가스 금속 아크용접(Gas Metal Arc Welding, GMAW)

1) Ar 및 He 가스

Ar과 He가스는 화학적으로 불활성이므로 용접부에서 다른 물질과 결합하지 않는다. 그러나, 이들은 <표2>에서 보는 바와 같이 밀도, 열 전도도, 전기 전도도 및 이온화에너지 등에 있어서 커다란 차이가 있기 때문에 아크 특성 및 보호 효과에도 차이가 있다. Ar은 공기보다 약 1.4배 무거운 반면, He는 약 0.14배 정도 가볍다. 따라서, 아래보기 자세에서 용융금속을 보호한다는 관점에서 보면 Ar 가스가 보다 효율적인데, He 가스로써 같은 정도의 보호 효과를 얻으려면 2-3배 정도의 유량이 필요하게 된다. 또한, Ar 가스는 열 전도성이 낮아서 에너지가 플라즈마 중앙부에 집중되어 종 모양의 비드를 만드는 반면, He 가스는 열전도성이 높기 때문에 에너지가 아크 내에 균일하게 분산되어 타원형의 비드 형상을 가지게 된다. <그림1> 아크특성에 있어서는, He의 이온화에너지가 Ar 보다 높기 때문에 용접전압을 높게 사용하여야 한다. 그리고, He 가스만을 사용하면 안정된 스프레이 이행을 얻을 수 없기 때문에 스패터가 많이 발생하고 비드 외관이 거칠어진다는 단점이 있다. 따라서, Ar과 He 가스를 혼합해서 사용하게 되면 두 가지 가스의 장점…