제10장 접합공정 10-1 서   론 제10장 접합공정 10-1 서   론 두 소재를 서로 결합시킬 때, 접합부는 분리되지 않게 견고히 결합되어야 한다. 이 장에서는 리베팅, 용접, 브레이징 및 납땜, 접착제 접합 등과 같은 여러 접합기술과 방법에 대한 것 표 10-1  용접법의 분류 용  접  법 압  접  법 아크용접   피복 아크용접(SMAW)   탄소아크용접(CAW)   플럭스 코어드 아크용접(FCAW)   스터드 아크용접(SW)   서브머지드 아크용접(SAW)   MIG용접(GMAW)   TIG용접(GTAW)   플라즈마 아크용접(PAW) 가스용접 전자빔용접 레이저용접 일렉트로 슬래그용접 냉간압접 폭발용접 초음파용접 마찰용접 유도용접 테르밋용접 확산용접 업셋용접 플래시용접 충격용접 점용접 시임용접 프로젝션용접

그림 10-2 자동차 제조에 응용되는 여러 가지 접합기술 제10장 접합공정 10-1 서   론 앞유리창 (접착제 접합) 차체 (점용접) 차체트림 (기계적 결함) 엔진 (볼트) 섬유류 (브레이징) 전기회로 (납땜) 배기관 (용접) 배기가스 조절장치 (브레이징) 차체부품 (심용접) 머플러 (심용접) 그림 10-2  자동차 제조에 응용되는 여러 가지 접합기술

► 자기쏠림(magnetic arc blow) 제10장 접합공정 10-2 융 접 법 10-2 융 접 법 융접법은 모재에 융점 이상으로 열을 가하여 용접 이음매를 얻어내는 공정이다 10-2-1 아크용접 [1] 아크의 기본현상 공작물과 전극사이에 나타난 전기아크로 발생되는 열로서 접합을 하는 방법 아크에 작용하는 힘 가공물 전극봉 A [2] 용접아크의 안정성 ► 자기쏠림(magnetic arc blow) 용접봉과 공작물에 흐르는 전류로 인하여 발생하는 자력선의 영향으로 아크가 한쪽으로 기울어 치우치는 현상 그림 10-5  판재 끝단에서 발생되는 자기쏠림

- 교류아크용접기는 가격이 싸며 크기가 작고 작동이 간편하다. 제10장 접합공정 10-2 융 접 법 [3] 아크용접기 교류아크 용접기 직류아크 용접기 - 아크의 안정성은 교류보다 직류가 좋다. - 교류아크용접기는 가격이 싸며 크기가 작고 작동이 간편하다. - 교류아크용접기의 큰 장점은 85%에 달하는 변환기의 높은 효율. 교류용접기 - 일종의 변압기임 - 용접시 단계적으로 2차 전압이 떨어지는 특성이 있음. - 직류에 비해 아크 안정성이 떨어지나 가격이 1/3 ~ 1/4 수준임.

- 전류가 양극에서 음극으로 한 방향으로만 흐름--> 아크가 안정됨 제10장 접합공정 10-2 융 접 법 직류용접기 - 전류가 양극에서 음극으로 한 방향으로만 흐름--> 아크가 안정됨 - 정극성 : 모재(+), 용접봉(-) --> 모재의 용융은 깊고, 용접봉의 용융은 느림 - 역극성 : 반 대 --> 박판의 용접에 사용함. 나 쁘 다 (예: 6.4mm 120A) 좋  다 (예: 3.2mm 400A) 전극봉 용량 넓고 얇다 좁고 깊다 용접부 특성 공작물 30% 전극봉 70% 공작물 70% 전극봉 30% 열  발  생 가  능 불 가 능 청 정 작 용                                                                             전자 및 이온흐름 용 입 특 성 양극(＋) 음극(－) 전  극  봉 역극성(DCRP) 정극성(DCSP) 전    류 Θ 이온 전자 용접봉: - 용접봉: + 모재: - 모재: + 역극성 정극성 그림 10-6  직류 아크용접기의 극성

