용접 아-크(Arc)에 관하여 > 자유게시판(질문,답변)

용접 아크에 관하여

1. ARC(아-크)란 무엇인가 ?
   용접봉과 모재사이에 직류전압을 인가한 상태에서 양자를 한번 접촉시킨 다음 조금 떨어지게 하면 청백색의 강렬한
  빛의 ARC가 발생한다.
  이 ARC를 통하여 큰 전류(약50~400A)가 흐르게 되는데 이 전류는 금속 열기나 그 주위이 각종기체분자를 해리하여
  양전기를 띤 양이온과 음전기를 띤 전자로 분리되고 이들이 각종 양 및 음의 전극을 항하여 고속도로 운동하는 결과
  ARC 전류가 발생하게 된다. 양극의 전압강하는 전극표며부터 극히 짧은 거리의 공간에 생기는 큰 전압강하이며
  그 값은 주로 전극물질의 종류에 의하여 정해지며 ARC의 길이나 ARC전류와는 관계엇이 거의 일정하다.
  ARC는 PLASMA라고 부른다. 이 ARC주에서 발생하여 고온(5000~30000˚c)이 된 ARC주로부터 주위 기체로의
  열손실과 평행상태를 이루고 있다. 바꾸어 말하면 ARC주의 열손실에 비례해서 ARC주 강하혹은 전위경사도(ARC
  단위길이당의 전압강하)가 증가하는것을 의미한다.

2. 극성의 특징
  피복 아크 용접에 있어서 직류의 용접전원(직류용접기)을 쓴 경우를 직류용접 교류용접을 쓰는 경우를 교류용접
  이라한다. 직류용접에 있어서용접봉을 용접기의 ( - )극에 연결한 경우를 정 극성 이라 하며 반대로 ( + )극에 연결한
  경우를 역 극성 이라 한다. 일반적으로 전자의 충격을 받는 양극 쪼이 음극 쪽보다 발열이 크므로 정 극성 쪽이
  용접봉의 용융이 늦고 모재 측의 용입이 깊어지게 되며 이와 반대로 역극성에서는 용접봉의 용융속도가 빠르고 모재의
  용입이 얕아지는 경향이 있다. 따라서 박판의 용접에는 용락을 피하기 위하여 역극성으로 하는 것이 좋다.
  직류용접의 극서은 용접봉의 심선 재질, 피복제의 종류, 용접이음의 형상, 용접자세 등에 따라 적당히 선정한다.
  직류 TIG용접에 있어서 극성 효과를 나타내어 정 극성 봉( - )에서는 직경이 작은 전극으도 비교적대 전류가 사용될
  수 있고 ARC 집중성도 좋다. 이때문에 클리닝 작용을 필요로 하지 않은 금속의 용접에는 이 긍성이 많이 사용된다.
  한편 역 극성봉( + )에서는 전극으로의 입열이 커져 동일전류라 하더라도 정 극성 봉(- )의 경우보다 굵은 직경의
  전극을 사용하지 않으면 안된다. 그러다 이러한 역 긍성 봉( + ) 모재 극성에서는 모재에서 클리닝작용이 생긴다.
  이 때문에 클리닝 작업을 필요로 하는 알루미늄합금의 용접에서는 두 극성의 장점을 살려 교류로 행해지고 있다.
  한면 소모 전극식은 MIG 탄산가스 ARC용접에서는 거의가 역 극성 봉( + )이 사용된다. 이것은 이 극성의 경우
  ARC의 극점이 전극의 선단에 집중하여 용적이행에 좋은 효과를 가져 오는 점과 MIG용접에서는 모재의 클리닝
  작업이 이용될 수 있기 때문이다.

* 클리닝 작용
  알루미늄 합금 등을 역 극성 봉( + )으로 TIG 또는 MIG용접을 행하면 모재표면의 산화막이 벗겨져 깨끄한 면으로
  된다. 이 현상을 클리닝 작용이라고 한다.
  알루미늄 합금의 TIG 용접비드의 외관을 보면 비드주위의 흰 부부이 클리닝 작용의 흔적이다.
  이 것은 양이온의 충격으로 산화막이 파괴되기 때문인 것으로 생각되고 있다.
  일반적으로 산화물의 용융점이 모재금속보다 높은 금속인 알루미늄, 마그네슘 등의 용접에는 클리닝 작용이
  이용되고 있다.