부산대학교 기계공학실험(1) 용접 실습보고서

본 내용은 " [A+] 부산대학교 기계공학부 기계공학실험(1) 용접 실습보고서 (2023년도 3학년 1학기) " 의 원문 자료에서 일부 인용된 것입니다. 2023.12.28

문서 내 토픽

• 1. 교류아크 용접

  교류아크 용접은 아크용접기를 사용하여 CR-13 용접봉으로 평판 모재를 용접하는 방법이다. 적절한 전류 설정, 아크길이 유지(2~3mm), 용접각(60~80도) 조절이 중요하며, 모재의 측면에서 쇳물을 관찰하면서 비드 폭이 10mm가 될 때까지 천천히 진행해야 한다. 용접봉이 타면서 길이가 줄어들기 때문에 수평 이동과 함께 모재 방향으로도 용접봉을 내려주어야 하며, 슬랙 제거 후 와이어 브러시로 마무리한다.

• 2. CO2 용접

  CO2 용접은 CO2 용접기와 토치를 사용하여 CO2 가스와 용접와이어로 모재를 용접하는 방법이다. 아크길이(1~5mm), 용접각(45도)을 유지하며 와이어가 밀려나오지 않도록 주의해야 한다. T자 고정 후 순서대로 가용접과 본용접을 진행하며, 용융 금속이 가스노즐에 고착되므로 중간에 청소가 필요하다. 교류아크 용접보다 한 지점에 머물러야 하는 시간이 더 길어 인내심이 요구된다.

• 3. 용접 결함

  용접 비드의 주요 결함으로는 언더컷(전류 높거나 속도 빠를 때), 오버랩(전류 약하거나 속도 느릴 때), 기공(가스 갇힘), 크레이터(아크 끊을 때 비드 끝 오목), 슬래그 혼입(낮은 전류, 긴 아크길이), 스패터(높은 전류, 긴 아크길이, 부적절한 각도)가 있다. 각 결함은 전류, 아크길이, 용접속도, 용접각 등의 조절로 예방할 수 있다.

• 4. 용접강도와 비드의 관계

  용접 부위의 강도는 비드의 형상과 품질에 직접적으로 영향을 받는다. 적절한 폭과 높이를 가진 일정하고 결함 없는 비드 형성이 필수적이며, 결함이 있으면 균열이 발생하기 쉽고 응력 집중으로 이어져 파괴될 수 있다. 따라서 용접강도를 위해서는 정확한 전류 설정, 아크길이 유지, 용접각 조절 등을 통한 적절한 비드 형성이 매우 중요하다.

Easy AI와 토픽 톺아보기

• 1. 교류아크 용접

  교류아크 용접은 산업 현장에서 매우 실용적인 용접 방법입니다. 교류 전원을 사용하여 안정적인 아크를 유지할 수 있으며, 직류 용접에 비해 장비 비용이 저렴하다는 장점이 있습니다. 특히 알루미늄과 같은 비철금속 용접에서 산화막을 제거하는 클리닝 작용이 우수합니다. 다만 용접 품질이 직류 용접보다 다소 불안정할 수 있고, 아크 길이 조절이 어려울 수 있다는 단점이 있습니다. 현대에는 인버터 기술의 발전으로 교류아크 용접의 안정성이 크게 향상되었으며, 비용 효율성과 실용성 면에서 여전히 중요한 용접 방법으로 평가됩니다.

• 2. CO2 용접

  CO2 용접은 반자동 용접 방식으로 산업 현장에서 가장 널리 사용되는 용접 방법 중 하나입니다. 용접 속도가 빠르고 생산성이 높으며, 용접 비용이 경제적이라는 큰 장점이 있습니다. 특히 강철 용접에서 우수한 성능을 발휘하며, 용접 작업이 비교적 간단하여 숙련도가 낮은 작업자도 적용할 수 있습니다. 그러나 스패터 발생이 많고, 용접 품질이 아르곤 가스 용접보다 낮을 수 있으며, 깊은 침투가 필요한 경우 제한적입니다. 전반적으로 대량 생산 현장에서 비용 효율성과 생산성 측면에서 매우 효과적인 용접 방법입니다.

• 3. 용접 결함

  용접 결함은 용접 품질을 결정하는 중요한 요소이며, 안전성과 구조물의 신뢰성에 직접적인 영향을 미칩니다. 기공, 언더컷, 비드 불균형, 균열 등 다양한 결함이 발생할 수 있으며, 각각의 원인과 특성을 정확히 파악하는 것이 중요합니다. 결함을 최소화하기 위해서는 적절한 용접 조건 설정, 숙련된 용접사의 기술, 정기적인 품질 검사가 필수적입니다. 현대에는 초음파 검사, X선 검사 등 비파괴 검사 기술이 발전하여 결함을 조기에 발견할 수 있습니다. 용접 결함 관리는 제품의 신뢰성 확보와 안전성 보장을 위해 매우 중요한 과정입니다.

• 4. 용접강도와 비드의 관계

  용접강도는 비드의 형태, 크기, 깊이 등과 밀접한 관계가 있습니다. 적절한 크기의 비드는 충분한 용접강도를 제공하며, 비드가 너무 작으면 강도가 부족하고, 과도하게 크면 재료 낭비와 변형을 초래할 수 있습니다. 비드의 침투 깊이는 용접 강도에 매우 중요한 영향을 미치며, 충분한 침투가 이루어져야 모재와의 결합력이 우수합니다. 또한 비드의 균일성과 연속성도 용접강도에 영향을 미치므로, 일정한 용접 조건 유지가 필수적입니다. 용접강도를 최대화하려면 비드 형태를 최적화하고, 용접 조건을 정확히 제어하며, 숙련된 기술을 적용해야 합니다.