- 용제가 채워진 관 모양의 소모성 용접봉을 사용하는 아크용접법 제10장 접합공정 10-2 융 접 법 [4] 피복아크용접(shielded-metal arc welding) 용접봉(전극) : 나용접봉, 용제피복 용접봉, 후피복 용접봉 용접봉의 심선 : 저탄소의 연강봉 사용(주철, 특수강, 비철합금의 경우 모재와 동일성분 사용) 피복제 : - 용융금속의 보호(산화와 질화방지) - 정련작용 - 안정되고 집중적인 아크를 얻음 용융금속의 급냉을 방지하고, 용융금속에 필요한 원소를 공급함. 슬래그 용융금속 와이어 전극봉 피복제 모재 응고된 금속 그림 10-7  피복아크용접 [5] 탄소아크용접(carbon arc welding) - 탄소나 흑연으로 만든 비소모성 전극봉이 사용된다. - 직류만 사용 [6] 플럭스 코어드아아크용접(carbon arc welding) - 용제가 채워진 관 모양의 소모성 용접봉을 사용하는 아크용접법

[7] 스터드 아크용접(stud arc welding) 제10장 접합공정 10-2 융 접 법 [7] 스터드 아크용접(stud arc welding) 앞쪽끝에 용제를 도포한 스터드와 모재사이에 0.5초 정도의 짧은 시간에 아크를 발생시켜 이를 눌러서 용접함. - 조선공업에서 갑판볼트 등 스터드 가벼운 압력 세라믹 보로링 용제 모재 그림 10-9  스터드 아크용접 [8] 서브머지드 아크용접(submerged arc welding) - 분말로 된 용제를 용접부에 뿌리고 용제 속에서 용접봉의 심선이 들어간 상태에서 모재와 용접봉 사이에 아크를 발생시켜 그 열로서 용접함. - 용제에 의해 용접부를 완전히 차단 - 용융된 용제에 의해 정련작용 - 슬래그로 용접부위 보호 → 기계적 성질 개선 - 완전 자동화이며, 긴 거리를 용접함. 그림 10-10  서브머지드 아크용접

[9] 가스 금속 아크용접(GMAW: gas metal arc welding) 제10장 접합공정 10-2 융 접 법 [9] 가스 금속 아크용접(GMAW: gas metal arc welding) - 가스 금속 아크용접(GMAW:gas metal arc welding)은 불활성 가스용접(MIG:metal inert gas welding)이라고도 한다 MIG(Metal Inert Gas) - 소모성의 금속봉을 전극으로 사용함 - 역극성 사용 - 전류 밀도가 현저히 높으며, 용적은 미세한 입자가 되어 분무상태로 용착되므로 비드파형이 좋고 균일하며, 아름답고, 용입이 큼.

TIG(Tungsten Inert Gas)용접 제10장 접합공정 10-2 융 접 법 [10] 가스 텅스텐 아크용접 (GTAW:gas tungsten arc welding) 보통 TIG(tungsten inert gas welding) 용접이라 하며 비소모성 텅스텐 전극봉과 공작물 사이에서 발생하는 아크를 열원으로 사용한다. TIG(Tungsten Inert Gas)용접 - 텅스텐은 전극으로만 사용하고, 용가재는 별도로 사용함. - 직류, 교류전원 모드 사용함. - 역극성 시에 정화작용(Ar이온이 용접부 표면에 충돌하여 산화물을 파괴함)이 있음. - 0.6 - 3mm 두께에 적용함. 노즐 가스 텅스텐 전극봉 보호가스 가스외벽 가공물 간극 [11] 플라즈마 아크용접(plasma arc welding) - 아크 주변에 흐르는 가스는 16,000℃까지 가열되며 이온화되고 전기적으로 도전성이 강하다. 이것을 플라즈마라 부른다. - 노즐로부터 공급된 가스가 이온화되어 용접부와 아크를 공기로부터 보호하는 역할을 한 그림 10-13  플라즈마 아크용접용 토치

2 5 4 2 10-2-2 가스용접 연료가스와 산소 혼합물의 연소열을 이용하는 방법 [1] 산소-아세틸렌 용접 제9장 접합공정 10-2 융 접 법 10-2-2 가스용접 연료가스와 산소 혼합물의 연소열을 이용하는 방법 [1] 산소-아세틸렌 용접 산소와 아세틸렌을 연소하여 화염을 얻음 2 C2H2 + O2 → CO2 + H2O + Energy 5 4 2

