개념 한 쪽
피복아크용접기능사 용접 및 산업용 전류, 전압 — 용입과 용융속도를 가르는 두 값
피복 아크 용접은 전류가 만든 아크의 열로 용접봉과 모재를 함께 녹여 붙이는 작업이다. 그래서 전류와 전압을 어떻게 잡는지가 용접봉이 녹는 속도와 모재가 녹아 들어가는 깊이를 가른다. 전력은 전압과 전류를 곱한 값(P = V × I)이고, 용접봉의 용융속도는 아크전류와 용접봉 쪽 전압강하의 곱으로 결정된다. 같은 전류라도 어느 쪽에 열이 몰리는지를 함께 봐야 한다.
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뜻
먼저 용어를 구분한다. 모재가 녹아 들어간 깊이는 용입이다. 모재와 용접봉이 녹아 섞여 있는 액체 상태의 웅덩이는 용융지, 용접봉 끝에서 떨어져 모재로 옮겨 가는 녹은 금속 방울은 용적, 피복제가 녹아 생긴 찌꺼기는 슬래그다. 「깊이」를 묻는 자리에는 용입만 들어간다.
용접봉이 녹는 속도인 용융속도는 용접봉에 공급되는 열량에 비례한다. 그 열량은 아크전류와 용접봉 쪽 전압강하를 곱한 값이므로, 모재 쪽 전압강하나 아크 전체 전압은 용융속도를 정하는 값이 아니다. 무엇이 녹는지를 기준으로 보면 용접봉 쪽 전압강하를 곱해야 한다는 점이 분명해진다.
용접봉 기호도 숫자 자리마다 뜻이 정해져 있다. E4327은 E가 피복아크 용접봉, 43이 용착금속의 최저 인장강도, 27이 피복제의 계통을 뜻한다. 끝 두 자리를 인장강도로 읽으면 안 된다.
피복제는 아크를 안정시키고, 가스와 슬래그로 용착금속을 공기로부터 보호하며, 탈산과 합금원소 첨가를 하고, 슬래그로 덮어 냉각을 늦춰 급랭을 막는다. 스패터를 줄이고 전기 절연과 용적 미세화도 맡는다. 좋은 슬래그는 용착금속보다 용융점이 낮고 가벼워 위에 떠서 덮어야 하므로, 「용융점이 높고 무거운 슬래그」는 틀린 설명이 된다.
용접봉에서 모재로 금속이 옮겨 가는 방식은 스프레이형, 글로불러형, 단락형 세 가지로 나뉜다. 이 셋에 없는 이름을 내세우는 선지는 분류가 아니다. 용접봉은 끝 약 25mm를 피복하지 않고 심선을 노출시켜 홀더와 통전시킨다.
예제
선지 판단은 두 갈래다. 하나는 용어인데, 모재가 녹아 들어간 깊이는 용입이고 용융지는 액체 웅덩이, 용적은 옮겨 가는 금속 방울, 슬래그는 피복제 찌꺼기다. 다른 하나는 피복제와 슬래그의 조건이다. 아크 안정·보호·탈산·합금 첨가·완만한 냉각은 옳고, 스패터를 늘리거나 냉각을 빠르게 하거나 슬래그를 높은 용융점으로 설명하면 틀린다. 용융속도는 아크전류와 용접봉 쪽 전압강하의 곱이며 모재 쪽 전압강하는 답이 아니다.
자주 묻는 물음
- 용입과 용융지, 용적은 어떻게 구분하나요?
- 용입은 모재가 녹아 들어간 깊이, 용융지는 모재와 용접봉이 녹아 섞인 액체 웅덩이, 용적은 용접봉 끝에서 떨어져 모재로 옮겨 가는 녹은 금속 방울입니다. 깊이를 묻는 자리에는 용입이 들어갑니다.
- 용접봉의 용융속도는 무엇으로 결정되나요?
- 아크전류와 용접봉 쪽 전압강하의 곱으로 결정됩니다. 용접봉에 공급되는 열량에 비례하므로, 모재 쪽 전압강하나 아크 전체 전압은 용융속도를 정하는 값이 아닙니다.
- 피복제와 슬래그는 어떤 조건을 기억해야 하나요?
- 피복제는 아크 안정, 가스·슬래그 보호, 탈산, 합금원소 첨가, 스패터 감소, 완만한 냉각을 맡습니다. 슬래그는 용착금속보다 용융점이 낮고 가벼워 위에 떠서 덮어야 하며, 냉각속도는 빠르게가 아니라 늦추는 쪽입니다.
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