TIG 용접(텅스텐 불활성 가스 용접)GTAW(가솔린 아크 용접)는 비융착성 텅스텐 전극을 사용하고 불활성 가스(일반적으로 아르곤)로 보호하는 아크 용접 공정의 일종입니다. 주요 특징은 높은 용접 품질, 깨끗한 용접 이음매, 그리고 다양한 금속 재료의 고정밀 용접에 적합하다는 점입니다.
TIG 용접의 개발 배경
1940년대 항공기용 알루미늄 합금 구조물 제조를 위해 시작된 이 기술은 이후 원자력, 조선, 전자 및 의료기기 산업에 널리 사용되면서 현대 산업에서 대체 불가능한 정밀 용접 기술 중 하나가 되었습니다.
TIG 용접의 원리
TIG 용접은 직류 또는 교류 전원을 사용하여 텅스텐 전극과 공작물 사이에 발생하는 고온 아크를 통해 금속을 녹이는 방식입니다. 불활성 가스는 대기 중 산소와 질소로부터 용접 부위를 오염시키는 것을 방지합니다.
TIG 용접용 장비 구성품
- 전원 공급 장치: 정전류 직류 또는 교류 용접기
- 용접기: 텅스텐 전극 홀더, 가스 노즐, 수냉 시스템 등을 포함합니다.
- 텅스텐 전극: 순수 텅스텐(W), 토륨 텅스텐(WT20), 세륨 텅스텐(WC20) 등.
- 보호 가스 시스템: 주로 아르곤으로 구성되며, 유량 조절기 및 가스 실린더가 장착되어 있습니다.
- 용접봉(선택 사항): 모재와 동일한 재질의 용접 와이어.
- 냉각 시스템: 수냉식 용접 토치를 사용하는 고출력 용접에는 냉각 장치가 필수적입니다.
TIG 용접 공정 매개변수 및 제어 지점
| 목 | 매개변수 범위(예시) | 제어 설명 |
| 현재 유형 | 직류(DC)/교류(AC) | 알루미늄에는 AC, 스테인리스강에는 DC |
| 현재 크기 | 15-300A | 기판 두께와 전극 직경에 따라 다릅니다. |
| 가스 흐름 | 8-15L/분 | 과도한 가스 흐름이 없는 실내에서 안정적입니다. |
| 텅스텐 전극 직경 | 1.0-4.0mm | 얇은 기판용 얇은 전극 |
| 용접 토치 각도 | 10~15° 기울기 | 가스 보호 및 작동 공간 측면에서 유리함 |
| 호 길이 제어 | 1-3mm | 아크 길이가 짧을수록 융합 깊이가 깊어집니다. |
TIG 용접에 적용 가능한 재료 및 용접 방법
TIG 용접에 사용 가능한 재료
- 스테인리스강 (오스테나이트계, 듀플렉스계)
- 알루미늄 합금 (6000, 7000 시리즈)
- 마그네슘 합금, 티타늄 합금
- 구리 및 그 합금
- 고온 합금(인코넬, 하스텔로이)
TIG 용접의 여러 형태
•맞대기 용접
•필렛 용접
•TIG 튜브 및 플레이트 용접
•TIG 단면 용접 및 양면 성형
TIG 용접의 장점과 단점
TIG 용접의 장점
- 고품질 용접, 슬래그 및 기공이 거의 없음
- 깔끔한 용접으로 눈에 잘 띄는 부위에 적합합니다.
- 용융 깊이 및 용융 폭의 정밀 제어
- 튀는 현상 없고, 깨끗한 환경
TIG 용접의 단점
- 용접 속도가 느림
- 높은 운영 요구 사항
- 높은 비용 (가스, 전극, 수냉 시스템)
- 두꺼운 재료 및 고출력 용접에는 적합하지 않습니다.
TIG 용접 작업의 기술적 고려 사항
전극 연삭
- 연필심 모양으로 깎아야 합니다.
- 표면이 매끄럽고, 거친 부분이 없음
- 연삭 방향을 축과 일관되게 유지하십시오.
아크 시작 및 아크 종료
- 아크 발생은 모재와의 접촉을 방지하기 위해 고주파 시동 방식을 채택합니다.
- 아크를 닫기 전에 냉각 과정 중 용접 부위가 산화되지 않도록 가스 공급을 지연시켜야 합니다(역가스 보호).
수동 조작 기술
- 손을 안정시키고 녹은 액체를 계속 주시하세요.
- 떨림을 방지하기 위해 일정한 속도로 이동하십시오.
- 동기화된 전선 공급, 일관된 리듬
TIG 용접의 일반적인 문제점 및 예방 조치
| 결함 유형 | 가능한 원인 | 예방 조치 |
| 가스 구멍 | 가스 흐름 부족, 오염 물질 | 가스를 순수하게 유지하고, 바탕 재료의 표면을 깨끗하게 유지하십시오. |
| 균열 | 예열 부족, 냉각 속도 너무 빠름 | 냉각 속도 제어 및 적절한 예열 |
| 퓨즈 불량 | 전류가 낮거나, 너무 빠르게 움직입니다. | 전류 매개변수를 조정하고 용접 속도를 낮추십시오. |
| 용접 종양 | 불안정한 용융 풀 제어, 과잉 공급 | 전선 조작 기술을 향상시키고, 적정량의 전선을 공급하세요. |
TIG 용접 사용 시 안전 및 환경적 고려 사항
- 아크 화상을 방지하기 위해 자외선 차단 마스크를 착용하십시오.
- 아르곤 가스가 모이는 것을 방지하기 위해 환기를 잘 유지하십시오.
-화재를 예방하기 위해 작업 구역 내 인화성 물질을 제거하십시오.
-절연 용접 장갑과 내열 소매를 사용하십시오.
TIG 용접 적용 사례 연구 (간략히)
사례 1: 스테인리스강 의료기기 용접
재질: 304 스테인리스 스틸
요구 사항: 기공 없는 용접, 균일한 형상
공정: TIG DC 용접, 저전류 용융심도 제어, 아르곤 보호 지연 시간 10초
결과: 비파괴 검사 요건을 충족하기 위해 용접부를 연마할 필요가 없습니다.
사례 2: 알루미늄 합금 열교환기 용접
재질: 6061 알루미늄 판
공정 매개변수: 교류 용접, 120°C 예열, 용접부 소손 방지를 위한 펄스 제어 사용
결과: 강도 및 밀봉 성능이 시험 기준을 충족함
TIG 용접의 미래 동향
- 자동화 통합: TIG 로봇 시스템은 항공우주 및 의료 분야에서 널리 사용되고 있습니다.
- 지능형 제어: 용융 풀 이미지 인식을 통한 폐루프 제어
- 고주파 펄스 TIG 용접: 얇은 재료의 용접 효율과 품질을 향상시킵니다.
- 다중 재료 용접 기술 개발: 서로 다른 금속 연결에 대한 요구 사항을 충족하기 위해
게시 시간: 2025년 5월 29일