피복아크용접 피복 금속 아크 용접

[회장]

피복 금속 아크 용접



1.용접의 원리를 설명하시오.

*금속과 금속을 서로 충분히 접근시키면 이들 사이에는 뉴턴의 만유인력의 법칙에 따라 금속원자간의 인력이 작용하여 서로 결합하게 된다. 원자들은 보통 1cm의 1억분의 1정도(1Å) 접근시켰을 때 원자가 결합한다. 이와 같은 결합을 용접이라 한다.



2.용접과 납땜을 구분 설명하라.

*용접: 모재의 접합부를 국부적으로 가열 용융시켜 용착금속을 첨가하여 융합시키는 방법

 납접: 모재를 용융시키지 않고 별도로 용융금속(예: 납-Pb)을 접합부에 넣어 용융 접합시         키는 방법이다.



3.압접의 종류를 나열하시오.

*가압테르밋용접, 초음파용접, 마찰용접, 유도가열용접, 냉간압접, 단접, 저항용접



4.단접의 이음방법 종류를 쓰시오.

*①맞대기 단접 ②겹치기 단접 ③맞물기 단접



5.용접법의 종류에서 아크 용접의 종류?

*소모전극: ①피복 아크 용접 ②서브머지드 아크 용접 ③스텃 용접 

          ④CO2용접 ⑤불활성가스 금속 아크 용접

*비소모 전극: ①탄소봉 ②원자수소 용접 ③불활성가스 텅스텐 아크 용접



6.용접의 일반적인 이점 4가지만 쓰시오.

(용접이 리벳,주조,단조,기계절삭에 관해 우수한 점을 3가지만 쓰시오.)

*①자재가 절약된다.

 ②작업공수가 절감된다. 

 ③제품의 성능과 수명이 향상된다.

 ④기밀,수밀,유밀성이 우수하다.

 ⑤이음효율이 좋아 신뢰도가 높다.

 ⑥용접준비 및 용접작업이 비교적 간단하고 작업의 자동화가 쉬우며 판의 두께에는 크게      제한을 받지 않는다.

 ⑦이음구조가 간단하고 이음 작업의 소음이 없다.

 ⑧목형,주물이 필요없어 생산비 절감

 ⑨복잡한 형상제품 제작도 용이

 ⑩대형의 단조기계나 다이가 필요없다.

 ⑪보수와 수리가 용이하다.

*가.리벳에 비한 장점

    1)구조가 간단하다. 2)재료가 절감된다. 3)공정수가 절감된다. 4)제작비가 저하된다.

    5)기밀,수밀,유밀이 우수하다. 6)자동화 용접을 할 수 있다. 7)이음효율이 높다.



*나.주조에 비한 장점

    1)이음강도가 높다. 2)중량이 경감된다. 3)목형이나 주형이 불필요하다. 

    4)이종금속의 접합이 가능하다. 5)복잡한 형상의 제품도 제작이 용이하다. 

    6)공정수가 절감된다. 7)보수가 쉽다.

*다.단조에 비한 장점

    1)시설비가 적게 든다. 2)공수의 절감 3)판두께의 제한이 없다. 

    4)이종금속의 접합이 가능하다. 5)중량의 경감 

    6)복잡한 형상의 제품도 조립이 용이하다. 

    7)단조균열이 생기지 않으므로 기밀성 우수 8)형단조기계나 다이가 필요없다.



7.용접의 단점 4가지만 쓰시오.

*1)급열,급냉에 의한 수축,변형 및 잔류응력이 발생한다.

 2)모재의 재질이 변질되기 쉽고 변형된다.

 3)응력이 집중되기 쉽고 노치부 등에서 균열이 발생하기 쉽다.

 4)용접사의 기능에 의해 용접부의 강도가 좌우된다.

 5)용접부의 품질검사가 곤란하다. 

 6)저온취성 파괴가 발생된다.



8.용접금속의 이행형식 3가지를 기술하라.(용착현상의 종류를 들고 설명하시오.)

*1)단락형-봉과 모재사이의 용융금속이 기계적으로 접융단락하여 

          표면장력의 도움으로 이행하는 것.

: 주기적으로(초당 약 70회이상) 발생되는 와이어와 모재의 단락에 의해 큰용적의 용융금속   이 이행되며(표면장력의 작용) 평균전류 및 입력에너지가 작아 전자세 용접이 가능하며     주로 맨용접봉,저수소계 용접봉을 사용할 때 많이 볼 수 있으며,박판용접에 적합하다.