10-2-3 전자빔용접(Electron Beam Welding) 제10장 접합공정 10-2 융 접 법 10-2-3 전자빔용접(Electron Beam Welding) 고 진공 중에서 고속의 전자빔을 접합부에 조사하여 그 충격력을 이용하는 방법  ► 전자빔용접은 다음과 같은 장점이 있다. ① 전자빔의 고에너지 밀도 때문에 용접부 폭은 좁으며 용입깊이는 기존 용접법보다 훨씬 깊다. ② 열영향부의 폭이 매우 작다. 용접부는 뒤틀림이 거의 없고, 수축량이 적고 강도가 높다. ③ 가공물의 끝단에 V형이나 J형 같은 이음부가공이 필요 없다. ④ 고속 용접이 가능하다. 보통 9cm/s 이상의 속도로 용접하여 생산성이 높다. ⑤ 10-4torr 이하의 진공로 안에서 이루어지므로 금속학적으로 깨끗하고 대기오염이 거의 없는 훌륭한 용접부를 얻을 수 있다. 필라멘트 전류조절 + 필라멘트 조절 전극봉(음극) 양극 초점코일 전자빔 편심 조절 전압 가속조절 초점전류조절 (a) 전자빔 용접 (b) GTAW 그림 10-17 알루미늄 합금의 용접부 단면 비교 그림 10-16  전자빔용접시스템

10-2-4 레이저용접(Laser Welding) 제10장 접합공정 10-2 융 접 법 10-2-4 레이저용접(Laser Welding) 레이저 빔을 이용하여 용접에너지의 집중도가 높아 열영향부가 적은 용접이 가능함. ► 레이저용접의 장점 ① 용접봉과 진공노가 필요 없다. ② 좁은 비드 폭과 깊은 용입 깊이를 얻을 수 있다(그림 10-19). ③ 열영향부가 매우 작다. 결국 모재에 화학적, 물리적, 기계적 성질변화를 주지 않는다. ④ 레이저의 고에너지 밀도는 초점에서 금속을 용접하기에 필요한 용융점 온도까지 매우 빠르게 상승시킨다. ⑤ 전자빔용접으로 용접이 어려운 자성금속과 비전열성 금속용접도 가능하다. ⑥ 광학기구를 사용하여 Nd:YAG 레이저를 원거리에 쉽게 보낼 수 있기 때문에 방사선 물질 용접과 같은 악조건에서 용접하기에 적합하다. ⑦ 공정 자동화가 용이하다. 그림 10-19  2kW CO2 레이저로 용접한 단면 (a) 탄소강 (b) 스테인리스강

10-2-5 일렉트로 슬래그용접(Electro-Slag Welding) 제10장 접합공정 10-2 융 접 법 10-2-5 일렉트로 슬래그용접(Electro-Slag Welding) 시작판과 전극사이에서 먼저 아크가 발생하고, 슬래그가 먼저 용해됨. 그후 슬래그속을 흐르는 전기저항이 증가하면서 그 열로 용접함. - 후판도 한번으로 용접이 가능함.

10-3-1 냉간압접 (Cold Press Welding) 제10장 접합공정 10-3 압 접 법 10-3 압 접 법 금속이 용융되지 않은 상태에서 용접 10-3-1 냉간압접 (Cold Press Welding) 용접부 펀치 변형 후 용접부 어닐링 후 용접부 재결정 압력만을 가하여 실온에서 금속을 접합하는 방법 그림 10-22  판재의 냉간압접 10-3-2 폭발용접 (Explosive Welding) 두 금속표면을 충분한 충격과 압력을 가하여 결합하는데, 압력은 폭약의 폭발로 발생함. 폭발물 폭발층 판재 1 판재 2 받침판 폭발방향 그림 10-23  두 평판의 폭발용접

10-3-3 초음파용접(Ultrasonic Welding) 제10장 접합공정 10-3 압 접 법 10-3-3 초음파용접(Ultrasonic Welding) 고주파 진동에너지를 용접부 표면에 평행한 평면상의 구역에 가하여, 전단응력을 발생시키면서 금속면 상호간의 접촉으로 금속을 접합시킴. 변환기 혼 클램핑력 초음파진동 가공물 그림 10-25  초음파용접 10-3-4 마찰용접(Friction Welding) 축방향으로 압력을 주면서 회전하여 마찰열을 이용하여 용접함. 압력증가 압력 (a) (b) (c) (d) 그림 10-26  마찰용접

