얇은 GI 원자재를 위한 간단한 용접 작업 안내

2026/08/25

얇은 아연 도금 시트는 매일 용접된다 — 가전제품 본체, 덕트, 차량 패널, 전기 캐비닛 등에 사용되지만, 여전히 가공 공장에서 가장 잘못 다루는 GI 재료 중 하나이다. 사용 중에는 GI 시트를 보호하는 아연 코팅층이 작업대에서는 용접 문제를 일으킨다: 아연은 907°C에서 끓어 오르는데, 이는 강철의 융점보다 훨씬 낮아, 유해 증기로 기화되어 기공, 스패터, 불안정한 아크를 유발한다. 우리도 고객들과 함께 이 사실을 배웠다: 랴오닝성에 위치한 우리 가공센터는 얇은 게이지 재료를 하류 가공업체에 공급하기 위해 슬리팅 및 컷투렝스 라인을 정기적으로 운영하며, 여기에는 얇은 게이지 PPGL 코일 작업에서 발생하는 엣지 트림밍도 포함된다. 본 안내서는 우리 기술자들이 우리 제품을 용접하는 모든 구매자에게 전수하는 실무 노하우를 요약한 것이다.

왜 아연 코팅이 용접을 복잡하게 만드는가

아크 용접 중에 접합면의 아연이 강철이 녹기 전에 기화된다. 이 기체가 아크 기둥으로 유입되어 아크를 불안정하게 만들고, 녹색을 띤 아연 산화물 연기를 발생시킨다. 고체화되기 전에 탈출하지 못한 기체는 이음매를 따라 기공을 남기며, 아연 함량이 높은 액체는 용접 풀을 불규칙하게 적시면서 스패터를 유발한다. 두께가 0.5–1.2 mm일 경우 열용량이 작아 열을 흡수하기 어려우므로, 소재 관통(burn-through)이 제3의 결함 양식으로 추가된다. 이 세 가지 문제는 모두 관리 가능하지만, 이를 위해서는 의도적인 공정 선택, 정확한 공정 조건 관리 및 연기 제어가 반드시 필요하며, 다음 다섯 단계에서 순차적으로 다룬다.

단계 1: 이음매 및 작업장 준비

GI 이음매를 따라 20–30 mm 구간을 탈지한다. 잔류 오일은 아연보다도 기공을 더 심화시킨다.
설계상 허용되는 경우, 아연 기체가 배출될 수 있도록 이음매 방향을 설정한다. 가장자리 용접된 겹침 이음매와 환기 구조를 갖춘 플러그 용접은 밀폐형 구조보다 훨씬 원활한 기체 배출이 가능하다.
사양이 허용한다면, 하중을 받는 이음매에서 아연을 10 mm 폭으로 연마한다. 희생적 부식 방지가 중요한 부품에서는 코팅 위를 직접 용접한다.
흡입 장치를 설치한다: 아크에서 200–300 mm 떨어진 위치에 유연한 포집 암을 배치하는 것이 용접 연기 노출 한계를 준수하기 위한 최소 조건이다.
얇은 판재는 구리 백업 바에 고정하여 열을 흡수하고 용융 풀을 지지한다.

단계 2: 적절한 용접 공정 선택

공정	최적의 GI 두께	현장 메모
단아크 MIG/MAG	0.6–3.0 mm	주력 공정; 2 mm 미만에서는 단락 전이 방식을 사용한다.
TIG	0.5–1.5 mm	가장 깨끗한 이음매; 속도는 느림; 최상의 결과를 위해 아연은 국부적으로 제거한다.
점접속	0.4–2.0 mm	가전제품 작업에서 랩 조인트에 가장 빠른 공정; 베어 스틸보다 약간 긴 용접 시간이 소요됨
레이저 용접	0.3–1.5 mm	열 입력이 낮고 아연 교란이 최소화됨; 정확한 맞물림이 필수적임

일반적인 얇은 아연도금 강판 제작에는 실리콘 함량이 높은 ER70S-6 용접 와이어와 아르곤-CO2 혼합 가스를 사용하는 단아크 MIG 용접이 실용적인 기본 선택이다. 가전제품 생산 라인에서는 스폿 용접이 주로 사용되는데, 이는 충전재가 필요 없고 아연 층을 견디며 일반 강철 대비 용접 시간 증가 폭이 작기 때문이다.

단계 3: 얇은 판 두께에 맞는 파라미터 설정

잎 두께	권장 시작 파라미터
0.5–0.8 mm MIG	0.8–0.9 mm 와이어, 60–90 A, 16–17 V, 이동 속도 30–40 cm/분
1.0–1.2 mm MIG	0.9 mm 와이어, 90–130 A, 17–19 V
1.5 mm MIG	1.0 mm 와이어, 130–170 A, 18–20 V
0.5–1.0 mm 스팟	5–6 mm 전극, 7–9 kA, 0.25–0.4 초, 2.5–4 kN 힘

이 수치들을 시작점으로 간주하고, 양산 부품 가공 전에 폐기재를 이용해 조정하세요. 얇은 재료에 대한 보편적 원칙은 다음과 같습니다: 고전류와 느린 이동 속도보다는 저전류와 빠른 이동 속도를 선호하세요 — 소재 용융을 결정하는 것은 전류 강도 자체가 아니라 열 입력량입니다. 오버랩 조인트의 경우, 루트 갭을 10–15% 정도 벌리는 것도 아연 증기의 배출 경로를 확보해 기공률을 눈에 띄게 낮추는 데 도움이 됩니다.

