수중 용접 장면

3. 용접의 특징 1) 장점 재료가 절약되고 중량이 가벼워진다. 작업 공정이 단축되며 경제적이다. 두께의 제한이 없으며, 복잡한 구조물 제작이 쉽다. 기밀성, 수밀성, 유밀성이 우수하며 이음효율이 높다. 제품의 성능과 수밀성이 향상되며 이종 재료를 조합할 수 있다. 용접 준비 및 작업이 비교적 간단하다. 보수와 수리가 용이하며 제작비가 적게 든다.

급열, 급냉의 열영향으로 수축, 변형 및 잔류응력, 재질변화 발생 2) 단점 급열, 급냉의 열영향으로 수축, 변형 및 잔류응력, 재질변화 발생 취성, 잔류응력, 변형 등을 풀림에 의해 제거하여야 함 응력집중으로 저온 취성 파괴 위험 간단하고 정확한 용접부의 품질 검사 곤란 용접사의 기술에 의한 이음부 강도 좌우 유해광선 및 폭발 위험이 있음 주조, 리벳이음에 비해 빈약하게 느껴짐 용접구조물의 균열 발생시 전체로 퍼져 나갈 위험

4. 용접의 응용 각종 구조물 제작((원자로, 우수선, 철탑, 교량, 석유화학 탱크, 건물, 테라스 등) 운반기계 제작(선박, 자동차, 탱크, 장갑차, 항공기, 중장비, 철도 차량 등) 기계장치류 제작(보일러, 압력용기, 기계부품, 배관, 기계설비 등) 가정용품 제작(난로, 주방기기, 가전 제품 등)

모재를 눈 위에 놓고 용접선 아래에서 용접봉을 위로 향하여 하는 용접자세 5. 용접 자세 모재를 눈 위에 놓고 용접선 아래에서 용접봉을 위로 향하여 하는 용접자세 위 보 기 자 세 모재를 수평면과 90°및 45° 이상 놓고 용접선이 수평이 되게 용접하는 자세 수 평 자 세 용접방향을 상향, 하향으로 용접하는 자세 수 직 자 세 용접하려는 재료를 수평으로 놓고 용접봉을 아래로 향하는 용접자세 아래보기자세 이번 장에서는 용접 자세에 대하여 설명하겠습니다. 용접자세는 아래보기, 수직, 수평, 위보기 자세 등 네 가지가 있는데, 아래보기자세는 용접하려는 재료를 수평으로 놓고 용접봉을 아래로 향하는 용접자세이며, 수직자세는 모재를 수평면과 90도 및 45도 이상  놓고, 용접방향을 위로 아래로  용접하는 자세입니다.  또한, 수평자세는 모재를 수평면과 90도 및 45도 이상 놓고, 용접선이 수평이 되게 용접하는 자세이며, 위보기자세는 모재를 눈 위에  놓으며, 용접선 아래에서 용접봉을 위로 향하여 하는 용접자세입니다.

아래보기, 수직, 수평, 위보기자세의 2가지 이상 자세 4가지 전부를 응용하는 자세 전 자세(all position : AP)    아래보기, 수직, 수평, 위보기자세의 2가지 이상 자세    4가지 전부를 응용하는 자세 이번 장에서는 용접의 전자세에 대하여 설명하겠습니다. 전자세 용접은  아래보기, 수직, 수평, 위보기자세 등  두 가지 이상을 조합하여 용접하거나, 4가지 전부로 응용하는 자세입니다.

6. 전기 기초 전기의 본질 에보나이트봉을 잘 건조된 모직물에 마찰시킬 때 발생한 흡인력 1-2-7 전기의 본질, 도체와 절연체 전기의 본질    에보나이트봉을 잘 건조된 모직물에 마찰시킬 때 발생한 흡인력   전기의 종류 : 양전기(+)와 음전기(-) 직류 : 크기와 방향이 항상 일정한 전기 교류 : 시간에 따라 크기와 방향이 주기적으로 변하는 전기 도체 : 금속과 같이 전하가 통하기 쉬운 물질 부도체(절연체) : 공기와 같이 전하가 통하기 힘든 물질 이번 장에서는 전기의 본질과 도체 및 절연체에 대하여 설명하겠습니다. 전기는 일반적으로 어떤 물체가 다른 것과 서로 마찰하면 전기가 발생하는데, 여기에 발생된 전기의 종류에는 양전기와 음전기가  있습니다. 크기와 방향이 항상 일정한 전기를 직류라 하고, 시간에 따라 크기와 방향이 주기적으로 변하는 전기를 교류라 하며, 금속과 같이 전하가 잘 통하기 쉬운 물질을 도체라 하고, 공기와 같이 전하가 통하기 힘든 물질을 부도체라 합니다. 직류 교류

