KR960010441B1

KR960010441B1 - 하향 가스-금속-아아크 용접법

Info

Publication number: KR960010441B1
Application number: KR1019890007973A
Authority: KR
Inventors: 지이 처어치 존
Original assignee: 지이 처어치 존
Priority date: 1988-06-10
Filing date: 1989-06-09
Publication date: 1996-08-01
Also published as: JPH0230380A; GB2219544B; GB2219544A; KR900000154A; GB8912704D0; CA1307563C; US4843210A

Abstract

내용없음.

Description

하향 가스-금속-아아크 용접법

제1도는 용접건(gun)과 용접 작업을 도식적으로 보여주는 단면도.

제2도는 용접 비이드가 하향으로 부착되는 것을 나타내는 사시도.

제3도는 용접봉의 하향 이동중에 소구체들이 분사되어 부착되는 것을 나타내는 확대 측면도.

제4도는 용융 금속이 용접 와이어 전극의 팁으로부터 단락-회로 전달되는 것을 이용한 종래의 수직 상향 비이드 형성 방법을 나타내는 도면.

제5도는 하향 용접법을 이용하여 한쌍의 교차판에 필렛 용착부가 부착된 것을 나타내는 평면도.

제6도는 필렛식 용접으로 생긴 용입을 나타내는 평면도.

제7도는 상향 용접으로 생긴 종래의 용착부에서 자주 일어나는 틈새 또는 결함을 나타내는 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 용접건 11 : 와이어 전극

13 : 노즐 14 : 디퓨우저

15 : 디퓨우저 헤드 16 : 고정 나사

17 : 중앙 보어 18 : 카운터 보어

20 : 관형 팁 부재 21 : 중앙 개구

24 : 링형 스페이서 25 : 날개

27 : 통로 30 : 구리관

31 : 나사단 32 : 나사

34 : 냉각관 35 : 루우프

36 : 슬리이브 39 : 전극의 팁

40 : 용접 표면 41 : 아아크 틈새

42 : 소구체 43 : 떨어진 소구체

44 : 용접 비이드 혹은 용착 금속 46 : 가스 유동

47 : 고온 플라즈마 지대 48 : 고온 플라즈마 지대

50,51,55 : 용접할 판 52 : 필렛 용착 금속

56 : 용접 비이드 59 : 형성 틈

본 발명은 수직 하향 용착 비이드를 생성할 수 있는 가스-금속-아아크 용접법에 관한 것이다. 본 발명의 용접법에서는 소모될 수 있거나 또는 용융될 수 있는 전극 와이어를 용접 용착부에 연속적으로 공급하며 전극의 끝과 아아크 틈새 주위에 흐르는 차폐 가스를 이용하여 상기 틈새 안에 플라즈마 영역을 생성시킨다. 이 용접법은 플라즈마 영역을 제어하고 적절히 위치 조정하므로써 그리고 금속의 용착을 위해 소구체가 와이어로부터 용접 푸울이나 용착부로 분사되게 하므로써 중력에 기인한 용융 금속의 탈락 없이 하향 용접, 즉 용접 와이어가 하향 이동될 수 있게 한다.

종래의 대체로 수직으로 배열된 용접 비이드에서 용착시키는 과정은 금속을 위쪽으로 용착하였다. 즉, 용접 재료가 기판에 부착되고 용융된 재료는 “선반”, 즉 용접 비이드의 상단에 부착되어 비이드가 점차로 위쪽으로 쌓여졌다. 종래의 시스템은 비교적 느리고 품질과 용입에서 문제들을 나타낸다. 따라서, 본 발명은 대체로 곧고 수직인 용착부를 형성하기 위한 종래의 상향 용접 시스템의 개량이다.

