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가스메탈 매립아크용접공정을 이용한 겹치기 용입이음부의 제작

전문가 제언: ○ 최근 금속 박판재를 사용하여 제품의 경량화와 고성능화가 추구되면서 박판 이음부의 접합성능을 확보하기 위한 용접기술개발이 활발히 진행되고 있다. 금속 박판재의 겹치기 이음부는 맞대기 이음부에 비해 용접부의 단면적이 작아 용접강도가 떨어지는 경향을 보이므로 용접아크의 길이를 짧게 유지하여 아크력에 의해 밀려들어간 용융지의 중심부까지 용접와이어가 돌입한 상태에서 깊은 용입이 만들어지는 매립아크용접법은 효과적이다.

○ Stol의 특허에서 매립아크 용접법은 GMAW 공정을 기본으로 하고 있다. 그런데 GMAW 용접부에는 일반적으로 언더컷, 기공, 용융불량, 오버랩, 스패터, 불완전 용입 등과 같은 용접문제들이 많이 발생한다.

○ 특히 용접 가공은 소재 전체에서 극히 일부분에 지나지 않는 국소 부위에 다량의 열량을 집중적으로 급속하게 공급하고 뒤이어 급랭의 과정이 뒤따르게 되어 야금학적, 역학적, 품질적인 측면에서 제일 취약한 곳으로 된다. 따라서 새로운 GMAW 매립아크 용접공정법을 개발할 때는 이러한 문제점들의 발생을 방지하기 위한 용접시공기술을 종합적으로 도출하는 것이 필요하다.

○ 알루미늄 합금 박판재의 용접 시 발생하는 용락, 루트 간격의 브리징, 그리고 변형 등을 방지하기 위하여 아크 안정성이 뛰어나며, 3D 레이저센서와 루트 간격의 실시간 제어에 의한 로봇 용접성능이 우수한 AC 펄스 GMAW 기술이 개발되어 있다.

○ 이 기술을 가스메탈 매립아크용접공정에 적용하기 위해서는 아크 안정성의 향상, 비드 형태의 조절, 에너지의 절약, 박판재의 용접 생산성이 높음 등과 같은 장점을 발휘할 수 있도록 전극 극성의 전류치, 지속시간, 입열량 등을 설정하는 것이 필요하다.

저자: Williams, Kyle
자료유형: 특허정보