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기계공학/용접기술 30

용접 이행 종류

1 이행의 개요 1) 정의 - 용융금속 이행은 소모성 전극을 이용한 아크용접에서 용융된 금속이 용융지로의 이행하는 현상을 말한다. - 금속이행등으로도 불린다. 2) 특징 - 이행현상은 용접재료, 용접조건, 보호가스등에 따라 그 형태와 발생경향이 달라진다. * 용접전류가 클수록 중력과 항력의 영향은 감소하고 전자기력의 영향이 커진다. * 표면장력은 일정하여다. * 높은 전류에서 전자기력이 급속이행에 주도적인 역할을 한다. - GMAW 금속이행은 단락, 용적, 스프레이이행이 있다. 2 이행의 종류 1) 단락이행 - 전극선단의 용적이 모재와 단락하여 이행하는 형태. - 보호가스의 조성과 무관하게 저전류, 저전압 조건에서 나타남. - 전자기력, 중력, 표면장력등에 의해 영향을 받는상황 2) 용적이행(입상이행, ..

용접작업

1 용접작업의 개요 1) 용접작업의 장점 - 리벳이음에 비해 이음 효율이 좋다 - 구조가 간단하고 두께제한이 없다 - 기밀성이 우수하다 - 준비 및 작업이 간단하다 - 자동화가 용이하다 - 주조나 단조 등 다른 2) 용접작업의 단점 - 급열 급냉에 의한 용접부의 수축과 구조물의 변형 및 잔류응력 발생. - 용접사의 기량에 따라 품질의 편차가 발생. - 작업간 유해광선 및 폭발의 위험이 존재함. 2 용접작업 상세 1) 용접전원 - 정극성(DCSP) : 모재(+), 전극(-)의 상태로 용접, 양극측의 발열이 커서 용입이 깊다. - 역극성(DCRP) : 모재(-), 전극(+)의 상태로 DCEP로도 불린다. 용착효율을 높일 수 있어서 보수용접에 유리하다. 2) 와이어 송급장치 - 와이어를 스풀 또는 릴에서 뽑아..

플라즈마와 아크

1 플라즈마(plasma) 1) 플라즈마의 정의 - 플라즈마는 아크(또는 전기) 방전에 의해 발생되며, 전기 아크는 전기를 통해 전달되는 전자의 유동으로 인해 발생함. - 용접 전극을 연결한 회로에서 전류가 흐르면, 전극과 기본 금속 간에 강한 전자 흐름이 발생합니다. 이 과정에서 전자들은 고속으로 움직이며, 이로 인해 전극과 기본 금속 간의 거리에 이온화된 가스 분자를 생성합니다. 이 가스 분자는 높은 온도와 압력에 노출되며, 결국 플라즈마 상태로 변합니다. 2) 플라즈마의 특징 - 높은 열에너지/고온 : 플라즈마는 매우 높은 온도를 유지하므로 금속을 용융시킨다 * 10,000K에서 수백만K까지 다양하다. * 플라즈마가 이온화된 상태로 전자와 이온사이의 상호작용으로 생성되기 때문임. * 플라즈마 커터는..

용접시 발생하는 유해인자

1 용접의 위험성 - 용접공의 수는 전체 근로자의 0.5~2.0% 수준임. - 용접에서 발생하는 사고는 사망으로 이어질 확률이 커서 안전에 특히 유의해야한다. 2 사고의 종류 1) 감전 - 교류 아크 용점시 감전사고가 많이 발생함. - 감전은 높은 확률로 사망까지 이어질 가능성이 커서 특히 조심해야함. - 주로 불안전한 접지나 절연상태 불량으로 발생함. - 절연용 홀더 사용 및 감전예방 보호구 착용, 자동 전격 방지기 사용.(용접 미시행시 25V의 안전 전압으로 변경) 2) 화재 - 용접의 열원은 수천도의 고온으로 발화원이 된다. * 용접불꽃, 전기아크, 고온으로 가열된 금속, 스파크, 스패터 - 용접작업시 발생하는 스패터는 수미터까지 비산하므로 용접작업지 주변 및 원거리에서도 화재발생이 가능함. - 용..

