일반적인 경향으로서 고속 GMAW에서 아르곤을 많이 혼합하면 기공이 증가합니다. 이것은 교과서에도 나와있고, 저도 경험했고 질문자도 같이 경험했군요.
아르곤함량이 많아지면 적어도 아크형상은 커지고 아크길이도 증가해서 이행되는 용적의 온도가 높아지기 쉬워서 CO가스가 잘 생길 수 있는 분위기로 되고 그 시간적 여유도 증가하기 때문인 것인지? 또는 용적의 이행현상에서 하나의 용적크기가 아르곤이 많아질수록 작아지기 때문에 용적이행시에 용융지에 주는 충격이 작아지고 그로인해서 용융지의 진동이 감소하기 때문에 외부로 빠져나가기 곤란해서 기공이나 웜홀이 많이 생기는 것인지는 확실하지 않지만 결과적으로는 탄산가스를 많이 혼합하면 기공은 감소하는 경향을 보입니다.
물론 기공을 감소시키기 위해서 실드가스의 혼합비율 조절이라고 하는 방법만이 최선은 아니겠지요. 고속용접에서는 늘 기공과의 전쟁을 벌이게 되는 것이 현실이고 이것을 어떻게 극복하느냐가 바로 기술수준이겠지요. 국내최고의 용접속도 세계최고의 용접속도는 바로 이런 기공문제와 험핌비드 언더컷 스패터 등과의 전쟁을 어떻게 승리로 이끌 것인가가 핵심이겠지요.
명쾌한 답을 못드린 것 같아서 미안하게 생각되지만, 나름대로 고속가스메탈아크용접에서 기공과 싸운지 거의 10년이 되지만 아직 모르는 것이 많군요. 혹시 이분야의 전문지식을 가지신 분이 계시면 좋은 답변 부탁드립니다.
부경대학교 신소재공학부 소재프로세스공학전공
교수 조상명