피복제와 용접봉의 종류 — E 4316 기호·저수소계와 사용 전류·극성 | 기계공작법 6.2-2
기계공작법Chapter 06 용접 및 접합 › Section 02
6.2-2 피복제와 용접봉의 종류
가스와 슬래그로 용융 금속을 보호하는 피복제의 역할을 정리하고, 용접봉 기호가 나타내는 강도·자세·피복제 계통을 읽습니다.
01피복제의 구성과 역할교재 114p
앞 편에서 아크와 극성을 보았다면, 이번에는 심선을 감싸는 피복제와 용접봉의 표시 기호를 확인함. 피복제(flux)는 금속 심선 바깥 주위를 감싼 약품으로, 단순한 보호 덮개를 넘어 용접 품질에 관여함.
- 유기물·무기물 또는 혼합 분말을 결합제로 반죽하여 심선에 바른 뒤 건조시켜 제조함.
- 아크열에 분해되면서 용융 금속의 보호, 아크 안정, 탈산 정련, 합금 원소 보충 등 여러 역할을 수행함.
- 용접봉은 심선에 피복제를 일정 두께로 입힌 막대 모양의 전극. 피복제의 주성분·사용 자세·용착 금속의 기계적 성질에 따라 종류가 나뉨.
02가스와 슬래그의 이중 보호교재 114p
- 가스 보호 — 피복제가 타면서 발생한 가스가 용융 풀 둘레에 아크 분위기를 형성함. 대기의 산소·질소와 반응하여 오염되는 것을 막는 역할.
- 슬래그 보호 — 녹은 피복제가 용융 금속보다 가벼운 슬래그를 만들어 용융 풀 표면을 덮음. 용융 금속을 한 번 더 보호하는 역할.
- 슬래그는 급격한 냉각을 막는 보온재이기도 함. 용접부가 급랭하지 않도록 하여 균열 방지에 기여함.
가스 보호와 보온의 구분
- 가스는 아크 분위기를 만들고, 슬래그는 2차 보호와 보온을 담당함. 피복제를 단지 가스 발생용 약품으로만 기억하지 않도록 주의.
03아크와 용착 금속의 품질 개선교재 114p
- 아크 안정 — 아크 발생을 돕고 전류가 끊어지지 않도록 유지하여 부드러운 용접을 도움.
- 탈산 정련 — 용접 중 생긴 산화물을 없애는 야금적 작용. 용착 금속이 산화물로 오염되는 것을 줄임.
- 합금 원소 보충 — 필요에 따라 망간·규소 등을 공급하여 용접부의 기계적 성질을 개선함.
- 유동성·비드·절연 — 용융 금속의 유동성을 좋게 하고 비드 모양을 곱게 하며 전기 절연 기능도 수행함.
피복 아크 용접봉은 모재와의 사이에 아크를 발생시키는 전극인 동시에 스스로 녹아 용융 풀을 채우는 용가재. 전류를 전달하는 역할과 금속을 보충하는 역할을 함께 담당함.
04E 43△□ 기호 읽기교재 115p
교재의 연강용 피복 아크 용접봉 표시는 KS D 7004의 E 43△□ 형식. 문자와 숫자를 하나의 이름으로 외우기보다 각각의 뜻으로 구분함.
- E — 전극(electrode)을 뜻하며 전기 아크 용접용 용접봉을 표시.
- 43 — 용착 금속의 최저 인장 강도를 나타내는 수. 교재의 SI 단위 기준으로 규정 시험에서 420 N/mm² 이상의 인장 강도를 보증함.
- 셋째 숫자 — 용접 자세. 0·1은 전자세, 2는 아래보기와 수평 필렛, 3은 아래보기, 4는 전자세 또는 지정 자세.
- 넷째 숫자 — 피복제 계통. 실제 계통은 끝 두 자리를 묶어 읽으며 해당 사용 전류와 극성은 교재 표를 따름.
E 4316의 해석은 저수소계·전자세·인장 강도 420 N/mm² 이상. 전자세는 아래보기 F, 수직 V, 위보기 OH, 수평 H를 포함함.
05대표 용접봉과 사용 전류교재 115p
| 용접봉 | 피복제 계통 | 사용 전류 |
|---|---|---|
| E 4301 | 일미나이트계 | AC 또는 DC(±) |
| E 4313 | 고산화티탄계 | AC 또는 DC(±) |
| E 4316 | 저수소계 | AC 또는 DC(+) |
E 4301과 E 4313은 아크가 안정되어 다루기 쉬운 계통. E 4316은 용착 금속의 수소량이 적어 균열에 강하므로 중요한 구조물에 사용함. 용접 자세가 같더라도 피복제와 사용 전류 조건은 구분해야 함.
전류 표의 부호는 용접봉 기준
- DC(+)는 용접봉이 양극인 역극성(DCEP), DC(−)는 용접봉이 음극인 정극성(DCEN). 앞 편의 모재 기준 설명과 부호를 혼동하지 않음.
- AC 또는 DC라는 표시만 보고 임의의 극성을 고르지 않으며, 해당 용접봉 계통에 지정된 전류와 극성을 확인함.
철분계인 E 4324·E 4326·E 4327은 아래보기와 수평 필렛에 쓰는 계통. 모든 용접봉이 전자세용인 것은 아니므로, 인장 강도 숫자가 같아도 끝 두 자리와 자세를 따로 읽어야 함. 기호 해석과 실제 사용 조건을 연결하는 것이 선택의 핵심임.
이 절의 핵심 정리
- 피복제는 심선을 감싼 약품으로 아크와 용착 금속의 품질을 개선한다.
- 가스는 아크 분위기를 만들고 슬래그는 용융 금속의 2차 보호와 보온을 맡는다.
- 피복 아크 용접봉은 전극과 용가재의 역할을 함께 수행한다.
- E 43△□는 전극·인장 강도·용접 자세·피복제 계통을 나타낸다.
- 사용 전류의 (+)와 (−)는 용접봉의 극성을 기준으로 읽는다.
강의 자료6.2-2 피복제와 용접봉의 종류
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