4단계: 아연 연기 및 스패터 제어

아연 산화물 연기로 인해 금속 연기 열이 발생할 수 있다. 이는 노출 후 몇 시간 뒤에 오한, 발열, 전신 통증을 동반한다. 전 세계적으로 직업적 노출 한계는 매우 엄격하다. 공학적 조치는 항상 개인 보호구보다 우선한다. 아크 근처의 국소 배기, 작업장 전체 환기, 그리고 연기 발생이 지속되는 경우 공급식 호흡기 또는 P3 등급 방진 마스크를 사용해야 한다. 튀는 용접 비산물을 주변 코팅으로부터 보호하려면 방비산 스프레이나 방비산 종이를 사용한다. 나중에 비산물을 연마로 제거하면 이미 구입한 부식 방지 성능이 손상되기 때문이다. 절대적인 규칙 하나: 작업용 배기 장치가 없는 밀폐 공간 내에서 아연도금 강판을 용접해서는 안 된다. 이 단 하나의 원칙만 철저히 지켜도 GI 가공 공장에서 발생하는 중대 사고 대부분을 예방할 수 있다.

5단계: 검사, 마감 및 부식 방지 기능 복원

이음매를 와이어 브러시로 문지르거나 약하게 연마한 후, 구조용 용접부를 5배 확대하여 기공 여부를 검사한다.
부식 방지 기능은 즉시 복원해야 한다. 모든 GI 이음매와 열변색 영역에는 아연 함유 도료 또는 아연도금 스프레이를 적용해야 한다. 열영향부는 아연을 대부분 상실할 수 있다.
분말 코팅용 부품의 경우 용접 후 인산염 처리를 실시하여 표면 화학 성질을 일관되게 유지하세요.
각 코일 배치에서 첫 번째 시제품 샘플을 보관하세요. 다음 배치에서는 매개변수가 약간 재조정될 수 있습니다.

흔히 발생하는 결함 및 신속한 해결 방법

GI 이음매를 따라 기공이 발생함 — 접합부의 아연 함량을 줄이고, 이동 속도를 약간 낮추며, 가스 유량을 15–20 L/min으로 확인하세요.
용융 천공 — 전류를 10 A 낮추고, 구리 백업재를 추가하며, 이동 속도를 높이세요.
과도한 스패터 발생 — 아크 길이를 단축하고, 와이어 품질을 점검하며, 컨택 팁을 청소하거나 교체하세요.
크레이터 균열 — 크레이터를 충분히 채우고, 다운슬로프 제어를 사용하거나 약간 연성(ductile)이 높은 필러를 선택하세요.
긴 이음매에서 왜곡 발생 — 스티치 용접, 백스텝 기법 및 강력한 클램핑을 활용하세요.

자주 묻는 질문: 일반적인 질문과 답변

Q1: 도장된 PPGI 또는 얇은 게이지의 PPGL 코일을 직접 용접할 수 있나요?

도장이 먼저 제거된 경우에만 가능함. 도장을 그대로 용접하면 유독성 가스가 발생하고 용접부가 오염됨. 최선의 방법은 트림을 적정 크기로 전단한 후 기계식 체결 방식을 사용하는 것임 — 이 때문에 제조업체는 종종 도장된 코일과 함께 베어 GI 엣지 스트립을 주문함.

질문 2: 점용접 전에 아연을 제거해야 하나요?

아니요. 점용접은 아연을 잘 처리함. 전극 압력이 용접 영역 내 아연 증기를 밀어내기 때문임. 다만, 무도장 강판 대비 용접 시간을 약 10–20% 연장하고, 전극은 더 자주 정비해야 함.

질문 3: 아연도금 시트에 가장 적합한 필러 와이어는 무엇인가요?

구조 부품의 MIG 용접에는 ER70S-6를 사용함 — 실리콘과 망간 탈산제가 아연 오염을 효과적으로 처리함. 얇은 게이지 PPGL 코일 트림의 외관용 TIG 이음매에는 ER70S-2가 더 깔끔한 결과를 제공함.

용접 품질은 원자재의 일관성에서부터 시작된다. 깨끗한 슬릿 에지, 균일한 아연 도금층, 그리고 엄격한 두께 공차는 모두 작업대에서의 가공을 보다 수월하게 만든다. 선양 위안허 스틸(Shenyang Yuanhe Steel)은 GI, PPGI, PPGL 및 GL 코일(아연 도금량 z20~z275)에 대해 슬리팅, 컷 투 렝스(cut-to-length), 레벨링 서비스를 제공하며, GI는 0.09~3.0 mm 두께로 공급한다. 이 모든 제품은 랴오닝성에서 3단계 품질 관리(QC) 시스템 하에 가공되며, 전 세계로 6~14일 이내에 발송된다. 재고 보유 품목의 경우 24시간 내 작업 완료 및 출하도 가능하다.