Proceedings of the KWS Conference (대한용접접합학회:학술대회논문집)

The Korean Welding and Joining Society (대한용접접합학회)
권호 표지

The Characteristics of Energy Distribution to Arc Length and Hydrogen Mixing in GTA Welding

GTA 용접에서 아크 길이와 수소 혼합에 따른 에너지분포 특성

  • Oh, Dong-Soo (Dept. of Industrial Facility Automation Engineering, Korea Polytechnic VII College) ;
  • Baek, Sang-Yeob (Dept. of Industrial Facility Automation Engineering, Korea Polytechnic VII College) ;
  • Lee, Chil-Soon (Dept. of Industrial Facility Automation Engineering, Korea Polytechnic VII College) ;
  • Hwang, Dong-Soo (Monitech Co., Ltd.) ;
  • Ham, Hyo-Sik (Dept of Materials Processing Eng. Graduate School, Pukyong Univ.) ;
  • Park, Kyung-Do (Dept of Materials Processing Eng. Graduate School, Pukyong Univ.) ;
  • Jung, Yun-Ho (Dept of Materials Processing Eng. Graduate School, Pukyong Univ.) ;
  • Cho, Sang-Myung (Course of Materials Processing Eng., Div. of Materials Science & Engineering, Pukyong Uni.)
  • 오동수 (한국폴리텍VII대학 창원캠퍼스 산업설비자동화과) ;
  • 백상엽 (한국폴리텍VII대학 창원캠퍼스 산업설비자동화과) ;
  • 이칠순 (한국폴리텍VII대학 창원캠퍼스 산업설비자동화과) ;
  • 황동수 (모니텍주식회사) ;
  • 함효식 (부경대학교 대학원 소재프로세스공학) ;
  • 박경도 (부경대학교 대학원 소재프로세스공학) ;
  • 정연호 (부경대학교 대학원 소재프로세스공학) ;
  • 조상명 (부경대학교 신소재공학부 소재프로세스공학)
  • Published : 2009.11.26
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Abstract

GTA 용접에서 용입, 용접부의 크기와 형상이 형성되는 아크 물리학적 현상을 이해함에 있어서 에너지 분포특성은 매우 중요한 인자이다. GTA 용접에서 아크 길이의 변화와 사용된 실드 가스 종류에 따라 음극인 텅스텐 전극 팁의 아크 루트 직경에 큰 변화를 주며, 양극인 모재 쪽의 에너지 분포에 영향을 미치며 된다. 기존의 연구자들은 저전류나 중전류 영역의 GTA 용접에서 텅스텐 전극의 선단각과 용입 형태와 의 관계를 plasma 기류 등에 의해 고찰하거나, 최대 아크압력에 미치는 전극형상의 영향에 대하여 연구하였다. 용접부에 작용하는 아크 압력의 분포는 결국 운동 에너지의 분포이다. 기존의 연구자들에 비하여 보다 간편한 실험을 통하여 양극 모재위의 아크 압력에 의한 에너지 분포특성을 규명하는 연구가 필요하다. 본 연구의 목적은 GTA 용접의 용접전류 100A~200A 영역에서 아크 길이 변화와 Ar 가스에 $H_2$ 혼합에 따른 측정된 아크 압력으로부터 기존연구자들의 아크 물리학적 결과들을 활용하여 양극 모재 위에 작용하는 전류밀도 분포를 유도하는 것이다. GTA 용접에서 아크 길이의 변화와 Ar 가스에 $H_2$ 혼합은 아크 압력분포에 큰 영향을 미치며, 이에 따라 에너지 분포특성에 많은 영향을 미친다. 아크 길이가 증가함에 따라 Ar가스와 $H_2$ 혼합가스의 에너지 분포는 감소하였고, Ar가스에 $H_2$ 혼합에 의해 아크 에너지가 증가하여 용입형상에 큰 영향을 미칠 것으로 판단된다. 이에 대한 연구는 향후 GTA 용접 응용분야 확대 적용될 것이며, 아크 물리학 연구에 기초적이고 아주 중요한 과학적인 자료가 될 것으로 판단된다.

Keywords