알루미늄 분말을 금속산화물, 황화물, 및 염화물과 제10장 접합공정 10-3 압 접 법 10-3-5 고주파 유도용접 (high frequency induction welding) 압력 롤 용접부 시임용접 전류 VEE 코일 V 각 4º~7º 임피더 관이송 고주파 원리에 바탕을 둔 용접법 그림 10-28  파이프의 고주파 유도용접 10-3-6 테르밋용접(Thermit Welding) 알루미늄 분말을 금속산화물, 황화물, 및 염화물과 혼합하여 이에 불을 붙여서 2750도의 고온을 얻음. - 기차레일 수리, 건설기계, 기어수리 및 선박용 기계부품 수리에 사용 전력이 불요, 용접기구가 간단하고 설비비가 싸며, 작업장소의 이동이 용이하며, 용접 후 변형이 작고, 용접시간이 비교적 짧음. 테르밋 용접

그림 10-32 플래시용접 : (a) 재료장착, (b) 전류통전, (c) 플래싱, (d) 업세팅 제10장 접합공정 10-3 압 접 법 10-3-7 확산용접(Diffusion Welding) 정밀하게 다듬어진 표면을 가진 청결하고 평탄한 부품을 진공 또는 불활성 분위기 안에서 압력을 가하여 접합하는 방법 클램핑 금형 가열구역 용접 트랜스포머 쪽으로 클램핑 금형 가압 운동부 고정부 업셋 용접부 10-3-8 업셋용접 고전류 전기회로에 의해서 재료를 가열하고 외압을 가하여 강한 접합부를 얻을 수 있다 그림 10-31  업셋용접 10-3-9 플래시용접 전극봉 (a) (b) (c) (d) 플래시용접은 두 용접재를 맞대기 전에 전류를 통전함. 그림 10-32  플래시용접 : (a) 재료장착, (b) 전류통전, (c) 플래싱, (d) 업세팅

두장 이상의 금속박판을 전극사이에 넣고 전기를 흘리면 전류가 판을 통하여 흘러서 용융점을 만듬. 제10장 접합공정 10-3 압 접 법 10-3-11 점 용 접 (Spot Welding) 두장 이상의 금속박판을 전극사이에 넣고 전기를 흘리면 전류가 판을 통하여 흘러서 용융점을 만듬. - 13mm이하의 판재가공(자동차 판넬, 캐비닛, 상자, 사무용품 등) Spot Welding 10-3-12 심 용 접 (Seam Welding) 판재, 용접관 고 전류가 흐르는 원형 전극 봉 사이로 겹친 두 판이 이송된다 힘 금속판재 교류전원 공급장치 겹치기 너켓 비퀴전극봉 그림 10-35  시임용접

10-3-13 프로젝션용접(Projection Welding) 제10장 접합공정 10-3 압 접 법 10-3-13 프로젝션용접(Projection Welding) 금속의 한쪽 또는 양쪽에 돌기부를 만들고 가압하면서 통전하여 용접온도에 달할 때 가압력을 증가 시키면서 일시에 용접함. Projection Welding - 판의 두께, 열전달이 달라도 가능함 - 피치가 작은 스폿용접 가능 전류와 압력이 각 점에서 균일함으로 용접의 신뢰성이 높음 - 작업속도가 빠름 그림 10-36  프로젝션용접

용접에 의한 변형이란 일시적 또는 영구적으로 형상 및 치수가 변하는 것이다. 제10장 접합공정 10-5 용접결함과 검사 10-5 용접결함과 검사 10-5-1 용접결함 (1) 뒤 틀 림 : 용접에 의한 변형이란 일시적 또는 영구적으로 형상 및 치수가 변하는 것이다. 금속의 팽창과 수축의 물리적인 법칙이 변형의 주요 요인임. (2) 기   공 : 기공은 용착금속 내에 생기는 공동이며 여러 곳에 분산되어 구상 또는 원주상으로 존재한다. 용접 중에 생긴 가스나 금속 응고 시에 가스방출로 인하여 생긴 결과임. (3) 균   열 열간균열(hot cracking) 용융부 균열은 길이방향과 횡방향 및 용접비드의 루트에 발생. 냉간균열(cold cracking)은 주로 열영향부에서 발생하며, 용착금속이 응고한 후에 발생 (4) 슬래그혼입 : 용접부에 산화물, 용제, 용접봉 피복 재료가 갇혀서 생긴다. 아크용접에서 슬래그 혼입은 전극 봉의 부적절한 취급 및 급격한 응고와 용융금속의 높은 점성 때문에 생김. 충전부족 불순물혼입 균열 모재 용입불량 기공 (a) 언더컷 오버랩 양호한 용접부 (b) 용합불량 (c) 그림 10-43 용접부의 각종 결함

