개념 한 쪽
이산화탄소(CO2) 가스를 이용한 아크 용접은 아크의 힘이 세고 열입력이 커 두꺼운 판재 용접에 적합한 공정이다. 아크가 가시적이어서 작업자가 용접 상태를 직접 관찰할 수 있고, 보호가스가 외부 기류에 약해 방풍장치가 필요하다는 점이 주요 특징이다.
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출제기준 단원 「이산화탄소가스아크용접」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 다전극 방식 판별 | 1 | 다전극 방식의 열전달과 용입 특성 연결하기 |
| 서브머지/횡직렬식 특징 | 1 | 횡직렬식의 전극 배치와 얕은 용입 여부 판단 |
| CO2 용접 특징 오류 찾기 | 1 | CO2 아크 용접의 용입·방풍 필요성·가시 아크 특성 구별 |
이산화탄소 아크 용접은 아크의 힘이 강하고 전류 밀도가 높아 열입력이 큰 공정이다. 높은 열입력으로 인해 용입이 깊게 얻어지므로 두꺼운 철판 용접에서 유리한 성능을 보인다.
보호가스로서의 CO2는 작업 중 아크 주변을 보호하지만 외부의 바람이나 기류에 의해 쉽게 흩어지기 쉬운 특성을 가진다. 보호가스가 아크 영역에서 사라지면 아크 불안정, 기공 및 스패터 발생 등 용접 품질 저하가 발생하므로 실외나 환기가 큰 장소에서는 방풍장치 사용이 필수적이다.
CO2 아크 용접은 가시 아크 특성으로 작업자가 용접 상태를 육안으로 확인하기 용이하다. 또한 용착금속의 기계적 성질이 양호하여 구조용 철강 등에 폭넓게 활용된다.
이 공정은 소모성 와이어를 연속 송급하여 사용하는 용극식 용접 계열에 속하며, MIG/MAG와 같은 불활성 또는 활성 가스 금속 아크 용접과 관련된 원리를 공유한다. 용접 장비의 송급 방식과 전원 특성에 따라 작업의 안정성과 용접성에 차이가 발생하므로 공정 선택 시 고려해야 할 요소가 된다.
문제는 보통 CO2 용접의 핵심 특성(높은 열입력·깊은 용입, 가시 아크, 바람에 취약)을 묻는다. 예컨대 '용입이 얕다'라고 서술한 선택지는 CO2 용접의 실제 특성과 배치되므로 오답으로 처리한다. 또 '방풍장치가 필요 없다'는 표현은 CO2의 확산 특성에 대한 오해를 이용한 함정이므로 주의해야 한다.
복수전극 방식 관련 문제에서는 '아크의 복사열을 주로 이용하여 용입이 얕다'는 조건과 '다전극' 키워드를 통해 횡직렬식과 같은 방식을 연결하는 유형이 출제되므로, CO2 공정의 깊은 용입 특성과 대비하여 문항의 맥락을 파악해야 한다.
장호 용접기에서 용접전류는 직류 또는 교류가 사용되고 아크의 복사열에 의해 모재를 가열 용융시켜 용접을 행하며 용입이 얕은 관계로 스테인리스강 등의 덧붙이 용접에 잘 쓰이는 다 전극 방식은?
정답 ② · 문제의 설명은 용접 전류가 교류나 직류를 사용하고, 아크의 복사열(열전도)을 주로 이용하며 용입이 얕다는 점에서 비비기 용접(Carbon Arc Welding) 또는 열전도식 용접을 의미합니다. TIG 용접 등은 텅스텐 전극을 사용하나, 본 설명에서의 '다 전극 방식' 및 용입 특성을 고려할 때 횡 직렬식(Twin series)이 해당됩니다.
아크 복사열로 모재를 가열하여 얕은 용입을 얻는 다전극 방식은 횡 직렬식이다.
서브머지드 아크 용접법 중 다전극의 일종으로서, 두 전극에서 아크가 발생되고 그 복사열에 의해 용접이 이루어지므로 비교적 용입이 얕아 주로 스테인리스강등의 덧붙이 용접에 흔히 사용하는 용접 방식은?
정답 ③ · 서브머지드 아크 용접에서 횡직렬식(Series arc method)은 두 개의 용접 와이어를 용접 진행 방향과 직각인 횡방향으로 나란히 배치하여 직렬로 아크를 발생시키는 다전극 용접법입니다. 이 방식은 아크가 주로 모재가 아닌 두 전극 사이에서 발생하며 그 복사열에 의해 용융이 이루어지기 때문에 모재의 용입이 비교적 얕습니다.
횡직렬식은 두 전극이 횡방향으로 나란히 배치되어 복사열로 용접하므로 용입이 얕다.
탄산가스(CO2) 아크 용접에 대한 설명 중 틀린 것은?
정답 ③ · 문제는 탄산가스(CO2) 아크 용접 특성 중 틀린 설명을 고르는 문제이다. CO2 아크 용접은 비교적 높은 열입력과 집중된 아크로 인해 깊은 용입과 좋은 용착 특성을 보이며 가시 아크로 작업성이 좋다.
탄산가스 아크 용접은 용입이 깊고 열입력이 커서 두꺼운 판재에 적합하며, 밀드가 낮아 용입이 얕다는 설명은 사실과 반대된다.
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