AWS D1.1:2025 · 조항 5.5.1 · AWS A5.18

GMAW Transfer Modes and D1.1 Prequalification Rules

가스 금속 아크 용접은 스프레이, 단락, 글로뷸러, 펄스 스프레이의 네 가지 이행 모드를 사용합니다. D1.1:2025 Clause 5.5.1에 따라 GMAW 스프레이 이행은 사전 인증되지만, GMAW-S(단락)는 명시적으로 제외됩니다. 두 모드를 모두 포함하는 단일 사전 인증 용접 절차 사양서를 작성할 수 없습니다.

AWS D1.1:2025 Clause 5.5에 따르면: “GMAW는 다음 이행 모드와 함께 사용될 수 있습니다: 스프레이, 글로뷸러 또는 펄스 스프레이. GMAW-S(단락 이행)는 사전 인증되지 않습니다.”

용접 이행 모드란 무엇인가요?

GMAW(MIG 용접)에서 용융 금속이 전극 와이어에서 용접 풀로 이동하는 방식을 이행 모드라고 합니다. 이 모드는 용접 전류, 전압, 차폐 가스 조성 및 전극 직경에 따라 달라집니다. 각 모드는 다른 용입 프로파일, 스패터 수준 및 자세 기능을 생성합니다.

D1.1:2025는 이행 모드를 서로 다른 사전 인증 상태를 가진 별개의 용접 공정으로 취급합니다. D1.1이 사전 인증 용접 절차 사양서에서 허용하는 모드와 Clause 6에 따라 자격 시험이 필요한 모드를 이해하는 것은 절차를 작성하는 제작 공장에 필수적입니다.

에너지가 가장 낮은 것부터 가장 높은 것까지 네 가지 모드는 다음과 같습니다: 단락, 글로뷸러, 스프레이, 펄스 스프레이.

단락 이행 (GMAW-S)

단락 이행에서는 전극 와이어가 용접 풀에 물리적으로 접촉하여 단락되고, 아크를 통해 금속을 전달하는 대신 반복적인 접촉을 통해 금속을 이행합니다. AWS A5.18 A6.4에 따르면 이는 초당 50~200회 발생합니다. 이 공정은 낮은 전압과 전류에서 작은 직경의 전극(0.030~0.045 in)을 사용합니다.

단락 이행은 모든 GMAW 모드 중에서 가장 낮은 입열량을 생성합니다. 이로 인해 얇은 재료, 루트 패스, 수직 및 위보기 용접을 포함한 모든 자세 용접에 적합합니다. 낮은 에너지는 또한 낮은 용입을 의미하며, 이는 두꺼운 단면에서 불완전 용융의 위험을 초래합니다.

Calculate 입열량 for Your WPS →

D1.1 사전 인증 상태: GMAW-S는 사전 인증되지 않습니다. Clause 5.5.1은 사전 인증된 공정을 "SMAW, SAW, GMAW(GMAW-S 제외), FCAW"로 명시적으로 나열합니다. D1.1에 따라 GMAW-S를 사용하려면 Clause 6에 따라 시험을 통해 용접 절차 사양서를 인증해야 합니다. D1.1은 Table 6.6에 따라 GMAW-S를 별도의 공정으로 취급합니다.

자체 인증의 대안으로, Clause 6.2.1.2에 따라 B2.1 시리즈의 AWS 표준 용접 절차 사양서(SWPS)를 채택할 수 있습니다.

스프레이 이행

스프레이 이행은 AWS A5.18 A6.2.2에 따라 초당 약 250개의 미세한 용융 방울의 지향성 흐름을 생성하며, 이 방울은 단락 없이 아크를 가로질러 이동합니다. 이 모드는 전극 직경, 조성 및 차폐 가스에 따라 달라지는 임계 전이 전류 이상에서 활성화됩니다. 1/16 in (1.6 mm) 탄소강 전극의 경우 전이 전류는 약 270 amperes입니다.

스프레이 이행은 높은 용착률, 우수한 용융, 최소한의 스패터 및 매끄러운 비드 프로파일을 제공합니다. 높은 입열량은 깊은 용입을 생성합니다.

