가스텅스텐아크용접기능사 가스 및 불꽃 — 세 가지 불꽃과 온도, 팁 번호의 기준

연료가스의 구비조건은 네 가지로 묶인다. 연소속도가 빠를 것, 발열량이 클 것, 불꽃 온도가 높을 것, 용융금속과 화학반응을 일으키지 않을 것이다. 연소속도가 빠르면 열이 좁은 곳에 집중되므로 '느릴 것'은 조건과 정반대다.

불꽃은 산소와 아세틸렌의 혼합비로 갈린다. 비율이 1:1이면 중성불꽃이고, 흰색의 둥근 백심을 가지며 일반 연강재와 주철 용접에 쓰인다. 산소가 많으면 산화불꽃이고, 구리·황동 같은 동합금 용접에 쓴다. 산화 피막이 황동 속 아연의 증발을 억제하고 표면을 보호하기 때문이며, 산화 작용이 강해 철강에는 부적합하다. 아세틸렌이 많으면 탄화불꽃이고, 고탄소강 용접이나 표면 경화에 쓴다. 혼합불꽃이나 아세틸렌 불꽃이라는 이름의 불꽃은 없다.

불꽃 온도는 가스마다 다르다. 산소-아세틸렌이 약 3200℃로 가장 높고, 산소-수소와 산소-프로판은 약 2500℃대이며, 산소-메탄은 약 2000℃로 가장 낮다. 메탄은 연소속도가 느리고 불꽃이 넓게 퍼져 열이 집중되지 않는다.

토치의 크기는 숫자로 표시하며, 프랑스식(가변압식)은 표준불꽃 상태에서 1시간 동안 소비하는 아세틸렌가스의 양(리터)을 기준으로 삼는다. 500번 토치라면 1시간에 아세틸렌 500L를 쓴다는 뜻이고, 팁 번호도 같은 기준을 따른다. 산소를 기준으로 삼거나 1분을 단위로 삼는 서술은 틀린 짝이다.

장점과 단점은 열의 집중도에서 갈린다. 장점은 불꽃의 종류와 세기를 바꾸어 열량 조절이 자유롭고, 전원 없이 용기만으로 설치할 수 있어 운반이 편리하며, 아크용접보다 유해광선이 적다는 것이다. 단점은 열효율이 낮고 가열 시간이 오래 걸리며, 가연성 가스를 다루므로 폭발 위험이 있고, 열집중성이 나빠 용입 관리가 어려워 용접부 신뢰성은 피복아크용접보다 낮다는 것이다. 따라서 '열의 집중성이 좋다'거나 '피복아크용접보다 신뢰성이 높다'는 서술은 장점이 아니다.

역화방지기는 불꽃이 토치와 호스를 거쳐 용기 쪽으로 거꾸로 들어가는 역화를 차단하는 안전장치다. 막는 장치를 붙였는데 용기가 폭발했다는 사례는 장치의 기능과 정반대여서 성립하지 않는다. 실제 재해로는 밀폐된 용기 속 가스가 열로 팽창해 폭발한 경우, 절단 중 황·인 같은 불순물이 튀어 화상을 입은 경우, 용접 후 토치 밸브를 잠그지 않아 남은 가스가 인화한 경우가 있다.