활성가스 산소 함량

물리화학적 작용 메커니즘

산소는 표면 활성 성분이다. 산소는 액체 강의 표면 장력을 낮춘다. 그래서 용융지가 더 잘 젖고 평평하게 퍼진다. 아크는 더 안정적으로 타고 용적 이행은 더 미세한 입자가 된다. 동시에 산소는 철, 망간, 규소와 반응해 산화물을 만든다. 이 산화물은 슬래그로 떠오르거나 조직 내 개재물로 남는다. 과잉 산소는 탄소와 반응해 CO 가스를 만들어 기공을 일으킬 수 있다.

용접 시 야금학적 중요성 및 위험

산소가 너무 적으면(1 % 미만) 젖음이 나빠지고 스패터가 많이 튀며 아크가 불안정하다. 산소가 너무 많으면(8 % 초과) 망간과 규소 같은 합금 원소가 산화된다. 용접부는 인성이 떨어지고 취성이 생기며 기공과 열간 균열이 생기기 쉽다. 비드는 심한 템퍼 컬러를 보이고 기계적 품질 값이 떨어진다.

현장 실무 및 조치 지침

비합금강과 저합금강에는 아르곤-CO₂ 혼합 가스에 산소 비율 2–5 %이 일반적이다. 두꺼운 판이나 스프레이 아크에서는 비율이 8 %까지 올라갈 수 있다. 탈산제(Mn, Si)가 충분한 용가재를 사용하라. 유량계로 가스 조성을 확인하고 절대 직접 혼합하지 마라. 8 % O₂를 초과하지 마라, 그렇지 않으면 충격 인성이 크게 떨어진다. CrNi 같은 고합금강에는 O₂ 비율이 최대 2 %이거나 순수 아르곤에 CO₂를 사용한다.