[스크랩] 전기 용접법 arc welding

전기용접법 arc welding 용접봉과 모재와의 사이에 직류전압을 걸어서 양쪽을 한 번 접촉하였다가 약간 떼면, 청백색의 강렬한 빛의 아크가 발생한다. 이 아크를 통하여 큰 전류가 흐르는데, 이 전류는 금속 증기와 그 주위에 각종 기체 분자가 해리하여 정전기를 가지는 양이온(Positive ion)과 부전 기를 가지는 전자로 분리되어, 이들이 정과 부의 전극으로 고속도로 이동하는 결과 아크의 전류가 발생하여 6000도의 고열로 용접에 활용한다.                                                                                                                                                                                                                                     ⼦ 기구와 장비                                           1. 아크 용접기 2. 용접봉 electrode                                                                    3. 용제 flux 4. 작업대 work bench 5. 슬래그 해머 slag hammer 6. 쇠솔 wire brush 7. 바이스 vise 8. 클램프 clamp 9. 용접 지그 jig 10. 차광 안경 eye shield goggles                                              11. 장갑 gloves                                                                                                                                                                                                                      12. 가죽 앞치마 shin cover   13. 작업모 cap 기구와 장비는 용접기장비 외에는 가스 용접과 동일하나, 아크용접을 할 때의 온도는 5,000~6,000도의 고온에 달하며, 또 강한 자외선이 방출되므로 작업자는 눈이나 몸을 보호하기 위해 헬멧 ·에이프런 ·장갑 등을 착용해야 한다. 차광안경도 가스 용접과는 다른 별도의 안경을 써야 한다.   ⼦ 아크 용접기 1) 직류 아크 용접기 직류 아크 용접 전원은 그 구조에서 발전기식과 정류기식으로 발전기식은 가솔린 또는 디젤엔진 혹은 전동모터에 의해 직류 발전기를 구동시키는 것이며, 엔진구 동 방식은 전력공급설비가 없는 야외작업에 편리하다. 정류기식은 실리콘(Si) 정류기나 사이리스터(thyristor)를 이용하여 교류를 정류하는 것으로 널리 보급되고 있다. 2) 교류 아크 용접기 보통의 변압기와 다른 점은 1차와 2차승선과의 사이에 가동철심을 이동시키면서 누설 리액턴스가 변화하여, 출력전류가 조정된다. ⼦ 용접봉 용접봉의 선정은 가장 중요하고 어려운 문제다. 즉 모재의 재질, 구조, 크기를 고려하여야 하고, 만약 용접봉의 선정이 부적당하면 용접부의 품질, 강도 등에 문제가 생긴다. 따라서 좋은 용접봉의 조건으로 먼저 기계적 성질이 좋아야 한다. 피복 아크 용접봉은 심선과 이것을 싸고 있는 피복재로 되어 있다. 피복재는 아크의 안정화, 용접 및 용융금속의 보호, 용융금속의 탈산등 용접품질을 결정짓는 중요한 역할을 하고 있다. <피복재의 기능> ① 보호통을 형성하여 아크의 안정과 지향성의 향상을 도모하고, 또한 아크 분위기로 대기의 침입저지, 스패터spatter의 억제작용을 한다. ② 용적이행을 용이하게 하고, 각종 용접자세로의 상용성을 높인다. ③ 적당한 용적 분위기를 만들며, 또한 양호한 점성과 표면장력을 가진 슬래그를 형성하여 용융부를 덮어, 대기에 의한 탈화, 공화를 방지함과 동시에 아름다운 비드 면을 만든다. ④ 용접금속의 탈산 및 함금 원소 첨가 ⑤ 용접금 속의 응고와 냉각속도를 완화시킨다. ⼦ 용접 전류 용접 전류는 판 두께, 이음모양, 용접 자세, 봉의 자세, 봉의 종류, 봉의 지름, 층수 등에 따라서 다르기 때문에 전류가 강하면 스패터가 많이 발생하고, 봉이 과열되어 용융이 빨라지면서 언더컷도 발생하게 된다. 