Re:일진사교제정리한것 이라네요

[하진수]

♧ 아아크 용접

1. 총론

▣용접의원리

접합할 금속을 충분히 접근시켜 원자간의 인력으로 결합시키는 방법

(원자간의 인력은 10^{ -8}cm)

▣용접법의 분류

※융접-모재와 용가재를 융합하여 접합

  압접-이음부를 가열,냉간상태에서 기계적압력으로 접합

  납땜-모재를 용융하지 않고 용융점이 낮은 용가재를 사용하여 접합

※ 연납용 용제 - 염화아연, 염산, 염화암모늄, 송진

※ 연납땜제 종류 - Sn+pb(주석납)

※ 연납과 경납의 구분온도 - 450℃

※ 용제를사용하는이유 - 산화물 및 유해물을 제거하기위하여

장         점	단        점
자재 절약 공수 감소 제품의 성능과 수명향상 이음 효율이 향상 기밀, 수밀, 유밀성이 우수 용접준비및 용접작업이 비교적 간단 작업의 자동화가 비교적 용이	품질검사가 곤란 응력 집중에 대하여 극히 민감 용접 모재의 재질이 변질되기 쉬움 용접공의 기술에 의해 이음부 강도가 좌우 지온취성 파괴가 발생

▣ 용접의 특징

▣용접 자세

  ① 아래보기 자세(flat position) → (F)

  ② 수평 자세(horizontal position) → (H)

  ③ 수직 자세(vertical position) → (V)

  ④ 위 보기 자세(overhead position) → (OH)

▣탄소강 중에 함유된 5원소의 성분과 영향

 ①C(탄소): 탄소강의 종류를 구별하는데 졀정적인 역할을 한다. 함량이 많을수록 용접성이 나빠지며 균열이 생길 가능성이 크다.C=0.2% 이하의 강이 용접상이 뛰어나다.(주철:4.4% → 탄소함유량 과대시 강도,경도 증가/연성 감소)

 ②P(인): 상온/청열취성의 원인.용접 후 불순물의 집합이 됨. 주물의 경우 기포를 줄이는 작용을 한다.

 ③Si(규소): 편석의 원인. 연신율,충격치등이 낮아짐(0.10~0.35% 정도 포함)

 ④S(유황): 용접성을 가장 나쁘게 함. 적열 취성 발생.편석의 원인이 되며 설퍼밴드를 형성. 망간과 결합하여 절삭성을 좋게 하기도 함.

 ⑤Mn(망간): 강의 인성을 증가시키며 특히 노취 인성을 증가시킨다. 강의 고온 가공을 쉽게한다(0.2~0.8% 정도 포함)

▣용접용 열원의 종류

① 가스용접

- 가연성가스와 조연성가스를 혼합시켜 연소.

- 약 3000℃의 열 발생한다

- 다른용접법에 비해 변형 발생이 많으며,얇은 판 및 비철 금속류의 용접에 이용.

② 전기 아아크열

- 6000℃정도 열 발생하며 실 용접시 용접열은 3500℃~5000℃정도로 일반용접에 많이 이용.

③ 전기 저항열

- 주울열 사용 (Q=0.24I ^{2}Rt)

(1) 피복 아아크 용접

▣용접부의 명칭

※용융지 : 모재의 일부가 녹아 오목하게 들어간 쇳물부분

※용입 : 모재가 녹은 깊이

※용착 : 용접봉이 용융지에 녹아 들어가는 것

※용적 : 용접봉이 녹아서 떨어지는 쇳물방울

▣용접 회로

용접기→전극케이블→용접봉 홀더→용접봉→아크→모재→접지케이블→용접기

※호울더 :A-100의 사용전류는 100A

※케이블의 지름:0.2-0.5mm(캡타이어전선사용)

▣피복 아아크의 성질

- 전압분포 : Va= Vk+ VP+ VA

                              (Vk: 음극 전압 강하 VP : 아아크 기둥 전압 강하 VA: 양극 전압 강하)

▣극성

극성의 종류	특성	비고
정극성 (DCSP) (모재에 열 70%)	1. 모재의 용입이 깊다. 2. 봉의 녹음이 느리다. 3. 비드의 폭이 좁다 4. 일반적으로 널리 쓰인다	모재가 (+)극
역극성 (DCRP) (봉에 열 70%)	1. 모재의 용입이 얕다. 2. 봉의 녹음이 빠르다. 3. 비드의 폭이 넓다. 4. 박판,주철,합금강,비철금속에 쓰인다.	모재가 (-)극

C· F) 전원의 용입 깊이 순서 : DCRP(직류역극성) < AC(교류) < DCSP(직류정극성)

▣아크의 특성

- 부저항(부)특성 : 부하전류의 증가와 더불어 저항,전압이 감소  

- 수하특성 : 부하전류의 증가와 더불어 단자전압이감소

  정전압특성 : 전압이 일정한특성

  정전류특성 : 전류가 일정한특성

- 수동용접기 : 수하특성 정전류특성으로 설계

- 자동.반자동용접기 : 정전압.상승특성으로 설계

▣용접 입열

    H = { 60EI} over {v }(joule/㎝)    → E(V):아아크 전압,  I(A):아아크 전류

                               v(㎝/min):용접속도,   H : 용접입열

          (보통 아아크전류 : 50~400A, 아아크 전압 : 20~35V

            아아크 길이 : 1.5~4mm  아아크 속도 : 8~30 ㎝/min이다.)

  - 용융 속도 : 단위시간당 소비되는 용접봉의 길이 또는 무게로 표시

                 → 용융속도 = (아아크 전류)× (용접봉쪽 전압강하)

▣용융금속의 이행형식

  - 단락형(표면장력,저수소계)

  - 스프레이형(일미나이트)

  - 글로뷸러형(서브머지드와 같은 대전류)

▣아아크 쏠림과 방지책

아아크 쏠림 발생시	아아크 쏠림 방지책
1. 아아크가 불안정하다. 2. 용착 금속 재질 변화 3. 슬래그 섞임 및 기공이 발생한다	1.직류용접을 하지말고 교류용접사용. 2. 모재와 같은 재료 조각을 용접선에 연장하도록     가용접 할 것. 3. 접지점을 용접부보다 멀리 할것 4. 긴 용접에는 후진법으로 용접할것 5. 짧은 아아크를 사용할것

C· F) 아아크 전류와 아아크 길이

        → 아아크 전류 : 용접봉의 단면적 1㎟에 대해 10~11A 정도가 표준

        → 아아크 전압 : 부저항 특성

★ 간단한 전기 기초공식

    ·● 전류(A) = { 전기량(쿠울롬)} over {이동시간(초) }         통과한 전기량(쿠울룸) = 전류(A)× 시간(초)

    오옴의 법칙

    ● V = IR (전압=전류× 저항)

    ●줄의 법칙→ 열량(Q) = 0.24I ^{2}Rt  (Q : 열량  R : 저항 I : 전류  t : 시간)

  ★ 직류와 교류

   ● 직류 : 전기회로상에서 전기의 양과 방향이 변하지 않고 일정한 곳으로 흐르는 전류

   ● 교류 : 전류의 방향이 일정한 시간을 간격으로해서 바뀐다.

             방향이 바뀌는 기본형태는 sine curve이며 우리나라에서는 주파수가 60회인 교류를 사용하기 때문에 1초에 120번 단절되었다가 연결되어진다. →주파수:1초간의 사이에서 돌아오는 사이클수.

▣아아크 용접기

① 직류 아크 용접기

- 발전기형 : 엔진구동형, 전동발전형

- 정류기형 : 셀렌(먼지, 습기에 가장 민감), 실리콘, 게르마늄

② 교류 아크 용접기→ 교류 아크 용접기의 원리 :변압기의 원리(변압기철심의재질:Si강)

-가동 철심형 : 누설 자속의 가감으로 전류조정

-가동 코일형 : 1차,2차 코일 중의 하나를 이동하여 누설자속을 변화하여 전류 조정

- 탭 전환형 : 코일의 감긴 수에 따라(감전의 위험이 크다.)

- 가포화 리액터형 : 전류의 원격조정이 가능하고 핫 스타트가 용이하다.

교류용접기	직류용접기
아크쏠림이 없다  무부하전압이높아감전의위험    이크다(75-85v)  구조가간단하고 취급하기쉽다  전류의방향이 바뀐다	아크쏠림이있다  아크의 안정  무부하전압이 낮아 감전의위   험이적다(45-65v)  극성의 변환이가능하다

▣교류 아크 용접기의 규격

AW(교류아크 용접기) - 300(정격2차전류)

※용접기의 용량은 정격2차전류로 나타낸다.

▣사용률

- 사용률= {아크 발생시간} over {아크 발생시간+휴식시간} ×100[%]

- 허용 사용률= {(전격 2차전류)²} over {(실제의 용접전류)²} ×정격 사용률[%]

▣교류 용접기의 역률과 효율

- 역률[%]= {소비 전력[㎾]} over {전원 입력[㎾]} ×100= {(아크 전압)×(아크 전류)+내부손실} over {2차 무부하 전압×아크 전류} ×100

- 효율[%]= {출력[㎾]} over {입력[㎾]} ×100= {아크 전압×아크 전류} over {(아크 전압×아크 전류)+내부손실} ×100

▣퓨우즈

- 퓨우즈= {입력[KVA]} over {전원전압(200V)}

▣아아크 용접기의 부속기구

   ① 원격제어

   ②전격 방지기 : 아아크가 발생되기 전에는 2차 무부하 전압을 15V 만큼 내려주고  아아크가 발생할 때에는 필요한 전압을 올려주게 되어있다.   → 감전사고 예방

   ③핫스타아트장치(hot tart) : 아아크가 발생하는 초기만 용접전류를 특별히  크게 하는 것.

       → 잇점: -아아크 발생을 쉽게 하고 기포를 방지한다.

                -비이드 모양을 개선하고 아아크 발생 초기의 비이드 용입을 좋게 한다.

   ④ 고주파 발생장치 : TIG 용접기에만 달려있음(2000～3000[V]).

▣아아크 용접 작업용 기구

 ① 케이블

용 접 기 용 량	200A	300A	400A
1차측 케이블(지름)	5.5㎜	8㎜	14㎜
2차측 케이블(단면적)	50㎟	60㎟	80㎟

        ● 케이블의 적정 크기

 ② 호울더 : ⒤A형 : 손잡이 부분을 포함한 전체가 절연된것→안전 호울더

                   ⒤B형 : 손잡이 부분만 절연된것

                   ex) 100호 → 100A.  200호 → 200A(용접전류)

 ③ 핸드 쉴드와 헬멧

용 접 종 류	용접전류(A)	용접봉 지름(㎜)	차광도 번호
헤리 아아크(TIG)	75~130	1.6~2.6	9
금속 아아크	100~200	2.6~3.2	10
탄소 아아크	400이상	9.0~9.6	14

 ④ 필터 렌즈

 ⑤ 접지 클램프와 커넥터

▣피복 아크 용접봉

피복 아크 용접봉이 갖추어야 할 사항

- 용착 금속의 모든 성질을 우수하게 할 것

- 심선보다 피복제가 약간 늦게 녹을 것

- 용접봉심선재의 5대원소 : C. Si. Mn. P. S

- 심선재의 재질 : 저탄소 림드강

▣피복제의 작용

- 아아크 안정/공기에 의한 산화,질화등 해를 방지하여 용착금속을 보호.