아크용접 영향 요소(전류, 전압, 용접속도)

1 용접전류 1) 전류의 특징 - 전류가 높을 경우 * 용접봉이 빨리 녹으며, 용접풀도 커지고 불규칙하게 된다. * 언더컷, 기공, 스패터등의 용접불량이 발생하기 쉽다. - 전류가 낮을 경우 * 모재를 충분히 용융시키지 못하여 용융풀이 작게된다. * 아크의 유지가 어려워서 용접봉이 모재에 접착되는등 작업성이 저하된다. * 용입이 얕아서 오버랩 및 슬래그 혼입등의 용접불량이 발생하기 쉽다. 2) 용접작업별 전류값 설정 - 후판 / 필릿용접 * 용접성 향상 및 용접품질 향상을 위해 모재 내 열의 급속확산이 필요하다. 높은전류를 통해서 고온의 분위기를 구축해야한다. - 박판 * 대용량의 열은 박판에 변형등을 발생하게 하므로 낮은 전류를 사용한다. - 기타 * 용점이 낮은 금속은 전류를 낮게, 열전도율이 높으면..

전기 아크

1 아크(Electric Arc) 1) 개요 - 두 금속 사이에 다량의 전류를 흘려주면 두 금속 사이에 고온의 플라즈마가 형성됨. 이를 아크라 함. - 아크내 이온화된 기체와 전자는 양극과 음극을 구성되나 전체적으로 전기적 중성이다. - 전기 아크를 저전압(20~40V), 대전류(30~1000A)를 사용함. - 플라즈마(Plasma) * 기체의 온도가 증가하면 기체를 구성하고 있는 원자의 운동량이 증가하여 상호 충돌에 의해 원자의 최외곽 전자가 이탈하면서 이온화 되는 현상이 발생, 이때 이온화된 가스를 플라즈마라함. 2) 특징 - 철 이온 플라즈마는 약 6000℃의 분위기를 형성함. - 흘려주는 전류량을 조점함으로 입열량의 조절 가능. 2 아크의 구성 1) 음극(Cathod) - 전자가 방출되는 곳으로 ..

전격방지장치

1 개요 1) 정의 - 아크용접의 감전재해 * 대부분 출력측(용접봉, 홀더등)에서 발생 * 입력측에서는 외함의 접지 이용하여 방지함 - 안정된 아크를 유지하기 위해 일정한 무부하 전압을 유지할 필요가 있음 - 무부하상태에서 최소한의 전압만 유지하고 용접작업시 즉각적인 본 전압상태를 만들기 위한 장치가 전격방지장치임 2) 특징 - 용접작업시 용접기는 고전류 고전압 상태에 있다. 500A 는 95V, 400A 는 85V 수준의 전압발생하는데 이는 감전을 유발하는 수준임. - 전격방지장치는 작업을 않을 시 감전의 재해를 막기 위해 무부하시 25V상태로 유지하도록 만듦.(25V 는 안전상 무해한수준) 2 구성 및 원리 1) 구성 2) 동작방식 a 용접봉과 모재와의 전류가 멈춤 b 제어장치가 이 상태를 검출하여 ..

아세틸렌 용접(가스용접)

1 아세틸렌 용접 개요 1) 아세틸렌 용접 정의 - 일반적으로 가스용접은 아세틸렌 용접을 의미한다. 가스용접의 가장 범용형태. - 산소/아세틸렌 혼합가스 연소시 발생하는 고온(3,000도 이상)으로 금속을 용융시켜서 접합하는 것 - 필요시 용접봉 또는 용제(모재와 같은 재질의 봉재)를 사용하여 용접한다. 2) 특징 - 순도가 높아 고온의 불꽃을 얻을 수 있다. - 아세틸렌으로만 연소되어 강도저하가 없고 균열감수성이 높은 박판 비철합금 및 용융점과 증발점이 낮은 금속에 적용 가능하다 - 가열 조작이 자유로워서 작업이 쉽다. - 설비가 저렵하고 운반이 용이아혀여 간단하게 작업가능 - 가열범위가 넓다. 열집중이 불가하여 가열시간이 길다. - 모재의 탄화 및 산화의 우려가 있다. - 폭발의 위험이 있다. 3) ..

용접 전기 특성

1 용접의 전기적 특성 - 전기 자체의 특성과 용접기가 가지는 특성으로 나뉨. - 용접에 발생하는 전기적 특성은 용접작업성 및 용접최종물의 품질에 큰영향을 미침. 2 전원특성 1) 수하특성(Droping characterisitic) - 부하전류가 증가하면 단자전압이 저하되는 특성(전류와 전압관계가 반비례 v=ir) - 용접전압(모재와 전극 사이 간격)이 다소 변해도, 전류(아크 세기)는 거의 변하지 않음. - 아크용접기의 특성으로, 수용접 작업에 필요한 특성.(SMAW, GTAW, PAW의 수용접시 적용) 2) 정전류특성(Constant current characteristic) - 아크길이에 따라 전압이 변하여도 전류가 일정하게 유지되는 특성 - 용접봉과 모재간격이 일정하게 유지되는 자동용접시 적용되..