뿌리기술 용접의 원리
용접은 오랜 역사와 소중한 뿌리 기술로서 현대 사회를 형성하는 데 중추적인 역할을 해 왔습니다. 용접은 금속을 결합하는 기술이며, 좀 더 넓게 보면 과학과 기술을 결합하는 기술이라고 생각합니다. 이처럼 용접의 원리에 대한 전반적인 탐구에서 이러한 훌륭한 용접기술의 핵심을 확인하고 좀 더 심도 있게 파헤칠 것입니다. 저의 블로그에서 용접의 과학적 원리와 다양한 용접 방법, 그리고 실제 적용 사례를 알아보겠습니다. 용접의 원리는 접합하고자 하는 2개 이상의 물체나 금속 재료의 접합 부분을 녹이거나 반용융 상태로 만들어 하나의 재료로 냉각 및 응고시킴으로써 금속을 영구적으로 접합하는 과정입니다. 단순하지만 특수한 용접기술은 건설, 자동차, 항공우주 및 전 세계의 다방면의 산업분야에서 다양하게 활용되며 모든 산업에 중추적인 역할을 하고 있습니다. 용접은 전기와 가스 또는 둘 당에서 발생한 열의 힘을 활용하여 금속을 용융 상태로 변화시키고 접합하고자 하는 두 물체 사이에 용가재를 첨가하여 간접적으로 접합시키는 작업입니다. 수많은 용접 공정에서 용가재는 용접에서 중요한 역할을 합니다. 일반적으로 용가재는 모재보다 용융점이 낮은 금속으로 용접의 강도와 내구성을 향상하는 역할을 합니다. 용가재가 녹으면서 용융 풀에 적절하게 용융이 되어 모재 간의 연결을 더욱 강화합니다. 이러한 용융 및 응고 공정은 두 물체의 결합을 더욱 견고하고 단단하게 지속적이며 영구적인 결합이 되게 합니다. 그리고 산화에 취약한 금속을 사용하는 용접은 실딩 가스의 사용을 요구합니다. 아르곤, 이산화탄소 또는 다른 가스를 포함할 수 있는 이러한 가스는 용접 부위 주변에 보호막을 형성합니다. 이러한 차폐는 용접 중 대기로부터 들어오는 각종 오염물을 방지해 주며 용접될 조인트의 무결함을 유지하게 만들어주는 일종의 벽 같은 역할을 합니다. 한편 어떤 서브머지드 아크 용접에서는 보호가스 대신 플럭스가 용접부 오염을 방지해 줍니다. 화학 화합물인 플럭스는 대기와의 차폐가 확실하여 대기 중의 산소나 질소등의 해를 받는 일이 거의 없습니다.
다양한 용접의 종류
용접의 종류는 크게 융접, 압접, 납땜으로 나뉩니다. 사람들이 일반적으로 이해하고 있는 용접에 가장 가까운 방법이 융접인데 융점은 접합하고자 하는 물체의 접합부를 가열 용융시키고 여기에 용가제를 첨가하여 접합하는 방법입니다. 융접은 아크용접, 가스 용접, 특수용접으로 나눌 수 있겠습니다. 아크용접은 일반적으로 가장 널리 사용되는 기술 중 하나이며 용접 도구와 피가공물 사이에 아크를 발생시키는데, 이 아크는 금속을 녹이는 데 필요한 열을 발생시켜 금속을 접합할 수 있게 합니다. 조선소나 플랜트 현장에서 자주 사용하는 아크 용접에는 TIG, MIG 용접이 있습니다. TIG 용접은 불활성 가스 텅스텐 아크 용접이라고도 하며 완벽한 리크 방지용 용접을 할 수 있으며 고도의 숙련된 용접사가 작업을 해야 됩니다. MIG 용접은 불활성 가스 금속 아크 용접이라고 하여 용가재인 전극 와이어를 연속적으로 보내어 아크를 발생시켜 용접하는 방법입니다. 가스 용접은 연료 가스와 산소의 혼합에 의해 금속을 녹일 수 있는 화염을 생성하는 것으로, 배관이나 탱크의 수리 등의 작업에 주로 사용되고 있습니다. 그리고 다양한 특수용접법 중 테르밋 용접은 알루미늄 분말과 산화철 분말을 일정한 중량비로 혼합한 테르밋제에 과산화바륨과 마그네슘의 혼합분말을 넣었을 때 일어나는 테르밋 반응에 의한 발열을 이용하는 용접법입니다. 용접의 종류 중 압접법은 접합부를 냉간 상태 그대로 또는 적당한 온도로 가열한 후 여기에 기계적 압력을 가하여 접합하는 방법입니다. 압접에는 단접, 냉간 압접, 저항용접, 유도가열 용접, 초음파 용접 등이 있습니다. 마지막으로 납땜은 모재를 용융시키지 않고 납과 같은 별도의 용융 금속을 접합부에 넣어 접합시키는 방법입니다. 납땜의 종류는 크게 연납땜과 경납땜으로 나뉘는데 용융점이 450도 이상이면 경납이며 그보다 낮은 것은 연납으로 구분됩니다. 이번 페이지에선 다양한 용접의 종류와 원리에 대해 알아봤는데 산업의 근간이자 뿌리인 용접은 매우 방대하고 중요한 분야인 것 같습니다. 끊임없이 진화하고 있는 용접 분야에 대해 계속적으로 탐구해 볼 것이며 지속적으로 포스팅해 보겠습니다.