         - 용적을 미세화하여 용착효율을 높이며 용착금속의 탈산 정련작용을 한다.

         - 용착금속의 급냉을 막아 조직을 좋게하며 수직이나 위보기등의 어려운 자세를 쉽게 한다.

         - 전기 절연작용을하며 필요원소를 용착금속에 첨가시킨다.

- 피복용접봉을 사용하는 이유

   →용접시 아크의 안정성을 높이기 위해

▣피복 배합제의 기능별 분류

① 아크 안정제

  - 산화티탄(TiO2), 석회석(CaCO2), 규산칼륨(K2CiO3), 규산나트륨(NaSiO3)

② 탈산제

  - 규소철(Fe-Si), 망간철(Fe-Mn), 티탄철(Fe-Ti), 알루미늄(Al)

③ 합금 첨가제

  - 망간(Mn), 규소(Si), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo),크롬(Cr),구리(Cu),바나듐

④ 고착제

  - 규산칼륨, 규산 나트륨, 소맥분

⑤ 환원가스발생제

  - 아교,녹말,톱밥,셀룰로우스

▣용착금속의 보호방식에 따라른 분류

   - 슬래그 생성식

   - 가스 발생식

   - 반가스 발생식

▣연강용 피복 아크 용접봉의 분류

용접용 표시 기호

E 43 △ □ ← 피복제 계통

┃ ┃ ┃

┃ ┃ ┗ 용접자세 - 0․1 : 전자세, 2 : 아래보기, 수평필렛, 3 : 아래보기, 4 : 특정자세(특수계)

┃ ┗ ※용착금속의 최소 인장강도

┗ 피복 아크 용접봉

※E4316에서 16의뜻은 : 피복제의계통

▣편심율

 - 편심율 = { D'-D} over {D } ×  100(%) (용접봉의 허용편심율은 3%이다.)

▣연강용 피복아크 용접봉의 특성

 E4301(일미나이트): 연강용

 E4303(라임 티탄) : 산화티탄 30%, 석회석이 주성분

 E4311(고셀룰로오스) : 가스 발생식

 E4313(고산화티탄) : 용입이 얇다. 고온균열 발생

 E4316(저수소) : 기계적 성질 및 내균열성이 우수하여 고장력강의 용접에사용

                  300～350에서 2시간 정도 건조.*수소함유량:1/10정도

 E4324(철분산화티탄) : 접촉용접,

 E4326(철분저수소)

 E4327(철분산화철계)

*고장력용접봉의 사용목적(항복점은 약 32kg/㎟이상, 인장강도는 50kg/㎟ 이상)

  -무게경감

  -재료절감

  -용접공구절감

  -내식성향상

*고장력봉의첨가원소

  - Mn, Cr, Ni, Si

▣연강용 피복 금속아크 용접봉의 특성 및 용도

      →교과서 p48, 부록참고

      →용접봉의 특성

        ► 작업성 : E4313 > E4301 > E4311 > E4316  

        ► 기계적 성질 : E4316 > E4311 > E4301 > E4313

   ▣용접부의 결함과 그 대책

      → 교과서 p50 ~ 51 참고                  

♧가스용접

▣용접가스

- 발열량                                  

  부탄⇒프로판⇒아세틸렌⇒메탄⇒수소     

- 불꽃의 온도                          

   아세틸렌(3400℃)⇒수소(2900℃)⇒프로판(2820℃)⇒메탄(2700℃)

- 연소가스의구비조건

 →발열량이 클것

 →불꽃의 온도가높을것

 →용융금속과 화학반응이 없을것       

 C· F) C2H2 : 아세틸렌  /  C2H4 : 메탄  /  C3H8 : 프로판  /  C4H10 : 부탄           

 - 불꽃의 구성불꽃심(백심:1500℃) / 속불꽃(3200~3500℃) / 겉불꽃(2000℃)         

▣용접법의 특징

  장점 - 응용범위가 넓다. 유해광선의 발생이 적다. 전기가필요없다.박판용접에 적당하다.           용접장치를 쉽게 설치할 수 있다.가열할 때 비교적 열량조절이 자유롭다.

  단점 - 폭발의 위험성이 크다, 가열범위가 넓다. 용접변형이 크다, 열의집중이나쁘다.

         금속이 탄화 및 산화될 우려가 많다.효율적인 용접이 어렵다.

         기계적인 강도가 떨어진다.용접능력이 크고 가열시간이 오래 걸린다.

▣산소(산소용기 : 5000ℓ,6000ℓ,7000ℓ)

- 비중은 1.05(공기보다 무겁다) ,비등점 -182℃, 용융점-219℃ 1ℓ의 중량은 0℃1기압에서 1.429g이다.

- 조연성 기체(지연성)

- 35℃에서 150기압으로 충전

- TP-내압 시험압력  FP-최고 충전압력, V-내용적, W-용기중량

-산소량구하는공식

 L = P×V  P=압력 V= 내용적(체적)

▣카바이트와 아세틸렌

 - 비중  2.2～2.3, 융점은 2300℃

 - 순수한카바이드1㎏은 348L의 아세틸렌가스를 발생.

▣아세틸렌가스 성질

  - 매우 불안전한 가스

  - 비중은 0.906로 공기보다 가볍다.

  - 중량은 1.176g

  - 15℃15기압으로 충전

  - 아세톤에 25배가 용해된다.

★용해아세틸렌:다공질물질속에 에세톤을 흡수시킨후 아세틸렌으로 용해한 것

★용해아세틸렌가스량구하는공식 : 905(A-B) A;병전체의무게 B:공병의무게

▣아세틸렌가스의 폭발성

 - 공기 중에 10～20%의 아세틸렌가스가 포함될 때 가장 위험

 ★(85%:15%)가장위험 60%:40% 가장안전

 *온도에 따른 위험성

 -406～408℃가 되면 자연발화

 -505～515℃면 분해폭발

 -780℃이상이 되면 자연폭발

 ★압력에 대한 위험성

  - 1.5기압 이상에서 분해폭발

  - 2 기압 완전폭발

 ★화합물에 대한 위험성

  구리 또는 구리 합금, 은(Ag), 수음(Hg)등과 접촉시 폭발성화합물 생성

▣용해 아세틸렌의 취급법

- 반드시 세워서 사용

- 아세틸렌 가스가 누설되어 밸브가 얼었을 때에는 따뜻한 물(40℃이하)로 녹임

▣산소-아세틸렌불꽃

- 탄화불꽃(아세틸렌 과잉 불꽃)-스테인리스강, 니켈강 → 제3의 불꽃

- 중성불꽃(표준 불꽃)-실제 1.1～1.2:1의 비율)※ 연강의 용접에 사용

- 산화 불꽃(O2 과잉 불꽃)-황동, 청동, 녹는점 → 푸른빛깔, 셋중온도가 제일 높다.

▣기타가스

 → LP가스(프로판 C3H8 + 부탄), 도시가스,수소가스(백심이 있는 뚜렷한 불꽃을 얻을수      없으며 육안으로 불꽃의 조절이 어렵다.), 천연가스, 메탄가스

▣가스용접장치

- 가스관

  ① 종류: 6.3㎜(소형 토오치), 7.9㎜(보통 토오치), 9.5㎜

  ② 길이는 3～5m가 표준

-산소(O2)용과 아세틸렌(C2H2)용 고무호오스의 인장강도

	O2	C2H2
압력	90㎏/㎠	20㎏/㎠
인장강도	20㎏/㎠	2㎏/㎠

산소용은 흑색 또는 녹색, 아세틸렌용은 적색으로 표시한다. 단, 의료용은백색

▣청정기 및 안전기

- 청정기:불순가스제거

  ① 화학적 청정방법:헤라톨, 카타리졸, 아가존, 프랭클린 등의 화학약품사용.

  ② 물리적 청정방법:목탄,펠트.코오크스 등을사용

- 안전기:역류역화방지

*수봉식 안전기 취급상의 주의사항

유효주수를 25㎜이상, 1개당 반드시 1개의 안전기 사용, 수직으로 건다.

▣압력 조정기(절대기름의 사용을 금지한다)

☆작동순서:부르동관⇒켈리브레이팅링크⇒섹터기어⇒바늘⇒눈금

  산소압력을 3～4㎏/㎠이하, 아세틸렌가스압력은0.1～0.3㎏/㎠

▣토치(재질:구리합금사용)→산소 및 아세틸렌 밸브, 혼합실, 팁으로 구분.

- 저압식 토치 : 0.07㎏/㎠이하

- 중압식 토치 : 0.07～1.3㎏/㎠

- 고압식 토치 : 1.3㎏/㎠이상

▣팁(재질:구리합금)

- 가변압식(프랑스식,니이들 벨브가 있다.)

    : 토치 팁의 능력-시간당 아세틸렌 가스의 소비량을 리터(ℓ)로 표시

     팁의종류 : B00,B0,B1,B2

- 불변압식(독일식,니이들 벨브 없다.)토치 팁의 능력- 용접할 수 있는 판의 두께를 기준

    팁의종류 : A1,A2,A3

▣역류, 역화, 인화

- 역류 : 높은 압력의 산소가 아세틸렌 호스쪽으로 흘러들어가는 현상

- 역화 : “빵빵”소리를 내면서 불길이 들어갔다가 곧 정상이 된다던가 완전히 불길이 꺼지는 현상이다.

- 인화 : 불꽃이 혼합실까지 밀려들어가는 현상

★역류, 역화의 원인

 아세틸렌 가스 압력 부족, 팁에 이물질 부착, 팁의과열, 팁의끝이 막힘, 팁끝이 모재와 접촉

▣가스 용접 재료

-용접봉의 지름 D= {T} over {2} +1 ← (D : 용접봉의 지름(㎜), T : 판의 두께(㎜))

연강용 용접봉

G  A  4  6 - 5Ø

  ┃    ┃   ┃

  ┃    ┃   ┗ 용접봉의 지름(㎜)

  ┃    ┗ 최저 인장강도(㎏/㎟)

  ┗ 용접봉의 종류

-NSR : 용접한 그대로 응력을 제고하지 않은 것.  SR : 625±25℃에서 1시간 응력을 제거한 것.

