[기계안전기술사] 문제풀이 2002년 66-1-7 탄산가스 용접 / 이산화탄소 아크 용접

문제
2002년도 기술사 제66회.     분야 : 안전관리                          자격종목  :  기계안전
제 1 교 시
※ 다음 13문제중 10문제를 선택하여 설명하십시오. (각10점)
7. 탄산가스 아크 용접을 설명하시오.

정답

1. 개요
이산화탄소 아크 용접(CO2 gas shield are welding) 은 불활성 가스 금속 아크 용접에 쓰이는 아르곤, 헬 륨과 같은 불활성 가스 대신에 값이 싼 이산화탄소(CO2)를 사용하여 경제적으로 강제를 자동 또는 반자동으로 용접하는 방법

이산화탄소는 용융 금속을 공기 중의 질소로부터 보호하게 되는데, 불활성 가스가 아니므로 아크와 같이 고온 상태에서는 CO와 O2로 분해되어 산화성 분위기의 생성으로 용착 금속을 산 화시키거나 기공 및 그 밖의 결함이 생기기 쉽다. 이를 방지하기 위해 Mn, Si 등의 탈산제를 많이 함유한 Mn-Si 와이어와 여기에 값싼 이산화탄소와 산소 등의 혼합 가스를 쓰는 CO-O2 아크 용접법이 개발되었다.

그 후 CO2-Ar, CO2- Ar-O2 등 여러 가지 혼합 가스가 이산화탄소 아크 용접에 사용되고
co2 가스아크 용접(CO2 gas arc wlding)은 불활성 가스 대신에 이산화탄소를 이용한 용극식 방법으로 아래 그림과 같이 와이어 송급롤러에 의해 송급되어 용접 와이어가 콘택트 팁(contack tip)을 통과할 때 용접전류가 와이어에 전도되며 와이어와 모재간에 아크를 발생시켜 용융접합합니다. 이때 아크 및 용융금속을 대기로부터 보호하기 위해서 토치 선단의 노즐(nozzle)을 통해 co2 가스를 흐르게 합니다.

2.  CO2 아크 용접의 장단점
장점
- 전류밀도가 대단히 높아 용입이 깊고 용접속도를 빠르게 할 수 있습니다.
- 용착금속의 기계적 성질 및 금속학적 성질이 좋으며,
  용착 금속에 포함된 수소량은 저수소계 피복 아크 용접봉의 경우보다 적습니다.
- 박판용접은 단락이행 용접법에 의해 가능하며, 전자세 용접도 가능합니다.
- 피복 아크 용접처럼 용접봉을 갈아 끼우는 시간이 필요 없으므로 아크 시간
  즉, 용접 작업시간을 길게 할 수 있습니다.
- 솔리드 와이어를 이용한 용접법에서도 용제를 사용할 필요가 없으므로
  용접부에 슬래그가 섞이지 않고, 용접후의 처리가 간단합니다.
- 가시 아크이므로 용융지의 상태를 보면서 용접할 수 있어
   용접진행의 양, 부 판단이 가능하고 시공이 편합니다.

단점
- 일반적인 CO2가스 아크용접에서는 바람의 영향을 크게 받으므로 풍속 2m/sec 이상이면 방풍 장치를 필요로 합니다.
- 비드 외관은 피복 아크용접이나 서브머지드 아크 용접에 비해 약간 거칩니다.
(복합와이어 방식을 채용하면 좋은 비드를 얻을수 있습니다)
- 적용 재질이 철 계통으로 한정 되어 있습니다.