가스텅스텐아크용접기능사 피복아크용접설비 — 아크 길이와 용접기 조작의 원리

아크 길이는 품질을 가르는 기본 조건이다. 피복 아크 용접은 원칙적으로 짧은 아크를 쓰며, 그 길이는 보통 용접봉 심선 지름 정도로 약 3mm 안팎이고 아크전압은 아크 길이에 비례한다. 아크가 길어지면 아크가 불안정해지고 스패터가 늘며, 대기와 접촉하는 면이 커져 용융금속이 산화·질화되기 쉽다. 그래서 산화·질화가 어렵다는 식으로 방향을 뒤집은 설명은 틀린 것이 된다.

피복제와 슬래그의 성질도 판단 기준이 된다. 슬래그는 용착금속보다 용융점이 낮고 밀도가 작아 위에 떠서 덮어야 보호 역할을 하며 점성은 적당해야 한다. 용융점이 높고 무거운 슬래그를 좋은 슬래그로 서술하면 반대다. 염기성은 용착금속의 수소를 줄여 내균열성을 좋게 하므로, 염기성이 높을수록 내균열성이 양호하다. 피복제는 아크 안정, 스패터 감소, 전기 절연, 환원성 또는 중성 분위기에 의한 산화·질화 방지, 탈산·정련을 맡고, 슬래그는 냉각을 늦춰 급랭을 막는다.

용접기 조작에서는 탭의 역할을 구분한다. 1차측 탭은 220V와 380V 같은 입력 전원 전압에 맞추는 절환용이고, 2차 무부하전압과 용접전류를 조절하는 것은 2차측 탭이나 가동철심이다. 정격을 넘겨 쓰면 코일이 과열해 소손되고, 전류가 흐르는 상태에서 탭을 바꾸면 접촉불꽃과 스파크로 고장이 나므로 아크를 끄고 전환해야 하며, 케이스 접지는 감전을 막는 기본 조치다. 용융속도는 아크전류와 용접봉 쪽 전압강하의 곱으로 결정되고, 전류가 클수록 빨라진다.

직류 극성은 무관한 항목을 가려내는 문제로 자주 나온다. 극성을 고를 때는 심선의 재질, 피복제의 종류, 이음의 모양과 모재 두께, 원하는 용입 깊이를 본다. 용접 지그는 모재를 고정하는 보조 기구일 뿐 전기 극성과 관계가 없다. 고셀룰로오스계 용접봉은 셀룰로오스를 20~30% 넣어 가스를 많이 내는 대신 비드가 거칠고 스패터가 많으며, 사용전류는 슬래그 생성계보다 10~15% 낮게 잡는다.