Estimate Your 용착 속도 →

자세 제한: 스프레이 이행은 실제적으로 평면(1G/1F) 및 수평(2G/2F) 자세로 제한됩니다. 높은 입열량은 중력에 대항하여 제어할 수 없는 크고 유동적인 용접 풀을 생성합니다. D1.1 Clause 10은 사전 인증된 관형 이음부 상세에서 스프레이 이행을 제외합니다.

일반적인 스프레이 이행 전이 전류

값은 근사치이며 전극 조성, 표면 상태 및 접촉 팁-작업 거리(CTWD)에 따라 다릅니다. 정확한 값은 전극 제조업체의 데이터 시트를 참조하십시오.

Wire Diameter	Shielding Gas	Transition Current (A)
0.023 in (0.6 mm)	98% Ar / 2% O2	~135
0.030 in (0.8 mm)	98% Ar / 2% O2	~150
0.035 in (0.9 mm)	98% Ar / 2% O2	~165
0.035 in (0.9 mm)	95% Ar / 5% O2	~155
0.035 in (0.9 mm)	85% Ar / 15% CO2	~180
0.035 in (0.9 mm)	80% Ar / 20% CO2	~195
0.045 in (1.1 mm)	98% Ar / 2% O2	~220
0.045 in (1.1 mm)	85% Ar / 15% CO2	~240
0.045 in (1.1 mm)	80% Ar / 20% CO2	~255
0.062 in (1.6 mm)	98% Ar / 2% O2	~270
0.062 in (1.6 mm)	80% Ar / 20% CO2	~345

출처: AWS A5.18 A6.2.2 (1/16 in 와이어의 270 A 기준) 및 전극 제조업체 데이터.

D1.1 사전 인증의 함정

이것은 GMAW와 관련된 가장 흔한 D1.1 감사 결과입니다: 작업장이 이행 모드를 지정하지 않고 사전 인증된 용접 절차 사양서에 "GMAW"를 작성한 다음, 평면 자세에서는 스프레이 이행을 사용하고 수직 자세에서는 단락 이행을 사용하는 경우입니다. D1.1에 따르면 이는 두 개의 별도 공정입니다.

D1.1 Clause 5 해설은 명확합니다: "사전 인증된 용접 절차 사양서의 용접 공정이 스프레이 이행을 초래하는 변수를 가진 GMAW인 경우, 단락 이행을 초래하는 변수를 사전 인증된 용접 절차 사양서에 추가하는 것은 허용되지 않습니다." 단락 부분은 Clause 6에 따라 시험을 통해 인증된 자체 용접 절차 사양서가 필요합니다.

실질적인 결과: 평면 및 수평 자세에서 스프레이 이행을 사용하고, 수직 및 위보기 자세에서 단락 이행으로 전환하는 제작 공장은 두 개의 별도 용접 절차 사양서가 필요합니다. 스프레이 용접 절차 사양서는 Clause 5에 따라 사전 인증될 수 있습니다. 단락 용접 절차 사양서는 Clause 6에 따라 시험을 통해 인증되거나, Clause 6.2.1.2에 따라 AWS SWPS에서 채택되어야 합니다.

D1.1은 또한 Clause 5.5.4에 따라 사전 인증된 GMAW 및 FCAW에 대해 정전압(CV) 전원 공급 장치를 요구합니다.

글로뷸러 이행

글로뷸러 이행은 단락과 스프레이 사이의 전류 수준에서 발생하며, 일반적으로 AWS A5.18 A6.3에 따라 100% CO2 차폐 가스와 함께 사용됩니다. 전극 직경보다 큰 불규칙한 모양의 큰 방울이 와이어 팁에서 분리되어 중력에 의해 이행됩니다. 일반적으로 0.045~1/16 in 직경의 전극이 275~400 amperes에서 사용됩니다.

글로뷸러 이행은 모든 GMAW 모드 중에서 가장 많은 스패터를 생성하며, 큰 방울이 중력에 대항하여 제어하기 어렵기 때문에 평면 및 수평 자세로 제한됩니다. 매립 아크 기술(낮은 전압, 용접 풀에 잠긴 아크)을 사용하면 스패터를 크게 줄일 수 있습니다.