관련된 일반적 방법, 즉 4가지 가스의 혼합물을 포함하는 차폐 가스를 소모 와이어 전극과 함께 이용하는 것과 용접 금속 이동이 일어나게 되는 고온 플라즈마 영역에 생성은 본인의 선행 미합중국 특허 제4,463,243호(공고일 : 1984. 7. 31 : 발명의 명칭 : “용접 시스템”)에 개시되어 있다. 상기 방법은 본인의 후속 미합중국 특허 제4,572,942(공고일 : 1986. 2. 25 : 발명의 명칭 : “가스-금속 아아크 용접법”)에 추가로 그리고 더 자세히 설명되어 있다. 또한, 이 방법에서 사용할 수 있는 용접건은 본인의 선행 미합중국 특허 제4,464,560호(공고일 : 1984. 8. 7 : 발명의 명칭 : “가스 디퓨우저 및 외부 냉각 도관이 있는 아아크 용접건”: 출원인 : 존 지어 쳐어치(John G. Church)와 에머슨 지이 말로운(Emerson G. Malone)에 개시된 것과 같다. 게다가, 적당한 용접건과 이러한 유형의 방법은 미합중국 특허 제4,529,863호[공고일 : 1985. 7. 16 : 발명의 명칭 : “가스-금속-아아크 용접법”: 출원인 : 존 클로드 레벨(Jonh-Claude Lebel)]에 더 자세히 개시되어있다.

이들 선행 특허에 개시된 방법은 고급 용접 비이드가 빠르게 형성되는 용접 재료의 고속 용착을 가능하게 한다. 금속 용착 속도, 비이드의 형성 속도 및 비이드의 품질은 모두 종전의 용접법들에 비해 실절적으로 개선되었다. 그런, 본인의 미합중국 특허 출원 제190,309호(출원일 : 1988. 5. 4 : 발명의 명칭 : “고속용착 가스-금속-아아크 용접법”)는 대체로 유사한 방법을 설명하고 있으나 용접 비이드를 형성하는 속도를 실질적으로 보다 높이고 있다.

본 출원에서 본 발명인은 수직형 용착부를 위쪽으로 형성시키는데 이용되었던 종래 방법에 비해 비교적 높은 용착속도로 용접 비이드를 아래쪽으로 즉 용접건으로 용접 와이어를 아래로 이동시킴으로써 생성하는 방법을 발견하였다. 본 발명의 하향 용접법은 종래의 상향 형성 비이드를 통해 얻을 수 있었던 것보다 용입이 양호하고 형성 속도가 휠씬 빠른 고급 용착부를 생성한다.

본 발명은 용접 비이드를 하향으로 형성하는, 즉 “수직”또는 직립 용접 비이드를 생성하기 위해 비이드 금속을 하향 경로를 따라 용착시키는 방법을 제공한다. 이 용접법에서 이용되는 소모 와이어 전극은 용접기판에 대해 대충 가로 방향으로 배열되고 그 전극 둘레와 기판을 향하여 유동하는 4가지 가스의 혼합물로 둘러싸인다. 충본한 전압과 전류가 전극에 인가되어 전극의 끝과 기판 사이의 아아크 틈새 내에 고온 플라즈마 영역이 생성된다.

이 플라즈마 영역은 모양이 대체로 원추형이고 항상 전극 와이어의 축과 동축으로 배열된다.

금속은 소구체의 분사 이동에 의해 전극에서 기판으로 이동되는데, 금속의 소구체는 전극 와이어의 동축으로 원추형 플라즈마 영역의 축을 따라 이동한다. 그 동안에 원추형 플라즈마 영역의 밑면을 전압과 아아크 틈새의 길이를 적당한 조정하므로써 형성중인 비이드의 폭에 대해 가로 방향으로 같은 너비에 걸치도록 위치된다. 따라서, 소구체들은 정확하게 플라즈마의 축방향으로 이동되고 기판에 도착한 후에는 그 위치에 균일하게 펼쳐지거나 분포되고 기판에 부착된다.

용융되는 와이어 전극을 수용하는 용접건은 녹아 떨어지는 소구체를 보상하는데 필요한 금속을 제공하기에 충분한 속도로 축방향으로 전진된다.

