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1. 용접봉 종류 및 용도
용접봉의 종류는 용접방법에 따라 여러가지로 나눌 수 있으나
현장에서 흔히 쓰이는 GTAW용 용접봉과 SMAW 용접봉에 한하여 기술하기로 함
(1) SMAW (Shield Metal Arc Welding)용 용접봉
가. SMAW 용접법
- SMAW 용접법이란 STICK 혹은 PLAIN ARC WELDING 이라고 불리며 이 방법은
피복된 금속전극과 피용접체 사이에 전기 ARC를 발생시켜 유착을 얻는 방법이다.
전기적 Arc에 의해 발생된 열은 모재를 녹이고 이것은 녹아 들어간 피복 전극 성분들과 섞이게 됨
전원에서 공급되는 Arc 에너지는 직류 혹은 교류로 공급되며, 금속전극은 이 전류를 전달하여 Arc를 형성하고,대기로부터 Arc를 차단시켜 주는 GAS를 발생시켜 주며 또한 용접 비드를 형성하는 Metal을 공급해주는 작용을 함
Arc가 전극을 통해 형성되면 강렬한 열을 발생시켜 전극의 끝부분을 녹이고, 녹아 떨어지는 Metal Drop들이
Arc기류속으로 떨어져 모재위에 쌓이게 되면 이 쌓인 금속들은 냉각시 대기오염 방지역할을 하는 슬래그로써
비드 위에 형성한다.
나. SMAW 용접봉
- SMAW용접에 쓰이는 피복용접봉은 금속심선의 주위에 피복제를 발라서 건조한 것이며, 그 끝은 Holder로 잡아서
전류를 흐르게 하기 위해 core를 약 2.5mm만큼 노출시키고 있으며, 반대쪽 끝은 ㅇ아크 발생을 용이하게 하기 위해
일부분의 core를 노출하고 있다.
1) Core(심선)
- 심선은 용접금속의 터짐을 방지하기 위해 극히 저탄소강이고 유황이나 인과 같은 불순물 함량을 극히 최소치로 제한
- 규소의 양을 적게한 Rimmed 강으로 만들어서 용융금속의 이행을 촉진
2) 피복제
일반적인 아아크 용접봉의 피복제의 작용은 다음과 같다
- 중성 또는 환원성의 분위기를 만들어 대기중의 산소나 질소의 침입을 방지하고 용융금속을 보호함
- 아아크를 안정하게 함
- 용융점이 낮은, 적당한 점성이 가벼운 슬래그를 만들어 냄
- 용접금속의 탈산정련 작용을 함
- 용접금속에 적당한 합금원소의 첨가를 함
- 용융방울을 미세화하여 용착효율을 높게 함
- 용접금속의 응고와 냉각속도를 완만하게 함
- 위보기 등과 같은 용접자세의 용접을 용이하게 함
3) 용접봉의 분류
- 용접봉의 분류는 AWS에 규정된 것이 대부분의 산업현장에서 사용되고 있으며 ASME CODE 또한 이를 채택
4) 용접봉의 선택
- 용접봉의 선택은 ASME CODE SEC Ⅱ PART C에 있는 각 재질별 용접봉 분류에 따른 용접봉 특성 및
Guide에 따른 용접봉 특성 및 Guide에 따라 행할 수도 있으나 이는 번거롭고 시간이 소요될 뿐만 아니라,
Code가 용접작업을 Guarantee 하는것은 아니므로 가장 확실한 방법은 WPS/PQR이 확보된 작업인 경우
반드시 이에 따르는 것이 원칙이며, 만일 이것이 확보되지 않은경우, 용접봉의 선택은 SK Standard Spec 및
각종 Detail Engineering 사의 Spec에 있는 모재의 재질에 따른 용접봉 선정 Table을 통해 선택하는 것이 차선
용접봉의 선정을 위해서는 AWS/ASME Code 상의 용접봉 표기 방법에 대한 이해가 필요함
AWS Spec.의 용접봉 표기법은 다음과 같음