개념 한 쪽
이산화탄소가스아크용접기능사 T형 필릿 및 모서리용접 — 이음의 모양과 사용률로 보는 용접기
T형 이음과 모서리 이음은 판을 세워 붙이는 자리라 비드가 길게 이어진다. 이음의 모양과 필릿의 단면을 먼저 익히고, 긴 비드를 이어 칠 때 용접기가 어느 만큼 견디는지를 정격 사용률로 읽는다. 사용률을 넘겨 계속 치면 기계가 과열되고, 전류를 낮추면 더 오래 쓸 수 있다.
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뜻
T형 이음은 두 판을 T자 모양으로 세워 붙이는 이음이고, 모서리 이음은 두 판의 끝 모서리를 맞대어 붙이는 이음이다. 이렇게 세운 판의 모서리를 따라 넣는 용접이 필릿 용접이다. 맞닿은 모서리에 삼각형 단면으로 용착금속을 채우는 방식이며, 판과 판이 만나는 뿌리까지 충분히 녹아야 이음이 힘을 받는다. 필릿은 모재를 완전히 관통하지 않는 경우가 많아 목두께와 다리 길이가 품질을 가르는 기준이 된다.
이런 이음은 비드가 길게 이어지므로 용접기가 열을 견디는 시간이 문제가 된다. 정격 사용률은 정해진 시간 동안 용접기를 연속으로 쓸 수 있는 비율이다. 교류 아크 용접기 가운데 표준형 AW는 정격 사용률이 40%이고, 저사용률형 AWL은 경작업용으로 30%다. AW-300에서 300은 정격 2차 전류 300A를 뜻하며, 규격의 숫자는 언제나 2차 측 전류다.
실제로 쓰는 전류가 정격과 다르면 허용 사용률도 달라진다. 사용 전류를 낮추면 발열이 줄어 더 오래 쓸 수 있고, 사용 전류를 높이면 더 자주 쉬어야 한다. 허용 사용률은 (정격전류 ÷ 사용전류)² × 정격사용률로 구한다. 정격 200A, 정격 사용률 40%인 용접기를 130A로 쓰면 (200 ÷ 130)² × 40% ≈ 95%까지 쓸 수 있다. 반대로 정격 300A, 정격 사용률 40%인 용접기로 100% 사용하려면 허용 전류는 300 × √(0.4 ÷ 1.0) ≈ 189A 이하가 된다. 전류비를 제곱하는 것이 핵심이라 제곱을 빠뜨리면 값이 크게 어긋난다.
용접기가 이렇게 전류를 받아 내는 바탕에는 수하특성이 있다. 수하특성은 전류가 커지면 전압이 떨어지는 성질로, 아크 길이가 변할 때 전류 변화로 받아 내어 아크를 안정시키는 역할을 한다. 필릿처럼 길게 이어지는 작업일수록 이 성질이 받쳐 주는 안정 위에서 전류를 정해 두어야 중간에 기계가 과열로 멈추지 않는다.
예제
선지 판단은 이음의 모양과 사용률 계산을 나눠 보는 것이다. T자로 세운 판은 T형 이음, 끝 모서리를 맞댄 것은 모서리 이음, 맞닿은 모서리에 삼각형 단면을 채우는 것은 필릿 용접으로 연결한다. 사용률 문제에서는 정격전류와 사용전류의 비를 제곱하는지, 사용률을 높일 때 허용 전류가 줄어드는 방향인지 확인한다. AW-300의 300, AWL의 30%처럼 규격 숫자와 사용률 숫자를 서로 바꿔 놓은 선지도 걸러 낸다.
자주 묻는 물음
- T형 이음과 필릿 용접은 무엇인가요?
- T형 이음은 두 판을 T자 모양으로 세워 붙이는 이음이고, 필릿 용접은 맞닿은 모서리에 삼각형 단면으로 용착금속을 채우는 용접입니다. 판과 판이 만나는 뿌리까지 충분히 녹이는 것이 중요합니다.
- 정격 사용률과 허용 사용률은 어떻게 다른가요?
- 정격 사용률은 정격 전류로 연속 사용할 수 있는 비율이고, 허용 사용률은 실제 사용 전류에 맞춰 다시 구한 비율입니다. 사용 전류를 낮추면 허용 사용률은 커지고, 전류를 높이면 작아집니다.
- 허용 사용률과 허용 전류는 어떻게 계산하나요?
- 허용 사용률은 (정격전류 ÷ 사용전류)² × 정격사용률로 구합니다. 반대로 사용률을 정해 허용 전류를 구할 때는 정격전류 × √(정격사용률 ÷ 새 사용률)을 씁니다. 300A·40% 용접기를 100%로 쓰면 300 × √0.4 ≈ 189A 이하입니다.
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