기계공학실험1(구 기계공작법실습) 용접 10점만점 실험보고서

문서 내 토픽

• 1. 아크 용접

  아크 용접(arc welding)은 공작물과 전극 사이에 발생하는 아크 현상에서 발생되는 열을 이용하여 금속을 접합하는 방법이다. 전극 또는 용가재 금속이 액체 상태로 가열되어 용접을 하기 위해 이음에 공급된다. 먼저 전극과 가공물 사이에서 전기회로를 형성하도록 접근시키면 에너지를 가진 전자가 분리되어 아크가 발생하게 된다. 이때 전기에너지는 아크에서 약 5500°C의 강력한 열로 전환된다. 교류와 직류 용접기의 용접품질에는 차이가 없지만 극성에 따라 용접품질이 달라진다. 교류 용접기는 효율이 높고 초기비용이 적지만 작업자에 대한 충격 위험이 증가한다.

• 2. 용접봉

  금속 용접봉에는 나 용접봉(bare electrode)과 피복 용접봉(coated-electrode)이 있다. 자동용접과 반자동용접에서는 Wire를 사용하며 이때 Shield Gas를 사용한다. Shield Gas는 공기 중 산소를 차단하여 용탕에서 스케일이 생기는 것을 방지하고 아크 유지를 돕는다. 피복재는 슬래그 발생 또는 용제로 피복되어 철합금 및 비철금속 용접에 필요하다. 두꺼운 피복은 굵은 용접봉, 더 강한 전류, 더 빠른 용접속도로 용접할 수 있게 한다.

• 3. 용접 작업 순서 및 안전수칙

  용접 작업 순서는 ① 용접기 및 부품 점검 → ② 전류 조정 → ③ 용접봉 홀더 집기 → ④ 핸드 실드로 얼굴 가리고 아크 발생 → ⑤ 슬랙 제거 → ⑥ 반복 연습 → ⑦ 전류 조정 → ⑧ 반복 연습 → ⑨ 제품 제작 등이다. 안전수칙으로는 ① 적절한 용접복장 착용 ② 용접기 절연상태 점검 ③ 홀더 손잡이 점검 ④ 접지선 접촉상태 점검 ⑤ 모재 표면 녹/습기 제거 ⑥ 적절한 전류 선정 ⑦ 용접봉 건조 상태 유지 ⑧ 올바른 용접자세 유지 ⑨ 아크 직시 주의 ⑩ 아크 길이 일정 유지 등이 있다.

• 4. 용접 결함

  용접 결함에는 비드 외관불량, 스패터, 균열, 핏홀/블로우홀, 슬래그 혼입, 크레이터, 언더컷, 용입불량, 피쉬아이, 오버랩 등이 있다. 이는 주로 용접 전류, 운봉 속도, 용접봉 특성 등이 적절하지 않아 발생한다. 비드 형성과 전류는 밀접한 관계가 있어 전류가 높으면 비드가 빨리 형성되면서 폭이 넓어지고 높이가 낮아지며, 전류가 낮으면 비드 폭이 좁고 높이가 높아진다. 용접강도는 용착부인 비드의 강도에 크게 의존하므로 결함 없는 양호한 비드 형성이 중요하다.

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• 1. 아크 용접

  아크 용접은 전기 아크를 이용하여 금속을 용융시켜 접합하는 방법으로, 다양한 산업 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 아크 용접은 용접 속도가 빠르고 생산성이 높으며, 다양한 금속 재료에 적용할 수 있다는 장점이 있습니다. 그러나 고온의 아크와 용융 금속으로 인해 작업자의 안전이 중요하며, 적절한 보호 장비와 안전 수칙을 준수해야 합니다. 또한 용접 결함 방지를 위해 용접 기술과 절차를 숙지하는 것이 필수적입니다. 전반적으로 아크 용접은 산업 현장에서 매우 유용한 기술이지만, 안전과 품질 관리에 대한 세심한 주의가 필요합니다.

• 2. 용접봉

  용접봉은 아크 용접 시 전극 역할을 하며, 용접 품질과 생산성에 큰 영향을 미치는 중요한 요소입니다. 용접봉의 종류와 특성에 따라 다양한 용접 작업에 적합하게 사용될 수 있습니다. 일반적으로 용접봉은 모재의 성분, 용접 자세, 용접 전류 등을 고려하여 선택해야 합니다. 또한 용접봉의 피복 성분과 직경, 길이 등의 특성도 용접 결과에 영향을 미치므로 작업 환경과 목적에 맞는 용접봉을 선택하는 것이 중요합니다. 용접봉 선택과 관리를 통해 용접 품질을 높이고 작업 효율을 향상시킬 수 있습니다.

• 3. 용접 작업 순서 및 안전수칙

  용접 작업 시 안전은 가장 중요한 요소입니다. 용접 작업 순서와 안전수칙을 준수하는 것은 작업자의 안전과 용접 품질 확보에 필수적입니다. 일반적인 용접 작업 순서는 준비 작업, 용접 작업, 마무리 작업으로 구성됩니다. 준비 작업에서는 작업 환경 점검, 보호 장비 착용, 모재 준비 등이 이루어지며, 용접 작업에서는 용접 조건 설정, 용접 실시, 용접 결과 확인 등이 진행됩니다. 마무리 작업에서는 용접부 청소, 검사, 기록 작성 등이 이루어집니다. 이 과정에서 화재 예방, 환기 관리, 전기 안전, 개인 보호 장비 착용 등의 안전수칙을 준수해야 합니다. 체계적인 작업 순서와 안전 관리를 통해 용접 작업의 안전성과 품질을 높일 수 있습니다.

• 4. 용접 결함

  용접 결함은 용접 작업 과정에서 발생할 수 있는 다양한 문제점을 의미합니다. 대표적인 용접 결함으로는 기공, 균열, 언더컷, 오버랩, 슬래그 포함 등이 있습니다. 이러한 결함은 용접 품질과 강도를 저하시키며, 구조물의 안전성에 위협을 줄 수 있습니다. 용접 결함을 예방하기 위해서는 용접 절차와 기술을 숙지하고, 적절한 용접 조건을 설정하며, 용접 후 검사와 수정 작업을 수행해야 합니다. 또한 작업자의 숙련도와 경험, 장비의 상태, 재료의 품질 등 다양한 요인을 고려해야 합니다. 용접 결함 관리를 통해 안전하고 신뢰할 수 있는 용접 작업을 수행할 수 있습니다.