또한, 용접건은 비이드이 중심축과 정렬되어 있고 비이드의 양쪽 가장자리로부터 동일하게 이격된 경로를 따라 하향으로 이동된다. 따라서, 아아크 틈새의 길이가 유지되고, 소구체들의 연속적인 흐름이 일정 비율로 유지되고, 원추형 플라즈마 영역의 밑면이 비이드의 폭과 같은 너비에 걸쳐 유지된다.

이에 따라 금속이 부착되면서 중력에 기인한 탈락이 없는 고속 금속 용착이 이루어진다. 이렇게 하여 된 비이드는 종래의 상향 용접해서 얻을 수 있는 것보다 대체로 높은 품질이 된다. 또한, 이 개선된 방법을 통해 보다 나은 용입 유형과 깊이가 달성된다.

본 발명의 목적은 대체로 수직으로 배열된 비이드, 즉 대체로 곧은 용접 비이드의 형성 속도, 품질, 그리고 용입 특성을 실질적으로 증가시키는 방법을 제공하는 것이다.

이 목적은 현재 장치와 현재 가능한 숙련 용접공에 의해 달성될 수 있으므로 이 개선된 용접의 비용과 용접 속도는, 증가되지 않고 그 보다는 이러한 용접을 하는데 아아크 시간이 보다 빨라져서 유니트당 생산이 증가된다.

본 발명의 다른 목적은 하향 용접 시스템에 의하여 보다 높은 품질의 용접을 값싸게 제공하는 것이다.

본 발명의 또다른 목적은 용접 비이드를 한번의 통과로 형성하되 비이드는 모양과 단면에 있어서 정확하고 균일하며, 용착부는 표준 중력에 대하여 종전에 상향 용접으로 얻을 수 있었던 것보다 빠른 속도로 형성되게 하는 것이다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 상기한 미합중국 특허 제4,464,560호에 공개된 유형의 소모 와이어 가스-금속-아아크 용접건(10)의 횡단면도이다. 이 용접건(10)은 와이어 전극(11)으로 용접하는데 이용된다. 이 용접건(10)은 와이어가 지나는 원통형 디퓨우저(14)를 둘러싸는 세라믹 노즐 혹은 슬리이브(13)를 갖는다.

디퓨우저(14)는 노즐(13)내에 단단히 끼워지는 확대 헤드(15)를 포함한다. 노즐(13)은 적당한 고정나사(16)로 헤드(15)에 고정 부착된다. 디퓨우저(14)에는 와이어 전극(11)이 지나가는 중앙 보어(17)가 있다. 그외에 디퓨우저 헤드(15)에는 확대 카운터 보어(18)가 있다.

관형 팁 부재(20)가 디퓨우저(14)의 중앙 보어(17)내로 끼워진다. 이 팁 부재(20)에는 와이어 전극(11)의 직경보다 약간 큰 중앙 개구(21)가 있으며, 이 개구(21)는 와이어가 공급되면서 지나는 안내부를 형성한다.

디퓨우저 헤드(15)의 확대 카운터 보어(18)내로 링형 스페이서(24)가 삽입된다. 이 스페이서 링(24)에는 방사상 바깥쪽으로 뻗은 다수의 날개들(25)이 있다. 그러므로, 링의 바깥쪽 둘레에 그리고 날개들의 사이에 공간이 있다. 이들 공간은 디퓨우저 헤드(15)에 뚫린 각이진 통로들(27)과 소통한다.

나사 홈을 갖는 말단(31)을 갖는 구리관(30)이, 카운터 보어(18)내에 나사홈을 갖는 소켓을 형성하는 나사들(32)에 의해서 디퓨우저 헤드(15)에 부착된다. 냉각관(34)은 구리관(30)을 둘러싸며 구리관(30)과 디퓨우저(15) 사이의 연결부 근처에 있는 루우프(35)에서 끝난다. 냉각수는 시중에서 구입할 수 있는 종래의 펌프 및 밸브 시스템을 사용하여 냉각관(34)을 통해서 순환시킬 수 있다.

