전자빔용접은 고진공 상태에서 전자를 가속시켜 형성된 전자빔을 모재에 조사하여 그 운동에너지를 열로 전환해 용접을 수행하는 공정이다 진공 환경은 빔의 전달과정에서의 산화나 오염을 줄여 고순도의 용접을 가능하게 한다
전자빔의 에너지 밀도가 매우 높기 때문에 열입력이 국한된 좁은 영역에 집중되어 용입이 깊고 열영향부(HAZ)가 좁아 변형이 적다한다 이 특성으로 고융점 금속이나 정밀한 용접에 적합하다한다
장비 구성으로는 진공 챔버와 전자총, 고전압 발생 장치 등이 필요하여 설비비가 매우 높다한다 이러한 고가 장비의 필요성은 전자빔용접의 단점으로 작용한다
전자빔용접은 용융에 의한 결합 방식으로서 압력을 가하여 접합하는 압접에는 해당하지 않는다한다 또한 일부 재료는 예열 없이 국부적으로 용접이 가능하여 공정 운용상 이점이 있다
예제
문제로 자주 출제되는 유형은 전자빔용접의 정의·운용 환경·특성·단점을 구별하는 것이다 예컨대 '고진공에서 전자빔을 이용한다'는 문구가 나오면 전자빔용접을 선택하고, '슬래그 저항열'이나 '핀치 효과' 같은 다른 공정 고유 용어가 나오면 일렉트로 슬래그나 플라스마 용접으로 오답 처리해야 한다
또 다른 예는 장점·단점을 고르는 문제이다 '열영향부가 좁다'와 '설비비가 많이 든다'라는 설명은 전자빔용접의 장점·단점으로 각각 맞는 설명이므로 이를 근거로 정답을 고르면 된다
대표 기출 3문항
아크 열이 아닌 와이어와 용융 슬랙사이에 통전된 전류의 전기 저항 열을 주로 이용하여 모재와 전극 와이어를 용융시켜 연속 주조방식에 의한 단층 상진용접을 하는 것은?
플라즈마 용접
전자빔 용접
레이저 용접
일렉트로 슬래그 용접
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문항은 전극 와이어와 용융 슬래그 사이의 전기 저항열을 이용하는 연속 용접법이 무엇인지 묻고 있다. 전극 와이어와 슬래그 간의 저항발열로 용융시키는 방식은 일렉트로 슬래그 용접으로, 슬래그 저항열이 주된 열원이다.
전극 와이어와 슬래그 간 저항 열로 용융시키는 연속 용접법은 일렉트로 슬래그 용접이다.
전자빔 용접의 장점에 해당되지 않는 것은?
예열이 필요한 재료를 예열없이 국부적으로 용접할 수 있다
잔류 응력이 적다.
용접 입열이 적으므로 열 영향부가 적어 용접변형이 적다.
시설비가 적게 든다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문항은 전자빔 용접의 장점이 아닌 것을 찾는 문제이다. 전자빔 용접은 진공과 고전압 장치가 필요하여 설비비용이 크고 따라서 시설비가 적게 든다는 설명은 틀리다.
전자빔 용접은 진공 챔버와 고전압 발생 장치 등이 필요하여 시설비가 매우 비싸다.
압접에 해당되지 않는 것은?
저항 용접
마찰 용접
초음파 용접
전자빔 용접
정답과 해설 보기
정답 ④ · 문제는 압접(압력 용접)에 해당하지 않는 방법을 찾는 것이다. 압접은 기계적 압력이나 진동, 마찰 등을 이용하여 접합하는 방법으로 저항용접, 마찰용접, 초음파용접은 모두 압력을 주된 결합 원리로 사용하므로 압접에 해당한다.