1) 직류와 교류의 이해 * 직류(DC) 물 피스톤 물 공급 물 유출 직류란 : 이 피스톤 출구를 통해 나오는 물의 압력이나 량이 일정하듯 직류는 일정한 압력(전압)과 일정한 량(전류)이 일정한 방향으로 흐르는 전기 * 교류(AC) 물 공급 피스톤 물 유출 교류란 : 이 피스톤이 양쪽으로 왕복운동할 때 물이 주기적으로 나가는 것과 같이 시간과 주기가 바뀌며 흐르는 전기

2) 전압과 전류의 이해 * 전압(V) 전압이란 : 전기장(電氣場)이나 도체 내에 있는 두 점 사이의 전위(電位)의 차. 단위는 볼트(volt). [약호는 V] 전위차(電位差). 전압 측정 : 전기가 흐르는 두선에 측정기의 코드 선을 연결하여 측정 수위(전기 : 전위차) 수량 (전기 : 전류) 전류란 : 전하(電荷)가 이동하는 현상. 도체 내의 전위가 높은 곳에서 낮은 곳으로 흐르며, 양전기가 흐르는 방향을 그 방향으로 함. 전류 측정 : 전기가 흐르는 하나의 선에 측정기의 코드 선을 연결하여 측정 * 전류(A) 수압(전기 : 전압) 수량 측정 = 높이 × 관경 전력 측정 = 전압 × 전류

7. 피복아크 용접의 원리 철사에 피복제를 바른 용접봉과 모재 사이를 통전시키면 두 재료 사이에 아크가 발생하여 높은 온도(약 3500-5000℃)의 열이 발생하며 이 열에 의하여 모재와 용접봉이 녹아서 두 금속 사이를 접합하게 하며, 피복제가 타면서 아크 안정과 적당한 화학반응에 의해 용융금속을 정련하 환원가스에 의해 용접부를 보호하며 슬랙이 형성되어 용접부의 급랭을 방지하여 양호한 용착금속을 형성하게 함

용 적 : arc열에 의하여 용접봉이 녹아 물방울처럼 떨어지는 것 용착금속 : 용접봉이 용융지에 녹아 들어가 응고된 금속 용  입 : 모재가 녹은 깊이 이번 장에서는 피복금속 아크 용접부의 용어에 대하여 설명하겠습니다. 용적이란 아크열에 의하여 용접봉이 녹아 물방울처럼 떨어지는 것이고,  용착금속은 용접봉이 용융지에 녹아 들어가 응고된 금속을 말하며, 용융지는 용접할 때 아크열에 의하여 용융된 모재 부분을 말합니다. 또한 용입은 모재가 녹아 들어간 깊이를 말합니다.

8. 직류 및 교류 아크 용접기의 비교 비 교 항 목 직 류 용 접 기 교 류 용 접 기 아크의 안정성 비피복봉 사용 비 교 항 목 직 류 용 접 기 교 류 용 접 기 아크의 안정성 비피복봉 사용 극 성 변 화 자기쏠림 방지 무부하 전압 전격의 위험 구         조 유         지 고         장 역         률 소         음 가         격 우                        수 가                        능 가                        능 불           가           능 약 간 낮 음 (40 ~ 60V) 적                        음 복                        잡 약 간         어 려 움 회 전 기 에     많 음 매  우           양 호 회전기는 크고, 정류형은 조용 고                       가 약 간 떨 어 짐 불     가     능 불    가     능 가 능(거의 없음) 높 음 (70 ~ 80V) 많           음 간            단 쉬          움 적           음 불            량 조    용     함 저           렴 이번 장에서는 직류 및 교류 아크용접기의 비교에 대하여 설명하겠습니다. 직류 아크 용접기는 아크가 안정되고, 전격의 위험이 교류 아크용접기에 비하여 좋은 반면 아크쏠림이 발생하게 되고, 교류 아크용접기는 반대로 아크쏠림 현상은 없으나 아크가 불안정하고 전격 위험이 있으며, 다른 비교 사항은 표와 같습니다.

