알루미늄 Plasma-MIG 용접에서 용접현상 모니터링 시스템 개발

Abstract

최근 용접공정은 무인화 및 자동화 시스템의 구축이 급속하게 발전하고 있으며 정확한 용접현상의 해석을 위하여 여러 가지 모니터링 시스템을 적용하고 있다. 본 논문에서는 소형고속선반과 LNG극저온 탱크에 주로 사용되는 Al 5083 합금에 대하여 Plasma-GMA 하이브리드 용접을 이용하여 I형 맞대기 용접을 진행하였다. 용접공정변수로는 플라즈마 전류, MIG 전압, 와이어 송급속도, 용접속도로 총 4가지를 사용하였다. 모재의 두께 6t를 사용하였으며 1pass로 실험을 진행하였다. 보호가스로는 아르곤 가스를 사용 하였으며 그 결과 실험에서 완전 용입을 달성할 수 있었다. 또한 용접공정 모니터링을 위하여 용접중에 발생하는 MIG 용접 전류 및 전압, Plasma 전류 및 전압을 실시간으로 수집하였으며, CCD 카메라를 이용하여 용접이 진행되는 현상을 관찰, 포토다이오드를 이용하여 광량을 측정 하였다. 그 결과 플라즈마 아크용접의 모니터링시스템 구성에 있어서 용접품질을 실시간으로 판단할 수 있는 전류, 전압, 비전을 통해 상관관계를 분석할 수 있었고, 이를 통해 각 특성에 맞는 용접 이행모드와 용접 품질을 판단할 수 있게 되었다.

Recently welding process is the establishment of unmanned and automated systems are rapidly developing.Accurate interpretation of the welding phenomenon to be applied and a number of monitoring systems . In this paper, butt welding(6t) type I using Plasma-MIG welding was carried out. And we were to evaluate Plasma-MIG hybrid welding characteristics of the Al-5083 aluminium alloy. Process variables include the plasma current , MIG voltage , wire feeding rate , the welding speed of all four were used. 6t to the thickness of the base metal was used for the experiment was conducted 1pass . Argon gas was used as the protective gas that results from the experiment was able to achieve full penetration . In addition to monitoring the welding process occurring during MIG welding current and welding voltage , Plasma current and voltage were collected in real-time , CCD cameras for observing the phenomenon that the welding is in progress , the photodiode was measured using a quantity of light . As a result, the configuration of the monitoring system of the plasma arc welding, it was possible to analyze the correlation with a current that is able to determine the welding quality, voltage, image. Thus, it has become possible to determine the weld quality and welding transition mode according to the respective characteristics.