▣산소-아세틸렌 용접법

- 전진법(좌진법) : 팁이 오른쪽에서 왼쪽으로 이동. (비드모양-매끈하다 외에는 후진법보다 못함)

- 후진법(우진법) : 팁이 왼쪽에서 오른쪽으로 이동. (비드모양-거칠다외 에는모든면에서 전진법보다 우수.)

▣가스용접에 사용되는 용제

금 속	용 제
연    강	사용치 않는다.
반 경 강	중탄산소오다 +탄산소오다
주    철	붕사 + 중탄산소오다 + 탄산소오다
동 합 금	붕    사
알루미늄	염화리튬(15%), 염화칼리 (45%) 염화나트륨(30%),불화칼리(7%),황산칼리(3%)

용 도	차 광 번 호
연 납 땜	2
3.2mm~12.7mm 두께	5~6

▣필터 유리의 차광번호와 용도

▣전진법 및 후진법 비교

항      목	전진법(좌진법)	후진법(우진법)
열  이  용  율	나쁘다.	좋  다.
용  접  속  도	느리다.	빠르다.
비 이 드 모 양	매끈하지 못하다.	보기 좋다.
홈    각    도	크 다.(80°)	작 다.(60°)
용  접  변  형	크 다.	적 다.
용접 모재 두께	얇다(5mm까지).	두껍다.
산  화  정  도	심하다.	약하다.

▣가스발생기의 종류 및 특징       

   →발생기내의 물의온도는 20-50℃로 유지

   - 투입식: 가장안전하다, 물의 소비가 많다(1kg당6-7ℓ)

   - 주수식: 급수의자동조절가능.

             가스발생량을 자동조절.

             지연가스발생 .  

   - 침지식: 이동용. 가장위험.

▣가스 절단

-절단 토치의 팁

 ① 동심형(프랑스식)-직선 및 곡선절단가능

 ② 이심형(독일식)-직선절단에사용

▣절단용 산소

- 절단 산소의 압력과 순도가 절단 속도에 큰 영향을 미친다.

- 산소의 순도(99.5%이상)가 높으면 절단 속도가 빠르고, 절단면이 깨끗

- 순도가 낮으면 절단 속도가 느리고 절단면이 거침

▣가스절단의 원리

- 철을 적열상태(800-1000℃)에서 고압산소를 분출하여 산화철을생성

- 절단팁거리 : 1.5 - 2.0㎜

-다이버전트 노즐 : 고속 분출을 얻는데 가장 적합, → 절단 속도는 20～25%증가

- 가스절단의 영향이 되는인자

  팁의크기와 모양, 절단산소의압력, 절단재의두께

  산소의순도, 절단팁거리, 예열불꽃의세기

▣드렉(드레그): 절단기류의 입구점과출구점사이의 수평거리

-슬렉의 방해, 산소의 오염, 산소속도의 저하 등으로 생김

-드랙의길이는 절단속도, 산소소비량에 의해변화

*표준드레그는 판두께의 20%이내( { 1} over {5 } )

▣아세틸렌 가스와 프로판 가스의 비교

 

아세틸렌	프로판
중성불꽃을 만들기쉽다. 박판절단에유리. 절단 개시까지 시간이 빠르다. 표면에 영향이 적다. 점화하기 쉽다. 발열량 : 15860K㎈/N㎥	중첩절단속도가 아세틸렌보다 빠르다.. 후판절단에유리. 윗모서리가 녹아내리지 않는다. 절단면이 미세하며 깨끗하다. 슬래그 제거가 쉽다. 발열량 : 23680K㎈/N㎥

→산소:프로판의 사용비율 4.5 : 1

▣절단의 조건

- 모재가 산화 연소하는 온도가 그 금속의 용융점보다 낮을 것

- 생성된 금속 산화물의 용융온도는 모재의 용융 온도보다 낮을 것

- 산화물은 유동성이 좋아야 한다.

▣특수절단 및 가공

- 분말절단-절단부에 철분이나 용제를 압축공기나 압축질소로 자동적으로 절단부에 분출시켜 산화열 또는 용제의 화학작용으로 주철, 비철금속, 스테인리스강 등은 물론 콘크리트절단에 사용

- 수중절단 - 침몰선의 해체나 교량의 개조등에 사용하며 압축공기를 이용하여 물을 배제하고 수소(H₂)를 사용하여 절단  → 공기 중에서의 압력보다 4～8배로 하고 절단 산소의 분출구는 1.5～2배                   로 한다.    → 수중절단 유효 가능거리 :45m

- 산소창절단 - 토오치 대신에 가늘고 긴 강관(안지름 3.2～6㎜,1.5-3mm)에 산소를 보내어                  그 강관의 산화반응열을 이용하여 절단

   → 용도 : 강괴의 절단, 두꺼운 판의 절단, 암석의 천공

- 가스 가우징- U형, H형의 용접 홈을 가공하기 위하여 깊은 홈을 파내는 가공법으로 팁                  은 저압으로 슬로우 다이버전트로 설계되어있다.

- 다이버전트 노즐

     ①다이버전트 노즐: 고속분출을 얻으며 절단속도를 20-25%증가,  산소소비량을 25-45%절약

     ② 저속형 다이버전트 노즐: 가우징 및 스카핑에사용

     ③ 직선형노즐: 후판절단에 사용

- 스카이핑 : 강재 표면의 흠이나 개재물, 탈탄층 등을 제거하는 방법으로 깊이와 폭의 비는1:1-3이다.

             → 속도 : 열간재 - 20 m/min 냉간재 - 5-7m/min

▣아크 절단

- 탄소아크절단 탄소 또는 흑연 전극을 사용하여 절단하는 방법으로 주로직류정극성이 사용된다.

                   →호울더는 300A이하는 공랭식 300A이상은 수냉식을 사용

- 금속아크 절단 - 금속심선(피복봉)을 전극으로 사용하여 절단

- 산소 아크 절단 - 고압산소를 사용하여 구조물의 해체, 수중 해체 작업에 널리 이용됨.

- 아크 에어 가우징

  탄소 아크 절단에 5～7㎏/㎠의 압축공기를 사용하여 직류역극성으로 홈을 파내는 방법으로 용접부의 홈파기, 용접부 결함제거, 절단 및 구멍뚫기작업을 한다.  (아크전압 35～45V, 아크 전류 200～500A)를 발생.

- 아크 에어 가우징에 대한 장점

   -가스 가우징보다 2～3배의 작업능률이 높다,

   -모재에 나쁜 영향이 없고 균열발견이쉽다  

   -철, 비철 어느 경우에도 사용된다.

   -조작법이 간단하다.

★백가우징작업시 관리항목과 검사항목

  관리항목 - 폭과길이 검사항목 - 결함유무

★백가우징을 하는 이유 : 이면비드의 결함을 제거하여 용착금속의 양호한 용접부를 얻기위하여

- 플라즈마 아크 절단

  ①금속,비철금속 및 콘크리트절단에사용 10000℃ 1/16inch정밀절단가능

  ②열적 핀치 효과 : 단면이 수축하고 밀도가 증가.

  ③자율작용 : 전류가 증가하면 전륱통로를 증가시켜 전류밀도를 유자하는작용

★이행형 플라즈마 아크절단(플라즈마 아크절단)  

    → 텅스텐전극과 모재사이에 아크를 발생하여 절단 (금속재료와 같은 전기전도성재료)

★비이행형 플라즈마 아크절단(플라즈마 젯트절단)

    → 텅스텐전극과 수냉노즐사이에 아크를 발생하여 절단( 비전도성재료,비금속재료)

- TIG절단 - 텅스텐전극과 모재사이에 아크를 발생하여 아르곤과 수소의 냉각가스를 사용하여 금속만을 절단하는 절단법

    TIG절단의 특징- 절단면이 매끈하다.  열효율이 좋다.  능률이 대단히 높다.

- MIG절단- 주로 알루미늄 절단시 이용

 ★ 일반적으로 아크 절단은 직류 정극성을 사용하고, 아크 에어 가우징, 직류 역극성을 사용.

♧특수 용접

▣특수용접법의 특징

→불활성가스:Ar(MIG) He(TIG) Ne사용

▣불활성가스아크용접특징

  - 전자세 용접이 용이하고 고능률이다

  - 청정 작용( cleaning action) 이 있다

  - 피복제 및 용제가 불필요하다

  - 산화하기 쉬운 금속에 용접이 용이하고(Al,Cu,스테인레스 등) 용착부 성질이 우수하다

  - 아크가 극히 안정되고, 스패터가 적으며 조작이 용이하다

  - 용접부는 다른 아크 용접, 가스 용접에 비하여 연성,강도,가밀성 및 내열성이 우수하다

  - 슬래그나 잔류 용제를 제거하기 위한 작업이 불필요하다(작업간단)

  - 불활성가스아크용접 텅스텐굵기:DCSP(1.6㎜) DCRP(6.4㎜) 1:4

   →Al, Mg은 교류고주파(ACHF)사용

                    

청정작용	Ar ＞ He	TIG
용접속도	Ar ＜ He	MIG
발 열 량	Ar ＜ He	MIG

   

  -DCRP로 Ar가스로 알루미늄 용접시 가장 청정작용우수

  - 청정작용:용접시 용접표면 산화막 제거

▣TIG용접(상품명:아르곤아크, 헬리아크, 헬리웰드)

  - 비용극식,비소모식 불활성 가스 용접법. 직류역극성 사용시 청정효과가 있다.

  → TIG용접특징:- 직류 역극성 사용시 텅스텐 전극 소모가 많아진다

     - 직류역극성시 청정효과(cleaning action)가 있으며,Al,Mg등을 용접시 우수하다

     - 청정 효과는 아르곤(Ar)가스 사용시에 있다

     - 직류 정극성 사용시 용입이 깊고 폭이 좁은 용접부를 얻을 수 있으나 청정 효과가 없다

     - 교류 사용시는 직류 역극성 및 정극성의 중간 정도의 용입 깊이를 유지하며,청정 효과도 있다

     - 교류 사용시 전극의 정류 작용으로 아크가 불안정해져 고주파 전류를  사용해야 한다

     - 고주파 전류 사용시 아크 발생이 쉽고 전극 소모를 적게 한다

   - Tig용접 토치는 100A 이하 공랭식,100A 이상 수냉식을 사용한다

   - 텅스텐 전극봉은 순수한 것보다 1-2%의 토륨을 포함한 것이 전자 방사 능력이 크다

   - TIG용접부 냉각방식:①보호가스법②살수법③도열법

   -텅스텐 전극봉 : 텅스텐 ＋ 토륨(Th 1～2%)

   ①전극소모적다 ②저전압아크발생용이 ③전자방사능력우수

   - 주로 3mm 이하의 얇은 판용접에 이용한다.

