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박상민(S.M. Park),김종화(J.H. Kim),설신수(S.S. Seol),송석용(S.Y. Song) 한국마린엔지니어링학회 2009 한국마린엔지니어링학회 학술대회 논문집 Vol.2009 No.-
용접에 사용되는 보호가스는 용접부의 산화를 방지하고 아크를 안정시키는 역할을 하며 금속 이행 모드, 스패터의 발생량에 영향을 미치는 주요 인자이다. 주로 사용되는 불활성 보호가스는 Ar 및 He 등으로 가격이 높아 적은 양의 가스로 용접 보호 성능을 발휘하기 위한 노력이 계속되고 있다. 그러나, 보호가스의 유량이 적으면 보호가스 역할이 불충분하여 용접 결함이 발생하기 쉬우며 반대로 너무 과하게 공급 될 경우에도 난류(turbulence) 발생에 의해 모재의 산화가 촉진되는 문제가 발생할 수 있다. 특히, 두꺼운 모재에 대한 용접에 있어 보호가스가 두꺼운 모재 중심부의 아크까지 도달되어야 하므로 보호가스의 유효 분사길이를 길게 하는 동시에 층류 특성을 유지하는 방법이 필수적으로 강구되어야 한다. 본 연구의 목적은 고품질 후판 용접시 용접 보호가스의 층류 특성을 길게 확보함으로써 용접 불량을 방지할 수 있는 고품질 용접기법 개발에 기여하는 것이다. 이를 위하여 전산유동 해석과 PIV (Particle Image Velocimetry) 가시화 실험 설비를 활용하였다. 용접 보호가스 노즐을 모사한 모형 노즐을 제작하여 분사속도, 노즐 직경, 난류 강도, 부가 장치에 의한 용접 보호가스의 층류 특성 변화를 분석하였다.