2) 피복아아크용접봉
(1) 용접봉 선정 일반사항
용접봉의 선정기준은 모재의 재질, 제품의 모양, 용접자세 등 사용목적에 따라서
용접성(용접한 부분의 기계적 성질), 작업성(작업의 용이성), 경제성의 3 가지를 고려하여야 한다.
경제성이라고 하면 우선 값이 싼 용접봉으로만 생각하기 쉬우나 값보다는 용착효율과 작업능률 쪽이 더욱 중요하다.
(2) 연강용 피복아아크 용접봉
가. 일미나이트계 (KS E 4301)
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피복제 중에 약 30%정도 일미나이트(TiO2·FeO)라고 하는 광물을 함유한 중피복두께의 용접봉이며
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일본에서 개발되어 현재 가장 광범위하게 사용되고 있다
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슬래그는 유동성이 풍부하고 어느자세로나 양호한 작업성을 갖는다
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아아크는 약간강하고 용입은 깊으나 슬래그의 덮힘은 양호하고 비이드 파형이 잘고 미려하다
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저수소계 이외의 용접봉 중에서는 X선 성능, 내균열성이 가장 뛰어나다
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각종 저장용기 등의 중요구조물에 널리 사용되고 있다
나. 라임티탄계 (KS E 4303)
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피복제에 산화티탄(TiO2)을 약30%, 탄산석회(CaCO3)등의 염기성물질을 약2 0%함유한 용접봉이다
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내 기공성이 일미나이트계에 비교하여 약간 떨어지는 외에 거의 동등한 성질을 갖고있다
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특히 수직자세로 작업하기가 용이하다
다. 고셀룰로우스계 (KS E 4311)
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피복제에 20%이상의 유기물을 함유한 얇은 피복의 용접봉으로 이 유기물이 다량의 탄산가스를 발생하여 용접금속을 보호한다
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아아크가 강하고 용입이 깊으며 슬래그의 생성량이 극히 적다
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아래보기용접에는 비드와 파형이 거칠다는 결점을 지니고 있으나 수직 및 위보기용접에서 뛰어난 작업성을 나타낸다
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파이프용접 등에서 많이 사용하고 있다
라. 고산화티탄계 (KS E 4313)
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피복제에 35%정도의 산화티탄을 함유한 용접봉으로 주로 사용하기 쉽게 한곳에 중심을 둔 용접봉이다
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용입이 얕고 스패터도 적으며 미려한 광택이 있는 비드를 얻을수 있다
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슬래그 점성이 높다
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용접금속의 연성, 인성이 다른 용접봉과 비교하여 떨어지므로 중요구조 물에는 적합하지 않다
마. 저수소계 (KS E 4316)
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피복제에 유기물 기타의 수소원을 함유하지 않고 탄산석회 등의 염기성 탄산염을 주성분으로하고 형석, Fe-Si 등을 배합한 용접봉이다
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다른 용접봉은 피복제에 함유된 주원료에 따라 호칭되고 있으나 이 용접봉은 용접금속중의 수소량이 현저하게 적으므로 그 특징 그대로 호칭하고 있다.
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용접금속의 수소량이 4∼5cc/100g으로 낮아 절삭인성, 내균열성이 뛰어나다
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구속이 큰 중구조물, 고장력강, 중·고탄소강 등의 용접에 적합하다.
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아아크는 약간 불안정하고 비드가 볼록형으로 되는 경향이 있다.
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비드 시작점과 이음부에 기공이 발생되기 쉬우므로 용접조작시 백 스텝(Back Step)법 등에 의하여야 하며 습기의 영향이 다른것보다 크므로 필히 건조에 주의하여야 한다.
바. 철분 산화티탄계 (KS E 4324)
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고산화 티탄계 용접봉의 피복제중에 약50%의 철분을 함유시킨 두꺼운 피복제 용접봉이다. 따라서 고산화티탄계와 같이 아아크의 안정, 스패터의 소량, 비드외관의 미려 및 양호한 작업성 등이 그 특징이다.
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철분을 함유하고 있으므로 용착속도가 크고 작업능률도 우수하다.
사. 철분 저수소계 (KS E 4326)
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저수소계 용접봉의 피복제중에 30∼50%의 철분을 함유시킨 것으로 용착속도가 크고 작업능률이 우수하다.
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비드외관은 일반 저수소계용접과 같은 특유한 비드모양을 갖는다.
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용착금속의 기계적성질은 일반저수소계와 같이 대단히 우수하나 저온에서의 강인성은 약간 떨어진다.
아. 철분 산화철계 (KS E 4327)
자. 기타 특수계 (KS E 4340)
(3) 용접봉 호칭번호(KS D 7004)
- 용접봉의 KSD 기호는 E43△□와 같이 나타내는데 다음과 같은 의미를 갖는다.
(4) 피복제의 역할
가. 피복통의 생성
- 피복제는 용접중에 심선보다 늦게 녹아 피복통을 형성하여 그결과 아아크가 집중되어
열효율 향상으로 용입이 향상되며 위보기 및 각종자세의 용접을 용이하게 한다.
나. 급냉방지
- 슬래그를 만들어 용착금속의 급냉을 방지한다.
다. 탈산작용
- 용융금속중의 산소를 제거하여 용착금속의 기계적성질을 좋게한다.
라. 연소된 피복제의 아아크 분위기 생성
- 아아크 발생시 피복제가 연소하여 이 연소가스가 용융금속과 공기중의 산소, 질소 등의 접촉을 차단한다.
(산화철, 질화철 방지)
마. 필요한 원소공급
- 용융금속에 필요한 원소를 공급하여 기계적 성질을 좋게한다.
바. 아아크
- 안정 연소가스의 이온화에 의하여 전류가 끊어졌을 때도 계속 아아크를 발생시키므로 안정된 아아크를 얻게 한다.
사. 절연작용
- 좁은틈에서 작업시 절연작용을 한다.
아. 용착금속의 유동성
- 붕사, 산화티탄 등을 사용하여 용착금속의 유동성을 좋게한다.
자. 정련작용
- 불순물과 친화력이 강한 재료를 사용하여 용착금속을 정련한다.