Transcript 금속보호가스 아크용접
금속보호가스 아크용접 (GMAW) CO₂가스 아크 용접 실기 V형 맞대기 용접 수직(V)자세 인천직업전문학교 산업설비과 목차 1. 수업목표 5. 모재가공 2. 관련이론 6. 가접 1) 용접전류의 영향 7. 1층(이면)비드 용접 2) 용접전압의 영향 3) 와이어 돌출길이의 영향 4) 보호가스 압력 및 유량선정 8. 2층 비드 용접 9. 3층(표면)비드 용접 * 적정조건에서의 아크음 10. 정리 3. 용접결함 11. 평가 4. 용접기 용접조건의 설정 수업목표 • V형 맞대기용접을 할 수 있도록 연강 판을 가공하고, 가접을 할 수 있다. • CO₂가스 아크 용접기를 사용하여 V형 맞대기 이음을 수직자세로 결함 없이 용접할 수 있다. < CO₂용접원리 > 관련이론 • 용접전류 - 용입을 결정하는 요인 • 용접전압 - 비드형상을 결정하는 요인 • 와이어 돌출길이 - 가스보호 효과와 용접작업성을 결정하는 요인 < 용접전류의 영향 > 지나치게 전류가 높으면 볼록한 비드를 형성하여 용착 금속의 낭비와 외관이 좋지 높음 못함 ↑ 와이어의 녹아내림이 빠르 고 용착률과 용입이 증가한 다. 정전압특성에 의해 와이어 전류 송급속도를 변화하므로 전류 조정을 할 수 있다. ※ 정전압특성 : 전류가 증가하여도 전압이 일정하게 되는 특성 * 상승특성 : 전류가 증가할 때 전압이 다소 높아지는 특성 * 전원의 자기제어 특성에 의한 아크길이 제어 - 정전압특성의 전원과 와이어 송급방식의 결합에서 아크의 길이 변동에 따라 전류가 대폭 증가 또는 감소하여도 아크 길이는 일정 하게 유지된다. (솔리드 와이어나 직경이 작은 복합 와이어에 적합한 특성) CO₂가스 아크용접 ( ø1.2 와이어일 때) ① 약 200A 이하 (저전류영역 – 단락이행) : 외관이 아름다운 비드가 얻어진다. < 화면을 클릭하면 단락이행 형태를 동영상으로 보실수 있습니다. > ② 약 200A 이상 (고전류영역 – 입상이행) : 깊은 용입을 얻을 수 있어 후판 용접에 주로 사용된다. < 용접전압의 영향 > 지나치게 아크전압이 높으면 기포가 발생한다. 높음 아크가 길어지므로 용입이 약 ↑ 간 낮아지며 폭이 넓고 평평한 비드 전압 아크길이를 정하는 인자 아크가 짧아 아크가 집중되므 로 용입이 약간 깊어지며 폭이 ↓ 좁고 볼록한 모양의 비드 지나치게 아크전압이 낮으면 낮음 와이어가 녹지않고 모재바닥을 밀고 토치를 들고 일어나는 현상 발생 < 와이어 돌출길이 > • 저전류영역에서는 10∼15㎜ • 고전류영역에서는 15∼25㎜ 길다 ↑ 와이어 길이 ↓ 짧다 용접와이어의 예열이 많아져 용착속도와 용착효율 증가, 가스보호효과 저하, 전류 내려감 (와이어 길이가 길어지면 전류 내려감) 가스보호효과는 좋으나 노즐에 스패터가 부착되기 쉽고 용접부 외관이 나쁘며 작업성이 떨어짐, 전류 올라감 < 보호가스 압력 및 유량 > • 보호가스 조정기의 압력 : 2∼3㎏/㎠ • 가스유량 – 저전류영역 : 10∼15ℓ/min – 고전류영역 : 20∼25 ℓ/min < 적정조건에서의 아크음 > * 음향의 발생 메커니즘 : 와이어 끝에 형성된 용적이 용융지에 단락하여 아크가 소멸되고 전류가 증가한 후 다시 아크가 점호되는 단락 이행이 1초에 수십 회에서 130회 정도까지 발생한다. 