▣MIG용접(상품명:필러아크, 시그마, 아르곤노오트, 에어코우메틱)

- 직류역극성으로스프레이 이행형

- 아르곤가스에 산소1～5%첨가시 아크안정, 용융속도증가

- MIG용접특징 : - 주로 전자동 또는 반자동이며, 전극은 용접 모재와 동일한 금속을 사용                    하는 용극성이다.

-MIG 용접은 주로 직류를 사용하며, 이 때 역극성을 이용하여 청정작용을 한다.                          - 전류 밀도가 피복 아크 용접의 6-8배, TIG 용접에 비해 약 2배 가량 크다

- 주용적 이행은 스프레이형이며, TIG 용접에 비해 능률이 커서 3mm 이상의 모재 용접에 사용한다.

- MIG 아크 용접은 자기 제어 특성이 있다.

- MIG 용접기는 정전압 특성 또는 상승 특성의 직류 용접기이다

 - 와이어송급방식 : 푸시(송급거리짧을때) 풀(연하고가는와이어) 푸시풀

▣서브머지드 용접(상품명:유니온멜트, 링컨)-잠호용접

- 용접헤드 : ①용접전원②와이어송급장치③전압제장치④콘텍트팁⑤플럭스호퍼

- 장점①용입이깊고 용접속도가 수동용접에비해10～20배높다②대량생산

       ③홈가공적어도됨④용착금속의기계적성질우수⑤재료절약

- 단점①용접기고가②루트간격0.8㎜↑용락위험③전자세용접불가(아래보기와수평필렛만가능)④용접선이구부러진곳은 비능률적⑤불가시아크로 용접시공이어럽다

- 다전극용접방식:   - 텐덤식:두개의 전극와이어를 각각 독립된 전원에 연결

      - 횡직렬식: 두 개의 와이어에 전류를 직렬로 연결

      - 횡병렬식: 같은 종류의 전원에 두 개의 전극을 연결

- 루트간격:0.8㎜이하 루트면:7～16㎜  홈각도:±5°

- 용제종류:

- 용융형(150℃1시간): 고속용접성이 양호. 흡습이 없다. 반복사용시 좋다.

- 소결형(300℃1시간): 큰 입열 용접성이 양호. 저수소,저산소화. 합금원소의 첨가용이

- 혼성형

▣이산화탄소 아크용접

- 장점 :- 전류의 밀도가 높아 용입이 깊고 용접속도를 빠르게 할수있다.

        - 용착금속의 기계적 성질 및 금속학적 성질이 우수하다.

        - 단락이행에 의하여 박판도 용접이 가능하며 전자세 용접이 가능하다.

        - 용제를 사용하지 않아 슬래그의 혼입이 없고 용접후의 처리가 간단하다.

        - 가시 아크이므로 시공이 편리하다.

- 단점 : -바람의 영향을 받으므로 풍속2㎧이상에서는 방풍장치가 필요하다.

        -비드 외관이 피복아크 용접이나 서브머지드 아크용접보다 거칠다.

        -적용되는 재질이 철계통으로 한정되어있다.

- 용제가들어있는이산화탄소법:아아고스법 퓨우즈아크법 유니온아크법(자성용제)NCG법

- 이산화탄소의영향:① 3～4% 두통 뇌빈혈 ②15%위험상태 ③30%치사량

- FCAW의 특징

①용입깊다②기계적성질우수③아크안정④기공발생적다⑤옥외작업시 유리

 처리가 간단하다

■ 그밖의 특수 아크 용접

▣원자수소아크용접: 수소의 열해리에 의한 열로 용접.

-특징 : 고도의 기밀, 유밀을 필요로 하는 내압용기에 사용

▣아크 스터드 용접

- 보울트나 완봉, 핀등을 직접 강판이나 형강에 용접하는방법.

- 스터드 주변에 페룰(흔들림방지장치)사용

▣테르밋 용접

- 테르밋제 사용(알루미늄 분말과 산화철 분말) 2800℃(테르밋반응에 의한 발열)

- 전기가 필요없고 주로 철도레일이나 차축등의 용접에 사용

▣일렉트로 슬래그 용접

   :통전된 전류의 저항열을 이용하여 작동가스(Co₂)를 이용,

    ①가장 두꺼운판용접에 사용②단층, 수직용접에만가능 ③홈가공필요없다

     ④용접속도빠르다 ⑤슬랙및불순물의 유입이 적다

▣ 아크 점 용접법-아크의 고열과 그 집중성을 이용하여 겹친 2장의 판재 한쪽에서 아크를 0.5-5초 정도 발생시켜 전극 팁의 바로 아래부분을 국부적으로 융합시키는 용접법이다.

▣가스 압접법: 맞대기 부분을 가스 불꽃으로 가열하여 적당한 온도에 도달하였을때 압력을 주어 접합하는 방법

-특징

  - 이음부에 탈탄층이 전혀 없다.

  - 원리적으로 전기가 필요 없다.

  - 장치가 간단하고 시설비나 수리비가 싸다.

  - 압접 작용이 거의 기계적이어서 작업자의 숙련도가 큰 문제가 되지 않는다.

  - 압접 작업 시간이 짧고 용접봉이나 용제가 필요 없다.

  - 압접하기 전 이음 단면부의 깨끗한 정도에 따라 압접 결과에 영향을 준다.

▣전자비임용접

- 고진공 중에서 용접, 반도체금속용접

- 용융점이 높은 W, Mo용접 활성금속의 용접이 가능, 이종금속의 용접

▣초음파용접 : 이종금속용접이 가능, 필름도 용접가능

▣냉간 압접

 - 원리:냉간 압접은 2개 금속을 A(1A(옴스트롱=10-7mm)으로 밀착시키면 자유전자가 공통화하여 결정격자점의 금속 이온과 상호 작용으로 금속 원작를 결합시키는 결합형식을 이용하여 상온에서 단순히 가압만의 조작으로 금속 상호간의 확산을 일으켜 압접을 이루는 방법이다.

- 장점

   - 접합부에 열 영향이 없다

   - 숙련이 필요하지 않다

   - 압접 공구가 간단하다

   - 접합부의 전기 저항은 모재와 거의 같다

- 단점

   - 철강 재료의 압접은 부정당하다

   - 용접부가 가공 경화된다

   - 겹치기 압접은 눌린 흔적이 남는다

   - 압접부에 대한 비파괴 시험법이 없다

▣일렉트로 가스 용접

: 실드가스 - 탄산가스(co2)

▣플라즈마 아크 용접

-열적핀치효과이용 10000℃온도이용 비철금속의용접에 사용

-피복제및용제(Flux)가 필요없다

- 용입깊고 단층용접이 가능하며 비철금속용접에 우수하다.

- 장점

   - 핀치 효과에 의해 전류 밀도가 크므로 용입이 깊고 비드 나비가 좁으며, 또 용접 속도       가 빠르다.

   - 1층으로 용접할 수 있으므로 능률적이다.

   - 용접부의 금속학적,기계적 성질이 좋으며 변형도 작다.

   - 수동 용접도 쉽게 할 수 있으며, 토치 조작에 그다지 숙련을 요하지 않는다.

- 단점

  - 설비비가 많이 든다.

  - 용접 속도가 크므로 가스의 보호가 불충분하다.

  - 모재 표면에 기름,먼지,녹 등이 오염되었을 때에는 플라즈마 아크의 상태가 변화하여 비드의 불균일이

    일어난다.

  - 용접부의 품질 저하 등이 원인이 되므로, 화학 용제로 청정하여야 한다.

▣가스 압접법

-특징

  - 이음부에 탈탄층이 전혀 없다

  - 원리적으로 전기가 필요 없다

  - 장치가 간단하고 시설비나 수리비가 싸다

  - 압접 작업 시간이 짧고 용접봉이나 용제가 필요 없다

  - 압접하기 전 이음 단면부의 깨끗한 정도에 따라 압접 결과에 영향을 준다

▣마찰 용접

  - 같은 재료나 다른 재료는 물론 금속과 비금속 간에도 용접이 가능하다

  - 용접 작업이 쉽고 자동화되어 취급에 있어 숙련을 필요로 하지 않으며,조작이 쉽다

  - 용접 작업 시간이 짧으므로 작업 능률이 없다

  - 용제나 용접봉이 필요 없으며,이음면의 청정이나 특별한 다듬질이 필요 없다

  - 유해 가스의 발생이나 불꽃의 비산이 거의 없으므로 위험성이 작다

▣전기 저항 용접

→용접조건의 3대 요소 : 용접전류, 통전시간, 가압력,

- 분류

   가. 겹치기 저항 용접:점 용접, 돌기 용접(프로젠션 용접), 심 용접

   나. 맞대기 저항 용접:업셋 용접, 플래시 용접, 맞대기 심 용접, 퍼커션 용접

- 특징

장점

  - 일반적으로 작업 속도가 빠르며,대량 생산에 적합하다

  - 열손실이 적고 용접부에 집중열을 가할수있다

  - 산화 및 변질부분이 적다

  - 접합강도가 비교적 크다

  -용접봉, 용제등이 불필요하다.

  -작업자의 숙련이 필요없다

단점

  - 적당한 비파괴 검사가 어렵다

  - 대전류를 필요로 하고 설비비가 비싸다

  - 급냉경화로 후열처리가 필요하다

  - 용접수의 위치 형상등의 영향을 받는다

  - 이종의 금속간의 접합이 곤란하다.

▣점 용접법

→ 바둑알 모양의 단면 : 너캣

-점용접으로 할 수 없는 금속: 알루미늄합금, 주철 등 탄소함유량이 높은 것

장점

  - 표면이 평평하다

  - 구멍이 필요 없다

  - 재료가 절약된다

  - 작업 속도가 빠르다

  - 숙련이 필요 없다

  - 변형이 일어나지 않는다

  - 작업자가 덜 피로하다

▣시임 용접 - 주로 기밀, 수밀을 요하는용기를 제각하는데 사용.

   -종류 : - 매시 시임용접

           - 포일 시임용접

           - 맞대기 시임용접

▣프로젝션 용접- 제품의 한쪽 또는 양쪽에돌기를 만들어 이부분에 용접 전류를 집중시켜 압접하는 방법.

▣업셋 용접법→붙은 상태에서 용접

- 원리

   이음부 부근에서 발생하는 접촉 저항에 의해 발열되어 용접부가 적당한 온도에 도달하였     을때 축방향으로 큰 압력을 주어 용접하는 방법이다.

- 장점

   - 불꽃의 비산이 없다.

   - 접합부에 삐져 나옴이 없다.

   - 업셋이 매끈하다.

   - 용접기가 간단하고 가격이 싸다.

