개념 한 쪽
가스텅스텐아크용접(TIG)은 텅스텐 전극과 불활성 가스를 이용해 아크와 용융풀을 보호하는 용접법으로, 아크의 집중도와 고주파 점화 등이 특징이다.
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출제기준 단원 「가스텅스텐아크용접」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 재료별 용접법 매칭 | 1 | 알루미늄 등 재료 특성에 맞는 용접법 선택 |
| 두꺼운 판의 능률적 공정 판단 | 1 | 두꺼운 판재를 빠르고 깊게 용접하는 공정 고르기 |
| 극성·전극 선택 원리 | 1 | 역극성에서 전극 직경 선택 이유 판단 |
가스텅스텐아크용접(TIG)은 비소모성 텅스텐 전극을 사용하고 불활성 가스로 아크 및 용융부를 보호하는 공정이다. 아르곤 같은 불활성 가스를 사용하여 용접부의 산화와 오염을 막으므로, 깨끗한 비드와 우수한 기계적 성질을 얻기 유리하다.
TIG 용접은 아크가 매우 집중되어 열이 좁은 영역에 모이므로 주변 부재의 가열 범위가 좁아 변형이 적다. 이로 인해 정밀 용접과 박판 용접에서 유리하나 용접 속도가 느려 두꺼운 판의 대량 용접에는 비효율적이다.
고주파 교류 전원을 사용하면 비접촉 점화가 가능해 전극을 모재에 접촉시키지 않고도 아크를 일으킬 수 있다. 고주파는 아크의 점화와 안정화를 돕고 전극의 열손실을 줄여 전극 수명을 연장하는 효과가 있으므로 TIG에서 유리한 전원특성이다.
극성에 따라 열 분포가 달라지므로 전극 선택과 전류 방향을 고려해야 한다. 직류 역극성(DCEP)에서는 전극에 열이 집중되어 전극 소모가 심하므로 정극성일 때보다 굵은 전극을 사용하여 내구성을 확보해야 한다. 재료 특성(예: 알루미늄, 구리 등)과 용접 목적에 따라 극성·전극 종류·예열 등을 결정해야 한다.
문제 유형은 재료 특성에 따른 용접법 선택과 TIG의 장단점, 고주파 전원의 장점, 극성에 따른 전극 선택을 묻는 형식으로 출제된다. 예로 알루미늄은 산화막과 높은 열전도도로 인해 불활성 가스로 보호하고 아크 제어가 가능한 TIG를 선택하는 것이 맞다. 반대로 '두꺼운 판의 능률적 용접'은 연속 와이어 공급과 깊은 용입이 가능한 서브머지드 아크 용접을 선택해야 한다. 또한 직류 역극성에서 전극 소모가 심하므로 굵은 전극을 사용하는 것이 옳다.
알루미늄 용접에 가장 적합한 용접법은?
정답 ② · 문항은 알루미늄 용접에 가장 적합한 방법을 묻고 있다. 알루미늄은 높은 열전도도와 산화막 형성 특성으로 인해 정밀한 아크 제어와 불활성 가스에 의한 보호가 필요한데, 이러한 조건을 만족하는 방법이 불활성 가스 텅스텐 아크 용접(TIG)이다.
알루미늄은 산화막과 높은 열전도도로 인해 불활성 가스로 보호하는 TIG 용접이 가장 적합하다.
다음 용접법 중 가장 두꺼운 판을 용접할 때 능률적인 것은?
정답 ② · 문항은 가장 두꺼운 판을 용접할 때 능률적인 용접법을 묻고 있다. 서브머지드 아크 용접은 고전류·연속 전극 공급으로 용입이 깊고 용접 속도가 빠르며 대량·두꺼운 판재의 맞대기 용접에서 생산성이 높다.
서브머지드 아크 용접은 전극 소모량이 많고 용입 깊이가 깊어 두꺼운 판의 대량 용접에 가장 효율적이다.
불활성 가스 텅스텐 아크 용접의 직류 역극성 용접에서 사용 전류의 크기에 상관없이 정극성 때보다 어떤 전극을 사용하는 것이 좋은가?
정답 ② · 용접 구조물 제작에 가장 빈번하게 사용되는 이음 형식은 맞대기 이음과 필릿 이음입니다. 맞대기 이음은 두 판재를 마주 보게 하여 용접하는 방식으로 강도가 우수하며, 필릿 이음은 T자형 또는 겹침 이음에 주로 사용됩니다.
직류 역극성(TIG)은 음극 침식 효과로 전극 소모가 심하므로, 정극성 대비 굵은 전극을 사용하여 내구성을 확보해야 합니다.
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