글로뷸러 이행은 용접 절차 사양서에 의도적으로 지정되는 경우가 거의 없습니다. 일반적으로 파라미터가 단락과 스프레이 범위 사이에 설정되거나 100% CO2 차폐 가스를 사용할 때 과도기적 상태로 발생합니다. 스테인리스강 전극은 높은 CO2 함량이 내식성을 저하시킬 수 있으므로 일반적으로 이 모드에서 사용되지 않습니다.

펄스 스프레이 이행

펄스 스프레이 이행에서는 전원 공급 장치가 높은 피크 전류(스프레이 이행이 발생하는 곳)와 낮은 배경 전류(아크는 유지되지만 금속 이행은 없는 곳) 사이를 순환합니다. 이 주기는 AWS A5.18 A6.2.3에 따라 초당 60~120회 발생합니다. 각 피크 펄스는 스프레이 모드에서 전극에서 하나의 방울을 분리하는 반면, 배경 전류는 용접 풀이 부분적으로 응고되도록 합니다.

그 결과는 수직 및 위보기를 포함한 모든 자세에서 스프레이 품질의 용접입니다. 펄스 스프레이는 스프레이 이행의 용착 효율성과 비드 품질을 단락 이행의 자세 유연성과 결합합니다.

D1.1 사전 인증: D1.1은 GMAW-S를 제외하는 방식처럼 펄스 스프레이(GMAW-P)를 사전 인증에서 명시적으로 제외하지 않습니다. 그러나 펄스 스프레이는 Clause C-6.8.5.1에 따라 파형 제어 전원 공급 장치를 사용하며, 이는 기존 방정식 1 대신 Clause 6.8.5.1 방정식 2 및 3을 사용하여 다른 입열량 계산을 요구합니다. Clause 5.5.4가 사전 인증된 GMAW에 대해 CV 전원 공급 장치를 요구하고, 펄스 기계가 기존 CV 소스와 다르게 작동하므로 사전 인증 경로에는 실제적인 장벽이 있습니다. 특정 적용에 대해서는 엔지니어에게 문의하십시오.

이행 모드별 자세 제한

Transfer Mode	Positions	D1.1 Prequalified?	Typical Use
Short Circuit (GMAW-S)	All positions	No — requires Clause 6 qualification	Thin material, root passes, out-of-position
Globular	Flat, horizontal	Generally avoided; 100% CO2	Thick sections, deep penetration (buried arc)
Spray	Flat, horizontal	Yes — prequalified per Clause 5	High deposition, structural flat/horizontal
Pulsed Spray (GMAW-P)	All positions	Practical barriers (CV requirement per Cl. 5.5.4)	All-position spray quality

"제가 보는 가장 흔한 D1.1 감사 결과는 작업장이 이행 모드를 지정하지 않고 사전 인증된 용접 절차 사양서에 'GMAW'를 작성한 다음 — 평면에서는 스프레이를, 수직에서는 단락을 사용하는 경우입니다. 코드에 따르면 이는 두 개의 별도 공정이며, 단락 부분에는 자체 인증된 용접 절차 사양서가 필요합니다."
— Field observation, structural fabrication audit practice

Check Prequalified WPS 요구사항 →

자주 묻는 질문

스프레이 이행 용접이란 무엇인가요?

스프레이 이행은 전극이 미세한 방울로 녹아 — AWS A5.18 A6.2.2에 따라 초당 약 250개 — 지향성 흐름으로 아크를 가로질러 이행되는 GMAW 모드입니다. 이는 최소 80% 아르곤을 포함하는 차폐 가스와 전극 직경에 대한 전이 전류 이상의 용접 전류를 필요로 합니다. 1/16 in (1.6 mm) 탄소강 전극의 경우 전이 전류는 약 270 amperes입니다. 스프레이 이행은 높은 용착률, 우수한 용융, 최소한의 스패터 및 매끄러운 비드 프로파일을 생성합니다. 높은 입열량으로 인해 수직 또는 위보기 자세에서 중력에 대항하여 제어할 수 없는 크고 유동적인 용접 풀이 생성되므로 실제적으로 평면 및 수평 자세로 제한됩니다.