용접자가 손으로 쥘 수 있도록 슬리이브(36)가 구리관(30)과 냉각관(34)을 둘러싼다. 이 슬리이브(36) 및 추가되는 외부 슬리이브들 혹은 손잡이들을 통상적인 것이다.

용접건(10)은 전극(11)의 팁(39)이 용착부가 형성될 표면(40) 즉, 용착 금속, 푸울(pool) 또는 기판을 향 하도록 수평으로 또는 약간 아래로 각이지도록 정렬된다. 그러면, 아아크 틈새(41)가 팁(39)과 용접면(40)사이에서 유지된다.

용접기의 작동중에 전극의 팁(39)에 소구체(42)가 형성된다. 형성되는 소구체(42)와 전극의 단부 사이의 연결부는 소구체가 떨어질 때까지 점차로 가늘어진다. 떨어진 소구체들(43)은 분사되어 이들이 흡수될 용접 비이드 혹은 용착 금속(44)으로 옮겨진다.

이러한 시스템에서, 4가지 가스 혼합물로 구성되는 가스 유동(46)은 구리관(30)을 지나서 링 형 스페이서(24)의 날개들(25) 사이의 공간으로 유동한다. 유동 가스는 디퓨우저 헤드(15)내에 각아진 통로들(27)을 지나서 계속된다. 그리하여 점선으로 도시된 바와 같이, 가스 흐름 혹은 유동(46)이 노즐(13)의 내면에 대해 각이지고, 그 다음에 와이어의 중심축 쪽으로 반사된다. 가스 유동의 일부는 와이어 전극(11)축과 용접 표면(40)의 교점에 집중되고, 유동의 일부는 충류 상태로 진행하다가 용접 표면에 부딪혀 편향된다.

적당한 전압과 전류를 와이어 전극(11)에 인가한 상태에서, 이 가스 유동은 아아크 틈새(41)내에 플라즈마 영역(47)을 발생시킨다. 플라즈마 영역(47)은 대체로 원추형인 중앙의 고온 플라즈마 지대(48)를 포함한다.

전압과 아아크 틈새(41)의 길이를 적절히 조정함으로써, 고온 플라즈마 지대 원뿔(48)의 원형 밑면을 용접 표면의 전체 너비에 걸쳐지도록 용접 표면에 위치시킬 수 있다. 즉, 비이드가 형성될 기판의 용접 비이드 혹은 용접 띠(44)의 중심축에 원뿔의 중심을 위치시켜, 원뿔의 밑면이 용접대 너비의 한쪽 끝에서 다른쪽 끝까지 연장될 수 있다. 그 다음 용접 표면(40)을 향한 와이어 전극(11)의 이동은, 소구체(42)이 용접 팁에서 녹아 떨어지기 때문에 아아크 틈새(41)의 길이를 유지하도록 조정될 수 있다. 전극(11)을 동시에 비이드가 형성될 표면의 용접 비이드 혹은 좁은 용접 띠(44)의 중심축과 나란하게 그 용접 띠의 양측면 가장자리들로부터 같은 거리로 되게 하여 아래로 이동시킨다. 그러므로, 원뿔은 와이어(11)의 축에 대하여 안정되게 조정되며 소구체(42)는 와이어(11)의 축을 따라서 이동한다.

용접 푸울에 닿은 소구체(42)는 즉시 모든 방향으로 퍼지고 각 소구체가 흡수될 용접 푸울에 부착된다.

이에 따라 종전에 용융된 소구체를 흘러 내리게 하는 중력에도 불구하고 소구체가 아래로 형성되는 용접 비이드에 잘 부착된다.

제2도에는 아래로 이동하는 용접 전극(11)의 동작이 도시되어 있다.

