용접 기술의 기본 이해 - 6. TIG 용접의 이해

1. TIG 용접이란?
• 가스 텅스텐 아크 용접(Gas Tungsten Arc Welding, GTAW)이라고도 함.
• Ar, He 등과 같은 불활성 가스를 보호가스(Shield Gas)로 사용하면서 비소모성 전극인 텅스텐 전극과 모재 사이에서 발생시킨 아크열로 모재를 용융시켜 접하는 용접법
• 용가재를 공급하여 모재와 함께 용융시키기도 함.

2. TIG 용접의 장점
• 용접부의 기계적 성질 우수
• 내부식성 우수
• 플럭스가 불필요하며 비철금속 용접 용이
• 보호 가스가 투명하여 작업자가 용접상황을 잘 파악할 수 있음.
• 용접 스패터를 최소한으로 하여 전 자세 용접이 가능
• 용접부 변형이 적음.

3. TIG 용접의 단점
• 소모성 용접봉을 쓰는 용접 방법보다 용접 속도가 느림.
• 용접 잘못으로 텅스텐 전극봉이 용접부에 녹아 들어가거나 오염될 경우 용접부가 취하되기 쉬움.
• 부적당한 용접 기술로 용가재의 끝 부분이 공기에 노출되면 용접금속이 오염됨.
• 불활성 가스와 텅스텐 전극봉은 다른 용접 방법과 비교해 볼 때 고가
• SMAW와 같은 다른 용접 방법에 비해 용접기의 가격이 비쌈.

 

4. DCEN, DCEP, AC
• TIG 용접시 용입 특성과 재질을 고려하여 극성을 선택해 사용 

 

5. 텅스텐 전극의 종류와 보호가스 

 

6. 보호가스(Shield Gas)의 목적
• 아크를 형성하여 아크와 용융지를 대기로부터 보호
• 주로 아르곤(Ar)과 헬륨(He)을 많이 사용, 가끔 수소가스도 혼합하여 사용됨. 

 

7. TiG 펄스 용접
• TIG 펄스 용접기: 저주파 펄스 용접기와 고주파 펄스 용접기
• 직류 용접기에 펄스 발생회로를 추가
• 우수한 품질의 용접이 얻어짐.
• 특히 용락의 우려가 되는 경합금 박판용접에서 양호한 용접부를 얻을 수 있음.

 

8. TIG 펄스 용접기의 장점
• 20A 이하의 저전류에서의 아크의 발생이 안정하고 0.5mm이하의 박판용접에서도 안정된 용접이 이루어짐.
• 전극봉의 소모가 적어 수명이 김.
• 좁은 흠의 용접에서 아크의 교란 상태가 발생되지 않아 안정된 상태의 용융지가 형성됨.

 

9. 아크길이와 용융효율의 관계
• 아크길이 증가: 겉보기 입열량은 거의 일정, 실제 용융효율은 크게 감소

 

10. TIG 용접의 생산성 향상을 위한 대책
• Hot wire법의 적용(고온 와이어 공급식 TIG 용접)
• 초고주파 펄스 용접의 적용: 깊은 용입
• 회전아크(전자석) 또는 전향아크의 채용: 고속용접

 

11. TIG 용접에서 아크개시(Arc Start)를 방해하는 요소

• 텅스텐 전극의 표면이 산화되어 있을 때

• 텅스텐 전극팁의 형상이 덜 뾰족할 때

• 모재와 텅스텐 전극 사이의 거리가 너무 클 때

• 보호가스로 헬륨을 많이 혼합하였을 때

• 텅스텐 전극 소재가 나쁠 때

• TIG 용접기의 아크개시 회로가 고장났거나 나쁠 때