일반기계 용접 - 2. 건설기계 분야의 용접

1. 건설기계의 종류와 용접

• 건설부재의 특성: 강력한 힘이 필요하여 강도 높은 소재와 부재 요구, 토사에 의한 마모로 인해 고경도˙고인성의 표면 특성을 요구함. 큰 힘의 반복 작용으로 피로균열과 피로강도에 대한 고려가 요구되므로 용접부의 결합을 엄격히 관리.

• 건설기계의 종류: 주로 건설용으로 사용되는 굴삭기, 휠로더, 지게차 및 굴착기등이 있음.

• 건설기계의 용접 구조물에 사용되는 철강 소재: 구조 부재엔 대부분이 SM490과 S35C 등의 고장력강이 적용됨, 소형 가공 부품에는 가공성이 좋고 강도가 높은 소재 이용

• 건설기계의 조립 용접에는 주로 GMAW, SMAW, FCAW 등을 적용함.

• 건설기계의 부재는 두께가 대체로 두껍기 때문에 대전류 고용착이 가능한 용접법이 적용되고 있음.

 

2. 건설기계 조립을 위한 대전류 GMAW(가스메탈아크용접)

• 대전류 GMAW의 현상과 문제점 [솔리드와이어 직경 1.2 사용 및 전류 320A로 건설기계 부품 용접] 

 

 

• 가스폭발: 전류가 높으면 아크력이 매우 증가하여 루트갭이 클 때 용량의 위험 증가, 초층용접 때 과대한 기공이 함몰되었다가 두 번째 패스용접 때 상부패스 내부의 기체가 상부비드가 용융하면서 가열 팽창하여 폭발. 단락과 아크끊김 반복.

• 가스폭발현상과 조치: 컨택팁과 와이어는 용융금속으로 뒤범벅, 비드에는 큰 기공 발생함. 작업 중단 및 토치의 컨택팁과 노즐 모두 교체. GMAW에선 전류가 높을 때 루트갭이 커지지 않도록 유의.

• 송급 불안정 방지: 와이어의 송급속도가 매우 빠르므로 와이어 송급 경로의 송급저항이 커지지 않도록 하고 스패터가 컨택팁 구멍을 막아 와이어 송급이 불안정해지지 않도록 주의.

• 400A 이상의 대전류 용접시 와이어 송급 불안정이 우려되면 와이어 직경을 1.2mm 보다는 1.4mm로 하는 것이 유리함.

• 1.4와이어는 와이어 송급 경로의 마찰저항이 변동할 때 송급속도에 영향을 덜 받음.

• 와이어의 좌굴강도 증가로 컨택팁 끝에 스패터 부착시 와이어가 밀고 나가는 힘 증가.

• 같은 400A 전류로 설정하여도 1.2와이어에 비해 송급속도가 낮음.

• 와이어 송급이 불안정하면 아크안정성이 나빠질 수가 있음.

• 플럭스코어드와이어에 의한 FCAW(플럭스코어드아크용접)보다는 솔리드와이어에 의한 GMAW쪽이 더 큰 용입이 얻어짐.

• 반자동용접을 하는 경우에 작업성은 GMAW가 다소 불리함.