반대로 전류가 약하면 봉의 용융이 늦고, 큰 용적 상태로 모재에 이행되어 용입 불량 및 오우버랩을 일으킨다. 용 입(Penetration)은 용접 중 모재 표면으로부터 녹아 들어간 깊이를 말하는데 용접 전류에 직접적인 관계가 있어서 전류가 증가 또는 감소하면 용입도 각각 증가 또는 감소한다. 팁 끝에서 모재까지의 거리가 증가하면 용접 전류는 감소하여 용입은 감소한다. ⼦ 아크 길이 용접봉을 회전하며 움직이는 호의 지름인 아크는 원칙적으로 짧은 아크가 좋으며 긴 아크는 불안정하고 용융금속의 산화, 질화, 열집중의 용입 부족, 스패터 발생 과다 등 불리한 점이 많다. 일반적으로 아크의 길이는 3mm정도가 좋으나, 봉지름 2.6mm이하의 봉에서는 심선의 지름과 같도록 한다. 다만, 위보기나 수직용접에서는 그 보다 더욱 짧게 유지하고, 길이를 될 수 있는 한 짧게 해야 한다. ⼦ 용접 ② 아크를 발생시킨다. -용접을 시작는 전방 10~20 mm의 곳에서 발생시키고 아크 길이를 약간 길게 하여 처음으로 가서 시작한다. ③ 비이드를 놓는다. - 용접봉과 모재의 각도는 모재면에 대해서 90도로 세워 진행 방향에 70-80도 를 유지한다. - 운봉법은 좌측에서 우측으로 일직선으로 진행한다. - 용접봉 끝의 소모에 따라 서서히 내려 아크 길이를 봉의 지름 정도를 유지하면서 진행한다. - 아크는 항상 용융지의 끝을 잘 유지하면서 진행한다. 비이드 폭을 균일하게 하기 위해서 봉 지름의 2배를 초가 시키지 말 것 - 비이드의 높이는 1.5mm를 넘지 않을 것 ④ 아크를 끊는다. - 비이드 중간 위치보다 조금 전에 아아크를 약간 짧게 하면서 빨리 떼어 아크를 끊는다. ⑤ 비드를 잇는다. - 중간에서 끝난 부분을 이을 때는 끝난 부분의 슬래그을 제거하고 와이어 브러시로 깨끗이 청소한다. ⑥ 크레이터를 채운다. - 비이드 끝에서 아아크를 짧게 하면서 모재를 돌려 왼쪽으로 아크를 끊을 때 크레이터를 채운다. ⑦ 청소하고 검사한다. ⼦ 문제점과 대책 (1) 용입 부족(Incomplete Penertration) ① 용접 비드가 모재의 전두께에 용입되지 않았을 때 ② 두 대칭되는 비드가 서로 겹치지 않았을 때 ③ 용접 비드가 필릿용접 토부에 용입되지 않고 단순히 모재 위에 비드가 쌓여 있을 때 용접전류가 낮기 때문에 야기되므로 전류를 증가시키면 된다. (2) 용융 부족(Lack Of Fusion) 용융 부족을 콜드 랩(Cold Lapping)이라고 하는데 용접 금속과 모재 표면 간에 용융되지 않을 때 발생한다. 대부분의 원인은 불대 조작 미숙, 용접 속도가 너무 느려서 용융지가 너 무 클 때 또는 용융금속이 아크 전방으로 흘러갈 때이다. 이러한 경우도 아크를 항상 용융지 선단을 향하도록 해야만 용융지가 너무 커지지 않는다. 도 다른 원인은 용접 이음부가 너무 클 때인데 만약 아크가 이음부 중앙을 향하면 모재는 녹지 않고 용융금속만 모재 표면을 따라 흘러내린다. 또한 용접 전압이 너무 낮아서도 발생한다. (3) 용입과다(Excessive Penetration) 용입이 너무 깊으면 용락(Burn-Through)의 원인이 되는데 용접부에 열이 많을 때 일어난다. 이런 경우 용접 속도를 증가시키면 된다. 과다한 용입의 방지책으로 불대 위빙과 용접이 잘 되는 범위에 한해서 용접봉 돌출 길이를 길게 하면 된다. (6) 기공(Porosit) 이와 같은 기공 발생의 원인은 다음과 같다. ① 용접 속도가 너무 빨라서 보호가스의 역할이 제대로 되지 않아 용접부가 공기에 오염된다.

출처 : 크라프트모노펌프

글쓴이 : 크라프트 원글보기

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