3.2.2 피복아크 용접의 실제

(8) 아래보기 V형 맞대기 용접

V형 홈 가공법에는 여러 가지 방법이 있으나, 연습판 등과 같이 공작물이 작을 경우에는 그라인더, 셰이퍼, 밀링 등을 사용하나 공작물이 크고 두꺼운 판이면 플레이너(planer)라는 홈 가공 전용 기계를 사용한다. 그러나 최근에는 가스 절단이 대단히 발달하여 V형 홈 가공은 거의 가스 절단법에 의한다.

이 방법은 <그림1>에 표시한 것과 같이 가스 절단 팁을 2개 혹은 3개를 구비하여 한쪽만을 가공할 때나 양쪽을 모두 가공할 때 자동 절단기로써 한번에 가공하며, 이 홈의 가공면은 형상이나 치수도 상당히 정밀하게 완성되는 방법이다. 이 밖에 U형 홈은 가스 불꽃과 산소로써 홈을 가공하는 가스 가우징(gas gouging) 방법을 이용하기도 한다.

< 그림 1 > 가스 절단에 의한 V형 홈 가공

2) 용접봉을 겨누는 방법과 운봉 효과

용접봉을 <그림2>와 같이 진행 방향으로 50∼60˚경사시켜 제1층은 직선 비드를 만들고 제2층, 제3층은 반달형 비드법을 사용한다. 제1층에 직선 비드를 만드는 것은 V홈의 폭이 좁고 깊이가 깊어서 슬래그의 섞임이 되기 쉽고, 용입 불량이 되기 쉬우므로 이것을 방지하기 위해서이다.

< 그림 2 > V형홈 맞대기 운봉 요령

제2층은 좁게 반달형 위빙을 한다. 제3층은 좀 넓게 반달형 위빙을 하는데, 위빙의 폭을 V홈의 폭보다 약간 좁게 하고, V홈의 끝선보다 약 1mm 안에서 봉을 일단 정지시켜 언더컷을 방지하고 비드의 폭을 고르게 한다. 또 V홈의 양끝 선에서는 용접봉을 약간 안쪽으로 기울여 슬래그의 섞임을 방지한다. 운봉이 너무 넓어지면 언더컷이나 슬래그의 섞임이 생긴다.

3) 실습조건
① 제1층 비드 : 제1층은 앞에서 말한 바와 같이 V홈의 폭이 좁고 깊이가 깊어서 슬래그의 섞임, 용입 불량등이 되기 쉬우므로 용접 전류를 85∼90A(φ3.2mm 용접봉 사용시)정도로 한다.

용접봉 끝을 V홈의 바닥 옆 가장자리에 가볍게 접촉시켜 아크를 일으켜 봉이 녹는대로 진행하고, 직선을 긋는 기분으로 직선 비드를 만든다. 이 때 주의해야 할 것은 V홈의 밑면을 잘 녹이고 <그림3>과 같이 뒷면에 파형, 즉 이면 비드가 생기도록 연습해야 한다.

< 그림 3 > 제1층 비드와 이면 비드

이렇게 하기 위해서 전류를 잘 조정하는 것은 물론이고 용융 풀을 잘 보고 V 홈의 밑을 적당히 녹여서 용융 풀의 직전에 녹은 용철이 떨어지지 않을 정도로 약 3mm의 열쇠 구멍(key hole)을 만들며, 이것이 용융 풀의 진행과 같이 연속적으로 옮겨 가도록 해야 한다. 이 열쇠 구멍이 너무 커지면 밑으로 용락이 되어 큰 구멍이 생기며 용적이 흘러내리고 용접이 되지 않는다. 또, 열쇠 구멍(key hole)이 생길 정도가 아니면 밑부분이 녹지 않아 용입 불량이 된다.

이 용접은 제1층 용접이 가장 중요하고 어렵다. 용접 중에 열쇠 구멍(key hole)은 용접봉의 경사 각도를 바꿈으로써 어느 정도 조절할 수가 있다. 열쇠 구멍(key hole)이 커졌을 때는 용접봉을 진행 방향으로 눕히고 열쇠 구멍(key hole)이 생기지 않으면 봉을 일으켜 세워 준다. 이 조작으로 용융 풀의 녹는 상태를 조절 하여 작은 구멍을 일정한 크기로 유지하면서 진행한다.

② 제2층 비드 : 제1층 비드가 끝나면 슬래그를 슬래그 해머로 제거한 후 다시 와이어 브러시로 청소하고 제2층 비드를 만든다. 용접 전류는 φ3.2mm 봉일 때 100∼120A로 조정하여 작은 반달형 위빙을 하면서 제1층 비드의 표면을 충분히 녹이며 슬래그의 섞임에 주의한다. 이때, 아크 길이가 길어지면 용입 불량이나 슬래그의 섞임 생긴다.


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