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생성 날짜 05.10
CO₂, MIG/MAG 및 펄스 MIG/MAG 용접의 차이점
금속 가스 메탈 아크 용접(GMAW)의 개념 및 분류
금속 가스 메탈 아크 용접(GMAW)은 소모성 와이어 전극을 사용하고 외부에서 공급되는 차폐 가스가 아크 매체 역할을 하는 아크 용접 공정입니다. 이 가스는 용융 금속 방울, 용접 풀 및 용접 영역의 고온 금속을 보호합니다. 와이어 재료와 차폐 가스에 따라 다음과 같은 공정으로 분류됩니다:
1. 용접 와이어 종류별 분류
- 솔리드 와이어 용접과 플럭스 코어드 와이어 용접으로 나뉩니다.
- 불활성 가스(Ar 또는 He)로 보호되는 솔리드 와이어 용접을 MIG 용접(Metal Inert Gas Arc Welding)이라고 정의합니다.
- 아르곤이 풍부한 혼합 가스로 보호되는 솔리드 와이어 용접을 MAG 용접(Metal Active Gas Arc Welding)이라고 합니다.
- 순수 CO₂로 보호되는 솔리드 와이어 용접을 CO₂ 용접이라고 합니다.
- 플럭스 코어드 와이어의 경우: CO₂ 또는 CO₂+Ar 혼합 가스를 보호 가스로 사용하는 아크 용접을 플럭스 코어드 와이어 가스 차폐 용접이라고 하며, 외부 보호 가스 없이 용접하는 것을 자체 차폐 아크 용접이라고 합니다.
2. 표준 MIG/MAG 용접과 CO₂ 용접의 차이점
- CO₂ 용접은 저렴하고 생산성이 높다는 특징이 있지만, 비산량이 많고 용접 외관이 좋지 않다는 명확한 단점이 있습니다. 이러한 이유로 많은 산업 분야에서 표준 MIG/MAG 용접을 대신 채택하고 있습니다.
- 표준 MIG/MAG 용접은 불활성 가스 또는 아르곤 함량이 높은 혼합 가스 차폐를 사용하지만, 순수 CO₂ 용접은 강한 산화 특성을 나타냅니다. 이러한 근본적인 차이가 각각의 특성과 적용 한계를 결정합니다.
3. CO₂ 용접 대비 MIG/MAG 용접의 주요 장점
- 스패터 50% 이상 감소: 아르곤 또는 아르곤 함유 가스 보호 하에서 용접 아크는 매우 안정적으로 유지됩니다. 용융 금속 이행 및 스프레이 이행 중에도 안정적인 아크 성능이 유지됩니다. 저전류 MAG 용접의 단락 이행 시에도 용융 금속 방울에 대한 아크 반발력이 크게 감소하여 스패터를 절반 이상 줄입니다.
- 균일하고 미려한 용접 비드: MIG/MAG 용접은 균일하고 미세하며 안정적인 용융 금속 이행을 보장하여 부드럽고 균일하며 시각적으로 매력적인 용접 형상을 만듭니다.
- 용접 가능한 반응성 금속 및 합금: 용접 분위기는 산화가 약하거나 거의 없습니다. MIG/MAG는 탄소강 및 고합금강뿐만 아니라 알루미늄 및 알루미늄 합금, 스테인리스강, 마그네슘 및 마그네슘 합금을 포함한 반응성 금속도 용접할 수 있습니다. 용접 공정 성능, 용접 품질 및 생산 효율성을 크게 향상시킵니다.
4. 펄스 MIG/MAG와 표준 MIG/MAG 용접의 차이점
- 표준 MIG/MAG는 주로 고전류에서 스프레이 전이, 저전류에서 단락 전이를 채택합니다. 저전류 작업은 여전히 심한 스패터와 좋지 않은 성형 문제를 겪습니다. 특히 알루미늄 합금 및 스테인리스강과 같은 반응성 금속은 저전류에서 부드럽게 용접할 수 없습니다.
- 이러한 문제를 해결하기 위해 펄스 MIG/MAG 용접이 개발되었습니다. 핵심 기능은 전류 펄스당 하나의 용융 금속 방울이 이행되는 것으로, 본질적으로 스프레이 방울 이행 모드에 속합니다.
- 최적의 작동 모드는 하나의 펄스, 하나의 방울입니다. 펄스 주파수를 조정하면 방울 이행 주파수와 와이어 용융 속도를 제어할 수 있습니다. 방울 직경은 와이어 직경과 유사하여 기존의 스프레이 이행 및 대형 방울 이행에 비해 낮은 아크 열과 낮은 방울 온도를 제공합니다.
주요 이점:
- 높은 와이어 용융 효율;
- 용접 흄 감소, 합금 원소 소모량 감소 및 작업 환경 개선;
- 최소 또는 거의 제로에 가까운 스패터와 뛰어난 아크 방향성;
- 우수한 용접 형상, 넓은 용접 폭, 얕은 침투 깊이 및 작은 비드 높이로 모든 자세 용접에 적합;
- 알루미늄 합금과 같은 반응성 금속에 완벽한 저전류 용접;
- 스프레이 토치 전송의 사용 가능한 전류 범위를 넓힙니다. 수십 암페어까지 임계 스프레이 전류 근처에서 안정적인 방울 전송을 달성할 수 있습니다.
5. 펄스 MIG/MAG 용접의 단점
- 어떤 공정도 한계가 없습니다. 표준 MIG/MAG 용접과 비교:
- 일상적인 작업에서 약간 낮은 용접 생산성;
- 용접공의 기술 및 운영 경험에 대한 높은 요구 사항;
- 상대적으로 높은 용접 장비 비용.
6. 펄스 MIG/MAG가 필수적인 적용 시나리오
- 펄스 MIG/MAG의 선택은 용접 공정 요구 사항에 따라 달라집니다. 다음 재료 및 산업에 필수적입니다.
- 탄소강: 압력 용기, 보일러, 화학 열교환기, 중앙 공조 열교환기, 수력 터빈 나선 케이스 등 높은 용접 품질과 외관이 요구되는 응용 분야.
- 스테인리스강: 기관차 부품 및 화학 압력 용기 등 엄격한 품질 및 외관 기준을 요구하는 저전류 용접 (200A 이하).
- 알루미늄 및 알루미늄 합금: 고속 열차, 고압 스위치 및 공기 분리 장비에 널리 사용되는 고품질 외관 및 성능을 위한 저전류 용접 (200A 이하).
- 구리 및 구리 합금: GMAW 범위 내의 거의 모든 구리 합금 용접은 펄스 MIG/MAG 공정을 채택합니다.
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