기계공학/용접공학

GTAW(Gas Tungsten Arc Welding)

chief Artisan 2024. 12. 10. 05:00
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1 용접의 종류
 1) GMAW(GasMetalArcWelding)
  - 불활성가스용접(MIG) 또는 활성가스용접(MAG)이 있음
  - 쉴드가스를 통해서 외부와의 차단을 유지한채 용접을 진행함
 2) SMAW(Sheild Metal Arc Welding)
  - 용접봉을 이용한 아크 용접법
  - 용접봉에 따라 용접 결과물의 물리적특성이 달라짐
 3) GTAW(Gas Tungsten Arc Welding)
  - MIG와 동일하게 불활성기체를 쉴드가스로 사용함
  - 전극을 일반 Wire가 아닌 Tungsten을 이용하며, 전극의 소멸이 없음

2 GTAW
 1) GTAW의 정의
   - 비소모식 불활성가스 아크 용접법
   - TIG 용접이라고 부름(Tungsten Inert Gas welding)
 2) GTAW의 특징
   - DCEP(Direct Corrent Electrod Positive 직류역극성)또는 교류를 이용함
     * 양극에서 나오는 이온입자의 모멘텀으로 피막을 제거하여 청정작용
   - 불활성가스를 보호가스로 사용하여 화학반응이 없다.
   - 입열량 조절가능→박판용접가능, 전자세 용접가능.
   - 플럭스 불필요→슬래그 없는 깨끗한 용접가능.
   - 용접사의 기량에 따라 용접품질이 크게 좌우된다.
   - 텅스텐 전극봉이 용접부로 혼입될 경우 용접부가 취성화 된다(텅스텐 혼입)
 3) 용접방법 
   - 텅스텐전극을 뽀족하게 갈아서 사용함 
   - 비소모성 용접으로 한손으로 용접기 한손으로 필러(충전재금속)을 들고 용접 
   - 수동용접기구는 공랭식 
   - 전류는 200A으로 설정하여 용접 
   - 아크길이는 1.3~3mm수준 

 

3 TIG(tungsten inert-gas) 용접

 1) 정의

   - tungsten 용접봉을 이용하여 용접하는 방식. 용접봉이 소모되지 않고 별도의 금속을 녹여서 용접하는 방식.

   - 불활성가스를 활용 : Ar, Ne, He

 2) TIG 의 특징

   - 용접봉 소모가 없고 금속을 소모하는 방식이라, 철 외 알루미늄 비철금속 용접이 가능하다.

   - 용접사 기량에 영향을 미치고 작업속도가 느리다.

   -  텅스텐이 녹아 유입될 경우 용접부에 악영향을 미칠 수 있다.(취성)

 

 

4 PAW(Plasma arc welding) 용접
 1) 정의 
   - 텅스텐 전극을 사용하되 플라즈마 젯을 이용한 고온의 용접법.
   - Arc Plasma를 좁은 틈으로 고속 분출시킴으로 발생하는 고온의 불꽃을 이용하여 용접하는 방법.
 2) 작동원리
   - 작동방법

     a 텅스텐 전극과 수냉 동합금 노즐 선단 사이 혹은 모재 사이에 아크를 발생시키고 전극 주위에 Ar, N2, H2, He 등의 동작가스를 선회기류로 공급하면 노즐 내부에서 고온의 아크열로 가열된다.

     b 이때 팽창된 고온의 가스(Plasma)가 단면수축노즐을 통해 고속으로 분출(Plasma Jet)되며 용접이 진행됨. 
   - 토치의 노즐안에 있는 전극봉과 컨스트렉팅노즐 사이에서 파일럿 아크가 발생하고 오리피스가스(알곤가스)가 오리피스를 통과하는 순간 아크열을 받아 플라스마 상태로 변하여 모재와 전극봉 사이에서 아크가 발생될 수 있도록 하여준다 

 3) PAW의 적용
   - 박판용접의 경우 GTAW를 이용하고 후판의 경우 플라즈마 용접을 이용함.
   - 가급적 TIG 용접시 path를 여러겹으로 진행하지 않음.

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