철골용접 결함

결함이란

철골용접 결함은 용접 중 생긴 불연속부로 접합부 성능을 떨어뜨린다.

용입불량, 융합불량, 언더컷, 기공, 슬래그 혼입, 균열이 대표적이다.

결함은 접합부의 내력과 피로 성능을 직접 좌우하므로 기술사 시험에서 반복 출제된다.

두 가지 결함

결함은 형상치수 결함과 구조상 결함, 두 가지로 나뉜다.

형상치수 결함은 각장부족, 목두께부족, 언더컷처럼 육안과 계측으로 판단한다.

구조상 결함은 용입부족, 융합불량, 슬래그 혼입처럼 내부에 숨어 있다.

내부 결함은 방사선이나 초음파 탐상을 해야 유무를 확인할 수 있다.

원인과 대책

결함마다 원인과 방지대책을 한 줄씩 짝지어 써야 점수가 난다.

용입부족은 전류가 낮거나 운봉 속도가 과할 때 생긴다.

라멜라 티어링은 판두께 방향 인장과 개재물이 원인이다.

원인은 작업 조건과 재료·설계로 나눠 보면 대책의 주체가 분명해진다.

탄소당량과 예열

강재의 경화 경향은 탄소당량으로 평가하며 다음 식을 쓴다.

여기서 C, Mn, Cr, Mo, V, Ni, Cu는 각 원소의 함유율(%)이다.

탄소당량이 높을수록 예열이 필요하다. 예열은 냉각 속도를 늦춘다.

두께가 두꺼운 부재일수록 열이 빨리 빠져나가 예열 필요성이 커진다.

각장 부족률 계산

가상의 예로 판두께 25mm 강재의 필렛 용접 각장을 검토한다.

설계 각장은 6 mm, 실측 각장은 4.5 mm이다.

부족률은 설계 각장과 실측 각장의 차를 설계 각장으로 나눠 구한다.

직접 구해 보자.

정답은 25%다. 보수용접이 필요한 수준이라 각장을 6 mm 이상으로 맞춘다.

시험 답안 핵심

시험에서는 결함마다 원인과 방지대책을 짝지어 써야 점수가 난다.

검사 방법은 결함 종류에 맞춰 구분해야 한다.

표면 결함은 PT와 MT, 내부 결함은 RT와 UT로 찾는다.

결함은 제거하고 재용접한 뒤 다시 검사해 확인한다.