서브머지드 아크용접(Submerged Arc Welding)은 용접 와이어와 모재 사이에서 아크를 발생시키되, 아크가 플럭스(용제)로 덮여 있어 아크가 보이지 않는 방식이다 아크가 플럭스 아래에 '잠겨' 있기 때문에 아크가 외부로 관찰되지 않는 특징이 있다
이 공정은 큰 전류를 사용하므로 열입력이 크고 용입이 깊게 일어난다 한다 따라서 두껍고 긴 용접부에 대해 한 번에 깊게 용입시키며, 용접 속도가 빨라 전체적인 용접 능률이 높다 한다 이런 특성 때문에 연속용접이나 대형 구조물에 적합하다 한다
와이어의 돌출길이는 아크 안정성과 용입에 직접적인 영향을 준다 한다 일반적인 기준은 와이어 지름의 약 8배 전후로 돌출시키는 것이다 너무 짧으면 아크 불안정이 발생하고, 너무 길면 아크가 끊어지는 문제가 생기므로 이 기준을 바탕으로 전류와 속도에 따라 미세 조정한다
피복아크 용접 관련 지식도 연관된다 저수소계 용접봉은 수분 제거를 위해 높은 온도에서 충분히 건조해야 하며, 피복제는 아크 안정화·용착금속 보호·합금 원소 첨가의 역할을 수행한다 피복제의 수분 함량이 많으면 수소 취성이나 기공을 유발하므로 적절한 건조가 필요하다 한다
예제
서브머지드 아크용접 특징 문제는 '아크가 보인다/안 보인다', '용입 깊음/얕음', '능률 높음/낮음' 같은 상반된 선택지로 출제되는 경향이 있다 정답은 아크가 플럭스로 가려져 보이지 않으며 대전류로 용입이 깊고 능률이 높아 연속용접에 적합하다는 설명이다 돌출길이 문항에서는 와이어 지름의 약 8배 전후를 기준으로 삼으면 된다 피복·건조 관련 문항에서는 저수소계는 300~350℃에서 1~2시간 건조하는 조건을 떠올린다 한다
대표 기출 3문항
저수소계 피복아크 용접봉의 건조온도 및 건조시간이로 다음 중 가장 적합한 것은?
100~150℃, 3~4시간
150~200℃, 2시간
200~300℃, 3시간
300~350℃, 1~2시간
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정답 ④ · 문제는 저수소계 피복아크 용접봉을 건조할 때 적절한 온도와 시간을 묻고 있다. 저수소계 전극은 피복 내 수분을 완전히 제거해야 하므로 비교적 높은 온도에서 짧은 시간 동안 건조하는 것이 표준 조건이다.
저수소계 피복아크 용접봉은 수분 제거를 위해 300~350℃에서 1~2시간 건조하는 것이 표준 건조 조건이다.
피복아크 용접에서 용접봉의 융용속도를 가장 적합하게 나타낸 것은?
단위시간당 소비되는 용접봉의 길이 또는 무게
단위시간당 용착되는 용착금속의 총중량
1시간당 소비되는 용접봉의 무게
1일에 소비되는 용접봉의 총 중량
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정답 ① · 문항은 피복아크 용접에서 용접봉의 용융속도 정의를 묻고 있다. 용융속도는 단위 시간당 소비되는 용접봉의 길이 또는 무게로 정의되며, 용접 공정의 공급량과 소모량을 나타내는 지표이다.
용접봉의 용융속도는 단위 시간당 소모되는 용접봉의 길이 또는 무게로 정의되며, 용접 효율 및 공정 설계의 핵심 지표이다.
용접봉의 종류 기호 중 고산화티탄계를 나타내는 것은?
4301
4311
4313
4316
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정답 ③ · 문항은 용접봉 기호에서 고산화티탄계 피복을 나타내는 코드를 묻고 있다. KS 규격에서 용접봉 기호의 마지막 두 자리는 피복 종류를 나타내며 '13'은 고산화티탄계(TiO2 기반)를 의미한다.
KS D 9401 용접봉 규격에서 마지막 두 자리 숫자는 피복 종류를 나타내며, 13은 고산화티탄계, 16은 저수소계이다.