용접 결함 및 검사

용접 결함의 정의

용접 결함은 용접부의 형상이나 내부 건전성이 설계 요구를 벗어난 불연속부다.

결함은 겉으로 드러나는 형상·치수 결함과 내부에 숨은 구조상 결함으로 나뉜다.

구조상 결함은 육안으로 판정할 수 없어 비파괴검사가 필요하다.

결함의 종류와 검출

대표 결함은 발생 위치와 원인에 따라 검출 방법이 달라진다.

언더컷과 오버랩은 육안과 게이지로, 표면 개구 균열은 침투탐상으로 찾는다.

표면 직하 결함은 자분탐상으로, 내부 결함은 방사선 또는 초음파 검사로 찾는다.

결함은 원인과 검출 방법을 짝지어 기억하는 것이 유리하다.

입열량 계산

입열량은 용접 조건이 결함을 얼마나 바꾸는지 보여 주는 값이다.

식은 H = 60IV/S이며, 단위는 J/mm다. I는 전류, V는 전압, S는 용접속도다.

전류 250A, 전압 30V, 용접속도 300mm/min이면 입열량은 1,500J/mm, 즉 1.5kJ/mm다.

입열이 낮으면 융합불량과 용입불량이 생기고, 과대하면 인성이 떨어진다.

검사 절차

검사는 공정 순서대로 진행한다. 작업 전에는 용접사, 재료, 개선 형상을 확인한다.

용접 중에는 전류·전압·용접속도와 예열 상태를 기록한다.

용접 후에는 육안검사로 형상·치수 결함을 먼저 본다.

이어서 표면은 PT·MT, 내부는 RT·UT로 확인한다.

불합격 부위는 보수 후 재검사하고, 검사 등급 기준으로 합격을 판정한다.

검사법 비교

검사 방법은 측정 원리와 검출 대상에 따라 나뉘며, 각각 한계가 있다.

육안검사(VT)와 침투탐상(PT)은 표면 결함에, 자분탐상(MT)은 강자성체의 표층 결함에 쓴다.

방사선투과(RT)는 체적형 결함을 기록으로 남기고, 초음파(UT)는 깊이 위치를 알려 준다.

두 방법을 함께 쓰면 내부 결함의 종류를 보완할 수 있다.

정리와 직접 풀기

오늘 내용을 정리한다. 결함은 형상·치수 결함과 구조상 결함으로 나뉜다.

표면 결함은 VT·PT·MT로, 내부 결함은 RT·UT로 주로 찾는다.

검사 결과는 원인과 위치를 기록해 보수 여부를 결정한다.

직접 풀어 보자.

정답 확인

정답은 1,200J/mm다. 60에 200과 25를 곱하면 300,000이다.

이를 250으로 나누면 1,200이므로 입열량은 1.2kJ/mm다.

입열량 계산은 식의 각 값을 정확히 대입하는 것이 핵심이다.