용접의 공정변수

용접의 공정변수

 

*돌기 용접과 같은 저항 용접은 판과 판을 밀착시킨 후 전류를 인가하여 발생하는

 

주울 발열을 접합 에너지로 이용하는 공정이므로 접촉면의 상태와 면적은 용접부의

 

형성에 큰 영향을 준다. 그러나 돌기 용접은 돌기와 판의 접촉 부위가 용융되므로

 

점용접과는 달리 돌기의 변형 과정이 용접성에 영향을 미친다. 주요 용접 공정 변수와

 

그들의 영향을 간단히 기술하면 다음과 같다.

 

가. 용접 전류

 

*돌기 용접시 각각의 돌기에 투입되는 용접 에너지는 동일한 재질 및 두께에 대한

 

점용접 필요 에너지보다 적다. 돌기 용접에는 발열이 진행되어 돌기가 완전히 붕괴

 

되기 전에 용융부를 형성하도록 하여야 한다. 일정한 조건에서 용접 전류의 증가는

 

용융부의 크기 증가와 함께 용접부의 강도를 상승시킨다. 그러나 과도한 전류는 돌기와

 

판사이에서 스패터가 발생하는 것을 조장하고 그 결과 용접에 쓰일 용융 금속의 양을

 

낮추어 용접품질에 악영향을 끼치므로 주의하여야 한다.

 

나. 용접시간

 

*돌기 용접에서 통전 시간은 같은 모양의 돌기를 가진 조건에서는 돌기의 수에 무관하다.

 

생산성을 고려하여 짧은 용접 시간의 부여가 바람직하다면 그만큼 높은 용접 전류를

 

필요로 하나, 이것은 과열에 의한 스패터의 발생을 야기시킬 가능성이 높아진다. 일반적으로

 

하나의 용접부를 대상으로 할 때 점용접에서 보다 돌기 용접에서 더 긴 용접 시간과 낮은 용접

 

전류를 사용한다. 다중 펄스 용접 방법은 용접 입열량의 제어가 용이하고 두꺼운 소재, 낮은 열전도를

 

가진 재료를 용접하는데 유리하다.

 

다. 전극 가압력

 

*돌기 용접에 사용되는 전극 가압력도 용접의 대상이 되는 재료, 돌기의 모양 및 수에 의하여 결정된다.

 

또 돌기 용접시의 전류 밀도는 통전 전의 돌기 붕괴 정도에 따라 변화한다. 피용접재의 재질, 두께 및

 

돌기 형상이 정해졌다면 통전이 시작되기 전의 돌기 붕괴 형태는 전극 가압력에 직접 영향을 받는다.

 

통전 과정에서 발열에 의한 돌기의 용융이 시작되면 돌기는 급격히 붕괴되며 이 때에도 적당한 가압력이

 

유지되어야 한다. 적정영역 내에서 가압력을 높이면 피용접재의 상로간의 초기통전면이 확대되고

 

그 결과 스패터의 발생이 없는 너깃을 얻을 수 있다. 그러나 가압력이 지나치게 높으면 너깃 형성의 임계

 

전류치도 함께 증가하여 양호한 용접부를 얻기 어렵게 되며 경우에 따라서는 냉접이 된다.

 

한편, 돌기 용접장치는 기계적인 강성과 함께 운동부의 감응도도 높아야 한다. 즉 용접 과정에서 돌기가

 

붕괴되는 속도에 대한 적극의 이동 능력이 동등 이상이 되지 않으면 피용접재를 적절히 압착시킬 수 없기

 

때문에 용접부의 형성 직전에 이미 용융된 금속의 비산을 일으켜 용접 품질을 떨어뜨린다.

 

라. 전극의 재질

 

*전극으로 쓰이는 재료는 높은 전기 전도도와 강도를 요구하지만, 통상의 돌기 용접에서 사용되는 전극은

 

편평하고 체적이 크기 때문에 점용접에 쓰이는 전극에 비하여 특성이 다소 낮아도

 

용접성에 큰 영향은 없는 것으로 알려져 있다.