이산화탄소가스아크용접기능사 용접기 조작 및 유지보수 — 기능별 스위치와 용접봉 관리

아크를 시작하는 순간에는 용접봉과 모재가 차가워 입열이 부족하고, 그래서 아크가 불안정하다. 핫 스타트 장치는 이때만 전류를 일시적으로 크게 올려 아크가 쉽게 붙게 한다. 이름 그대로 시작을 뜨겁게 하는 기능이다. 전격방지 장치는 용접하지 않을 때 출력 전압을 낮춰 감전을 막는 안전장치이고, 고주파 발생 장치는 전극이 모재에 닿지 않은 채 아크를 일으키는 장치, 원격제어 장치는 멀리서 전류를 조작하는 장치다. 네 장치의 이름과 역할을 서로 바꿔 놓은 선지가 자주 나온다.

용접봉 기호는 자리마다 뜻이 정해져 있다. E는 피복 금속 아크 용접봉을 뜻하고, 앞의 두 숫자는 용착금속의 인장강도를 나타내는데 규격에서는 최소값으로 약속한다. E4316이면 43은 최소 인장강도 43kgf/mm²이고, 16은 피복제의 계통으로 저수소계에 해당한다. 그래서 최대 인장강도라고 쓴 설명은 틀린다. 계통 번호도 짝으로 외운다. 01은 일루미나이트계, 03은 라임티타니아계, 13은 고산화티탄계, 16은 저수소계, 24는 철분산화티탄계다. E4313은 고산화티탄계로 아크가 매우 안정되고 스패터가 적어 비드가 매끈하며, 얇은 판과 가벼운 구조물에 많이 쓰인다.

피복제의 역할은 좋은 결과 쪽으로만 모으면 정리가 된다. 아크를 안정시키고, 가스와 슬래그로 대기의 산소·질소를 차단하고, 슬래그가 덮어 급랭을 막고, 탈산·정련으로 나쁜 성분을 제거하며, 합금원소를 첨가하고, 스패터를 줄여 고운 비드를 만든다. 반대로 산소를 공급한다거나 전기를 잘 통하게 한다거나 스패터를 많게 한다는 설명은 역할이 아니다. 피복제는 비도체라 통전은 심선이 맡는다.

용융금속이 모재로 옮겨 가는 모양은 스프레이형, 글로불러형, 단락형 세 가지다. 스프레이는 미세 입자가 뿌려지듯, 글로불러는 큰 덩어리가 뚝뚝 떨어지듯, 단락은 용적이 모재와 짧게 접촉하며 이행한다. 슬래그는 피복제가 녹아 생기는 비금속 생성물이지 이행 형태가 아니다. 용입은 아크열에 의해 모재가 녹아 들어간 깊이로, 깊을수록 접합 강도가 좋아진다. 용적은 녹아 있는 액체 금속, 용락은 열이 강해 모재가 뚫려 쇳물이 떨어지는 불량, 용착금속은 용접봉에서 옮겨져 쌓인 금속이다.

용융속도를 묻는 문제는 열이 어디서 나는지를 본다. 용접봉에 공급되는 전력은 아크전류와 용접봉 쪽 전압강하의 곱이므로, 아크 전체 전압이나 아크저항, 무부하 전압을 곱한 식은 봉을 녹이는 열과 맞지 않는다. 조작 뒤 이상이 보이면 먼저 전류 손잡이와 장치 선택이 작업에 맞는지 확인하고, 그다음 용접봉의 보관 상태와 기호를 확인하는 순서로 점검한다.