CO2 아아크용접에 있어서의 시일드가스 조성과 용접금속의 성질에 관한 연구 = Study on Mixture of Shielding Gas and Properties of Weld Metal in CO2 Arc-Welding

국문 초록 (Abstract)

시일드가스로서 CO₂가스에 Ar을 混合시켜 CO₂아아크熔接 또는 MIG 熔接에 있어서의 問題點을 解決하고자 하는 일연의 實驗이 行하여지고 있다.
本硏究는 裸아아크熔接棒을 使用, 軟鋼 및 低合金鋼파이프材에 비이드熔接을 行하여 용융방울의 移行狀況, 비이드外觀, 氣孔, 熔接金屬의 化學組成 및 非金屬介在物, 나아가서는 熔接金爆의 V-Charpy 衝擊値를 調査하였다. 시일드가스로서는 CO₂에 Ar을 20%, 40%, 60%, 80% 각각 混合시켜 熔接을 實施하였다.
여기서 얻은 結論을 要約하면 다음과 같다.
1) CO₂-Ar 시일드가스에 의한 용융방울 移行현상은 Ar가스 混合率增加와 더불어 스프레이型에 가까운 狀熊가 보였으며 CO₂60%-Ar40%, CO₂40%-Ar6O%의 부근에서는 스프레이와 핀치效果(그로불)型의 中間狀態가 확실히 보였다. 熔接비이드外觀은 Ar가스混合率의 增加와 더불어 스패터가 減少하여 깨끗한 비이드를 얻을 수 있었다.
2) CO₂-Ar混合시일드가스의 Ar가스를 增加시킴에 依해 熔入깊이는 減少하며 비이드形狀係數(W/P)는 增加하는 傾向이었다. 또 덧붙이 止端部角度(θ)는 CO₂混合率이 增加하면 약간 減少하였다.
3) CO₂-Ar混合시일드가스를 채용함에 依해 熔接缺陷(主로 氣孔)은 거의 하지 않았다.
4) 熔接金屬中의 C含有量은 시일드가스組成에 全혀 影響을 받지 않았지만, Si, Mn含有量은 시일드가스중의 CO₂混合率이 많아질수록 低下하는 傾向이었다. 또 Cr, Mo 量은 시일드가스組成에 거의 影響을 받지 않았다.
5) 熔接金屬의 非金屬介在物에 미치는 시일드가스의 影響은 별로 確實한 傾向을 나타내고 있지 않다.
6) CO₂-Ar混合시일드가스의 Ar가스增加가 衝擊値에 미치는 영향은, 軟鋼에 있어서는 別로 影響을 주고 있지 않지만 低合金鋼에 있어서는 약간 低下하는 傾向이 보였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

A series of study using Argon/CO₂ gas mixture in shielded gas welding was carried out to overcome some difficulties in CO₂-arcwelding or MIG-welding.
In this paper, single bead was performed on mild steel and low alloy steel pipes using bare electrode and CO₂ and Argon, singly or mixed, as shielding gas.
The mode of metal transfer, bead shape, blow holes, chemical composition and non-metallic inclusions of weld metal, further, V-Charpy impact value of weld metal were investigated on these metal.
The results obtained are as follow:
1) With increasing Argon content, the mode of metal transfer was observed to be of Spray transfer type. In the range of Ar 40% per CO₂60%-Ar 60% per CO₂ 40%, the mode of transfer is observed to be a combination of spray and globular types.
2) The penetration depth with increasing Argon content decreases and the bead shape factor (W/P) increases. The flank angle (θ) decreases a little with increasing CO₂ content.
3) If the welding is performed with appropriate shielding gas under appropriate welding conditions, the welding defects (mainly blow holes) hardly occurs.
4) The carbon content of deposited metal is not affected by change in Ar/CO₂ composition of shelding gas, but the contents of silicon and manganese decrease with increasing CO₂. The Chromium and molybdenum contents hardly depend on the composition of shelding gas in the case of low alloy steel.
5) The non-metallic inclusions hardly depend on the composition of shielding gas.
6) The V-Charpy Impact value is practically not affected by the shielding gas composition for mild steel but decreases a little with increasing Argon content in the case of low allay steel.