▣플래시 용접법→띄운상태에서 전진 시키면서 용접.

- 특징

   - 가열 범위와 열영향부가 좁다.

   - 플래시 과정에서 산화물 등을 플래시로 비산시키므로 용접면에 산화물의 개입이 적다.

   - 용접면을 아주 정확하게 가공할 필요가 없다.

   - 신뢰도가 높고 이음 강도가 좋다.

   - 종류가 다른 재료도 용접이 가능하다.

   - 용접 시간이 짧고 업셋 용접보다 전력 소비가 적다.

   - 능률이 극히 높고 강재 니켈 합금 등에서 좋은 용접 결과를 얻을 수 있다.

▣퍼커션 용접

   - 축적된 직류 전원으로서 피용접물을 양전극 사이에 기운 후에 전류를 통하여 고속도로 피용접물이 서로 충돌하게 된다. 충돌용접(percussion welding)에 사용되는 콘덴서는 변압기를 거치지 않고 직접 피용접물을 단락시키게 되어 있으며, 피용접물이 상호 충돌되는 상태에서 용접이 된다.

▣비소모식용접법(사용전극:w전극)

   - 불활성가스텅스텐아크용접(TiG)

   - 플라즈마아크용접

   - 원자수소용접

   - 탄소아크용접

▣ 납 땜 법(알루미늄 납땜의 용접 : 600℃)

▣용  제

(1) 연납용 용제(연염,수지,인산,목재수지)

   연납용 용제로는 염화아연(ZnCl2), 염산(HCl), 염화암모늄(NH4Cl)등이 사용된다.

(2) 경납용 용제-붕사, 붕산, 붕산염, 불화물, 알칼리

(3) 경금속용 용제

▣용제의 구비조건

산화물의 산화방지, 납에 대한 부식작용이 최소, 유동성 증가

▣납땜법

- 인두 납땜

   : 인두 납땜(soldering iron brazing)은 주로 연납땜을 하는 경우에 쓰이며, 구리 제품의 인두가 사용된다.

- 가스 납땜

   : 가스 납땜(gas brazing)은 기체나 액체 연료를 토치나 버너로 연소시켜 그 불꽃을 이용하여 납땜하는 방법이다.

- 담금 납땜

   : 담금 납땜(dip brazing)에는 납땜부를 용해된 납땜 중에 접합할 금속을 담가 납땜하는 방법과 이음 부분에 납재를 고정하여 납땜 온도로 가열 용융시켜 화학 약품에 담가 침투시키는 방법이 있다.

- 저항 납땜

   : 저항 납땜(resistance brazing)은 이음부에 납땜재와 용제를 발라 저항열로 가열하는 방법이다.

   이 방법에서는 저항 용접이 곤란한 금속의 납땜이나 작은 이중 금속의 납땜에 적당하다.

- 노내 납땜

   : 노내 납땜(furnace brazimg)은 가스 불꽃이나 전열 등으로 가열시켜 노내에서 납땜하는 방법이다.

     이 방법은 온도 조정이 정확하여야 하고 비교적 작은 부품의 대량 생산에 적당하다.

- 유도 가열 납땜

   : 유도 가열 납땜(induction brazing)은 고주파 유도 전류를 이용하여 가열하는 납땜법이다.

  이 납땜법은 가열 시간이 짧고 작업이 용이하여 능률적이다.

♧용접재료

▣합금의 특징

- 경도가 증가하며 색이 변하며 주조성이 커진다.

- 용융점이 낮아지며 성분을 이루는 금속보다 우수한 성질을 나타내는 경우가 많다.

 (ex) 18CR-8NI스테인레스 : 녹이 슬지않고 산에 부식이 안됨.

▣제강법

평로제강법: 용량 - 1회당 용해할 수 있는 쇳물의 무게

전로제강법: 용량 - 1회에 제강할 수 있는 무게를 톤으로 표시

전기로법: 용량 - 1회에 용해할 수 있는 무게

- 도가니로(용량 : 용해할 수 있는 구리의 중량)

- 용광로(제철법)

★ 강괴 :림드강- 페로망간으로 탈산, 기포발생,용접봉 선재로 사용.

          킬드강 - 상부에 헤어크랙발생,완전 탈산강,압연재로 사용

          세밀킬드강

★탈산제 - 페로망간, 페로실리콘, 알루미늄(Al이 가장 우수)

★ 금속의 결정구조

   - 체심입방격자 α-Fe, δ- fe, Cr, Mo, W, V, Li

   - 면심입방격자 γ-Fe, Au, Ag,Ni, Cu, Al, Pt, Pb

   - 조밀육방격자 Mg, Zn, Cd, Ti, Ce, Co

▣물리적 성질

- 열전도율 = 은→구리→백금→알루미늄

- 전기전도율 = 은→구리→금→알루미늄

▣ 탄소강 중에 함유된 성분과 그 영향

- 0.2~0.8% Mn : 강도, 경도, 인성, 점성증가, 연성감소, 담금질성향상,S량과 비례.

- 0.1~0.4% Si : 강도, 경도, 주조성증가(유동성향상), 연성, 충격치감소.

- 0.06%이하 S : 강도, 경도, 인성, 절삭성증가, 변형율, 충격치저하.

- 0.06%이하 P : 강도, 경도증가, 연신율감소, 편석발생(담금균열의 원인)

-수소 : 헤어크랙(백점)발생

c.f) 탄소량 증가에 따라 - 강도, 경도 증가. 인성, 충격치 감소(가공성 감소)

▣ 강의 취성(메짐=여짐)

- 적열취성 : 900~950℃에서 FeS가 파과되어 균열을 발생.S이 원인.

- 청열취성 : 200~300℃에서 강도, 경도 최대, 연신율,단면수축율최소. P가 원인

- 상온취성 : Fe3P가 상온에서 연신율,충격치를 감소시킴. P가 원인

- 저온취성 : 상온보다 낮아지면 강도, 경도증가, 연신율,충격치 감소되어 약해짐.

▣기계재료의 KS기호

  - SM : 기계 구조용 탄소강재,

  - SWS : 용접구조용 압연강재,

  - SCP : 냉간압연강판      

  - SWRW :용접봉심선재

     →SM20C에서 20C의 뜻: 탄소함유량

     →SM200C에서 200의 뜻: 최저인장강도

▣구조용 합금강(특수강)

  - 첨가원소의 영향

        - Ni : 강인성, 내식, 내마멸성증가.

        - Si : 내열성증가, 전자기적 특성.

        - Mn : Ni과 비슷, 내마멸성증가, 황(S)메짐 방지.

        - Cr : 탄화물 생성(경화능향상) 내식, 내마멸성증가.

        - W : Cr과 비슷, 고온강도, 경도증가

        - Mo : W효과의 두배, 뜨임메짐방지, 담금질 깊이가 증가.

        - V : Mo과 비슷, 경화성은 더욱 커지나 단독으로 사용안됨.

   - 강인강

     ・Ni-Cr강(600℃에서 뜨임하여 솔바이트 조직을 얻음) 뜨임 메짐 발생심함, 가장 널리         쓰이는 구조용강.

     ・Ni-Cr-Mo(Mo 첨가시 뜨임취성 방지) 가장우수한 구조용강. 내열성 담금질성 증가.

▣공구용 합금강

  - 공구강의 종류

    - 합금공구강

    - 고속도강(SKH), 일명 하이스(HSS) : 대표적인 절삭용공구재료,

       → W 고속도강 18(W) - 4(Cr) - 1(V)

       → 담금질온도 1250～1320℃, 뜨임온도 550～580℃

    - 주조경질합금(스텔라이트) Co+Cr+W,  Co가 주성분.

        → 강철, 주철, 스테인레스강의 절삭용.

    - 초경합금(TiC, TaC, WC) 분말야금법으로제조(결합재 : Co분말)

            *상품명 : 위디아, 미디아, 텅갈로이

    -세라믹 공구(주성분:알루미나) : 항절력은 초경합금의 1/2

▣특수용도용 합금강

 - 스테인레스

   -13Cr : 마르텐사이트계 : 열처리에 의해 경화

   -16Cr: 페라이트계

   -18(Cr) - 8(Ni) : 오스테나이트계 ,담금질 안됨, 전연성 크고 비자성체,13Cr보다

                     내식, 내열성 우수. 용접성이 가장우수.

   - Cr 12% 이하를 내식강이라 한다.

▣내열강 - 주성분은 Cr

▣ 자석강

 - 규소강 : 변압기의 철심, 교류기계의 철심(1~4%규소함유)

▣불변강(고Ni강): 비자성강-Ni28%에서 오스테 나이트 조직을 갖는다.

 - 인바아 : 줄자, 정밀기계 부품으로 사용

 - 초인바아

 - 엘린바 : 시계부품, 정밀계측기 부품으로 사용

 - 퍼말로이 : 장하코일용

 - 초엘린바

 - 플래티나이트 : 전구, 진공관 도선용으로 사용.

▣주철

- 주철의 성질 : 탄소함유량이 1.7(2.11)~6.68% 까지이다.

       - 장점 : -용융점이 낮고 유동성이 좋다.

                -주조성이 양호하며 마찰저항이 좋다.

                -가격이 저렴하며 절삭성이 우수하고 압축강도가 크다(인장강도의 3~4배)

       - 단점 : -인장강도가 작다

                -충격값이 작으며 가공이 안된다.

- 조직구성 : 바탕조직(퍼얼라이트, 페라이트)과 흑연으로 구성.

- 마우러 조직선도 : 주철중의 C.Si의 양,냉각속도에 따른 조직의 변화를 표시한것.

- 주철의 평형상태도

          → 공정점=4.3%C, 1145℃, 아공정=1.7~4.3%C, 과공정=4.3%C이상

- 주철의 열처리 - 담금질,뜨임은 안되나 주조응력 제거 목적으로 풀림처리는 가능하                           다.(500~600℃, 3~6시간)

- 주철의 성장원인과 방지방안

  -성장원인 : - 탄화철의 흑연화에 의한 팽창

              - 고용 원소인 Si의 산화에 의한 팽창

              - 불균일한 가열에 의해 생기는 파열팽창

              - A1변태에서 체적 변화에 의한 팽창

              - 흡수한 가스에 의한 팽창

  -방지법 : -흑연의 미세화(조직의치밀화)

            -흑연화 방지제,탄화물 안정제 첨가

            → 흑연화 촉진제 : Si, Ni, Ti, Al        방지제 : Mo, S, V, Cr, Mn

▣주철의 종류

- 보통주철(인장강도 10～20 ㎏/㎟)회주철

- 고급주철(인장강도 25㎏/㎟)퍼얼라이트

- 미이나이트 주철(인장강도 35～45㎏/㎟, Si, Ca-Si 분말첨가)

     → 용도 : 고강도, 내마멸, 내열, 내식용주철(내연기관 실린더),담금질 가능,공작기계                   안내면으로 사용

▣특수(합금) 주철

-합금원소의 영향 : - Ni : 흑연화 촉진

                   - Ti : 소량 : 흑연화촉진, 다량 : 흑연화 방지

                   -Cr : 흑연화 방지, 탄화물 안정, 내열,내식성향상

                   -Mo : 흑연화 다소방지

                   -V : 강력한 흑연화 방지(흑연의 미세화)

-종류

   - 구상흑연주철(Mg, Ce, Mg-Cu첨가)

         → 벌즈아이조직 : 경도, 내마멸,압축강도 증가

   - 칠드주철(압연로울러, 기차바퀴, 분쇄기)

   - 가단주철(관이음쇠):백주철을 풀림처리하여 가단성을 준것(연신율 : 5~12%)

♧비철 금속 재료

▣구리

  - 특징

    - 용융좀 외에는 변태점이 없다

    - 유연하고 전연성이 좋으므로 가공성이 우수하다.

