가스텅스텐아크용접기능사 가스용접 및 절단 기법 — 소재별 용제와 불꽃, 아세틸렌·산소의 성질

용제는 녹은 금속 표면의 산화물을 녹여 없애고 다시 산화되는 것을 막는 약품이다. 주철 가스용접에는 붕사, 탄산나트륨, 중탄산나트륨 같은 붕소·나트륨계가 표준이고, 염화나트륨은 소금일 뿐 주철용 용제 성분이 아니다.

산소의 성질은 연소의 역할에서 갈린다. 산소는 스스로 타지 않고 다른 물질의 연소를 돕는 조연성 기체이며, 무색·무취·무미이고 공기의 약 21%를 차지한다. '산소 자체가 연소한다'는 설명은 성립하지 않는다.

아세틸렌은 탄소와 수소로 이루어진 C2H2 기체로 매우 불안정하다. 카바이드에 물을 반응시켜 만들고, 1L의 무게는 약 1.17g이며 공기에 대한 비중은 약 0.91로 공기보다 가볍다. 산소와 섞어 태우면 약 3000℃의 고온 불꽃이 나온다.

불꽃은 가스에 따라 모양이 다르다. 산소-아세틸렌 불꽃은 흰색 심이 또렷해 조절이 쉽지만, 산소-수소 불꽃은 심이 없는 무광에 청색 겉불꽃만 있어 육안으로 상태와 길이를 조절하기 어렵다. 온도가 아세틸렌보다 낮아 납땜이나 수중 절단의 예열 불꽃으로 쓴다.

프로판 절단팁은 느린 연소속도에 맞춰 설계한다. 프로판은 아세틸렌보다 연소속도가 느려 불꽃이 팁 밖에서 타므로 역화 위험이 적고 분출 속도도 느리게 해도 된다. 대신 산소와 혼합이 잘 되지 않아 혼합실을 크게 만들고 팁 끝에서도 가스가 섞이게 하며, 예열 불꽃 구멍을 크게 하고, 슬리브를 가공면보다 약 1.5mm 길게 한다.

가변압식(프랑스식) 팁 번호는 표준불꽃에서 1시간 동안 소비하는 아세틸렌량이다. 200번 팁은 시간당 200L를 쓰는 팁이며, 1분당으로 환산하면 약 3.3L다. '1분당 200L'는 단위 환산을 잘못한 것이다.

알루미늄은 낮은 용융점과 큰 열전도율이 함께 작용한다. 용융점은 약 660℃로 낮지만 열이 잘 퍼져 200~400℃로 예열해 열 손실을 보완하고, 예열한 상태에서는 빠른 속도로 용접해야 한다. 느리게 하면 녹는 온도가 낮은 모재가 한곳에 계속 열을 받아 관통한다. 산화막 제거에 유리한 약간의 아세틸렌 과잉 불꽃을 쓰고, 얇은 판의 변형을 막을 때는 스킵법을 쓴다.

가스용접의 장점은 전원 없이 운반이 편리하고 유해광선이 적다는 것이며, 열원 온도가 아크보다 낮아 후판 용접은 오히려 어렵다.