용접의 개념

가. 용접의 개념 및 종류
금속과 금속을 충분히 접근시키면 이들 사이에는 뉴턴의 만유인력에 따라 금속 원자 사이에 인력이 작용하여 서로 결합하게 된다. 이 결합을 이루려면 원자들을 10nm정도 접근시켜야 하는데 이와 같은 일은 평상시에는 일어나지 않는다. 그 이유는 보통 조건에서는 금속표면에 산화막이 존재하여 원자간 결합이 안되며, 또한 원자간의 인력이 작용할 만큼 가까이 할 수가 없기 때문이다. 즉, 금속표면이 평활하게 보여도 확대해보면 올록볼록하고 공기와 접촉한 면은 산화막으로 덮여있기 때문이다. 이런 방해 작용을 줄이면서 두 금속을 접합시키는 과정을 넓은 의미의 용접(Welding)이라고 할 수 있다. 따라서 일반적으로 용접이란 접합하고자 하는 두 개 이상의 물체(주로 금속)의 접합부분에 존재하는 방해물질을 제거하여 결합시키는 과정이라고 할 수 있는데 주로 열을 이용하여 두 금속을 용융시켜 이 작업을 수행하게 된다.

 

나. 용접의 분류
a) 용접시 금속이 고체상이냐, 액상이냐 또는 가압 여부에 따라 분류
° 융접(Fusion Welding) : 접합하려는 두 금속재료 즉, 모재의 접합부를 가열하여 용융 또는 반용융 상태로 하여 모재만으로 또는 모재와 용가재를 융합하여 접합시키는 방법
° 압접(Pressure Welding) : 이음부를 가열하여 큰 소성변형을 주어 접합하는 방법으로 접합부분을 적당한 온도로 가열하거나 또는 냉간 상태에서 압력을 주어 접합시키는 방법
° 납접(Soldering, Brazing) : 모재를 용융하지 않고 모재보다도 용융점이 낮은 금속을 용융시켜 접합하는 방법으로 접합면 사이에 표면장력의 흡인력이 작용되어 접합되며, 땜납의 용융점이 450℃ 이하일 때를 연납(Soft Solder)라 하고, 450℃ 이상 일 때를 경납(Hard Solder)라 함

 

(1) 융접	아크용접	비소모전극	비피복아크용접	탄소 아크용접
			피복아크용접	원자 수소용접
				불활성가스 텅스텐용접(TIG)
		소모전극	비피복아크용접	금속 아크용접
				스터드 용접
			피복아크용접	피복 금속아크용접
				잠호 용접
				불활성가스 아크용접(MIG)
				탄산가스 아크용접
	가스용접	산소 수소 용접
		산소 아세틸렌 용접
		공기 아세틸렌 용접
	테르밋용접	용융테르밋 용접
		가압테르밋 용접
	일렉트로슬랙 용접
	일렉트로가스 용접
	전자빔 용접
	플라즈마 용접
	레이저빔 용접
	전착 용접
	저온 용접
(2) 압접	가열식	압접	가스 압접
			유도가열 압접
		단접	해머 용접
			다이 용접
			롤러 용접
		전기저항용접	겹치기	점(spot) 용접
				심(seam) 용접
				프로젝션 용접
			맞대기	업셋 용접
				플래시 버트 용접
				퍼어커션 용접
	비가열식	확산 용접
		초음파 용접
		마찰 용접
		폭발 용접
		냉간 용접
(3) 납접	연납/경납	가스토치납땜
		노내납때
		유도납땜
		저항납땜
		침지납땜
		진공납땜

표 1. 용접의 종류

 

다. 용접에 필요한 구성요소 : 용접의 종류에 따라 차이가 있음
a) 용재(Base Metal) : 용접대상이 되는 재료
b) 열원(Heat Source) : 가스열, 화학반응열, 기계 에너지, 전자파 에너지 등
c) 용가재(Filler Metal) : 융합에 필요한 용접봉이나 납 등
d) 용접기와 용접기구 : 용접용 케이블, 홀더, 토치, 기타 공구 등