용접기와 용접봉, 용접 방법 종류 정리

용접 총정리

안녕하세요. 블로그 오카고입니다. 이번에 다뤄볼 내용은 공학, 그 중에서 용접에 대해서 알아보겠습니다. 용접에 관해서는 굉장히 알아야 할 내용이 많지만 우리는 보통 불로 금속을 붙이는 정도로만 생각합니다. 아래에서는 용접의 분류와 각각의 개념에 대해서 설명해 드리겠습니다. 도움이 되시길 바라겠습니다.

 

용접

용접

먼저 용접의 종류를 설명하기 이전에 용접이 의미하는 것과 관련된 용어에 대해서 정리해 드리겠습니다.

• 용접: 두개 이상의 금속을 가열, 가압하여 국부적으로 접합을 시키는 것
• 융접: 모재의 접합부를 가열하여 보재 또는 보재와 융가재를 융합하여 금속을 접합시키는 것
• 압접: 모재를 가열하고 접합부에 기계적 압력을 가하여 접합 하는 것
• 납땜: 모재보다 녹는점이 낮은 합금을 녹여서 금속을 접합하는 것

용접의 종류

용접의 종류는 크게 3가지로 나눌 수 있습니다.

• 가스용접
• 아크용접
• 기타용접

이 글에서는 가스용접과 아크 용접을 중점적으로 다루도록 하겠습니다. 먼저 가스용접을 살펴보겠습니다.

가스용접

가스용접의 특징

① 운반이 편리하고 설비비가 싸다.

② 유해 광선에 의한 피해가 적다.

③ 절단용 토치를 사용하면 절단 가능

④ 숙련이 필용하다.

⑤ 온도 조절이 쉽다.

⑥ 용접 속도 느리고 가열 면적이 넓어서 용접부에 균열, 변형이 생긴다.

⑦ 불꽃 온도가 낮고 열 집중성이 나쁘며, 아크 용접에 비하여 용접 변형이 크다.

가스용접의 불꽃 (산소 아세틸렌 불꽃)

가스용접에 이용되는 불꽃은 '산소양'에 따라서 탄화불꽃, 중성불꽃, 산화불꽃으로 나누어집니다. 각각 어떤 어떤 상황에 따라서 불꽃이 달라지는지 말씀드리겠습니다.

 

① 탄화 불꽃: ‘아세틸렌가스의 양 > 산소량’ 일 경우 발생

② 중성 불꽃: ‘아세틸렌 가스 : 산소 = 1 : 1’, 가장 적합한 불꽃

③ 산화 불꽃: ‘아세틸렌가스양 < 산소량’, 온도가 가장 높다.

• 용제: 용접 중에 생성되는 산화물이나 불순물을 녹여 슬래그로 떠오르게 하는 역할

가스용접 방법

가스용접의 전진용접법

가스 용접의 후진용접법

 

 

 

 

 

아크용접

다음으로 설명드릴 내용은 아크용접에 대해서 설명드리겠습니다. 아크 용접은 전기 아크를 이용해서 용접을 진행하는 방식이 바로 아크용접입니다.

• 아크의 구성: 아크 중심, 아크 유동부, 아크 화염

피복 아크 용접

피복 아크 용접

• 용융지: 녹은 모재 부분
• 용입: 모재가 녹는 깊이
• 용착: 용접봉이 용융 풀에 녹아드는 것

피복 아크 용접에서 피복제는 어떤 역할을 할까요?

① 아크를 안정시키고, 용융 금속이 산화되거나 질화되는 것을 방지한다.

② 용착 금속의 탈산 및 정련 작용을 돕고 급랭을 방지한다.

③ 용착 금속에 필요한 원소를 보충하고 흐름을 좋게 한다.

④ 모재 표면의 산화물을 제거하고 용착 효율을 높인다.

⑤ 적당한 슬래그의 형성을 돕는다.

아크 용접기의 종류

• 교류 아크 용접
• 직류 아크 용접

① 교류 아크 용접기: 양극, 음극에 발생열이 같고 안정을 얻기 위해 높은 전압을 사용하므로 사고 위험이 없다. 구조 간단, 가격 저렴, 아크의 쏠림 없다.

② 직류 아크 용접기: 양극이 음극보다 고온이 되어 안정한 아크 발생

- 종류: 정극성, 역극성

 

불활성 가스 아크 용접

가스 용접 중 불활성 가스 아크 용접의 특징에 대해서 설명드리겠습니다.

① 접합이 강하고 전연성과 내식성이 풍부하다.

② 용제를 사용하지 않으므로 용접 후 청정 작업이 필요 없다.

③ 스패터나 유해 가스의 발생이 없다.

④ 스테인리스강, 알루미늄과 그 합금 등 대부분의 금속을 용접할 수 있다.

 

TIG 용접(불활성 가스 아크 용접)

MIG 용접(불활성 가스 아크 용접)

서브머지드 아크 용접

서브머지드 아크 용접의 개념: 가스 용접의 하나로 석회, 실리카, 망간 산화물 같은 분말 용제 속에서 아크를 발생시켜 용접부를 보호하면서 용접하는 방법입니다.

서브머지드 아크 용접

 

 

 

 

 

플라즈마 아크용접

플라즈마 아크용접의 개념: 가스 용접 중 하나로 집중된 프라즈마 아크를 만들어서 용접하는 방식입니다. 플라즈마 아크 용접은 크게 아크방식과 제트방식으로 나눌 수 있습니다.

 

① 아크 방식: 전극과 모재 사이에 직접 전류가 흘러 아크 플라스마를 형성

② 제트 방식: 전극과 노즐 사이에서 아크가 발생되고 열은 플라스마 가스에 의해 모재로 전달됨

 

플라즈마 아크 용접과 플라즈마 제트 용접

용접봉 기호표시법

용접봉 기호 표시 방법

 

논가스용접기 가정용 용접기 전기 인버터 아크 휴대용 미니 소형 용접

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용접부 결함

용접을 잘못 진행할 때에 용접부에서 결함이 발생하기 마련입니다. 용접부에서 발생할 수 있는 결함을 설명드리겠습니다.

용접부 결합의 종류

① 스패터 : 가스나 용적이 폭발하여 용융 금속이나 슬래그가 모재의 표면에 비산한 것

② 언더컷: 모재와 비드의 경계 부분에 패인 홈

③ 오버랩: 용융 금속이 모재에 완전히 용착되지 않고 모재 표면까지 덮는 결함

④ 용입 불량: 용입 깊이가 부족한 결함

⑤ 슬래그: 섞임 용착 금속의 내부 또는 모재와의 접합부에 슬래그가 남아 있는 결함

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지금까지 용접에 대해서 설명드렸습니다. 아래에는 이 블로그의 다양한 정보를 남겨드리도록 하겠습니다. 긴 글 읽어주셔서 감사합니다. 오늘도 좋은 하루 되세요.

 

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