특수 용접(서브머지드·플러그 등)

핵심 정리

특수 용접은 일반적인 피복 아크 용접으로 다루기 어려운 재료나 구조를 위해 열원, 보호 방식, 접합 형태를 달리한 용접법을 묶어 부르는 말이다. 이 단원의 대상은 서브머지드 아크 용접, TIG 용접, 플러그 용접, 테르밋 용접, 마찰교반용접, 전자빔 용접이다. 각 방식을 가르는 기준은 세 가지다. 아크나 열을 어디에서 어떻게 만드는지, 용접부를 무엇으로 보호하는지, 어떤 모양으로 접합하는지를 확인하면 선지의 방식을 특정할 수 있다.

아크 계열의 대표적인 두 방식은 TIG 용접과 서브머지드 아크 용접이다. TIG 용접은 비소모성 텅스텐 전극을 쓰는 아크 용접이다. 이와 달리 서브머지드 아크 용접은 용제로 덮인 용접부 속에서 아크를 발생시키는 용접법이다. 두 방식 모두 아크를 대기로부터 떼어 놓는다는 점은 같지만, 보호를 맡는 물질이 TIG에서는 가스이고 서브머지드에서는 용제라는 점이 다르다. 보호 수단이 가스인지 용제인지가 두 방식을 가르는 가장 확실한 기준이다.

서브머지드 아크 용접은 큰 구조물을 위한 용접이라는 점에서 의의가 있다. 설비가 대형화되는 대신 능률과 품질이 높아 배, 건물 철골, 파이프라인, 압력용기처럼 재질 요구가 큰 대형 구조물의 용접에 사용된다. 반면 용접 중에는 용접부 상태를 볼 수 없고 자세가 아래보기로 제한된다는 한계가 있다. 이 한계가 서브머지드 아크 용접의 적용 범위를 정하는 조건이다.

플러그 용접, 테르밋 용접, 마찰교반용접, 전자빔 용접은 열원이나 접합 형태가 서로 달라 한 가지 기준으로 묶이지 않는다. 이 네 방식은 아래 쟁점에서 각각 정의를 따로 확인해야 한다.

선지를 풀 때는 세 축을 순서대로 확인한다. 먼저 아크 계열인지 열원이 다른지를 보고, 다음으로 보호 수단이 가스인지 용제인지 본다. 마지막으로 접합 형태가 맞는지 확인하면 대부분의 선지가 가려진다. 열원·보호·접합 형태 순서로 외운다.

자세히

TIG 용접의 전극과 아크

불활성 가스 중에서 텅스텐 전극과 모재 사이에 아크를 발생시켜 용접하는 방법은 TIG 용접이다. 이때 텅스텐 전극은 아크를 만드는 역할만 하고 용접 금속이 되지 않으므로, 용접에 필요한 충전재는 용접 풀의 선단에 따로 넣는다. 충전재로드는 가스 실드 내부에 유지해야 용접 표면의 산화와 오염을 막을 수 있다. 전극과 작업물 사이의 접촉을 막고 아크 길이를 짧게 유지하는 것도 중요하다. 따라서 TIG 용접을 다른 아크 용접과 구별할 때는 전극이 비소모성인지, 충전재를 따로 넣는지, 보호 가스를 쓰는지를 함께 확인해야 한다.