[아크] 낮은 유동아크에서의 입자분출에 의한 전극부식

목차

아크란 무엇인가
아크이용의 배경
이 논문의 이론적 배경
절연 파괴 아크
유도단절 아크
이 논문의 실제적인 적용

본문내용

아크(아크방전)
기체방전이 절정에 달하여 전극 재료의 일부가 증발해서 기체가 된 상태 전호방전(電弧放電) 또는 호광(弧光)방전, 줄여서 전호 또는 아크라고도 한다. 영국인 H.데이비가 1802년 발견하여 1808년에 발표했다. 아크방전상태에서는 음극에서 충분한 열전자가 공급되고, 음양 두 극간의 전위차가 낮아 큰 전류가 흐른다. 음극강하는 작고 양극과의 사이는 플라스마로 이어져 있으며, 플라스마의 온도는 3,000~6,000 ℃로 강하게 빛나고 중성원자 스펙트럼의 광원이 된다. 양극 부근은 특히 온도가 높으며, 전극 물질의 일부가 증발되어 있고 연속스펙트럼의 광원이 된다.
탄소나 금속 막대를 전극으로 해서 수 Ω의 안전저항을 통해 약 100 V의 전원에 연결하고, 두 전극을 접속시켰다가 떼어놓으면 발생한다. 또 가스가 들어 있는 방전관에 직렬저항을 넣고 전극전압을 방전개시전압 이상으로 높이면 글로(glow) 방전을 거쳐 이 상태로 된다. 아크의 이용으로는 수은정류기 ·열음극정류관 ·사이러트론 ·광원(光源)을 비롯하여 각종 아크등 ·수은아크등이 있으며, 탄소 또는 텅스텐 등 끓는점이 높은 전극을 사용해서 금속의 발광분석을 하고, 고온을 이용한 아크가열은 금속을 용접하거나, 전기로 ·아크로 등을 만드는 등 용도가 넓다.

아크용접

용접법의 하나로서 금속과 금속을 접합하는 데 아크방전(放電)을 이용하는 방법.
아크용접에는 탄소전극(炭素電極)을 사용하는 탄소 아크용접과 금속전극을 사용하는 금속 아크용접의 두 종류가 있다.
탄소 아크용접은 용접모재(熔接母材)와 탄소전극 사이에 아크를 발생시켜 그 속에 넣은 용접봉이 녹아 용접 부분을 채우게 되는데 아크를 이동해 나감에 따라 채운 것이 굳어져서 용접이 된다.
금속 아크용접은 용접모재와 같은 종류의 금속으로 만든 전극 사이에 아크를 발생시켜 전극 그 자체를 녹여서 접합 부분을 채워 모재를 접합하는 방법이다.
보통 용접봉에는 플럭스를 칠한 피복 아크용접봉이 사용된다. 플럭스는 용융산화물(슬래그)을 표면에 떠오르게 하여, 녹은 금속을 보호하는 구실을 한다. 플럭스의 재료는 고(高)셀룰로오스계 ·고산화티탄계 등 종류가 많다. 근래에는 고주파전류를 사용한 고주파 아크용접기가 많이 사용되고 있다. 그 이유로서는 아크의 발생 ·유지가 수월하고 소비전력이 적게 들며, 작거나 얇은 판의 용접에 편리하기 때문이다.
아크용접을 할 때의 온도는 5,000~6,000 K의 고온에 달하며, 또 강한 자외선이 방출되므로 작업자는 눈이나 몸을 보호하기 위해 헬멧 ·에이프런 ·장갑 등을 착용해야 한다

아크의 원리
아크용접은 용접봉과 모재 사이에 전기적 방전에 의하여 발생하는 고온의 아크를 이용하여 모재를 접합하는 방법이며, 그방법에 따라서는 용접봉이나 용가재가 아크에 의하여 용융 및 모재로 이행 되기도 한다.
아크 용접 공정에서 열원으로 사용하는 아크는 전기적으로 중성이며 이온화된 기체로 구성된 플라즈마(plasma)이다.

참고 자료

없음