수직 또는 위보기 자세에서 스프레이 이행을 사용할 수 있나요?

기존 스프레이 이행은 평면(1G/1F) 및 수평(2G/2F) 자세로 제한됩니다. 높은 입열량과 큰 용접 풀은 용융 금속이 중력에 대항하여 제어될 수 없기 때문에 수직 및 위보기 용접을 비실용적으로 만듭니다. D1.1 Clause 10은 사전 인증된 관형 이음부 상세에서 스프레이 이행을 제외합니다. 그러나 펄스 스프레이 이행(GMAW-P)은 AWS A5.18 A6.2.3에 따라 초당 60~120회의 펄스로 높은 피크 전류와 낮은 배경 전류 사이를 순환하여 펄스 사이에 용접 풀이 부분적으로 응고되도록 합니다. 이는 펄스 스프레이가 스프레이와 유사한 품질과 용착 효율성을 유지하면서 모든 자세에 적합하도록 만듭니다. 펄스 스프레이는 기존 CV 소스 대신 파형 제어 전원 공급 장치를 필요로 합니다.

단락 이행(GMAW-S)은 D1.1에 따라 사전 인증되나요?

No. D1.1:2025 Clause 5.5.1 explicitly lists the prequalified processes as SMAW, SAW, GMAW (except GMAW-S), and FCAW. Short circuit transfer is excluded from prequalification because of the lower heat input and the risk of incomplete fusion on thicker sections. To use GMAW-S under D1.1, you must qualify the WPS by testing per Clause 6, including mechanical testing of the welded test coupon. D1.1 treats GMAW-S as a separate process per Table 6.6 essential variable requirements. As an alternative to in-house qualification, you may adopt an AWS Standard Welding Procedure Specification (SWPS) from the B2.1 series, which has already been qualified by multiple industry laboratories per Clause 6.2.1.2.

스프레이 이행에 필요한 차폐 가스는 무엇인가요?

스프레이 이행은 AWS A5.18 A6.2.2에 따라 차폐 가스에 최소 80%의 아르곤을 필요로 합니다. 일반적인 혼합물에는 98% Ar / 2% O2, 95% Ar / 5% O2, 85% Ar / 15% CO2 및 80% Ar / 20% CO2가 포함됩니다. CO2 비율이 높을수록 전이 전류가 높아져 스프레이 모드를 달성하는 데 더 많은 전류가 필요합니다. 100% CO2의 경우 스프레이 이행은 달성할 수 없으며 모드는 크고 불규칙한 방울과 높은 스패터를 가진 글로뷸러 이행으로 되돌아갑니다. 전극 직경도 전이 전류에 영향을 미칩니다: 작은 와이어는 스프레이 모드에 도달하는 데 더 낮은 전류를 필요로 합니다. D1.1 Clause 5.5.4에 따른 사전 인증된 GMAW의 경우 전원 공급 장치는 정전압(CV)이어야 합니다.

하나의 용접 절차 사양서가 스프레이 이행과 단락 이행을 모두 다룰 수 있나요?

Not as a prequalified WPS. D1.1 Clause 5 commentary states: if the welding process on the prequalified WPS is GMAW with variables that result in spray transfer, it would not be acceptable to add variables that would result in short circuit transfer. D1.1 treats GMAW-S as a separate process per Table 6.6. The practical consequence is that a shop using spray transfer in flat position and short circuit in vertical position needs two separate WPSs — a prequalified WPS for the spray work and a qualified (Clause 6) WPS for the short circuit work. This is one of the most common D1.1 audit findings in structural fabrication.

CWI 시험 팁: Part B 코드북 시험은 GMAW-S가 사전 인증되는지 여부를 자주 테스트합니다. 답은 항상 '아니오'입니다 — Clause 5.5.1이 이를 제외합니다. 코드에서 이를 빠르게 찾는 방법을 알아두십시오: "용접 공정" 아래 Clause 5를 찾아보십시오. 또한 D1.1이 표 6.6에서 GMAW-S를 별도의 공정으로 취급한다는 것을 알아두십시오. 이는 GMAW 스프레이에서 GMAW-S로의 변경이 용접 절차 사양서 재인증을 요구한다는 의미입니다.

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