profile 김태현 2019-01-12 22:12:51
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책마다 달라서 문의드립니다. 용접공학 책에 보면, '아크의 특성'이란 주제로 (1) 부특성 또는 부저항 특성, (2) 절연 회복 특성, (3) 전압 회복 특성, (4) 아크 길이 자기 제어 특성 등을 다루고 있는데요, 저는 이게 아크의 특성인지 용접기에 필요한 특성인지 구분이 잘 안됩니다. 명확하게 알고 싶은데 도와주세요!


박정현 2019-01-14 12:46

용접을 공부하고 있는 학생입니다. 공부하신 책이 어떤책인지 모르겠지만, 인터넷에 검색되는 국내에서 출판한 용접공학:(저자:정구현)책을 보시는것인지요? 질문주신 내용은 피폭아크용접법에서 설명되는 내용으로 판단됩니다. 책의 내용을 읽어봤는데 저도 저도이해가 안되는부분들이 많이 있는것 같습니다. 일단 제 짧은 소견으로 아크는 양 전극사이에 전위차에 의해서 주변의 대기 또는 쉴드가스 등이 방전에 의해서 이온화되어 플라즈마 상태가가 된것을 얘기합니다. 그리고 용접기 전원특성에 따라서 CC(constant current)특성, CV(Constant voltage)특성으로 보통 나누어져있습니다. 대표적으로 CC특성 용접은: SAW, SMAW, P-GMAW, GTAW, PAW 등이 있고, CV특성의 용접법은 GMAW, SAW 등을 들수 있습니다. 기본은 용접기에서 전류를 일정하게 유지하는지, 전압을 일정하게 유지하려고 하는지가 용접기 전원특성이 되겠고, 그에 따라서 아크가 현상이 변하게 됩니다. 아크자체는 용접회로에서 아크저항으로 작용하게 됩니다. 따라서 CC특성의 용접기의 경우 전류를 일정하게 유지하려는 용접기가 설계되어있고 그에 따라서 옴의 법칙인 V=IR에서 I(전류)는 일정하게 됩니다. 하지만 아크길이가 변동되면 아크저항값이 달라지게 됩니다. 즉 R값이 달라지게 되고 그에 따라서 V(전압)값이 변동하게 됩니다. 즉 CC특성의 경우 아크길이와 아크전압은 비례하게 됩니다. CV특성의 용접기전원의 경우 용접기에서는 전압을 일정하게 유지하려는 특성을 가지고 있습니다. 마찬가지고 옴의법칙 V=IR 에서 V(전압)을 일정하게 유지하려고 하기 때문에 아크길이가 변동되었을때 전류값이 변동되게 되게 됩니다. 아크전압과 아크저항은 비례관계에 있기때문에 예를들어서 아크길이가 길길어지게 되면 전류는 낮아지게 됩니다. 따라서 다음과 같은 사항으로 위의 질문을 해석해보면 1) 부특성 또는 부저항특성 CC용접 전원에서 용접봉의 재질이나 가스 등에 따라서 동일한 전류를 주었을때 형성되는 아크의 열적핀치력의 차이에 따라서 열적핀치효과가 높을 경우 동일 전류에서 아크전압은 크게 발생하는것을 얘기하는것 같습니다. (2) 절연회복특성 (3) 전압회복특성 이 특성은 용접기특성을 얘기하는것으로 판단되며, 단락이 발생했을떄 아크재점호를 하는것을 말하는것 같습니다. (4) 아크길이 자기제어 특성 이부분은 마찬가지로 용접기 특성을 얘기하는것 같은데, 이와 같은 경우는 아크길이와 아크저항이 비례하기 때문에 CV특성 전원에서 전압을 유지하기 위해서 아크길이가 길어졌을때 다시 정상적인 전압유지를 위해서 아크길이가 설정한 전압의 크기 만큼으로 돌아오는것을 얘기하는것 같습니다. 사실 아크의 전압과 저항은 단순하게 설명하기가 조금 어려운 부분이 있습니다. 따라서 아크물리학이라는 학문이 따로 있을 정도로 복잡한 부분입니다. 저는 아크물리학중 아크특성을 공부할 떄 Harlmoy 식을 통해서 아크발열항과 와이어저항발열항을 나누어서 공부하여 지금 나와있는 책에서는 전제조건이 많이 부족하여 이해하시는데 어려운것이 아닐까라고 생각이 듭니다. 좀더 자세한 아크특성의 내용을 공부하시길 바라신다면 AWS(American welding society)의 Welding Handbook volume1에 자세한 내용이 나와있습니다. 학생이다보니 부족한부분이 많습니다. 틀린부분도 많이 있겠지만 도움이 되셨으면 합니다..

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