이 때 아크의 크기가 연속적으로 변하므로 공기에 진동을 주어 음향이 발생한다. * 같은 조건으로 전류, 전압 등의 용접조건을 맞추었다고 하더라도 용접기마다 약간의 차이가 생긴다. 그렇기 때문에 적당한 용접조건을 맞추기 위해서는 전류, 전압 등의 조건과 더불어 용접작업 중에 발생되는 음향을 이용하여야 하는데, 이는 반복적인 작업을 통하여 적당한 용접 조건을 맞출 수 있도록 작업자가 숙련하여야 한다. < 적정조건에서의 아크음 > - 바람직한 아크음 : 아크가 안정되고 정상적인 단락이행이 되는 솔리드와이어에 의한 CO₂, MAG용접에서는 지∼∼∼하는 연속음이 안정되게 들린다. 한편, 플럭스코어드 와이어에 의한 약 200A이상의 전류 역역에서는 단락이 없이 용적이 자유이행하므로 바∼∼ 하는 안정된 연속음이 들린다. - 불안정한 아크음 : 아크가 끊기거나 스타트시 실패가 생기면 타닥타닥하는 불 규칙적인 소리가 생긴다. 정상적인 용접중에 가끔 타닥타닥 하는 소리가 생기면 아크가 끊겨서 와이어 토막이 길죽한 스 패터로 튀어 나오면서 기공이 형성되기 쉽다. < 용접결함 > 1. 오버랩 - 모재 두께, 모재의 초기온도 등에 비해 충분한 열이 공급되지 않을 때 생긴다. CO2용접에서 전류를 올리면서 속도를 빨리하 면 오버랩이 생기게 되는데, 그에 맞게 전압을 올리면 오버랩은 방지된다. 2. 언더컷 - 용접 용융부와 나란한 홈(groove) 또는 채워지지 않은 면적은 사용된 용접전류에 대하여 아주 빠른 속도에서 언더컷이 발생 한다. 언더컷은 용접속도를 감소시키므로서 방지할 수 있다. - 용접 작업중에 운봉 가장자리에서 잠시 머물러 줌으로서 방지 할 수 있다. < 용접결함 > 3. 용입부족 - 용입은 주로 작업물의 용접속도 함수이다. 그리고 요구된 용융의 깊이가 부족한 결함을 용입부족이라 한다. 이것은 보통 용접부분에 대한 입열이 너무 낮기 때문에 일어난다. 용입을 결정하는 가장 중요한 인자는 용접전류이므로 와이 어 송급속도를 높임으로서 전류가 상승되면 방지할 수 있다. < 용접기 용접조건 설정 > 1) 용접전류 : 120 A 2) 용접전압 : 19∼21 V 3) 가스유량 : 10∼15 ℓ/min ( 2 m/sec 이상의 바람의 영향이 있을때는 방풍장치를 설치) 4) 와이어 돌출길이 : 10∼15㎜ < 모재가공 > • 연강판의 한쪽면을 30° 경사지게 가공 • 줄로 루트면을 1.5㎜가 되도록 조절 <가접> • 루트 간격 : 2.4㎜ (보통 와이어의 2배) • 3∼4°의 역변형을 주어 뒷면 가접 < 수직 1층 비드용접 > < 수직 2층 비드용접 > < 수직 3층(표면) 비드용접 > <정리> 1. 용접부를 청소한다. 2. 작품을 검사하고 반복작업을 한다. 3. 정리정돈한다. <평가> 1. 와이어가 녹지않고 모재바닥을 들고 일어나는 현상이 발생할 경우, 작업자는 어떻게 해야 하는가? 전압이 지나치게 낮은 경우 발생하는 현상이므로 전압을 올려준다. 2. 작업 중 언더컷이 발생할 경우, 작업자는 어떻게 해야 하는가? 사용된 용접전류에 대하여 아주 빠른 용접속도에서 언더컷이 발생 하므로 용접속도를 감소시켜 방지할 수 있다. 즉, 작업 중 운봉할 때 끝부분에서 잠시 머물러 주면 방지할 수 있다.