가스용접

▣가스용접의 원리

C₂H₂ - O₂를 사용하여 용접하는 것을 가스용접이라고 한다

※발열량이 가장 높은 가스:프로판

※불꽃의 온도가 가장 높은가스:아세틸렌 - 수 - 프 - 메

 

▣가스 용접법의 특징

  장점 - 응용범위가 넓다. 유해광선의 발생이 적다.

※단점 - 폭발의 위험성이 크다, 가열범위가 넓다. 용접변형이 크다.

 

▣산소

※비중은 1.05(공기보다 무겁다)

  조연성 기체(지연성)

※35℃에서 150기압으로 충전

※TP-내압 시험압력  FP-최고 충전압력

※산소용기의 종류

용기의종류	내용적(체적)
5000	33.7
6000	40.7
7000	46.7

※산소량구하는공식

※L = P×V  P=압력 V= 내용적(체적)

▣카바이트와 아세틸렌

 ※비중  2.2～2.3, 융점은 2300℃

 ※순수한카바이드1㎏은 348L의 아세틸렌가스를 발생.

▣아세틸렌가스 성질

  -매우 불안전한 가스

※비중은 0.91로 공기보다 가볍다.

  -중량은 1.176g

  -15℃15기압으로 충전

※용해아세틸렌:다공질물질속에 에세톤을 흡수시킨후 아세틸렌으로 용해한 것

※용해아세틸렌가스량구하는공식 : 905(A-B) A;병전체의무게 B:공병의무게

 

▣아세틸렌가스의 폭발성

※공기 중에 10～20%의 아세틸렌가스가 포함될 때 가장 위험

 *온도에 따른 위험성

 -406～408℃가 되면 자연발화

 -505～515℃면 분해폭발

 -780℃이상이 되면 자연폭발

※압력에 대한 위험성

 1.5기압 이상에서 분해폭발

 2 기압 완전폭발

 ※화합물에 대한 위험성

  구리 또는 구리 합금, 은(Ag), 수은(Hg)등과 접촉시 폭발성화합물 생성

▣용해 아세틸렌의 취급법

※반드시 세워서 사용

※아세틸렌 가스가 누설되어 밸브가 얼었을 때에는 따뜻한 물(40℃이하)로 녹임

▣산소-아세틸렌불꽃

※탄화불꽃(아세틸렌 과잉 불꽃)-스테인리스강, 니켈강

※중성불꽃(표준 불꽃)-실제 1.1～1.2:1의 비율)※ 연강의 용접에 사용

※산화 불꽃(O2 과잉 불꽃)-황동, 청동, 녹는점

 

▣가스용접장치

※가스관

종류 : 6.3㎜(소형 토오치), 7.9㎜(보통 토오치), 9.5㎜ 길이는 3～5m가 표준

산소(O2)용과 아세틸렌(C2H2)용 고무호오스의 인장강도

	O2	C2H2
압력	90㎏/㎠	20㎏/㎠
인장강도	20㎏/㎠	2㎏/㎠

산소용은 흑색 또는 녹색, 아세틸렌용은 적색으로 표시한다.

※의료용은백색

 

▣청정기 및 안전기

※청정기-불순가스제거

※화학적 청정방법:헤라톨, 카타리졸, 아가존, 프랭클린 등의 화학약품사용.

  물리적 청정방법:목탄,펠트.코오크스 등을사용

※안전기-역류역화방지

*수봉식 안전기 취급상의 주의사항

 유효주수를 25㎜이상, 1개당 반드시 1개의 안전기 사용, 수직으로 건다.

 

▣압력 조정기(절대기름의 사용을 금지한다)

산소압력을 3～4㎏/㎠이하, 아세틸렌가스 압력은 0.1～0.3㎏/㎠

▣토치(재질:구리합금사용)

※저압식 토치 : 0.07㎏/㎠이하

※중압식 토치 : 0.07～1.3㎏/㎠

※고압식 토치 : 1.3㎏/㎠이상

▣팁(재질:구리합금)

※가변압식(프랑스식)토치 팁의 능력-시간당 아세틸렌 가스의 소비량을 리터(L)로 표시

 팁의종류 : B00,B0,B1,B2

※불변압식(독일식)토치 팁의 능력- 용접할 수 있는 판의 두께를 기준

 팁의종류 : A1,A2,A3

 

▣역류, 역화, 인화

 역류 : 높은 압력의 산소가 아세틸렌 호스쪽으로 흘러들어가는 현상

 역화 : “빵빵”소리를 내면서 불길이 들어갔다가 곧 정상이 된다던가 완전히 불길이 꺼지는 현상이다.

