3.3.2 용접 장치 및 재료

(2) 용접재료
1) 전극봉
각 용접에서 정확한 종류와 사이즈의 전극봉을 사용하는 것은 중요하며, 적당한 전극봉으로 용접해야 만족할만한 결과를 얻는다.

표 3.3.2 텅스텐 전극봉의 종류


(가) 전극 가공

(a) DCEN으로(연강 또는 스테인리스강) 용접할 때는 끝을 뾰족하게 가공하는데, 전극봉 끝의 경사각에 따라 비드 형상, 아크력, 언더컷 및 험핑비드에 영향을 준다.
(b)AC(알루미늄, 마그네슘), DCEP(알루미늄, 마그네슘 등의 박판)로 용접할 때는 끝을 볼(ball)형상으로 가공하거나 가공전 상태의 텅스텐 전극봉을 DCEP로 용접하거나 구리판에 아크를 발생시키면 전극봉 끝이 자동적으로 반원의 볼(ball)형상이 된다. 이러한 볼형상의 크기는 전극봉 직경의 1.5배 이상되지 않아야 한다.

(나) 전극봉 끝의 경사각에 따른 비드 형상
그림 1.7에 가공된 전극 끝의 형상을 나타내었다.

그림 3.3.7 가공된 전극 끝 형상
DCEN 전극은 경사각에 따라 비드 형상이 달라지는데 그 이유는 전자가 전극봉의 경사진 표면으로부터 수직으로 발산되기 때문이다.

다음 그림 3.3.8의 30°각도인 경우와 같이 연필처럼 길게 경사진 경우는 아크가 약하며, 용입이 얕고 비드폭이 넓어진다. 반대로 끝이 무뎌질수록 아크가 집중되어 용입이 깊어진다.

그림 3.3.8 같은 전류 범위에서 텅스텐 전극 경사각이 용입과 비드폭에 미치는 영향

(다) 텅스텐 전극봉의 수명을 단축시키는 요인
(a)너무 높은 전류를 사용함으로써 전극봉 끝이 녹아 내린다.
(b) 용접이 끝난 후 보호 가스를 제대로 공급하지 않아 텅스텐이 산화된다.
(c) 용접중 텅스텐 전극봉과 모재 또는 용가재와 부딪칠 경우 전극봉 끝이 오염된다.
(d) 가스 노즐 속으로 공기가 침투하여 전극봉이 산화되어 용융지에 녹아 들어간다.

2) 보호 가스(Shield gas)
주로 아르곤과 헬륨을 많이 사용하며, 각각의 특징은 표 3.3.3과 같다.

표 3.3.3 아르곤과 헬륨의 특징

[비고] 혼합가스 : 헬륨(25% 또는 50%)과 아르곤(75% 또는 50%)을 혼합한 가스는 순아르곤일 때보다 용입이 깊고, 아크 안정성은 순아르곤일 때와 거의 같다.


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