 2)용적이행(글로뷸러형=핀치효과형)

: 원주상에 흐르는 전류 소자간의 흡입력이 작용하여 원기둥이 가늘어지면서 용융방울이 모   재로 이행하는 형식으로 비교적 큰 용적이 단락되지 않고 이행하며 전류의 흡입력에 의해   봉끝의 금속이 떨어져 나간다. 박판용접,저수소계,CO2,서브머지드,MIG용접시 직류역그성에   서 전류밀도가 낮을 때 나타난다.(200A이하)

 3)분무형(스프레이형)

: 가스폭발의 힘과 아크힘에 의해 용접봉끝의 용융금속이 아주 미세한 입자로 되어 빠른 속   도로 용접부에 이행하는 형식으로 스패터가 거의 없고 비드외관이 아름다우며 용입이 깊    다. 일미나이트계,고셀룰로스계를 비롯하여 MIG용접에서는 Ar80%이상일 때만 일어난      다.(200A이상)



9.전기 아크 용접시 펀치효과란 무엇인가?

*원주상에 흐르는 전류소자간의 흡입력이 작용하여 원기둥이 가늘어지면서 단면적을 감소   시키는 효과



10.용접금속 이행형태에 영향을 주는 3가지 요인?

*전류,전압,보호가스

11.용접봉의 용융속도에 영향을 주는 요소는?

*용접봉의 용융속도는 단위시간당 소비되는 용접봉의 길이 또는 무게이며 영향을 주는 요   소는 "아크전류","용접봉쪽의 전압강하"이며 아크 전압과는 관계가 없다. 

 용융속도 = 아크전류×용접봉쪽의 전압강하



12.용융속도를 좌우하는 것은?(용접봉에 용융속도와 관계가 있는 것은 어느 것인가?)

*용접전류,전류밀도(용융속도 = 용융전류×용접봉쪽 전압강하)



13.직류 arc 용접에서 모재에 (+),용접기 Holder에 (-)를 연결하여 모재의 용입은 깊고,용접    봉의 용융이 늦은 극성은?

*DCSP(직류정극성),모재가 잘 용해됨.



14.아크 쏠림에 대하여 설명하시오.

*용접중에 아크가 용접봉방향에서 한쪽으로 쏠리는 현상을 말하며 직류아크용접에서 비피복 아크 용접봉을 사용했을 때 특히 심하다. 용접전류에 의한 아크주위에 발생하는 자장이 용접봉에 대해서 비대칭으로 나타나는 현상을 말하며 자기쏠림이라고도 한다. 이것은 아크전류에 의한 자장에 원인이 있으므로 전류의 방향이 바뀌는 교류 용접에서는 발생하지 않는다.



15.아크쏠림이 생기면 어떤 현상이 일어나는가?

*아크가 불안정하다.

*용입불량 및 용착금속의 재질변화

*슬래그 섞임 및 기공등의 결함이 발생된다.



16.고장력강 재질의 대형 구조물을 용접할 때 아크쏠림(Arc blow)이 심하게 발생하였다. 그 방지대책을 3가지만 쓰시오.

*①교류 용접기를 사용할 것                     ②가접을 크게 할 것

 ③이미 용접이 끝난 용착부를 향하여 용접할 것  ④후퇴법을 사용할 것

 ⑤접지를 용접부에서 멀리할 것                 ⑥짧은 아크를 사용할 것

 ⑦엔드탭을 사용할 것                          ⑧전원을 2개 연결할 것



17.용접입열의 공식을 쓰시오.

* H =(Joule/Cm)  ∴ E:전압, I:전류, V:용접속도(Cm/min)



18.아크용접시 용접입열량을 비교하는 시험을 할 때,계측 장비를 2가지만 쓰시오.

* ①표면온도 측정용 열전쌍    ②측온 쵸크     ③표면 온도계



19.전력손실을 계산하라.

*전력손실 = (단자전압 - 용접본 전압)×전류



20.단자전압이 35V이고 호울더와 피용접물사이의 전압이 32V이고 용접전류가 250A라면 이    때 손실전력은 얼마인가?

* PL(손실전력) = [V1(단자전압)-V2(용접봉전압)] × 전류 = (35-32) × 250 = 750W



21.400A의 아크용접기에서 정격1차입력이 26KVA, 18kw일 때 용접기의 전력손실은 몇 kw    인가?(정격출력전압 35V이고, 부하는 순저항으로 한다.)

* 400A × 35V = 14kw     18kw - 14kw = 4kw    이므로 전력손실은 4kw



22.아크의 부저항특성에 대하여 설명하시오.

