FCAW의 용접자세 및 보호가스에 따른 기계적 특성에 관한 연구 = A Study on Mechanical Characteristics According to Welding Positions and Shielding Gases of FCAW

국문 초록 (Abstract)

FCAW의 용접자세 및 보호가스에 따른 기계적 특성에 관한 연구

황 세 주

강릉원주대학교 산업대학원 기계공학과 기계공학전공


본 연구에서는 용접 위치 및 차폐 가스에 따른 FCAW(Flux Cored Arc 용접) 용접부의 기계적 특성을 평가하였다. 용접 방법인 FCAW는 자동차, 조선, 플랜트 산업, 전자 산업 등 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. 차폐 가스는 아크열에 의한 플럭스를 녹이면서 용접부를 보호하기 위해 사용된다. 차폐 가스로는 보통 탄산가스(CO2 Gas)가 사용된다. 하지만, 여름철 드라이아이스의 수요가 높고 원료 생산업체의 정기적인 수리로 인해 이산화탄소의 공급이 불안정하다. 따라서, 이산화탄소에서 차폐 가스를 혼합 가스로 대체하려는 시도가 여러 번 있었다. 용접부의 기계적 특성은 차폐 가스뿐만 아니라 용접 위치에 의해서도 영향을 받는다. 따라서, FCAW의 차폐 가스와 용접 위치를 모두 살펴볼 필요가 있다. 본 연구에서는 용접 위치로 1G, 2G, 3G를 고려하였으며, 차폐 가스로 이산화탄소(CO2 100%)와 혼합 가스(Ar 80% + CO2 20%)를 고려하였다. 시편은 용접 구조용 압연강인 SM355A를 용접하여 제작하였다. 용접 위치와 차폐 가스에 따른 기계적 특성을 검증하기 위해 인장시험, 굽힘시험, 경도시험, 충격시험, 매크로시험 및 비파괴시험을 수행하였다. 실험 결과 용접성과 기계적 특성에 큰 차이를 보이지 않았다. 따라서 FCAW에서 이산화탄소 가스의 보충이 안정적이지 않을 때 혼합 가스를 차폐 가스로 사용할 수 있음을 확인하였다.

목차 (Table of Contents)

• 목 차
• 제 1 장 서론 1
• 1.1 연구 배경 및 필요성 1
• 1.2 연구 동향 3
• 1.3 연구 내용 5
• 제 2 장 이론적 고찰 6
• 2.1 플럭스코어드 아크용접(FCAW) 6
• 2.2 보호가스 8
• 2.3 용접자세 9
• 제 3 장 기계적 특성 시험 12
• 3.1 시험개요 12
• 3.2 용접방법 및 조건 12
• 3.3 인장시험 15
• 3.4 굽힘시험 17
• 3.5 충격시험 19
• 3.6 매크로시험 21
• 3.7 경도시험 22
• 3.8 비파괴검사 24
• 제 4 장 실험결과 및 고찰 26
• 4.1 인장시험 결과 26
• 4.2 굽힘시험 결과 30
• 4.3 충격시험 결과 32
• 4.4 매크로시험 결과 35
• 4.5 경도시험 결과 36
• 4.6 비파괴검사 결과 39
• 4.7 용접 흄 및 스패터 결과 41
• 제 5 장 결 론 42
• 참고문헌 44