    - 전기와 열의 양도체이다.-화학적 저항력이 커서 부식이 쉽게 되지 않는다.

    - 아름다운색을 가지고 있으며 쉽게 합금을 만든다.

    - 수소와 같이 확산성이 큰 가스를 석출하고 그 압력 때문에 더욱 약점이 조성된다.

- 성질

- 물리적 : 비중 8.96, 용융점(1083℃) 비자성체, 전기 및 열의 양도체

→ 불순물 - Bi, Pb : 가공성 저하시킴

-기계적 : 전연성 풍부, 열간 가공온도 :750~850℃,완전풀림온도 : 600~700℃,

          재결정 온도 :150~200℃

-화학적 : 황산,염산에 용해. 습기 탄산가스, 해수에 녹이생김.

▣황동(cu+zn)

-특성 : -자연균열 : 공기중의 질소,염류로 인하여 입간부식을 일으켜 균열이 일어나는현상                      (방지책 : 저온풀림(200~300℃,20~30분간), 도금법)

       -탈아연현상 - 해수에 침식되어 아연이 용해 부식되는현상, 염화아연이 원인

                      (방지책 :Zn편을 연결)

       -경년변화 - 상온가공한 황동 스프링이 사용 시간의 경과와 더불어 스프링 특성을 잃는 현상.

- 6 :4 황동 : 문쯔메탈(값싸고 강도큼)

- 6.4 + Pb 1.5~3% : 연황동(=쾌삭황동): 대량생산, 정밀가공품에 사용.

- 7 : 3 황동 + Sn 1%  해드미릴터(콘덴사, 튜브에 사용),

- 6 : 4 + Sn 1% 네이벌( 해수에 대한 내식성이 크므로 선박기계에 씀)

- 6 : 4 + Fe 1～2% 델타메탈(=철황동)강도, 내식성 우수, 광산,선박, 화학기계에 사용

- Zn : 30% 연신율 최대, Zn : 40% 인장강도 최대

- 톰백 : Zn 8～20%함유, 장식용 및 금모조품

- 양은 : Ni 10-20% 전기저항선, 스프링 재료, 바이메탈

▣청동(Cu+Sn)

-성질 : -주조성, 강도 , 내마멸성이 좋다.

       -연신율 Sn 4% 최대, 인장강도 Sn 18% 최대, 브리넬 Sn 32% 최대

-청동합금

  - 포금(건메탈) : 청동의 구명칭, 청동주물의 대표, 유연성,내식, 내수압성이 좋다.

  - 인청동 : Cu+Sn9%+P0.35%  스프링제(경년변화가 없다), 베어링, 밸브시이트

  - 베어링용 청동 : Cu+Sn13~15%  베어링 재료로 적합.

  -켈멧 : Cu+Pb30~40% 고속 고하중 베어링에 사용.

 (c.f 베빗트 메탈 : 화이트 메탈 중 Sn을 주성분으로 하는 베어링합금(저속회전부에 사용))

  -콘스탄탄 : Cu+Ni45%의 합금, 열전대용, 전기 저항선에 사용

  -콜슨합금 : 전선용

▣알루미늄

  -특징 : - 비중이 작으며(2.6989) 용융점이 낮다.(660.2℃)

          - 열 및 전기의 양도체이며 가볍고 전연성이 커서 가공이 쉽다.

          - 은백색의 아름다운 광택이 있다.

          - 시효경화가 일어난다.

         - 용접봉은 알루미늄-규소 합금선을 쓰며 용제는 염화리튬을 사용한다.

         - 용융점 외에는 변태점이 없으며 비자성체이다.

         - 알칼리수용액, 해수에 부식, 유기산에는 강하다.

  -Al 합금

     - 라우탈(Al+Cu+Si) : Al+Cu+Si, 주주성 좋으나 절삭성 나쁨. 열처리 효과 없음.

     - 실루민(Al+Si) : 주조용의대표적(Al+Si계 대표)

     - 하이드로날륨(Al+Mg) : 대표적 내식성 Al합금, 주조성좋음.

     - Y합금(Al+Cu+Ni+Mg)-내연기관의 실린더에사용

     - 로오엑스합금 : Al+Si에 Cu, Mg첨가. 내연기관의 피스톤에 사용.

     - 듀랄루민(Al+Cu+Mg+Mn)-단조용 Al합금의 대표.항공기재질

     - 알클래래드제 - 고력합금의 표면에 내식성이 좋은 Al 판을 붙여서 사용하는 것.

     - 내식성Al합금 : 알민, 알드리, 하이드로날륨,알클래드

▣마그네슘

 -성질

   -물리적 : - 비중 1.74(실용금속중 최소), 용융점은 650℃, 조밀육방격자,

   -화학적 : - 산․염류에 약하고 알칼리에는 강하다.

- 합금

  - Mg+Al계 : 다우메탈이 대표, 주조,단조, 용해가 쉽다.

  - Mg+Al+Zn계 : 엘렉트론이 대표 내연기관의 피스톤에 사용.

▣니켈

-성질 : -물리적 : 비중 : 8.9, 용융점 : 1455℃ , 전기저항이 크다. 면심입방격자이며 상온                    에서 흰색, ※360℃에서 자기변태

        -기계적 : 연성크고 냉간 및 열간가공이 쉽다.

        -화학적 : 내식성, 내열성이 우수,질산에 약하다.

-합금

   -Ni-Fe계 합금

     - 인비아 : Ni 36% 표준자, 바이메탈용.

     - 엘린바아 : Ni 36 - Cr 12% 탄성불변, 시계부품, 소리굽쇠용.

     - 플래티나이트 : Ni 42～48% 전구, 진공관 도선용.

     - 퍼어멀로이 : 해저전선, 지심재료, 장하코일용.

  -Ni-Cu계 합금

     - 콘스탄탄 : Cu+Ni45%의 합금, 열전대용, 전기 저항선에 사용

     - 어드밴스 : Ni44%,Mn1%, 정밀전기의 저항선

     - 모넬메탈 : Ni64~70%, Cu∙Fe 1~3%, 화학공업용, 강도와 내식성 탁월

▣니켈청동

  -콜슨합금(인장강도 105㎏/㎟전선), 베릴륨 청동(인장강도 133㎏/㎟)

▣티타늄의 성질 및 용도

  - 비중 4.5, 용융점 1800℃ 인장강도 50㎏/㎟, 비강도가 가장크다.

  - 고온강도, 내식성, 내열성 우수하나 절삭성 주소성이 나쁘다.

  - 초음속 항공기외판, 송풍기의 프로펠라등에 사용.

▣ 아연

   - 성질 : 비중 7.13 용융접 419℃, 염기성 표면산화막 형성

   -용도 : 황동, 철제도금, 인쇄판, 다이캐스트용.

   - 아연합금 : -다이캐스트합금- Zn-Al, Zn-Al-Cu계사용.

                - 특히 Al14%첨가한것을 마작 또는 자막(zamark)이라 한다.

▣납

  - 성질 : 비중 11.35, 용융점 327℃ 연신율 50% 가공경화 안됨.

   - 용도 : 수도관, 내산용기구, 방사선 방어용, 땜납, 활자 합금에 사용.

   - 저융점 합금 : Sn보다 융점이 낮은 합금, 퓨즈, 활자, 정밀 모형에 사용.

▣각종 금속의 용접

 - 철강의 분류

  1) 순철 : 탄소 0~0.008%의 철

  2) 탄소강 : 탄소 0.008~1.7%를 포함한 철과 탄소의 합금

    ① 저탄소강의 용접

     - 저탄소강은 탄소가 0.3% 이하를 함유하고 잇는 강이고 연강은 탄소 0.25%를 함유하         고 있는 탄소강을 가르키는데 보통 저탄소강을 연강이라 부르며 일반 구조용강으로         널리 사용되고 있다.

     - 판이 두꺼운 경우(t≧25㎜)나 탄소량이 비교적 많을 때(C≧0.25%)는 급냉을 일으키         는 수가 잇으므로 예열이나 용접봉의 선택에 주의해야한다.

    ②고탄소강의 용접     - 탄소 함유량이 0.5~1.3%의 강을 말하며 연강에 비해 열 영향부의 경화가 현저하여 용접균열을 일으키기 쉽다.

     - 용접봉은 저수소계의 모재와 같은 재질의 용접봉 또는 연강 용접봉 오스테나이트계 스테인레스강 영접봉, 특수강 용접봉등이 쓰인다.

  3) 주철

    : 선철과 화학조성은 같지만 규소를 많이 넣어 용융점을 낮추고 주조를 쉽게 한 금속.

    -강에 비하여 융점이 낮고 유동성이 좋으며 가격이 싸므로 각종 주물제작에 쓰인다.

     ①주철의 종류

      백주철  / 회주철   / 반주철   / 구상흑연주철   / 가단주철

     ②주철의 용접

      ②-1. 열간용접법 : 모재 전체를 먼저 500~600℃의 고온으로 예열.

      ②-2. 냉간 용접법 : 예열을 하지 않든가 또는 저온으로 예열

      ②-3. 용접봉

       -모넬메탈 용접봉(니켈 2/3, 구리 1/3) → 150~200℃ 정도의 예열

       - 니켈봉, 연강봉 →예열하지 않아도 됨.

     ③주철 용접의 주의 사항

       - 보수용접을 행하는 경우 본바닥이 나타날 때까지 잘 깎아낸 후 용접시행.

       - 파열의 보수는 파열의 연장을 방지하기 위하여 stop hole 뚫어서 시행.

       - 용접전류를 필요 이상 높이지 말고 직선 비이드를 배치하며 지나치게 용입을 깊게하지 않는다.

       - 비이드 배치는 짧게 여러번의 조작으로 완료.