*전류가 작은 범위(100A)에서 전류가 증가하면 아크저항이 작아져서 

 아크전압도 낮아지는 특성



23.수하특성에 대하여 설명하시오.

*부하전류(아크전류)가 증가하면 단자전압이 저하하는 특성. 피복 아크 용접,TIG용접,

 서브머지드 아크 용접(교류),일렉트로 슬래그 용접(교류)에 이용된다.



24.아크 용접용 전원이 수하특성을 가지도록 설계되는 이유는 무엇인가?

* 1)용접 중 전류값의 변화를 가능한 적게 하기 위하여

  2)아크길이를 일정하게 유지하기 위하여



25.정전류 특성의 장점을 설명하시오.

* 아크 길이가 크게 변하여도 전류값이 많이 변하지 않는 특성으로 전류의 변동이 적다는    것은 용접입열의 변동이 적다는 것으로 용입불량이나 슬래그 섞임 등의 결함을 방지하기    에 좋은 장점이 있다.



26.정전압특성과 상승특성에 대하여 설명하시오.

* 정전압특성: 전류가 증가하여도 전압이 일정하게 되는 특성

  상승특성: 부하전류가 증가할 때 단자전압이 다소 높아지는 특성



27.자기제어 특성이란?

*아크길이가 길어지면 전압의 상승으로 전류는 감소되어 전극와이어의 용융속도가 늦어지고 반대로 짧아지면 전류의 증가로 용융속도가 빨라져 아크길이가 원상태로 돌아가는 특성을 말하며 전류의 밀도가 클 때 나타난다.



28.용접기의 전원특성이 정전압 특성이 되어야 하는 이유는?

*아크 전압의 변동을 적게하고 모터의 회전속도를 일정하게 하며,전류의 변동에 따라 와이어 용융속도의 변화를 이용하여 용접 중의 아크 길이를 일정하게 유지하기 위하여



29.피복아크용접에 적용되는 특성은 ( )이고, CO2용접에 적용되는 특성은 ( )이다.

*수하특성,     정전압특성

 정전류특성    상승특성

30.ARC용접기의 특성으로서 부하전류가 증가하면 단자전압이 저하하는 특성으로 피복ARC용접에 필요한 특성으로 아크가 안정되고 아크길이의 변화에 따른 전류변화가 적은 특성은?

*수하특성



31.아크 특성을 말하라.

* 1)부특성(부저항특성)  2)아크길이의 자기제어 특성

  3)전압회복특성       4)절연회복 특성



32.아크 드라이브 특성이란?

*아크길이가 큰 경우 단락전류가 큰 것(아크유지가 용이), 

 수하특성 중에서 특히 전류가 증대되는 특성.



33.절연회복 특성이란?

*교류아크에서 1사이클에 2번 전류 및 전압의 순간값이 0이 되어 아크발생이 중단되고 용접봉과 모재간은 절연이 된다. 이때 이온화된 아크기둥 주위의 보호가스에 의해 전류가 잘 흐르게 하는 특성이다.



34.교류 용접기의 종류와 특징을 설명하시오.

*종류: 가동철심형, 가동코일형, 탭전환형, 가포화리액터형

*특징: 자기쏠림 방지에 효과가 있고 구조가 간단하며 가격이 싸고 보수가 용이하다. 무부하전압이 직류보다 높고 감전의 위험이 많으며 전류의 방향이 바뀌므로 아크가 불안정하다.



35.교류 용접기의 종류를 들고 간단히 설명하시오.

*가동철심형: 현재 가장 많이 사용하고 있으며, 철심을 가동하여 누설자속을 가감함으로써               용접전류를 조정한다. 전류를 세부조정할 수 있는 장점이 있으니 철심을 중간               정도까지 빼냈을 때 누설자속의 경로에 영향을 받아 아크가 불안정하게 되기               쉽다.

*가동코일형: 2차코일을 고정하고 1차코일을 이동시켜서 1차와 2차코일의 거리를 변화시켜              누설 리액턴스를 변화시키는 것.

*탭전환형: 1차코일과 2차코일을 각각의 철심에 감은 것으로 용접전류는 1차코일과 2차코일             에 감은 것으로 용접전류는 1차코일과 2차코일과의 감은 수의 비율을 변경시켜             조정하는 방법이다.

*가포화리액터형: 변압기와 가포화리액터의 구조로 되어 있으며 2차전류 회로에 리액터가                    직렬로 연결되어 있어 이 리액터를 별도의 전원인 정류기로서 여자하고                    그 자기회로의 포화도를 변화시켜 전류를 조정한다. 이 형은 전류조정을                   전기적으로 하므로 전류조정이 용이하고 가변저항을 사용하므로써 용접전                   류의 원격조정이 가능하다.



