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아크와이어를 이용한 가스텅스텐 아크용접법

전문가 제언: ○ 가스텅스텐 아크용접은 아크가 안정적이고 용접부 품질이 우수하기 때문에 고급 재료 및 각종 배관의 초층 용접에 주로 사용되고 있으며, 용접기 인버터의 중량이 가볍기 때문에 휴대성이 양호하여 현장 용접시 필요한 위치와 가까운 곳에 용접기를 위치시킬 수 있는 융통성을 갖는다. 그러나 가스메탈 아크용접에 비해 용착속도가 낮기 때문에 고온와이어 공급식, TIGA 등의 기술을 개발하여 깊은 용입과 높은 용접속도의 효과를 얻고 있다.

○ 텅스텐 전극보다 높은 전위를 갖는 와이어를 아크속으로 삽입하여 와이어와 텅스텐 전극 팁 사이에서 발생하는 2차 아크(side arc)를 이용하는 아크와이어(arcing?wire) 공급식 가스텅스텐 아크용접은 와이어의 용융이 빠르게 진행되는 장점을 보인다. 그러나 노즐을 통해 공급되는 불활성 보호가스가 2차 아크의 영향을 받아 정상적으로 흐르지 못하고 난류(turbulent flow)를 일으키면 용접부를 보호하는 차폐기능이 떨어지고 용착금속에 기공을 포함한 용접결함이 발생한다. 따라서 이를 방지할 수 있는 기술적인 뒷받침을 마련하는 것이 중요하다.

○ 가스텅스텐 아크용접의 효율을 확보하기 위한 방법의 하나인 용접공정 자동화(automatic TIG welding) 시스템의 경우 아크의 발생을 위해 용접토치의 내부에 양극링(anodic ring)을 설치하고 텅스텐 전극과 파일럿 아크를 일으키는 회로(pilot arc start circuit)를 채택하고 있다. 양극링을 갖춘 자동화시스템에 아크와이어 공급식을 복합적으로 활용하는 하이브리드 가스텅스텐 아크용접의 실용화 단계에서는 용접중에 2차 아크에 의한 양극링의 과열이 발생하지 않는 기술의 개발이 필요하다.

○ 본고에서 제시한 아크와이어 공급식에 관한 기술은 가스텅스텐 아크용접공정의 고능률화를 추진하는데 많은 정보를 제공하고 매우 유익한 자료로 활용할 수 있을 것으로 전망한다. 특히 국내 중화학 설비의 수출을 촉진하고 해외 선진국과의 경쟁력을 확보하고 기술의 자립화를 이룰 수 있도록 아크와이어 공급식 가스텅스텐 아크용접시스템을 포함한 첨단용접 기술에 대한 연구 개발에 주력해야 할 것이다.

저자: J. S. Chen
자료유형: 학술정보