9. 용접기의 극성 비교 극성(polarity) : 용접봉과 모재로 이루어지는 아크용접의 전극에 관련된 성질                  전극에 관련된 성질   직류 아크 용접 (DC arc welding)   교류 아크 용접 (AC arc welding) 9. 용접기의 극성 비교 극성선택    전극, 보호가스, 용제의 성분, 모재의 재질과 모양, 두께 등 이번 장에서는 직류요접의 극성에 대하여 설명하겠습니다. 극성이란 용접봉과 모재로 이루어지는 아크용접의 전극에 관련된 성질을 말하며, 직류 아크용접과 교류 아크용접이 있습니다. 극성선택에 있어서는 전극, 보호가스, 용제의 성분, 모재의 재질과 모양, 두께 등에 의하여 하고, 직류 아크용접의 양극 발생하는 열은 약 60내지 75프로(%)이고, 음극에서 발생하는 열은 약 25 내지 40프로(%)입니다. 그리고 교류 아크 용접은 두 전극에서 거의 같습니다. 온도 분포    직류 아크 용접       양극 : 발생열의 60~75%   음극 : 발생열의 25~40%   교류 아크 용접 : 두 극에서 거의 같음.

(straight polarity, DCSP) (reverse polarity, DCRP) 정극성 (straight polarity, DCSP) 역극성 (reverse polarity, DCRP) 이번 장에서는 직류 정극성과 역극성에 대하여 설명하겠습니다. 직류 정극성은 화면의 그림과 같이 용접기를 음극(-)에 모재를 양극(+)극에 연결하는 극성이고, 디시에쓰피(DCSP)라고 표시하며, 직류 역극성은 용접기를 양극(+)에 모재를 음극(-)극에 연결하는 극성으로 디시알피(DCRP)라고 표시합니다.

1) 극성에 따른 특징 비교 모재의 용입이 깊음 용접봉이 늦게 녹음 비드 폭이 좁음 일반적으로 많이 사용 직류정극성 (DCSP) 특징 용접부 극성 모재의 용입이 얕음 용접봉이 빠르게 녹음 비드 폭이 넓음 박판,주강,고탄소강,합금강, 비철 금속 등에 사용 직류역극성 (DCRP) 이번 장에서는 직류 정극성과 역극성의 비교에 대하여 설명하겠습니다. 직류 정극성은 용접봉의 용융 속도가 늦고, 모재의 용입이 깊으며, 모재의 용융 속도가 빠르고, 비드 폭이 좁으며, 후판 등 일반적으로 이용합니다. 이에 반하여 직류 역극성은 용접봉의 용융 속도가 빠르며, 모재의 용입이 얕고. 모재의 용융 속도가 느리며, 비드 폭이 넓고, 박판, 주철, 고탄소강, 합금강, 비철금속 등의 용접에 이용됩니다.

10. 용접용 케이블 용접용 케이블 규격 1차 케이블(리드용 케이블) : 전원에서 용접기까지 연결하는 케이블 1차 케이블(리드용 케이블) : 전원에서 용접기까지 연결하는 케이블 2차 케이블(홀더용 케이블)   용접기와 홀더(접지 클램프) 사이의 케이블   유연성이 많도록 지름이 0.2~0.5㎜의 가는 구리선을 수백 내지    수천 선을 꼬아서 튼튼한 종이로 감고 그 위에 고무를 피복한 것 60 50 38 2차 케이블단면적[㎟] 14 8 5.5 1차 케이블지름[㎜] 400 300 200 모양 용접기용량(A) 용접용 케이블 규격 이번 장에서는 용접 케이블에 대하여 설명하겠습니다. 용접용 케이블은 전원에서 용접기까지 연결하는 1차 케이블이 있고, 용접기와 홀더 또는 접지 클램프 사이에 연결하는 2차 케이블이 있습니다. 2차 케이블이 굵은 이유는 대전류가 필요하기 때문이고, 지름이 0.2 내지 0.5미리미터(mm)의 가는 구리선을 수백 내지 수천선을 꼬아서 튼튼한 종이로 감고 그 위에 고무 피복한 것입니다. 1차 케이블과 2차 케이블의 규격은 화면의 표와 같습니다.

