Abstract
In this study, the effect of varying the mixture gas during FCA welding was studied for an Atos 60 test piece. To examine the characteristics of welding, the weldability of the material was checked before welding and online monitoring was performed to examine the mechanical properties after welding. The mixture Ar 80% + $CO_2$ 20% at low speed gave very elegant beads with very little spatter. 100% $CO_2$ gave rise to high spatter generation. For Ar 80% + $CO_2$ 20%, the low current region due to the normal short circuits created spatter, which was more than double for 100% $CO_2$. This peak distribution occurred due to the instability of the arc. The tensile test result for Ar 80% + $CO_2$ 20%, Ar 90%+ $CO_2$ 10% and $CO_2$ 100% at 511MPa, 507MPa, and 469MPa showed that the yield strength was improved by 8.1 and 8.9% for 80%+ $CO_2$ 20% and Ar 90%+ $CO_2$ 10%, respectively, compared to 100% $CO_2$. The tensile test result at 622MPa, 609MPa, and 581MPa showed that the yield strength was improved by 7.0% for both the mixture gas compared to 100% $CO_2$.
본 연구에서는 Atos 60의 시험편에 혼합가스의 변화에 따른 FCA용접을 하였고, 용접특성 분석 위하여 용접공정상의 실시간 모니터링 시스템과 용접 후 기계적 성질을 평가 하였다. Ar 80%+$CO_2$ 20% 혼합하고 낮은 속도로 용접한 경우 가장 미려한 비드와 스패터 발생이 적게 나타났으며, 반면 $CO_2$ 100%인 경우 스패터가 많이 발생하는 것을 확인하였다. 정상단락이 발생하는 저전류 영역으로 혼합가스의 사용에 대한 스패터 발생을 확인 할수 있는 조건이며, $CO_2$ 100%인 경우 각층의 단락율은 약 2배 이상 높았고, Peak의 분포가 많은 아크의 불안정 상태로 나타났다. 인장시험결과 Ar 80%+$CO_2$ 20%, Ar 90%+$CO_2$ 10%, $CO_2$ 100%의 항복강도는 각각 511MPa, 507MPa, 469MPa 이었으며, $CO_2$ 100%의 항복강도 보다 각각 약 8.9% 8.1% 향상되었다. 인장강도는 각각 622MPa, 609MPa, 581MPa로 $CO_2$ 100%의 인장강도 보다 각각 약 7.0%, 4.8% 향상되었다.