36.직류 아크 용접기를 구분하라.

* 1)발전기형 직류 아크 용접기: 전동발전식,엔진구동식(무부하전압95V)

  2)정류기형 직류 아크 용접기: 실리콘,셀렌,게르마늄

37.정류기형 용접기의 특징을 기술하시오.

* 1)직류를 얻는 데 소음이 없다.

  2)취급이 간편하고 가격이 저렴하다.

  3)교류를 정류하므로 완전한 직류를 얻기 어렵다.

  4)보수나 점검이 발전기형보다 간단하다.

  5)고장은 적으나 정류기의 파손에 주의해야 한다.



38.직류정류기 3가지를 들어라.

* 1)셀렌정류기(80℃) 2)실리콘 정류기(150℃) 3)게르마늄 정류기



39.엔진구동형의 특징을 설명하시오.

* 1)완전한 직류를 얻는다.

  2)옥외나 교류 전원이 없는 곳에서 사용한다.

  3)회전하므로 소음이 나고 고장이 나기 쉽다.

  4)보수가 어렵고 고가이다.



40.모터 구동식의 특징을 기술하시오.

* 1)전원을 얻을 수 있는 야외에서 사용된다.

  2)완전한 직류를 얻는다.

  3)가벼우며 부피도 작고 이동,관리,보수가 용이하며 값이 싸다.



41.직류 아크 용접기와 교류 아크 용접기를 비교 설명하시오.

*직류 아크 용접기

 1)아크가 안정되나 아크쏠림이 있다.

 2)무부하전압이 교류에 비해 낮으므로 감전의 위험이 적다.

 3)발전기형 직류 아크 용접기는 소음이 나고 회전부분 등의 고장이 많다.

 4)발전기형이나 정류기형은 교류 아크 용접기에 비해 값이 비싸다.

 5)정류기형에서는 정류기의 소손 및 먼지,수분 등에 의한 고장에 주의해야 한다.

 6)교류 아크 용접기 보다 보수나 점검에 있어서 더 많은 노력이 필요하다.

*교류 아크 용접기

 1)교류는 전류의 방향이 바뀌므로 아크가 불안정하다.

 2)취급하기 쉽고 고장이 적으며 보수가 용이하며 값이 싸다.

 3)무부하전압이 직류보다 높고 감전의 위험이 많다.

  

42.아크 전압과 개로 전압이랑 무엇인가?

*아크 전압: 아크양끝 사이에 걸리는 전압, "음극전압강하+양극전압강하+아크기둥전압강하"

*개로 전압(무부하전압): 아크를 일으키고 있지 않은 상태의 전압



43.용접기의 AW-400이란 표시에서 400이랑 무슨 뜻인가?

*정격 2차전류



44.교류 용접시 무부하 전압?

*70~90V   (참고)직류: 40~60V



45.용접기의 필요조건을 설명하시오.

* 1)용접에 필요한 용접전원 특성곡선을 가져야 한다.

  2)역률과 효율이 좋아야 한다.

  3)조작이 용이하고 견고해야 한다.

  4)아크발생이 용이할 정도의 재점호전압이 높은 무부하전압이 유지되어야 한다.



46.용접기로서 구비해야할 조건 4가지만 쓰시오.

* 1)구조 및 취급방법이 간단해야 한다.

  2)전류조정이 용이하고 용접 중 일정한 전류가 흘러야 하며 용접 중 전류값이 크게 변하      지 않아야 한다.

  3)아크발생이 용이할 정도의 무부하전압이 유지되어야 한다.(AC:70~80V, DC:50~60V)

  4)단락되었을 때 흐르는 전류가 너무 높지 말아야 한다.

  5)아크 발생 및 유지가 용이하고 아크가 안정되어야 한다.

  6)사용 중 온도상승이 적고 절연이 완전하고 위험성이 적을 것.

  7)역율, 효율이 좋고 가격이 싸고 경비가 적게 들 것.

  8)조작이 용이하고 견고해야 한다.

  9)용접에 필요한 용접전원 특성곡선을 가져야 한다.



47.용접기 설치상 주의사항을 기재하시오.

* 1)옥외의 비바람이 치는 장소       2)주위온도가 -10℃이하인 장소

  3)유해 부식성이 있는 장소         4)수증기 또는 습도가 높은 장소

  5)기름이나 증기,먼지가 많은 장소   6)휘발성가스가 있는 장소

  7)진동이나 충격을 받는 장소에서는 설치해서는 안된다.



