피복 아크 용접(SMAW) 마스터하기: 종합 가이드

피복 아크 용접(SMAW)이란?

피복 아크 용접은 스틱 용접 또는 수동 아크 용접으로도 알려진 아크 용접 공정의 한 종류입니다. 공작물에 아크를 생성하기 위해 적절한 조성의 금속 소모성 전극을 사용합니다. 가장 단순하고 저렴하며 가장 널리 사용되는 아크 용접 공정으로 알려져 있습니다.

SMAW 공정은 차폐 플럭스로 코팅된 전극을 사용합니다. 이 플럭스는 전극의 금속 코어와 함께 녹아 가스와 슬래그를 형성합니다. 이 가스와 슬래그가 아크와 용융 풀을 차폐하고, 플럭스는 금속 표면을 세정합니다. 또한 플럭스는 합금 원소를 용접부에 공급하고 아크를 안정화하며 용융 금속을 산화로부터 보호합니다.

다시 말해, 차폐의 주 기능은 아크와 뜨거운 금속이 대기의 성분과 화학 반응하는 것을 방지하는 것입니다. SMAW 공정은 전극이 이미 플럭싱제, 스캐빈저, 슬래그 형성제로 코팅되어 있어 별도 필러 금속이 필요 없습니다. 필러는 전극에서 얻습니다.

SMAW 용도

피복 아크 용접의 용도는 매우 광범위하며 가장 널리 사용되는 아크 용접 중 하나입니다. 탄소강, 저/고합금강, 스테인리스강, 주철, 연성 철에 자주 사용됩니다. 비철 금속에는 덜 일반적이지만 구리와 니켈 및 그 합금에는 사용할 수 있으나 알루미늄에는 대부분 부적합합니다.

• 파이프라인, 탱크, 압력 용기, 구조물, 깊은 관통이 필요한 현장 작업
• 내부에서 용접할 수 없는 압력 파이프라인에 이상적
• 저장 탱크, 기어 블랭크, 기계류, 강철 가구, 트럭 차체, 주조 장비, 샤프트 빌드업 등
• 구조물, 건축 시공, 탱크, 파이프라인, 기계 부품, 자동차 차체, 강철 창틀, 농기계 등
• 선박, 트레일러, 철도 왜건, 교량, 보일러, 압력 파이프라인(내부 용접 불가), 오일 저장 탱크, 철도 객차 패널, 기관차 화실, 스쿠터 프레임

SMAW 장비

일정 전류 용접 전원 공급 장치와 전극, 전극 홀더, 워크 클램프, 용접 케이블(용접 리드)로 구성됩니다.

작동 원리

SMAW는 다른 아크 용접 공정과 유사하게 수행됩니다. AC 또는 DC 전원이 전극 홀더에 전류를 전달하여 아크를 발생시키고, 강렬한 열로 전극 팁과 공작물 접합부를 녹입니다. 용접사는 전극과 용융 풀 사이의 일정한 간격을 유지하여 아크 길이를 조절합니다. 아크를 떼면 공작물이 결합되어 접합이 얻어집니다.

장단점

장점

• 작업 결과를 쉽게 신뢰성 있게 얻을 수 있음
• 전극에 필러와 차폐 재료가 제공됨
• 장비가 저렴하고 구조가 단순하며 휴대 가능
• 보조 가스 차폐 또는 입상 플럭스 불필요
• 탄소강, 저합금강, 고합금강, 코팅강, 공구강, 스테인리스강, 내열강, 주철, 구리 합금, 니켈/코발트 합금 등 다양한 금속 용접 가능
• 공정이 유연하여 다양한 접합 구성과 용접 자세에 적용 가능

단점

• 납, 주석, 아연 및 그 합금 등 저융점 금속 용접 불가. 낮은 비등점으로 강렬한 열에 즉시 기화됨
• 전극 그립 끝(스텁 로스) 폐기로 증착률 영향. 스텁 로스가 길면 증착 효율 저하
• 과전류와 과긴 전극으로 전극 내부 과열 발생. 용접 시작 시 플럭스 조기 분해로 아크 특성 악화 및 차폐 수준 저하
• 티타늄, 지르코늄, 탄탈룸, 니오븀 등 반응성 금속 용접에 부적합. 제공되는 차폐가 충분히 비활성이 아니어 오염 방지 못함
• GMAW, FCAW 등 다른 공정보다 증착률 낮음. 최대 유용 전류가 제한되어 있기 때문

이상으로 피복 아크 용접(SMAW)의 정의, 용도, 다이어그램, 장비, 작동 원리, 장단점을 살펴보았습니다.