3.4.1 GMAW의 원리 및 특징

가스 금속 아크용접은 기본적으로 용가재로서 작용하는 소모전극 와이어를 일정한 속도로 용융지에 송급하면서 전류를 통하여 와이어와 모재사이에서 아크가 발생되도록 하는 용접법이다. <그림1>에는 GMA용접의 원리를 나타내었다.

< 그림 1 > GMA용접의 원리

이 용접법에서는 <그림1>에서 보는 바와 같이, 연속적으로 송급되는 와이어가 아크의 높은 열에 의해 용융되어 아크 기둥을 거쳐 용융지로 이행하게 되며, 용융부위는 가스노즐을 통하여 공급되는 보호가스에 의해 주위의 대기로부터 보호된다.
<표1> GMAW의 장·단점(SMAW에 대한 비교)

<표1> GMAW의 장·단점(SMAW에 대한 비교)
장 점 단 점
* 용접봉을 갈아 끼우는 작업이 불필 요하기 때문에 능률적이다. * 슬래그가 없으므로 슬래그 제거 시 간이 절약된다.
* 용접재료의 손실이 적으며 용착효 율이 95%이상이다.(SMAW :약 60%)
* 전류밀도가 높기 때문에 용입이 크다.
* 용접장비가 무거워서 이동하기 곤란하고, 구조가 복잡하고 고장률이 높으며 고가이다.
* 용접토치가 용접부에 접근하기 곤란한 조건에서는 용접기 불가능하다.
* 바람이 부는 옥외에서는 보호가스가 보호역할을 충분히 하지 못하므로 방풍막을 설치하여야 한다.

이 용접법은 사용되는 보호가스의 종류에 따라 분류되고 있는데, Ar과 같은 불활성 가스를 사용하는 것을 미그용접(Metal Inert Gas, MIG)이라고 하고, 순수한 탄산가스 만을 사용하는 것을 탄산가스 아크용접(CO2 용접)이라고 한다. 그리고, 탄산가스와 Ar가스가 혼합된 가스를 사용하는 것을 마그용접(Metal Active Gas, MAG)이라고 부르고 있다. GMA용접법은 피복아크 용접(SMAW)법에 비해서 능률적이다. 이것은 비교적 세경(0.9-1.6mm)의 전극와이어를 사용하므로 대전류 밀도(SMAW의 약 6배)가 가능하게 되어 용착속도가 높기 때문이다. 또, 용접 로봇이나 자동하기기 등을 사용하여 용접 자동화가 비교적 용이한 것도 용접 생산성을 높일 수 있는 요인 중의 하나이다. 결점으로는 SMAW에 비해서 장비가 다소 복잡하고 고가라는 측면과 경우에 따라서는(CO2 용접) 스패터가 다량 발생한다는 것이다. 스패터가 모재 표면에 부착하면 외관을 손상 시키고, 노즐에 부착하면 보호가스의 공급을 원활치 못하게 하여 품질을 저하시키고 화재의 위험성이 있다.


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