그러므로 제2도는 교차하는 판들(50 및 51)과 이들 두 판의 모서리 혹은 교점에서의 필렛 용착 금속(52)의 형성을 도시한다. 도시된 바와 같이 필렛 용착 금속은 부호(53) 위치에서 판들에 깊게 용입되어 더 우수하고, 강하고, 균열에 견디는 용접을 나타내는 대충 T자형의 횡단면을 형성한다.

제3도는 전극(11)이 비이드의 축선방향의 아랫쪽으로 이동하는 것을 도시한다. 전극(11)의 팁(39)상의 소구체(42)가 떨어지고, 이동하는 소구체(43)가 전극(11)과 플라즈마 원뿔의 축선을 따라서 용접 표면으로 분사되어 유동한다.

제4도는 와이어 전극(11)을 윗쪽으로 이동시킴으로써 용착 금속이 형성되는 종래의 용접법을 도시한다.

이러한 시스템에서는, 판(55)이 윗쪽으로 형성되는 용접 비이드(56)가 부착되는 기판으로서 사용된다. 전극 와외어(11)는 그 팁에 소구체(42)를 형성한다. 그러나 이 소구체(42)는 단락-회로 용접 전달에 의해서, 즉 윗쪽으로 형성된 비이드(56)의 상단에 있는 선반형 형성물(57)의 용접 푸울에 소구체를 접촉시킴으로써 옮겨진다.

제6도에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방법으로 형성된 비이드는 견실하고 깊이 용입된다. 대조적으로, 윗쪽으로 형성되는 비이드를 발생시키는 종래의 방법은 제7도에 과정되게 도시된 틈(59)을 형성하는등 군데군데 불완전한 경향이 있다.

와이어 전극은 성분 및 직경에 있어서 다양할 수 있다. 예를 들면서, 시중에서 구입할 수 있는 약 0.016 내지 0.062인치(0.4064 내지 1.5748mm) 범위의 직경을 갖는 전극들이 사용될 수 있다. 바람직한 직경은 대략 0.035 내지 0.45인치(0.889 내지 11.43mm) 범위이다. 와이어의 성분은 용접의 성격과 원하는 결과에 따라서 변할 수 있다. 그러한 성분들은 공지되어 있고 시중에서 구입할 수 있다.

원하는 전류 및 전압을 인가하는 종래의 공급기구 및 시스템들은 시중에서 구입할 수 있고 공지되어 있다. 그러므로 그에 대한 자세한 내용은 여기서 기술하지 않는다.

이 방법을 수행하는데 약 20-40볼트 사이의 전압을 사용할 것이 요구된다. 양호한 만족스러운 전압 범위는 대략 중간인 즉, 29-30볼트 정도이다. 전류량은 전류 밀도가 전극 와이어 황단면에 대해 약 400,00암페어/(인치)²(62,00암페어/cm²)로 발생되도록 충분히 높게 설정될 수 있다. 바람직하게는, 전류 밀도 범위는 약 500,000암페어/(인치)²(77,655암페어/cm²)의 고율로 또 경우에 따라서는 더 높게 약 700,000암페어/(인치)²(108,500암페어/cm²)이 된다.

전극 와이어의 노출부의 길이 및 아아크의 길이는 특정 용접 목적에 따라 시험을 거듭하여 경험적으로 바꿀 수 있다. 예를 들어서, “돌출 스틱”즉 관형 팁(20)의 단부와 세라믹 노즐(13)의 자유단 사이의 와이어의 길이는 약 5/16인치(0.794cm)의 길이가 될 수 있다. 그리하여, 와이어는 약 1/2인치(1.27cm)의 아아크 틈새를 두고 약 1/2인치(1.27cm) 정도까지 노즐단의 바깥쪽으로 연장될 수 있다. 그러나, 이러한 길이들은 예시적인 것이며 상기한 바와 같이 경우에 따라 변할 수 있다.

소구체 전달 시스템과 하향 이동 전극 와이어를 이용하였을 때 용착 속도는 수직 상향 용접법의 용착 속도의 대략 3 내지 5배가 될 수 있다.

