MIG 용접과 TIG 용접: 핵심 차이점과 적용 분야

용접은 리벳팅 등 다른 영구 접합 공정을 거의 대체한 인기 접합 공정. 지난 몇십 년 용접 기술 집중 개발로 금속 구조물, 플라스틱, 세라믹 접합에 주요 선택지 됨. 정의상 용접은 추가 필러 재료, 열, 압력 적용 여부와 관계없이 합일 형성으로 두 개 이상 부품 영구 접합하는 접합 공정 중 하나. 다양한 재료를 다양한 방식으로 조립할 수많은 공정 존재. 아크 용접, 가스 용접, 저항 용접, 고체 상태 용접, 고에너지 용접으로 분류. 각 그룹 다시 여러 공정 포함. 각자 타 공정 대비 특정 장점 제공. MIG와 TIG 용접은 두 다른 아크 용접 공정.

아크 용접 개요

아크 용접에서 모재와 전극 사이 전기 아크 성립. 이 아크 모재 계면 용융해 합일 형성 위한 열 주 공급원. 모재 융합 필요해 접합 달성하므로 모든 아크 용접 공정 기본적으로 융합 용접. 여러 아크 용접 공정: 수동 금속 아크 용접(MMAW), 가스 금속 아크 용접(GMAW), 가스 텅스텐 아크 용접(GTAW), 서브머지드 아크 용접(SAW), 플럭스 코어 아크 용접(FCAW), 일렉트로 슬래그 용접(ESW) 등. 모두 접합 기술 원리 면에선 동일하나 능력과 공정 다름. 각자 타 공정 대비 특정 장점 제공.

GMAW와 MIG/TIG 용접

가스 금속 아크 용접(GMAW)은 자동화 시스템으로 와이어 스풀에서 소모성 전극 연속 공급해 용접 구역 보내는 고생산성 융합 용접 공정. 충분한 전위차 하 전극과 모재 사이 성립된 아크가 전극 더 빠른 속도 융합시켜 루트 갭 퇴적해 공정 지속. 적절한 차폐 가스도 고온 아크와 주변 영역 산화 방지 위해 공급. 차폐 가스 특성 따라 GMAW 두 유형: 금속 활성 가스, 금속 불활성 가스. 금속 불활성 가스(MIG) 용접에서 화학적으로 불활성 가스(아르곤, 헬륨 등) 차폐 목적 사용. 금속 활성 가스 용접에서 화학적으로 활성 가스(이산화탄소, 산소) 불활성 가스와 혼합해 차폐용 사용.

가스 텅스텐 아크 용접(GTAW), 통칭 텅스텐 불활성 가스(TIG) 용접은 비소모성 텅스텐 전극으로 전기 아크 구성해 접합 실현하는 다재다능하고 신뢰성 있는 융합 용접 공정. 필러 금속 필요 시 필러 봉 용접 구역 공급해 외부 공급 가능. MIG 용접과 달리 TIG 용접은 높은 필러 퇴적률에 부적합하나 접합 품질과 용접 비드 외관 훨씬 우수. 따라서 MIG와 TIG 모두 열을 전기 아크로 공급하고 둘 다 불활성 가스 차폐 가스 사용 융합 용접 공정. 하지만 공정과 능력 등 특정 방식에서 다름.

상세 비교표

핵심 차이점 심층 분석

소모성/비소모성 전극

모든 아크 용접 공정에서 아크 구성 위해 전도성 전극 필수. 이 전극 자체 녹은 금속 루트 갭 퇴적하기도. 아크 열로 용융해 용접 중 필러 퇴적하면 소모성 전극. 반대로 용접 중 용융 안 해 필러 금속 필요 시 외부 공급하면 비소모성 전극. MIG 용접에서 소모성 전극 아크 열로 용융해 이후 필러 금속 공급. 전극 예정 속도 연속 공급. TIG 용접 비소모성 전극 사용해 필러 공급 위해 용융 안 함. 필러 필요 시 소직경 필러 봉 아크 아래 추가 공급.

전극 재질

필러 재료 모재와 호환돼야 결함 용접 방지. MIG 용접에서 필러 금속(전극 금속 동일) 모재 따라 선택 가능. 전극 다양한 금속 제작 가능, 각 금속 보통 모재 소그룹에 적합. TIG 용접 전극 항상 텅스텐 제작. 강도, 높은 융점, 좋은 형상 유지 능력 때문. 때때로 합금 원소(토륨, 산화란탄, 산화세륨, 산화지르코늄 등) 텅스텐에 첨가해 전자 방출률, 전극 침식 등 용접 특성 개선.

필러 퇴적률과 생산성

MIG 용접 공정에서 소직경 와이어 형태 전극이 풀에 감겨 기계적 장치로 연속 공급. 필러 더 빠른 속도 퇴적 가능해 TIG 용접 대비 고생산성. 따라서 MIG 용접 V/U 형상 모서리 준비되거나 루트 갭 클 때 적합.

스패터 수준과 외관

스패터는 아크 산란으로 생성돼 용접 구역서 나오는 필러 금속 작은 방울. 필러 금속 손실→비균일 퇴적률→음 보강, 치수 부정확 등 결함. 아크 불안정화. 급작 퇴적 용융 금속 방울 외관 해치고 때때로 연삭 필요. GMAW(MIG, MAG 둘 다) 포함 많은 아크 용접 공정 스패터 생성. MIG 낮은 스패터 경향이나 최적 매개변수와 적절 기술 써도 스패터 없는 방식 수행 불가. TIG 용접 보통 공작물 표면 깨끗하지 않은 경우 외엔 스패터 생성 안 함. TIG 용접 생산 용접 비드 깨끗, 매끄럽고 매력적.

자율, 동질, 이질 모드

필러 금속 적용과 조성 기준 용접 자율, 동질, 이질 모드 분류. 자율 모드: 필러 금속 적용 안 함. 루트 갭 사실상 0 또는 매우 작으면 필러 불필요. 동질 모드: 필러 적용, 필러 조성 모재와 거의 동일. 이질 모드: 필러 적용, 필러 조성 모재와 실질적 차이. 소모성 전극 MIG 용접 본질적이라 자율 모드 수행 불가. 반대로 TIG 그런 목적 적합하고 선호. TIG 최적 매개변수로 동질/이질 모드도 유리하게 적용 가능.

오버헤드 접합 가능성

용접 자세: 다운핸드, 경사, 오버헤드 등. 오버헤드 접합 자세 중력 거슬러 필러 퇴적 필요해 실행 매우 어려움. 용융 금속 풀 항상 낙하 경향, 용접사 부상 가능. 중력만으론 적절한 필러 퇴적 안 됨, 사실 제한 부과. 로렌츠 힘이 그런 상황 도움. 최적 매개변수 TIG 용접 오버헤드 용접 적용 가능. 단, 좋은 관통과 용접 품질 위해 숙련 용접사 필요.

이상으로 금속 불활성 가스(MIG) 용접과 텅스텐 불활성 가스(TIG) 용접 과학적 비교 마칩니다. 더 깊은 이해 위해 다음 참고자료 권장.

1. W. H. Minnick, Gas Metal Arc Welding Handbook (2007, Goodheart Willcox)
2. I. H. Griffin, E. M. Roden, C. W. Briggs, Basic TIG & MIG Welding (GTAW & GMAW) (3rd ed., Delmar Cengage Learning)