Co2 용접

 

1.개요

  CO2 gas welding 은 He, Ar 같은 불활성 gas 대신에 CO2 gas를 이용한 용극식 용접     방법이다. 불활성 gas로 연강을 용접하는 것은 고가 이며 기공 발생 염려가 있다.

  CO2 gas 는 불활성 gas가 아니므로 고온 상태의 arc 중에서는 산화성이 크고 용착금속 의 산화가 심하여 기공 및 기타의 결함이 생기기 쉬우므로 Mn, Ti, Si, Al 등의 탈산제를  많이 함유한 Mn-Si계 wire와, 값싼 CO2, O2 등의 혼합 gas를 쓰는 CO2-O2 arc welding 등이 개발되었다. 그 후에 개발된 시일드 가스로는 CO2-Ar, CO2, Ar-O2 등 여    러가지 혼합법이 발명되었다. 한편 심선에도 용제가 들어 있는 wire를 쓰는 방법도 있다.

  전류는 직류 역극성으로 하며 대 전류 밀도에 있어서도 용적(熔滴)이 분무상태로 이행되    지 않고 큰 덩어리로 이행되기 때문에 비드가 거칠고 spatter도 많으나 동일 전압과 전류에 있어서는 MIG 용접에서보다 용입이 깊다.

2. Wire 의 종류

  CO2 gas welding용 wire는 탈산제의 공급방식에 따라

   ① wire 뿐인 soild wire,

   ② 용제가 심선 속에 들어 있는 복합 wire(flux wire),

   ③ 자성을 가진 CO2 기류에 혼합하여 공급하는 자성용제(magnetic flux) 등이 있다.

3. 용접법의 특징으로는

 가) 장점

    ① MIG 용접에 비하여 용착금속에 기공의 생김이 적다.

    ② 서브머지드 용접에 비하여 오물의 영향을 적게 받으므로 완전한 청소를 하지 않아

        도 된다.

    ③ 100˜300 A/mm²의 용접밀도로 용입이 깊고 용접속도를 빠르게할 수 있다.

    ④ 스패터가 적고 안정된 아크를 얻을수 있다.

    ⑤ 시공이 편리하다.

    ⑥ 용착금속의 기계적 성질 중 강도와 연신성이 우수 하다.

    ⑦ 슬랙 잡입 현상이 적고 정확한 용접이 가능 하다.

    ⑧ 값이 싼 CO2 gas라서 경비가 적게들고 은점이 생기지 않는다.

나) 단점

    ① CO2 gas 라서 위험하며 작업중 환기에 유의 하여야 한다.

    ② 산화가 심하며 결함이 생기기 쉽다.

4.야금학적 원리

 1) Co2 가스는 Arc열에 의해 열해리 된다 그리고 열해리된 산소는 모재를 산화 시킨다

     Co2 - Co + o...........Fe + o - Fe2

 2) 산화 분위기에서 생성된 FeO는 C와 화합하여 용착강중 다량의 Co를 발생시키고

     Co 가스가 충분히 배출 하지못해 기공 발생 원인이 된다.

     FeO + C - Fe + Co

 3) 산화성 기공을 방지 하기 위해 용접봉에 탈산제인 Si .Mn. Al. Ti 을 첨가 시킨다.

      FeO + Si - SiO2 + Fe

      FeO + Mn - Mn + Fe

 4) 효과

   ① FeO을 적당히 감소시켜 기공 없는 건전한 용접부를 얻는다.

   ② 반응에 의해 생성된 SiO2 및 MnO은 용착강과 비중차에 의해 Slag가 되어 용접 Bead

       표면에 분리되며 급냉을 방지 한다.