[ 용접실기 ] 용접방법의 종류
강재의 용접방법으로 폭넓게 이용되는 아크용접(Arc Welding)은
전극간에 발생하는 아크열로 피용접재(모재) 및 용가재(Filter Metal)등을
용융시켜 모재를 접합하는 용접방법으로 용접 중의 용융상태의 금속은
대기의 불순물에 의해 산화, 질화되며 용착금속이 취성화하여 균열이 발생하기 쉽다.
따라서, 용접법 중 스터드 용접을 제외하면, 용접 부위에 특수한 가스를 발생시켜
대기를 차패한 상태에서 용접하기 위한 여러 방법이 강구되고 있다.
1) 피복 아크용접 (Shelded metal car welding : SMAW)
용접봉과 모재의 사이에 직류전압을 가한 상태에서 양극이 적정 간격에 도닥하면
강렬한 빛의 아크가 발생하며, 이 아크를 통해 50-400A의 큰 아크전류가 흐른다.
아크용접은 이 아크가 발생하는 약 6000℃의 고열을 이용한 용접으로서, 아크를 발생시키기 위한
금속전극봉이 연속적으로 녹아 용착금속이 되는 용극식과 용가재를 용작금속으로 하는 비용금식으로 구분된다.
피복아크용접에 쓰이는 용접봉의 피복재는 용접 중에 분해하여 가스 및 슬래그를 발생시키며 내포된
성분에 따라, 용착금속의 탈산 정련의 역할을 하기도 한다.
피복아크용접봉의 종류에는 여러가지가 있으며 KS D 7004, 7006에 명시 되어 있다.
아크용접에 쓰이는 용접기로는 직류용접기와 교류용접기가 있다.
2)서브머지드 아크용접 (Submerged arc welding : SAW)
서브머지드 아크용접은 이음부 용접표면에 미세한 입상의 플럭스를 공급하고
플럭스 내부에서 피복하지 않은 용접봉으로서 용접하는 방법이다. 이 용접공법의 특징으로는 용접와이어,
플럭스 등이 자동으로 공급되는 것이다
용접재료는 심선과 플럭스이며, 플럭스는 제조법에 따라 용융형과 소결형이 있고 용착금속에 필요한
합금원소는 와이어와 플럭스 어느 쪽에도 첨가할 수 있으므로 강재와 이음의 종류에 따라 상호 적절히
조합하여 사용된다.
일반적으로 용융형은 모재의 용융깊이가 깊고, 상대적으로 고속도의 용접에 적합하다
소결형은 합금 성분의 첨가가 용이하고 용착금속의 조정이 쉽다.
따라서 일정한 와이어로서 플럭스를 변화시킴에 따라 인장강도가 다른 강재에 적용할 수 있다.
3) 가스실드 아크용접 (Gas shield arc welding : GSAW)
가스실드 아크용접은 가스로서 아크를 보호하여 용접하는 방법이다
와이어는 탈산원소를 함유하고, 외면에 동피복을 한 솔리드 와이어와 얇은판에 플럭스를 속에 넣어
성형한 플럭스 코드와이어 두 가지로 구분된다.
솔리드 와이어에서는 직류용접기에 CO², CO² + O², CO² + Ar 등의 가스가 사용되고,
플럭스를 넣은 와이어에서는 직류 또는 교류용접기에 CO²가스가 사용된다.
이 용접법은 가스로서 실드효과를 내고 있으므로 특히 옥외작업에서는 바람의 영향을 받지 않도록
방풍 장치를 해야 한다.
4) 일렉트로 슬래그 용접 (Electro slag welding : ESW or CES)
일렉트로 슬래그용접은 대단히 두꺼운 판의 용접을 목적으로 개발한 것이며, 이 방법은 용융슬래그 속에
용접봉을 연속으로 공급하고, 용접봉과 용융금속 속을 흐르는 전류에 의한 전기저항 발열로써 전극을 용융시키는 것이다.
다만, 용접의 개시 시에는 입상 플럭스 속에서 아크를 발생시켜 용접을 시작하지만 플럭스가 충분히 용융되면
아크는 없어진다.
용접은 용융금속이 흘러나가지 않도록 뒷댐재로 억제하고, 서서히 위를 향해 연속주조식으로 진행한다.
이 용접방법에서는 입열량이 크고, 용융금속의 응고가 느리므로 결정입자가 크게 되면열간균열의 우려가 있으므로 주의해야 한다.
5) 스터드용접 (Stud welding)
스터드용접은 스터드재와 모재의 사이에 전류를 흐르게 하고 상호의 접촉부분을 융착시키는
아크용접 또는 저항아크의 절충식 용접법이다.
