이산화탄소가스아크용접기능사 용접기 및 피복아크용접기기 — 좋은 용접기의 조건과 교류·직류의 갈림

피복 아크 용접기가 갖춰야 할 조건은 방향이 정해져 있다. 구조와 취급이 간단할 것, 전류 조정이 쉽고 한번 정한 전류가 일정하게 흐를 것, 아크의 발생과 유지가 쉽고 안정될 것이 기본이다. 온도는 낮을수록 좋다. 사용 중 온도가 많이 오르면 절연이 나빠지고 부품이 상하며 전력 손실만 커지므로, 좋은 용접기일수록 발열이 적고 연속 사용에 견뎌야 한다. 그래서 온도 상승이 커야 한다거나 빨리 가열되어야 한다는 설명은 조건의 방향을 뒤집은 것이다.

교류와 직류는 장단이 맞바뀐다. 교류는 전류 방향이 계속 바뀌어 극성이 교대하므로 아크가 직류보다 불안정하다. 대신 극성이 계속 뒤집히면서 자기장의 편향이 상쇄되어 아크 쏠림이 거의 일어나지 않는다. 무부하 전압은 약 70~90V로 높아 직류보다 감전 위험이 크다. 구조는 변압기 방식이라 부품이 적고 보수가 쉽다. 직류는 아크가 안정되고 정극성과 역극성을 골라 쓸 수 있어 아크 쏠림에 대처하기 좋지만, 쏠림 자체는 직류에서 생기고 구조가 복잡하다. 아크 안정과 극성 선택은 직류, 쏠림 없음과 간단한 구조는 교류로 묶어 둔다.

전류를 조정하는 방식은 네 가지다. 탭 전환형은 단자를 갈아 끼워 전류를 바꾸고, 가동 철심형은 철심을, 가동 코일형은 코일을 움직여 조절한다. 이 셋은 사람이 기계를 직접 조작해야 하므로 원격 조정이 어렵다. 가포화 리액터형은 제어 권선에 흐르는 직류 여자 전류의 크기를 바꿔 철심의 포화 상태, 곧 리액턴스를 변화시켜 전류를 조정한다. 부품을 움직이지 않고 전기적으로만 조절하므로 원격 조정까지 가능하다. 직류 여자 전류라는 말이 나오면 가포화 리액터형으로 확정한다.

아크를 안정시키는 보조 장치도 전원의 성질을 보완한다. 교류는 극성이 바뀔 때마다 아크가 꺼지기 쉬우므로, 상용주파의 아크 전류에 고전압의 고주파를 겹쳐 점호를 쉽게 하는 고주파 발생장치를 쓴다. 아크를 처음 띄울 때 모재와 용접봉이 차가워 입열이 부족하면 핫스타트장치가 초기에만 전류를 크게 해 준다. 어느 쪽이든 장치의 이름과 역할을 서로 바꿔 놓는 선지가 나오므로, 고주파는 점호와 재점호, 핫스타트는 시작 순간의 전류로 짝지어 둔다.