48.역율과 효율의 공식을 기재하시오.

* 역율(%) =  × 100 =  × 100

  효율(%) =  × 100 =  × 100



49.아크타임 20min/m, 아크 발생율 40%일 때 용접 작업시간은?

* 용접작업시간 =  =  = 50분



50.용접기의 사용율과 허용사용율에 대해 설명하시오.

* 사용율(%) =  × 100(%)

* 허용사용율(%) =  × 정격사용율(%)

51.용접기의 정격사용율 60%란 무슨 뜻인가?

* 정격전류로 용접할 때 10분 중 6분은 용접하고 4분은 쉬어야 한다는 뜻.

  용접기 소손방지 사용률 기준: 10분



52.아크전압 40V,아크전류 400A, 무부하전압 80V, 내부손실 4kw일 때 역율은 얼마인가?

* 아크쪽의 출력 = 40V × 400A = 16000VA = 16KW

  전원입력 = 80V × 400A = 32000KVA

  역률 =  × 100 =  × 100 = 62.5%



53.용접기의 용량이 22kVA인 교류아크용접기를 220V(1차측전원)에 연결한다면 1차측 나이프스위치에 몇A짜리 휴즈(FUSE)를 사용해야 하는가?

*퓨즈용량 =  =  = 100A



54.무부하전압과 부하전압을 전압측정기를 가지고 check하는 방법을 설명하시오.

*무부하전압: 용접기에 전원을 넣고 아크를 발생하지 않은 상태에서 용접기 2차단자에 결속               하여 측정.

 부하전압: 아크를 발생하면서 용접봉 홀더와 모재 사이에 결속하여 측정.



55.복식 사용 교류 금속 아크 용접기의 장점은 무엇인가?

*한개의 용접전원에 여러곳에서 용접을 할 수 있는 방식(고전류,정전압 전원 사용)

 장점: ①설비투자가 저렴  ②용접기 마다 1차전원을 가질 필요가 없다.



56.교류용접기에서 무부하전압이 높기 때문에 감전의 위험이 높아 무부하 전압을 20~30V로 유지하다 용접봉을 접촉하는 순간 RELAY가 작동하여 용접이 가능토록 하는 장치는?

*전격방지기



57.전격 방지 장치란?

교류아크용접기는 아크를 안정시키기 위하여 부하전압을 80~90V가 되므로 감전의 위허밍 크다. 따라서 감전을 방지하기 위하여 2차 무부하전압을 항상 25V정도로 유지시켜 주는 장치이다. 전격방지장치는 높은 장소,도전체의 분위기,좁은 장소 등에서 용접할 때는 반드시 부착하여 사용함이 좋다.



58.원격제어장치에 대해 설명하시오.

* 원격제어장치의 대표적인 것은 전동기 조작형과 가포화리액터형이 있다.

  전동기조작형: 가동철심인 것은 소형모터에 의해 용접기의 전류 조정 핸들을 움직여서 전                  류를 조정할 수 있는 것이다.

  가포화리액터형: 가포화리액터형 교류용접기에 있어서는 가변저항기 부분을 분리하여 작                    업자 위치에 놓고 용접전류를 원격한다.



59.고주파 발생장치에 대하여 설명하시오.

*교류아크에서는 전류가 1초동안에 120회나 0이 되는 순간이 있으므로 아크가 끊어지게 된다. 따라서 2차측에는 3000~4000(V)의 고주파 고전압을 용접회로에 추가시켜 아크가 끊어지는 순간 용접봉과 모재사이에 고전압의 불꽆을 발생시켜, 용접봉과 모재사이에 공간에 있는 가스를 이온화시켜 아크를 발생,유지되기 쉬운 상태로 하는 방법이다.



60.핫 스타트 장치의 이점을 설명하시오.

*아크가 발생하는 초기만 용접전류를 크게 하는 것

*1)아크 발생을 손쉽게 한다.  2)기공의 발생을 방지한다.

 3)비드의 이음을 개선한다.   4)아크 발생 초기의 비드용입을 양호하게 한다.



61.교류 용접기에서 역률을 개선하기 위하여 콘덴서를 설치하는 데 이점은?

*방법: 전력용 컨덴서를 용접기의 1차측에 병렬로 접속하는 방법

 1)1차전류를 감소하면 전원입력이 작게되어 전기요금이 싸진다.

 2)배전선의 재료 절감        3)전압변동율이 작다.

 4)전원용량이 작으면서 같은 용량이면 여러개의 용접기를 접속







 

[정용수 2기생]

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