아크용접 arc welding 용접법의 하나로서 금속과 금속을 접합하는 데 아크 방전을 이용하는 방법. 아크용접에는 탄소전극을 사용하는 탄소아크용접과 금속전극을 사용하는 금속아크용접의 두 종류가 있다. 탄소아크용접(미소모전극식)은 용접모재와 탄소전극 사이에 아크를 발생시켜.

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1 아크용접 arc welding 용접법의 하나로서 금속과 금속을 접합하는 데 아크 방전을 이용하는 방법. 아크용접에는 탄소전극을 사용하는 탄소아크용접과 금속전극을 사용하는 금속아크용접의 두 종류가 있다. 탄소아크용접(미소모전극식)은 용접모재와 탄소전극 사이에 아크를 발생시켜 그 속에 넣은 용접봉이 녹아 용접 부분을 채우게 되는데 아크를 이동해 나감에 따라 채운 것이 굳어져서 용접이 된다. 금속아크용접(소모전극식)은 용접모재와 같은 종류의 금속으로 만든 전극사이에 아크를 발생시켜 전극 그 자체를 녹여서 접합 부분을 채워 모재를 접합하는 방법이다. 보통 용접봉에는 플럭스를 칠한 피복 아크용접봉이 사용된다. 플럭스는 용융산화물(슬래그)을 표면에 떠오르게 하여, 녹은 금속을 보호하는 구실을 한다. 플럭스의 재료는 셀룰로스계 · 산화티탄계 등 종류가 많다. 근래에는 고주파전류를 사용한 고주파 아크용접기가 많이 사용되고 있다. 그 이유로서는 아크의 발생 · 유지가 수월하고 소비전력이 적게 들며, 작거나 얇은 판의 용접에 편리하기 때문이다. 아크용접을 할 때의 온도는 5,000~6,000˚C의 고온에 달하며, 또 강한 자외선이 방출되므로 작업자는 눈이나 몸을 보호하기 위해 헬멧 · 에이프런 · 장갑 등을 착용해야 한다. 전원에 따라 교류아크용접, 직류아크용접, 자동화의 정도에 따라서 수동용접, 반자동아크용접, 자동아크용접으로 나누기도 한다. 대표적인 것들을 설명하면, 1) 피복아크용접(arc welding with covered electrode) : 심선에 피복을 입힌 아크 용접용 전극(용접봉)을 쓰는 용접으로 널리 쓰이는 용접법. 용접봉은 심선이 먼저 용융하고, 피복제가 늦게 녹아서 이것에 의해 보호통을 형성하고, 바깥쪽에 주변가스(실드가스)가 생겨 대기중의 아크와 용융 풀(molten pool)을 보호한다. 피복제가 먼저 녹거나 떨어지는 것은 용접봉의 제조품질이나 현장에서의 관리가 나빠졌다고 생각할 수 있다. 저수소계의 용접봉은 용접금속의 품질 향상의 관점에서 널리 사용되고 있는데, 아크 길이(용융풀의 봉 선단의 길이)가 길면 그 효과가 상실되어, 외부에서 아크광이 격하게 보이는 것 같으며 품질보증이 되지 않고 실드가 흩어진다. 피복 아크용접의 품질은 숙련 차이가 크기 때문에, 품질관리나 숙련성 관리에 중점을 두는 것이 필요하고, 숙련성 평가가 필요하다. 전원은 싸고 견고한 이유에서 교류전원이 쓰여지지만, 최근에는 기능공의 다기능화와 숙련을 필요로 하지 않는 점에서 직류전원이 보급되었다.

2 아크용접 arc welding 2) 활성가스아크용접(MAG ; metal active gas arc welding) : 탄산가스아크용접. 탄산가스의 주변대기 속에서 실시하는 자동 또는 반자동의 아크용접으로 플럭스 주입 와이어(와이어가 관상으로 되어 있어서 그 속에 아크의 산정, 탈산 등을 위한 플럭스가 충전되어 있다)가 사용되는 경우와 솔리드와이어(단면 동질의 와이어)가 사용되는 경우가 있다. 탄산가스 외에 산소 혹은 아르곤을 가한 혼합 가스로 사용된다. 탄산가스는 고온의 아크로 인하여 일산화탄소와 산소로 변화하고 이 산소 때문에 다소 산화성을 나타낸다. 비활성가스 아크용접에 비하여 경제성이 좋고 특히 연강이나 저 합금강의 용접에 적합하다. 3) 비활성가스아크용접(MIG ; metal inert gas arc welding) : 용접재료를 소모성으로 전극와이어로 사용하고, 용융속도에 알맞게 송급(아크 길이를 일정하게 하는 자기제어작용)하여, 모재료와 전극와이어와의 사이에 아크를 발생시켜 용접하는 방법. 이 방법을 최근에는 GMAW(gas metal arc welding)이라고도 한다. 주변가스(실드)에는 비활성기계(inert gas)가 사용된다. 전극 와이어에는 솔리드형과 플럭스를 포함한 FCW(flux cored wire)가 있고, 후자쪽이 비트를 원활히 할 수 있다(플럭스 효과). 한편 펄스MIG용접(PM 용접, pulse MIG welding)이 있다. MIG용접은 용입이 깊은 것은 고품질의 용접이 되지만, 박판재료의 용접은 녹아버릴 위험성이 있다. 그것을 해결하는 것이 PM용접으로, 트랜지스터제어의 회로에 의해서, 용접전류에 펄스전류를 순간적으로 중첩하여 강제로 용융 방울을 변화시켜, 저전류 · 저열로 용접을 행하는 것이다. 4) 텅스텐비활성가스아크용접(TIG ; tungsten inert gas arc welding) : 비활성가스 아크용접의 하나. 텅스텐을 전극으로서 모재료와의 사이에 아크를 발생시켜 노즐로부터 비활성 가스를 흘려 용접부의 산화, 질화를 막으면서 용접하는 방법. 용접금속을 보충하기 위해서 땜 금속봉(용가봉)을 사용하는 경우가 많다. 전극이 거의 소모되지 않는다. 최근에는 GTAW(gas tungsten arc welding)이라고도 부른다. 초기에는 비활성 가스로서 헬륨을 사용하였으므로 헬리아크용접, 아르곤을 사용하는 경우는 아르곤아크용접이라고도 하였다. 비활성 가스는 주기율표에서 0 족에 속하는 원소로 헬륨, 아르곤 등이 있으며 고온이 되어도 다른 원소와는 전혀 반응하지 않는 것이 특징이다. 스테인리스 철강, 내열합금, 동합금, 알미늄합금 등이 용접에 이용된다.

3 아크용접 arc welding 5) 잠수아크용접(submerged arc welding) : 서브머즈드용접. 정련작용을 하는 입자 모양의 유리질 풀럭스로 용접 부분을 하는 입자 모양의 유리질 플럭스로 용접 부분을 두껩게 덮고, 그 속에서 용접봉이 용접선상을 따라 나아가 용접되는 재료와의 사이에 큰 전류의 아크를 발생시켜 용접하는 고속도의 자동용접법. 이 방법은 유니온 카바이드사가 발명한 것으로, Union Melt라는 상품명으로도 불리고 있다. 아크는 플럭스에서 일어나기 때문에 빛은 밖으로 새어 나오지 않는다. 용접재료는 연강 · 합금강 · 비철금속 등이다. 사용하는 용접재료의 용접에 의해, 솔리드와이어법, 플럭스코어와이어법(FCW법), 밴드법이 있다. 고전류를 사용하기 때문에 효율이 좋다. 설비관리용어사전(김국, 박상돈)