용융금속과 모재 사이에 충분히 융합되지 않은 상태를 말하며, 융합불량은 제10장 접합공정 10-5 용접결함과 검사 (5) 융합불량 : 용융금속과 모재 사이에 충분히 융합되지 않은 상태를 말하며, 융합불량은 불충분한 용접에너지, 용접봉의 부적절한 취급 및 용접표면의 산화물 미제거 등 원인 (6) 용입불량 : 용입불량은 홈의 밑부분까지 충분히 용융되지 않고 틈이 남아 있는 불량을 말하며, 불충분한 용접 에너지, 부적절한 전극성 및 고속 용접의 경우에 발생되기 쉽다. (7) 언 더 컷 : 지나치게 녹아서 오목하게 패여서 생기는 언더컷은 과잉 용접에너지 때문이다 (8) 오 버 랩 : 용접부 밖으로 용융금속이 튀어나온 상태로서 표면이 균일하지 못하며 노치효과를 일으킨다 (9) 은   점 : 일명 fisheye라 한다. 파단면 중심에 공극이 있고 둘레에 취하부가 있는 0.5～3mm 정도의 원형에 가까운 결함이다. 생성원인은 용접 중에 흡수된 수소가 모여 생긴 것이다. (10) 잔류응력 : 잔류응력은 용융금속의 응고과정과 지그 등의 구속에 의해서 발생 모재 용접부 압축 잔류응력 인장 (a) (b) 그림 10-45  용접잔류응력 : (a) 용접상태, (b) 잔류응력

10-5-2 용접부 검사 (1) 육안검사 잘못된 용접치수, 용입부족, 변색, 표면기공, 균열 (2) 기계적 검사 제10장 접합공정 10-5 용접결함과 검사 10-5-2 용접부 검사 (1) 육안검사 잘못된 용접치수, 용입부족, 변색, 표면기공, 균열 (2) 기계적 검사 (3) 화학적 검사 (4) 방사능검사 불순물 혼입, 내부균열, 융합부족, 내부기공 (5) 압력검사 (6) 초음파검사 (7) 자성검사 (8) 암모니아침투법 (9) 형광물질침투법

설계단계에서 고려하여야 할 사항은 다음과 같다. 제10장 접합공정 10-6 용접설계 및 준비 10-6 용접설계 및 준비 10-6-1 용접설계 설계단계에서 고려하여야 할 사항은 다음과 같다.  용접위치  용접이음의 선정  용접방법의 선정 및 부수항목의 결정  홈(groove)의 형상, 치수의 설계 및 공작법  사용재료의 적합 여부 검토 및 용접 전후의 처리 용접봉 선정, 용접순서, 용접자세 및 비드의 층수 용접부 강도에 대한 검토 용접결함 검사, 건전성 확인 [1] 이음형상 선정 (1) 맞대기이음(butt joint) U형 맞대기 이음 V형 맞대기 이음 X형 맞대기 이음 I 형 맞대기 이음 (2) 겹치기이음(lap joint) (3) 모서리이음(corner joint) 겹치기 이음 플렌지 이음 단일 덮개판 맞대기 이음 맞물림 겹치기 이음 (4) T자이음(T-joint) (5) 변두리이음(edge joint) 필렛용접 변두리 이음 모서리 이음 플러그 용접

개선부의 크기: 3/8 in 홈깊이:1/2 in 루트간격: 0 홈각도: 60 제10장 접합공정 10-6 용접설계 및 준비 [2] 용접기호 및 인식표 기본 용접기호 용접시공 기호의 예 개선부의 크기: 3/8 in 홈깊이:1/2 in 홈각도 루트간격: 0 홈깊이 홈각도: 60 개선부의 크기: 루트간격: 10-6-2 용접준비