예를 들어서, 종래 기술의 상응하는 수직 상향 용접법을 이용하면 약 3파운드/시간(1.362kg/시간) 용착속도를 얻은데 비하여 본 발명의 하향 용접법에 의하면 약 10 내지 12파운드/시간(4.539 내지 5.448kg/시간)의 용착 속도가 얻어질 수 있다. 예상할 수 있는 바와 같이, 더 높은 용착 속도에도 불구하고 용융된 소구체들은 중력하에서 떨어져 내리지 않고 형성되는 용접 비이드에 쉽게 부착된다.

Claims

하향으로 가늘고 기다란 용접 비이드를 형성하는 소모 와이어 전극을 이용한 가스-금속-아아크 용접법으로서 : 수평으로 배치되는 소보되는 가는 와이어 전극을, 그의 자유 말단이 용착 표면과 틈을 형성하도록 위치시켜 공기 틈새를 제공하는 단계 ; 상기 전극에 높은 전류 밀도를 발생시킬 수 있는 전압 및 전류를 인가하는 단계 : 40-70부피%의 아르곤과 25-60부피%의 헬륨 및 3-10부피%의 이산화탄소와 0.1-2부피%의 산소의 혼합물로 형성된 가스의 흐름을 상기 전극의 말단 및 아아크 틈새를 따라 동축으로 상기 용착 표면을 향해 계속 유동시켜 상기 공기 틈새 내에 이 공기 틈새와 동축으로 원추형 고온 플라즈마 영역을 형성시키는 단계 : 상기 아아크 틈새 길이 및 상기 전극에 인가된 전압을 조정하여 상기 원추형 영역의 밑면을 상기 용착 표면상에 용접 비이드의 폭에 대하여 가로 방향으로 같은 너비로 겹쳐지도록 위치시키는 단계 : 용융된 금속 소구체들이 전극으로부터 틈새를 지나 용착 표면으로 분사되어 이동하게 하는 단계 : 전극을 그 말단으로부터 소구체가 용융되어 이동되는 속도와 관계되는 속도로 용착 표면을 향해 길이 방향으로 전진시켜 아아크 틈새의 길이를 일정하게 유지시키는 단계 ; 전극을 전극 말단으로부터 소구체로 용융되는 속도와 관계되는 속도로 소구체의 이동에 의해 용착된 하향의 용접 비이드의 중심 축과 나란하게 하향 이동시켜 하향으로 일정한 용접 비이드를 생성시키는 단계를 포함하는 가스-금속-아아크 용접법.
제1항에 있어서, 20-40볼트 범위의 전압을 인가하는 단계를 포함하는 가스-금속-아아크 용접법.
제1항에 있어서, 와이어 전극의 횡단면에 대해 62,000암페어/cm²(400,000암페어/(인치)²) 이상인 전류밀도를 포함하는 가스-금속-아아크 용접법.
용접 용착 기판과 수직하게 하향으로 기다란 용접 비이드를 용착시키는 가스-금속-아아크 용접법으로서 : (a) 전극의 팁과 기판 사이에 일정한 아아크 틈새 길이를 유지시키면서, 용융되는 가는 와이어 전극을 가늘고 수직으로 기다란 띠 모양의 용접 용착 기판을 향해 수평 방향으로 연속적으로 전진시키는 단계 : (b) 상기 전극에 20-40볼트 범위의 전압과 전극 내에 높은 전류 밀도를 발생시킬 수 있는 전류를 상기 전에 인가하는 단계 : (c) 40-70부피%의 아르곤과 25-60부피%의 헬륨 및 3-10부피%의 이산화탄소와 0.5-2부피%의 산소로 형성되는 가스의 혼합물을 상기 전극의 팁과 아아크 틈새를 따라 동축으로 용접 용착기판을 향해 계속 유동시키는 단계 : (d) 아아크 틈새 내에 이 틈새와 동축을 갖는 원추형 고온 