※인화 : 불꽃이 혼합실(인젝터)까지 밀려들어가는 현상

※역류, 역화의 원인

 아세틸렌 가스 압력 부족, 팁에 이물질 부착, 팁의과열, 팁의접촉

 ※ O2의 순도 및 압력과는 관계가 없다.

 

▣가스 용접 재료

※용접봉의 지름 D= {T} over {2} +1 ← (D : 용접봉의 지름(㎜), T : 판의 두께(㎜))

연강용 용접봉

G  A  4  6 - 5Ø

  ┃    ┃   ┃

  ┃    ┃   ┗ 용접봉의 지름(㎜)

  ┃    ┗ 최저 인장강도(㎏/㎟)

  ┗ 용접봉의 종류

※NSR : 용접한 그대로 응력을 제거하지 않은 것.  SR : 625±25℃에서 1시간 응력을 제거한 것

 

▣산소-아세틸렌 용접법

※전진법(좌진법) : 팁이 오른쪽에서 왼쪽으로 이동. (비드모양-매끈하다 외에는 후진법보다 못함)

※후진법(우진법) : 팁이 왼쪽에서 오른쪽으로 이동. (비드모양-거칠다외 에는모든면에서 전진법보다우수.)     

▣가스 절단 및 특수 절단

저압식 토치 : 0.07㎏/㎠이하일 것

중압식 토치 : 0.07～1.3㎏/㎠의 것

※절단 토치의 팁

 동심형(프랑스식)-직선 및 곡선절단가능

 이심형(독일식)-직선절단에사용

▣절단용 산소

절단 산소의 압력과 순도가 절단 속도에 큰 영향을 미친다.

산소의 순도(99.5%이상)가 높으면 절단 속도가 빠르고, 절단면이 깨끗

순도가 낮으면 절단 속도가 느리고 절단면이 거침

아세틸렌	프로판
중성불꽃을 만들기쉽다 박판절단에유리 절단면이 거칠다.	중첩절단가능 후판절단에유리 윗모서리가 녹아내리지 않는다 절단면이 곱다.

※산소:프로판의 사용비율 4.5 : 1

▣가스절단의원리

산화철을생성 *절단팁거리 : 1.5 - 2.0㎜ 절단각이 예리할수록 좋다

※ 다이버전트 노즐 : 고속 분출을 얻는데 가장 적합, 절단 속도는 20～25%증가

 

▣드렉(드레그)

※슬렉의 방해, 산소의 오염, 산소속도이 저하 등으로 생김

*표준드레그는 판두께의 20%이내(1/5)

 

▣절단의 조건

모재가 산화 연소하는 온도가 그 금속의 용융점보다 낮을 것

생성된 금속 산화물의 용융온도는 모재의 용융 온도보다 낮을 것

산화물은 유동성이 좋아야 한다.

 

▣특수절단 및 가공

 *분말절단 - 주철, 비철금속, 스테인리스강 등은 물론 콘크리트절단에도 이용

 ※수중절단 - 수소(H₂)를 가장 많이 사용  

 ※ 공기 중에서의 4～8배로 하고 절단 산소의 분출구는 1.5～2배로 한다.

 ※산소창절단 - 강관(안지름 3.2～6㎜, 길이 1.5～3㎜)  

 ※ 용도 : 강괴의 절단, 두꺼운 판의 절단, 암석의 천공

 ※가스 가우징 - U형, H형의 용접 홈을 가공하기 위하여 깊은 홈을 파내는 가공법

 ※스카이핑 - 강재 표면의 홈이나 개재물, 탈탄층 등을 제거

 ※속도  열간재 - 20 m/min 냉간재 - 5-7m/min

 

▣아크 절단

※탄소 아크 절단 -사용전극:흑연전극

※금속아크 절단 - 금속심선을 전극으로사용

※산소 아크 절단 - 고압산소를 사용하여 구조물의 해체, 수중 해체 작업에 널리 이용됨.

※아크 에어 가우징

탄소 아크 절단에 5～7㎏/㎠의 압축공기를 사용

(아크전압 35～45V, 아크 전류 200～500A)를 발생.

※ 가스 가우징에 대한 장점

 가스 가우징보다 2～3배의 작업능률이 높다,

 모재에 나쁜 영향이 없고 균열발견이쉽다  

 철, 비철 어느 경우에도 사용된다.

※플라즈마 아크 절단

비철금속 및 콘크리트절단에사용 10000℃ 1/16inch정밀절단가능

 열적 핀치 효과 : 단면이 수축하고 밀도가 증가.

*TIG절단 - 냉각가스:아르곤과 수소

※ 일반적으로 아크 절단은 직류 정극성을 사용하고, 아크 에어 가우징은 직류 역극성을 사용.