       - 가열되어 있을때 피이닝 작업을 하여 변형을 줄이는 것이 좋다.

       - 두께가 다른 것, 모양이 복잡한 형상의 용접에는 예열과 후열 후 서냉 작업을 반드시 행한다.

       - 가스용접에 사용되는 불꽃은 중성불꽃 또는 약산화 불꽃을 사용하며 플럭스를 충분히 사용할 것.

 4)스테인레스강의 용접

  ① 스테인레스강의 정의 및 종류

   - 저탄소강에 Cr, Cr-Ni, Cr-Ni에 Mo,Cd,Ti 등을 소량 첨가한 고합금강으로 불수강 또는 내식강으로 불림.

   - 연강에 비해 우수한 내식성과 내열성을 가지며 강인성이 풍부.

   - 가정용 식기류, 터어빈, 차량부품 제작에 쓰임.

  ② 스테인레스강의 종류

    - 마르텐사이트(martensite)계: 12~13% Cr함유.  용접성이 가장 낮다.

    - 페라이트(ferrite)계 : Cr16%이상 함유한 고크롬강.

    - 오오스테나이트(austenite)계: 18Cr-8Ni,용접성이 가장 좋다.

  ③ 스테인레스강의 용접

    - 피복 금속 아아크 용접

    - 불활성가스 아아크 용접

     :0.4~8㎜의 얇은 판 용접에 사용.→ 용접 전류 : 직류 정극성이 좋다.

 5) 구리와 구리 합금의 용접

  ① 구리의 성질

   - 전기와 열의 양도체이며 아름다운 색깔을 가지고 잇다.

   - 유연하고 전연성이 좋으므로 가공성이 우수하다.

   - 수소와 같이 확산성이 큰 가스를 석출하고 그 압력 때문에 더욱 약점이 조성된다.

  ② 구리합금의 종류

   -황동(Cu+Zn)   , 인청동(Cu+Sn)  ,  규소청동(Cu+Si)  ,  

    알루미늄 청동(Cu+Al)  ,  니켈청동(Cu+Ni)

  ③ 구리의 용접

   - 불활성 텅스텐 아아크 용접법→직류 정극성(DCSP) 사용.

    ◦ 판두께 6㎜ 이하에 대하여 많이 사용된다.

    ◦전극은 토륨이 들어 있는 텅스텐 봉을 쓰며 용가제는 탈산된 구리봉을 사용.

   - 불활성가스 금속 아아크 용접

    ◦판두께 3.2 ㎜ 이상의 것에 사용된다.

    ◦구리 규소청동, 알루미늄 청동에 가장 적합하다.

   - 피복금속 아아크 용접

    ◦예열을 충분히 하여 사용한다.

    ◦니켈청동에 사용된다.

    ◦스패터, 슬래그 섞임, 용입불량 등의 결함이 많이 생긴다.

  - 가스용접법

   ◦발생된 기공은 피이닝 작업으로 비교적 좋은용접부가 된다.

   ◦판두께 6㎜까지는 슬래그 섞임에 주의한다.

   ◦황동 용접에 이용한다.

  - 납땜법

   ◦이음이 잘되지만 땜납이 비싼 것이 결점이다.

   ◦구리합금은 쉽게 은납땜이 된다.

 5) 알루미늄합금의 용접

  ① 알루미늄의 특징

   ◦비중이 작으며(2.6989), 용융점이 낮다.(660.2℃)→산화피막 Al:2050℃

   ◦전기의 전도율이 좋으며 아름다운 광택이 잇다.

   ◦가볍고 전연성이 커서 가공이 쉬우며 변태점이 없다.

   ◦시효경화가 일어난다.

  ② 알루미늄합금의 종류

  -주조용 알루미늄 합금

   ◦실루민(Al+Si+Fe)  ,Y합금(Al-Cu-Ni-Mg)  ,하이드로 날륨(Al+Mg)

   ◦로오엑스 합금(Al+Si+Ni+Cu+Mg)

  -단련용 알루미늄 합금

   ◦듀랄루민(Al+Cu+Mg+Mn)  ,초듀랄루민(Al+Cu+Mg+Mn+Cr)

  ③ 용접봉 및 용제

   - 용접봉 : 모재와 동일한 화학조성을 사용하며 그 외에 4~13%의 알루미늄-규소 합금선이 사용되어짐.

   - 용제 :

    ◦ 주로 알카리 금속의 할로겐 화합물 또는 이것의 유산염등의 혼합제가 많이 사용됨.

    ◦ 용제중에 가장 주요한 것은 염화리튬(LiCl)이다.→ 흡수성이 있으므로 주의를 요함.

   ④ 알루미늄합금의 용접 →전류는 고주파교류를 사용한다.

    - 가스 용접법

    ◦ 불꽃은 탄화된 불꽃을 사용하며 200~400℃의 예열을 한다.

    ◦변형을 막기 위하여 스킵법과 같은 용접순서를 채택하도록 한다.

    -불활성가스 아아크 용접법

     ◦ 용제를사용과 슬래그 제거가 필요없다.

     ◦직류역극성을 사용할 때 세척작용(청정작용)이 있어 용접부가 깨끗하다.

     ◦가스용접보다도 열이 집중적이고 능률적이므로 판의 예열은 필요치 않을때가 많다.

    - 전기 저항용접법

     ◦점 용접법에 가장 많이 이용되고 잇다

     ◦먼저 표면의 산화피막을 제거 하여야한다.

     ◦재가압방식을 이용하여 기공의 발생을 방지하고 좋은 용접 결과를 얻는다.

  ⑤용접후의 처리

    - 용접부의 용제 및 슬래그 제거에는 기계적 처리로서는 불완전 하므로 찬물이나 끊인  을 사용하여 세척한다.

   - 화학적 청소법으로서는 2%의 질산 또는 10%의 더운 황산으로 세척한 다음 물로 씻어낸다.

  ⑥ 알루미늄 주물의 용접

   ◦ 알루미늄주물은 비교적 불순물이 많고 용접할 때 산화물이 많이 생겨 용융금속의 유동성도 나쁘다.

   ◦ 알루미늄-규소 합금봉과 같이 용접성이 좋고 용융점이 모재보다 낮은 것이 적당하다.

♧ 용접시공및 기초설계

▣이음의 종류및 주의 사항

  - 이음의 종류 : 맞대기 이음, 겹치기 이음, 모서리 이음, 필렛이음, 변두리 이음등등

  - 모재의 가공모양

      - I형 : 강도를 많이 요하지 않고 접합이 주목적일 때, 얇은판

      - H형 : 후판, 강도를 많이 요하는 경우.

  -이음시 주의 사항

     - 용착금속의 양을 적게 설계

     - 용접자세는 아래보기 설계한다

     - 용접선의 교차를 피한다

     - 이음효율이 좋은 맞대기용접으로 설계한다

     - 용접선의 교차를 피하기위해서 스캘럽을 사용

▣안전율= {인장강도} over {허용응력}

  이음효율= {용접시험핀의 인장강도} over {모재의 인장강도} ×100[%]

▣용접시공(용접순서)

  - 수축은 자유단으로 보낸다.

  - 항상대칭으로 용접.

  - 수축이 큰 맞대기 이음을 먼저하고 수축이 작은 필렛이음을 나중에 한다.

  - 중립축에 대하여 모우멘트의 합이 0되게 한다.

  - 중앙에서 끝으로 용접한다.

▣용착법

  - 전진법 - 변형 및 잔류응력이 문제되지 않을 경우.

  - 후진법 - 후판에 사용.

  - 대칭법 - 변형 잔류응력을 대칭으로 유지.

  - 비석법 - 용접시점과 종점에 결함 발생.(용접길이가 길때 사용→열응력을 줄이기 위하                여)

▣다층용접방법

  - 빌드업법 : 능률이 좋지 않으나 한냉시 구속이 클 때

  - 캐스케이드법 : 특수한 경우만 사용

  - 전진블록법 : 첫 층에 균열의 발생우려

▣잔류응력제게법

   - 국부 풀림법 : 625±25℃ 1시간동안 25mm 에 대하여 응력제거

   - 저온응력완화법 : 용접선을 중심으로 폭 150mm되는 부분을 150-200℃의 저온으로                          가열후 바로 냉각하는 방법.

   - 노내풀림법 : 유지온도가높고 유지시간이 길수록 효과적(가장 많이 이용)

   - 피이닝법 : 용접부를 두드려서응력을 제거

   - 기계적응력완화법 : 잔류응력이 존재하는 구조물에 어떤 하중을 걸어 용접부를 약간                           소성변형시킨다음 잔류응력이 현저하게 감소하는 현상.

       →잔류응력제거열처리법은 풀림이다.

▣변형 교정

   - 박판에 대한 점 수축범

   - 형재에 대한 직선 수축법

   - 가열후 해머질 하는 방법

   - 후판에 대하여 가열 후 압력을 가하고 수냉하는 방법

   - 로울러 가공

   - 피이닝

   - 절단하여 정형 후 재용접 하는방법

▣결함의 보수

   - 언더컷 - 지름이 작은 용접봉으로 보수

   - 오버랩 - 일부분을 깎아내고 재용접

   - 균열 - 균열 끝에 스톱홀을 뚫고 균열을 따내고 용접

▣용접균열

  - 크레이터 균열 : 용접 종점에 금이 가는 현상.

  - 루우트 균열

  - 토우 균열  - 비이드 밑 균열

  - 설퍼균열

  - 라미네이숀균열

  - 노치, 종, 횡균열

▣용접결함의 종류

  - 치수상 결함 : 변형, 치수불량, 형상불량

▣천이온도(400～600℃)

  - 연성파괴에서 취성파괴로 넘어가는온도범위

  - 질량효과 : 안과밖의온도차이

▣잔류응력의 영향

  - 변형, 취성파괴, 피로부식, 부식

 →잔류응력의 가장큰영향은 부식이다

▣가접(가접하는이유:변형을방지)

     - 지름이 가는봉사용.

     - 시점종점은 가접을 피한다.

     - 홈안에는 가접을피한다

     - 본용접사와 기량이 동등한자가 가접

     - 50mm의 용접이다.

▣용접부의 각부명칭(맞대기용접, 필렛용접)

   - 필렛용접의 각장은 판두께의 70%이다

   - 각장 = 0.707×t(판두께)

   - 목두께는 각장의 70%

▣용접열의 확산

  - 맞대기이음보다 필렛이음이 냉각속도가 크다.

  - 구리나 알루미늄이 철강보다 냉각속도가 크다.

  - 후판이 박판보다 냉각속도가 크다.

▣비파괴검사

  - 육안검사(VT)-가장쉬운검사법으로 표면과 연결된결함검사.