플라즈마영역을 형성시키는 단계 : (e) 전압과 아아크 틈새 길이를 조정하여 상기 원추형 영역의 밑면을 띠 모양의 용접 용착 기판의 폭에 대해 가로 방향으로 같은 너비 만큼 위치시키는 단계 : (f) 전극 팁으로부터 용융된 금속이 소구체 형태로 분사되어 전극 및 플라즈마 영역의 축을 따라 용접 용착 기판으로 계속 이동하게 하는 단계 : (g) 전극을 전극의 팁으로부터 금속이 용융되는 속도와 관계되는 속도로 기판을 향해 전진시켜 상기 아아크 틈새의 길이를 일정하게 그리고 상기 소구체 이동 속도를 일정하게 유지시키는 단계 : (h) 전극을 이동된 소구체들에 의한 비이드 형성 속도와 관계되는 속도로 비이드의 양측면 가장자리에 대해 중심에서 비이드 축과 나란하게 하향 이동시키는 단계들을 포함하는 가스-금속-아아크 용접법.
제4항에 있어서, 전류 밀도를 전극 와이어의 횡단면에 대해 62,000암페어/cm²(400,000암페어/(인치)²)이상으로 유지시키는 단계를 포함하는 가스-금속-아아크 용접법.
금속 용착 표면상에 하향으로 용접 비이드를 용착시키는 가스-금속-아아크 용접법으로서 : (a) 전극의 자유단과 금속 용착 표면 사이에 일정한 아아크 틈새 길이를 유지시키면서, 소모되는 얇은 와이어 전극을 금속 용착부 표면을 향해 연속적으로 전진시키는 단계 : (b) 20-40볼트 사이의 높은 전압을 상기 전극에 인가하는 단계 : (c) 상기 전극 횡단면에 대해 62,000암페어/cm²(400,000암페어/(인치)²) 이상의 높은 전류 밀도를 발생시킬 수 있는 큰 전류량을 상기 전극에 인가하는 단계 : (d) 40-70부피%의 아르곤과 25-60부피%의 헬륨 및 3-10부피%의 이산화탄소와 0.1-2부피%의 산소로 형성되는 가스 혼합물을 상기 전극의 단부와 아아크 틈새를 따라 동축으로 금속 용착 표면을 향해 계속 유동시키는 단계 : (e) 아아크 틈새 내에 이와 동축으로 원추형 고온 플라즈마 영역을 형성시키고 상기 원추형 영역의 밑면을 상기 금속 용착부 표면상에 유지시키되, 상기 플라즈마 영역을 용착에 의해 형성된 용접 금속 비이드의 중심에 동축으로 위치시키고 상기 원추형 영역의 밑면을 상기 비이드의 폭에 대해 가로 방향으로 같은 너비로 유지시키는 단계 : (f) 전극의 단부로부터 용융된 금속 방울들이 소구체 형태로 분사되어 금속 용착 표면으로 계속 이동하게 하는 단계 : (g) 상기 전극을 그의 말단으로부터 소구체들이 용융되는 속도와 관계되는 속도로 비이드 축과 나란하게 비이드의 축 길이를 따라 그리고 비이드의 양 측면 가장자리에 대해 중심에서 전진시켜 아아크 틈새의 길이를 일정하게 유지시키는 단계 : (h) 상기 전극을 그의 용융 속도와 관계되는 속도로 이동시켜 그의 말단의 금속 용착 표면으로부터 평행하고 일정한 간격을 유지하도록 하는 단계들로 구성되는 가스-금속-아아크 용접법.
제6항에 있어서, 상기 전압 및 상기 아아크 틈새 길이를 상관시켜 플라즈마 영역의 밑면을 위치 조정하므로써 상기 밑면의 직경이 용접 비이드의 폭과 같고 밑면이 띠 모양의 용착 비이드 폭에 대해 가로 방향으로 겹쳐지는 가스-금속-아아크 용접법.