용접순서는 변형, 잔류응력방지, 공정의 절감을 고려하여 결정하고, 모재의 성질, 판두께, 제10장 접합공정 10-6 용접설계 및 준비 10-6-3 용접작업 용접순서는 변형, 잔류응력방지, 공정의 절감을 고려하여 결정하고, 모재의 성질, 판두께, 형상, 용접자세 등에 따라 적당한 용접봉의 종류와 크기, 용접조건을 선정한다 표 10-3  용접작업 표준  (a) 아래보기자세 맞대기용접 5 5∼6 180∼250 180∼300 4 6 8                                   16 19 20 4∼5 120∼150 120∼170 120∼180 130∼230 150∼250 150∼300 1 2 3 4∼6                                  10 12 3∼4 90∼150                                 3∼5 80∼120 3.2 용접봉 지름 [mm] 전   류 [A] 층   수 용 접 법 두   께

두 고체 금속 사이에 용융 용가재를 집어넣어 가열하여 접합 제10장 접합공정 10-6 용접설계 및 준비 10-7 브레이징 및 납땜 두 고체 금속 사이에 용융 용가재를 집어넣어 가열하여 접합 브레이징은 다음 세 가지 특성을 갖는다 ① 모재는 용융되지 않는다. ② 용가재의 용융온도는 450℃ 이상이어야 한다. ③ 녹은 용가재는 모재 표면에 잘 젖어야 하고 모세관현상에 의해서 틈 사이로 잘 퍼져야 한다. 연납땜(Soldering) 낮은 온도에서 녹음. 작업용이함. 판재, 선재를 접합하나 기계적 강도가 낮음. 경납땜(Brazing) 높은 온도에서 녹음. 효율이 좋으며, 충격에도 잘 견딤. 그림 10-58 브레이징으로 접합된 통일신라시대의 금 귀거리

∙공정이 이루어지는 온도가 납땜온도보다 낮다. ∙결합과 밀폐가 동시에 이루어진다. 제10장 접합공정 10-8 접착제 접합 10-8 접착제 접합 ► 접착제의 장점   ∙이종재료 접합도 가능하다.   ∙두께가 얇은 재료의 접합도 가능하다.   ∙공정이 이루어지는 온도가 납땜온도보다 낮다.   ∙결합과 밀폐가 동시에 이루어진다.   ∙전기회로판 같은 경우에 단열효과와 전류차단효과를 얻을 수 있다.   ∙결합부의 표면이 미려하다.   ∙접착제의 무게가 가벼워 무게를 줄일 수 있다.   ∙설계가 간단해진다. 10-8-1 접 착 제 (1) 에폭시(epoxies) 에폭시는 경화제가 함유된 열 경화성 수지이다. (2) 페 놀(phenolics) 가격이 싸고 고온(500℃)에 대한 높은 저항력을 갖고 있다. (3) 폴리아미드(polyamide) 기름과 물에 강하다. 고온 용액 상태로 사용된다. 신발 및 캔 접합에 사용된다. (4) 실리콘(silicones) 실리콘은 높은 온도에서도 사용된다.

10-9 열 절 단 (1) 산소연료 가스절단(oxyfuel cutting) 제10장 접합공정 10-9 열 절 단 10-9 열 절 단 (1) 산소연료 가스절단(oxyfuel cutting) 적열상태에서 고압산소를 불어넣어 심한 산화작용과 함께 산소의 압력으로 산화철이 날아가서 홈이 파이고 절단됨. - 자동절단, 특수절단(수중절단) (2) 아크절단(arc cutting) (3) 산소아크절단(oxygen arc cutting) (4) 플라즈마 아크절단(plasma arc cutting) 기체를 고온으로 가열하면 양이온과 전자로 해리됨. 이때 양이온과 전자로 혼합되어 도전성을 띈 가스를 플라즈마라고 함. - 플라즈마 아크 열을 이용 절단함

► 용접자동화는 다음과 같은 이유에 의해서 제약을 제10장 접합공정 10-10 용접자동화 10-10 용접자동화 ► 용접자동화의 목적은 생산성을 향상시켜 단가를 낮추고 용접의 질을 향상시켜 신뢰성을 높임. 작업자의 실수를 줄일 수 있다. 용접공간을 줄일 수 있고, 생산 재고량을 줄이며, 생산량의 증가를 가져온다. ► 용접자동화는 다음과 같은 이유에 의해서 제약을 ① 설비투자비가 많이 든다. ② 용접부의 정확한 위치를 잡기 위한 정밀한 지그 및 고정구가 필요하다. ③ 복잡한 형상의 용접시에 미리 용접토치의 운동을 시행하여 체크하여야 한다. ④ 설비투자비 등을 회수하기 위해서 생산량이 충분하여야 한다.