피복 아크 용접 (스틱 용접)
SMAW(Shielded Metal Arc Welding)는 가장 오래되고 범용적인 용접 프로세스입니다. 한국에서는 "피복 아크 용접" 또는 "스틱 용접"이라고 부릅니다.
핵심 원리: 피복제(Coating)가 입혀진 전극(스틱)에 전류를 흘려 아크를 발생시킵니다. 아크 열로 전극과 모재가 동시에 녹으면서 접합됩니다.
SMAW의 가장 큰 특징은 "이중 보호 시스템"입니다. 피복제가 녹으면서 ① 보호가스와 ② 슬래그를 동시에 만들어 용융 금속을 보호합니다.
SMAW의 장단점
장점:
- 장비가 간단하고 가격이 저렴
- 야외, 바람 부는 환경에서도 작업 가능 (가스가 불필요)
- 거의 모든 금속에 적용 가능
- 모든 자세(1G~6G)에서 용접 가능
단점:
- 슬래그 제거가 필요 (생산성 저하)
- 용접 속도가 느림
- 전극 교체가 빈번 (연속 작업 어려움)
- GTAW 대비 비드 품질이 거칠 수 있음
피복 전극(용접봉)을 전극 홀더에 단단히 고정합니다. 전극 종류(E7018, E6010 등)는 WPS에 지정된 것을 사용합니다.
전극 끝을 모재에 가볍게 터치하거나 긁어서 아크를 발생시킵니다. 아크 길이(Arc Length)를 일정하게 유지하는 것이 핵심 기술입니다.
일정한 속도와 각도로 전극을 이동시키며 비드를 형성합니다. 전극이 짧아지면 새 전극으로 교체합니다.
비드가 응고된 후 칩핑 해머와 와이어 브러시로 슬래그를 완전히 제거합니다. 다음 패스를 올리기 전에 반드시 완료해야 합니다.
대표적인 SMAW 전극 분류
- E6010: 셀룰로오스계. 깊은 용입. 파이프 루트 패스에 사용.
- E6013: 루타일계. 초보자 용이. 일반 구조물.
- E7018: 저수소계. 가장 널리 사용. 강도 높음, 균열 위험 낮음.
- E7024: 철분 산화물계. 높은 용착률. 아래보기 전용.
전극 번호의 의미: E7018 → 인장강도 70ksi(약 490MPa), 1=전자세, 8=저수소+AC/DCEP
프로세스 엔지니어가 가장 자주 마주치는 SMAW 전극은 E7018(저수소계)입니다. WPS에서 "SMAW, E7018"을 보면 "저수소 전극으로 일반 탄소강을 용접한다"는 의미입니다.
SMAW에서 피복제(Coating)의 주요 역할은?