11. 용접기의 종류 직류 아크 용접기(DC arc welding machine) 안정된 아크가 필요한 박판, 경금속,    안정된 아크가 필요한 박판, 경금속, 스테인리스강 용접, * 포타블 용접기가 가정용으로 많이 쓰임 전동 발전형(MG형)   3상 유도 전동기로 용접용 직류 발전기구동   거의 사용하지 않음 엔진 구동형(EG형)   가솔린, 듸젤엔진 등으로 용접용 직류 발전기 구동   전원 설비없는 곳이나 이동 공사에 이용   DC 전원이나 AC 110V, 220V 전력 얻음 엔진 구동형 DC 용접기 이번 장에서는 발전기형 직류용접기에 대하여 설명하겠습니다. 직류 아크용접기는 아크가 안정되기 때문에 안정된 아크를 필요로 하는 박판, 경금속, 스테인레스강 등의 용접에 이용됩니다.  발전기형 직류 아크용접기 중 전동 발전형은 삼(3)상 유도 전동기로 용접용 직류 발전기를 구동하는 것으로 지금은 거의 사용하지 않으며, 엔진 구동형은 가솔린, 프로판, 듸젤 등으로 용접용 직류 발전기를 구동하는 것으로 전원 설비가 없는 곳이나 이동 공사에 이용되고, 직류전원이나 교류 백십볼트(110V)나 이백이십볼트(220V)의 전력을 얻어 쓸 수 있습니다.

1) 가동철심형 교류용접기 원리 : 교류 변압기의 원리이며, 가동철심의 이동으로 누설자속을 가감하여 전류의 크기를 조정 장점 : 연속 전류를 세부적으로 조정 단점 : 누설 자속 경로로 아크가 불안정          가동부 마멸로 가동 철심이 진동 1차전류 / 2차전류 = E2 / E1 = n2 / n1 이번 장에서는 가동철심형 교류 아크 용접기에 대하여 설명하겠습니다. 가동철심형 교류 아크용접기는 보급형으로 철심의 이동으로 누설자속을 가감함으로 전류의 크기를 조정하여 용접전류를 선택하도록 되어 있습니다. 이 용접기는 연속적으로 전류를 세밀하게 조정할 수 있으나, 누설 자속으로 의하여 아크가 안정하지 못하고, 오래 사용하면 가동부 마멸로 가동 철심이 진동하여 용접전류가 불안합니다.

2) 가동철심형 교류용접기 원리 및 전류조정 가동철심형 용접기의 원리 가동철심의 위치와 전류 크기 이번 장에서도 계속하여 가동철심형 교류 아크 용접기에 대하여 설명하겠습니다. 가동철심형 용접기의 전류조정은 가동 철심의 위치에 따라 용접전류가 변화하는데, 가동철심이 밖으로 나오면 누설자속이 많이 흘러 용접전류가 크게 되고, 가동철심이 안으로 들어가면 용접전류은 점점 적어지므로, 이 용접기는 가동철심 이동에 따라 용접전류값을 조정할 수 있습니다.

탭 전환 등 전기적 접속부는 자주 샌드페이퍼 등으로 잘 닦을 것 용접케이블 등의 파손된 부분은 절연 테이프로 감을 것 3) 용접기 설치시 피해야할 장소 먼지가 매우 많은 곳 수증기 또는 습도가 높은 곳 옥외의 비바람이 치는 곳 진동 및 충격을 받는 곳 휘발성 기름이나 가스가 있는 곳 유해한 부식성 가스가 존재하는 곳 폭발성 가스가 존재하는 곳 주위 온도가 - 0℃ 이하인 곳 2차측 단자 한쪽과 용접기 케이스는 접지할 것   가동 부분, 냉각팬(fan)의 점검 및 주유   탭 전환 등 전기적 접속부는 자주 샌드페이퍼 등으로 잘 닦을 것   용접케이블 등의 파손된 부분은 절연 테이프로 감을 것 4) 용접기 관리 및 보수 이번 장에서는 용접기 설치시 피해야 할 장소에 대하여 설명하겠습니다. 용접기 설치시 먼지가 매우 많은 곳과 수증기 또는 습도가 높은 곳과 옥외의 비바람이 치는 곳과 진동 및 충격을 받는 곳과 휘발성 기름이나 가스가 있는 곳과 유해한 부식성 가스가 존재하는 곳과 폭발성 가스가 존재하는 곳과 주위 온도가  마이너스 영도씨(-0℃) 이하인 곳에는  설치를 피하여야 합니다.