              - 기공과 같은 내부결함은 검사곤란

  - 누설검사(LT)-공기압,수압을이용

  - 침투검사(PT)-표면과 연결된결함(균열)

  - 초음파검사(UT) - 투과법, 펄스반사법(가장많이 쓰이는법), 공진법(표면결함검사시 많                         이 사용)이 있다.     - 일반적으로 펄스반사법이 가장 많이 사용,

  -자분검사(MT)-오스테나이트 같은 비자성체는 사용할 수 없음(자성재료만 이용)

                    - 표면결함은 AC사용․내부결함은 DC사용,

 - 맴돌이 전류검사(ET) - 비자성체같은 금속에 사용

 - 방사선 투과검사(RT) - 스트레오법사용(동위원소:Co60, Cs137, Ir192)

                      - 기공은 검은둥근점으로 표시

(c.f 보조기호 : W - 이중벽 촬영    F - 형광 탐상시험  ex) PT-F)

▣파괴시험

- 피로시험(동적시험)

- 경도시험: 브리넬: HB= {2P} over {D(D- SQRT {D2-d2}) }

              : 특수 강구입자를 일정한 하중으로 압입한 후에 생긴 오목한 자국의  표면                   적을 측정하여 나타낸값.

             로크웰 -HRC(120° 다이아몬드 사용) = 130 - 500h

                     HRB( {1} over {16} inch 의 강구사용) = 100-500h

               :꼭지각이 120°인 다이아몬드 압자를 사용.

             비이커스 Ho=1.8544 {P} over {d²}

             쇼어경도 Hs= {10000} over {65} × {k} over {ko} (탄성변형을 이용)

               : 소형의 추를 일정높이에서 시험표면으로 낙하시켜 그 튀어오르는 높이에                   의하여 경도를 측정하는것.

- 인장시험 - 인장강도, 항복점, 단면수축율등을 측정하는 방법

           - 인장강도 σ_B= {P} over {A}

           - 연신율 ε= {ℓ-ℓо} over {ℓо} ×100%

           - 단면수축율 Ø= {Aо-A} over {Aо} ×100

- 굽힘시험 - 모재 및 용접부의 연성의 결함유무, 표면굽힘 이면굽힘, 측면굽힘

- 충격시험 - 시험핀에 V형이나 U형의 노치를 주고 충격적인하중으로 파단

             - 샤르피식 - 단순보(모재수평, 하중 수직),

             - 아이조드식-내다지보(모재수직, 하중수평)

- 화학시험 - 수소시험(용착금속중의 수소량측정)

           - 부식시험(철강-피크린산 스텐-왕수알콜액)

           - 설퍼프린트시험(황의분포 측정)

※금속학적시험 : - 파면시험

                 - 육안조직시험

                 - 현미경조직시험

 ♧안전관리

▣안전 표식

- 적 색 : 방화 금지, 방향 표시

- 오랜지색 : 위험 표식

- 황 색 : 주의 표시

- 녹 색 : 안전지도, 위생표시

- 청 색 : 주의 수리 중, 송전중 표시

- 진한 보라색(자주색) : 방사능 위험 표시

- 백 색 : 주의 표시

- 흑 색 : 방향 표시

▣소화 대책

A : 보통화재 / B : 기름화재 / C : 전기화재 / D : 금속화재

- 소화기 종류와 용도

	보통화재	기름화재	전기화재
포말소화기	적   합	적   합	부 적 합
분말소화기	양   호	적   합	양    호
CO2소화기	양   호	양   호	적    합

- 가연성 가스와 증기

구 분	명  칭	발화점(℃)	혼합 폭발범위(%)
가연성 가스	아세틸렌	320	2.5~80
	수소	585	4.1~74.2
	프로판	465	2.3~9.5
가연성 증기	휘발유	257.2	1.9~7.6)

-화 상

    - 1도 화상 : 피부가 붉게 되고 쑥쑥 아픈 정도.

    - 2도 화상 : 피부가 빨갛게 되고 물집이 생긴다.

    - 3도 화상 : 피하조직의 생활력 상실.

▣ 가스 용기 색구분

가스의 종류	도색 구분
산     소	녹    색
수     소	주 황 색
액화 탄산가스	청    색
아 세 틸 렌	황    색

♧ 기계제도

▣제도의 규격

 - KS분류 A-기본  B-기계  C-전기  D-금속

▣도면- 도면을 접을 때는 A4크기로 접고, 표제란이 겉으로 나오게 한다.

  - 도면의 크기

       A0 : 841×1189, A1 : 594×841, A2 : 594×420, A₃:297×420 A₄:210×297

  - NS(No scale) : 비례척이 아님(ex) NS300 OR 300

  - 축척, 배척에서 치수 기입은 실물의 실제 치수를 기입한다.

  - 계통도 : 배관 , 전기 장치의 결선 등 계통을 나타내는 도면.

  - 치수의 단위 : mm단위를 사용하나 기호는 붙이지 않으며, 특히 단위를 쓸필요가 있을                    때는 명시한다.

  - 각도의 단위 : 보통 ‘도’로 표시하며‘분’‘초’를 병용하기도 한다. 라디안의 단위를 나타                     낼 때에는 (rad)의 단위 기호를 기입하여야 한다.

  - 중심마크 : 도면의 마이크로 필름의 촬영, 복사등의 편의를 위하여 마련된 것.

▣선의 용도

    - 가상선(가는 2점 쇄선) - 도시된 물체의 앞면 표시

                            - 인접부분 참고 표시

                            -  가공전, 가공후 표시

                            - 이동부분의 위치 표시

    - 굵은 1점 쇄선 - 특수가공을 표시(표면처리 표시선, 특수 지정선)

    - 파단선 - 물체의일부생략을 위한 파단면 표시. (프리핸드로 그린다)

    - 은선 -물체의 보이지 않는 부분

    - 굵은 실선 - 물체의 외형선.

    - 가는실선 - 치수선,치수보조선.지시선,해칭선,특수한 용도의 선(평면이란 것을 나타낼 때)

▣투상법

 1각법 : 눈 - 물체 - 투상면(선박, 건축)

 3각법 : 눈 - 투상면 - 물체(기계제도)

  →투시도 : 원근감을 잘나타낸다.

  →보조 투상도 : 물체에 따라서 그 일부에 경사면이 있을때 사용

▣단면의 종류

  - 전단면 : 물체의 1/2

  - 반단면 : 물체의 1/4을 잘라내어 도면의 반쪽을 단면으로 나타낸 도면.

  - 부분단면 : 필요한 일부분만 파단

  - 회전단면 : 물품을 축에 수직한 단면으로 절단하여, 단면과 직각으로 우회전하여 나타                  낸다,(핸들, 바퀴의 아암, 리브, 후크)

  - 계단 단면 : 절단면이 투상면에 평행, 또는 수직한 여러면으로 되어 있어, 명시할곳을                   계단 모양으로 절단하여 나타낸다.

▣ 치수에 사용되는 기호

기  호	구  분	비  고
Φ	원의 지름 기호	명확히 구분될 경우 생략할 수 있다.
□	정사각형 기호	생략할 수도 잇다.
R	원의 반지름기호	반지름을 나타내는 치수선이 원호의 중심까지 그을때는 생략한다.
구	구 면 기 호	Φ,R의 기호 앞에 기입한다.ex) 구Φ50
C	모떼기 기호	45도 모떼기에만 사용
P	피치 기호	치수 숫자 앞에 표시한다.
t	판의 두께 기호	치수 숫자 앞에 표시한다.
☒	평 면 기 호	도면 안에 대각선으로 표시한다.
(  )	참고 치수 기호

- 현의 길이를 나타낼 때에는 직선, 호의 길이를 나타낼때에는 동심원 호로 그린다.

- 한쪽면 기울기를 구배라 하고, 양면 기울기를 테이퍼라 한다.

- 치수에 중요도가 작은 치수를 참고로 나타날 경우에는 치수의 숫자에 괄호를 하여 나타 낸다.

▣표제란(오른쪽 위나 아래에 기입)

    - 도면번호, 도명, 척도, 제도소명, 도명작성년월일, 책임자의 서명, 각법, 제도자 성명

    - 축척1/2인 경우 치수가100mm일때:도면에그려지는 치수는50mm 이고 기입되는 치수는100mm

▣부품표(오른쪽 위나 오른쪽 아래에 기입)

    - 품번, 품명, 재료, 갯수, 공정, 무게, 비고

▣나사

 - 나사의 호칭

  -피치를 mm로 나타내는 나사의 경우

    : (나사의 종류를 표시하는 기호)  (나사의 지름을 표시하는 숫자) × (피치)(M16 × 2)

  - 피치를 산의 수로 표시하는나사(유니파이의 나사는 제외)의 경우

   :(나사의 종류를 표시하는 기호)  (나사의 지름을 표시하는 숫자)산(산의 수) (TW20산6)

  - 유니파이 나사의 경우

     :(나사의 지름을 표시하는 숫자 또는 번호)-(산의수)(나사의 종류를 표시하는 기호)

     ({ 1} over { 2}-13UNC)

- 나사의 등급 : 암나사와 수나사의 등급을 동시에 표시할 필요가 있을시에는 암나사의 등                  급 다음에(/)를 넣고 수나사 등급을 표시한다.

▣나사의 종류 표시 기호및 나사의 호칭(교과서 P385참조)

▣ 리 벳

      - 접시머리 리벳 : 머리끝부터 L을 나타낸다.  나머지는 머리하고 몸통 따로 길이를                          표시한다.

      - 리벳의 호칭

            (규격 번호)      (종류)         (호칭 지름) × (길이)  (재료)

            KSB 1102 열간 둥근머리 리벳      16          40    SBV 34

      - 리벳의 기호 (교과서 P387 표 참조)

      - 도 시 법

          ex) 43~20드릴: 지름 20 mm 드릴로 구멍 43개 뚫어라.

▣스케치도 작성

  - 프리핸드법 : 손으로 그리는 법(정투상도법,사투상도법, 투시도법, 등각토상도법에 의한                   스케치)

  - 프린트법-광명단을칠하고 종이에 찍어내는법

  - 모양뜨기법 : 불규칙한 곡선 부분을 종이에 대고 연필로 그리거나 납선, 구리선등을 사                   용하여 모양을 뜨는 방법

  - 사진촬영법

▣유체의 종류 기호

  : 공기 - A ,  가스 - G,  기 름 - O,  수증기 - S,  물 - W

▣벨브 및 계기의 표시기호(교과서 p 425~426표 참조)

▣판금전개법(교과서 p 435그림하고 이름정도만 알아둘것.)

   - 평행선,   - 삼각형법,   - 방사선(원뿔전개)

★ 전개법에서는 실장이 가장 중요(원의 실장 : 지름 ×3.14)

[서울 김박사]

최고예요~~!!! ^_^ ^_^ ^_^