세 [L4] - 6 : 피복제종류 [L2] 1) 일미나이트계(E4301) [L4] - 일미나이트(TiO2+FeO)를 30% 첨가 [L4] - 작업성 및 용접성이 우수하고 가격이 저렴함. 내균열, 내피로등 기계적 성질이 양호 [L2] 2) 저수소계(E4316) [L4] - CaCO3가 분해되어 아크에 탄산가스 분위기가 형성, 산소 용해량 적게함 [L4] - 작업성이 나쁘나(아크가 불안정) 수소로 인한 문제가 적어서 중요 구조 부위에 적용 [L4] - 저수소계 용접봉은(5,6,8)은 밀봉된 상태거나 용접봉 건조기(65~177℃, 일반적으로 120℃)에 보관되어야 함 [L2] 3) 라임티탄계(E4303) [L4] - 산화티탄(TiO2) 35% 함유 [L4] - 아크가 안정되고 스패터가 적음 →작업성이 용이 [L4] - 연신이 적고 고온균열성질이 있어서 주요부분에 사용하지 않음 [L2] 4) 철분산화티탄계(E4324) [L4] - 고산화티탄계에 50%의 철분을 함유한 것 [L2] 5) 고셀룰로우스계(E4311) [L4] - 셀룰로우스(유기물) 30% 이상 함유→산소나 질소 침투방지 [L4] - 스프레이 이행 아크 생성