한진해운 교재 - 선체 구조 및 용접 점검 실무 - 용접품질관리

[바다사랑]

2. 熔接一般

   가. 熔接의 분류

       1) 용융용접(FUSION WELDING) : 물체의 접합부와 용가재(FILLER METAL,

                                     용접봉)를 가열 용융시켜 접합하는 方法

가) 아크 熔接 (ARC WELDING)

          나) 가스 熔接 (GAS WELDING)

          다) 테르밋 熔接 (THERMIT WELDING)

          라) 일렉트로 슬래그 熔接 (ELECTRO-SLAG WELDING)

          마) 전자 빔 熔接 (ELECTRON BEAM WELDING)

          바) 플라스마 아크 熔接 (PLASMA ARC WELDING)

       2) 가압접합(PRESSURE WELDING) : 적당한 온도로 가열 또는 냉간 상태에서

                                       압력을 가하여 접합하는 方法

          가) 가스 압접 (GAS PRESSURE WELDING)

          나) 단접 (FORGE WELDING)

          다) 저항 熔接 / 스폿트 点熔接 (RESISTANCE WELDING)

          라) 냉간 압접 (COLD PRESSURE WELDING)

          마) 초음파 압접 (ULTRASONIC WELDING)

       3) 납땜(BRAZING & SOLDERING) : 모재보다 용융점이 낮은 금속(납)을 녹여 접합부에 넣어 표면장력(원자간의 확산 침투)으로 접합

          가) 경납땜 (BRAZING : 용융점이 450℃ 이상)

          나) 연납땜 (SOFT SOLDERING : 용융점이 450℃ 이하)

   나. 熔接의 장단점

       1) 장점

          가) 材料 절약 및 중량 감소

          나) 作業 공수의 절감

          다) 제품의 성능 및 수명 향상

          라) 기밀(AIR TIGHT), 유밀(OIL TIGHT), 수밀(WATER TIGHT)이 양호하다

       2) 단점 : 짧은 시간에 높은 열을 이용, 材料를 국부적으로 접합하므로

                 다음과 같은 결함이 發生하기 쉽다

          가) 재질의 변화

          나) 熔接의 균열 : 저온에서의 취성파괴 위험

다) 수축 변형 및 잔류 응력

라) 품질 검사의 곤란함

   다. 熔接 장비

       1) 개인 장구

          가) 헬멧(HELMET) 및 핸드실드(HAND SHIELD)

          나) 차광유리(FILTER GLASS) : 번호가 클수록 어둡다. 일반적으로 아크 용접에는 NO.11을 사용한다.

          다) 백유리 : 차광유리를 보호하기 위해 사용한다

          라) 슬래그 해머(SLAG HAMMER)

          마) 와이어 브라쉬(WIRE BRUSH)

          바) 재킷, 앞치마, 장갑, 각반

          사) 용접봉 통(휴대용 보온통)

       2) 장비

          가) 용접기 : 용접기는 교류용접기와 직류용접기로 구분할 수 있다

              (1) 직류 용접기(DC 전원)

                  안정된 아크를 얻을수 있고 박판, 경합금, 스테인리스강의 용접,

                  불활성가스 아크용접 등에 사용된다

                  전동발전형, 엔진구동형, 정류형 직류 아크용접기가 있다

              (2) 교류 용접기(AC 전원)

                  교류는 전류의 흐르는 방향이 초당 120번 변하므로 아크의

                  안정성이 없으나 피복 용접봉을 사용하므로 아크의 안정성을

                  유지할 수 있다. 직류 용접기보다 값이 싸고 구조가 복잡하지

                  않아 현재 많이 사용된다. 가동철심형, 가동코일형, 탭교환형,

                  가포화 리액터형 교류 아크용접기가 있다.

              (3) 용접기의 구비 조건

                  (가) 구조와 취급이 간단해야 한다

                  (나) 위험성이 적어야 하며 특히 무부하 전압이 높지 않을 것

                  (다) 용접 전류는 미세하고 손쉽게 조정되며 일정한 용접 전류

                       가 흘러 용접중 전류의 변동이 적을 것

                  (라) 아크의 발생 지속이 용이할 것

                  (마) 능률이 좋을 것

                  (바) 절연이 완전하여 습기나 고온에도 잘 견딜 것

                  (사) 사용중 온도 상승이 적을 것

                  (아) 가격이 싸고 사용중 제반 경비가 적게 들 것

              (4) 용접기 설치를 피해야 할 장소

                  (가) 옥외의 비바람이 치는 곳

                  (나) 주위 온도가 -10℃ 이하인 곳

                  (다) 유해 부식성 가스가 있는 곳

                  (라) 수증기 또는 습기가 많은 곳

                  (마) 폭발성 가스가 있는 곳

                  (바) 진동이나 충격을 받는 곳

                  (사) 먼지가 많은 곳

                  (아) 휘발성 기름이나 가스가 있는 곳

          나) 홀더(HOLDER)

              용접봉을 물고 케이블에서 용접봉으로 전류를 전하는 기구로써 가벼우며 견고하고 튼튼해야 하며 용접봉을 잡는 부분 이외는 절연되어야 한다

              용량은 100A, 200A, 300A, 400A, 500A의 5가지가 있고 가장 많이

              사용하는 것은 스프링토드형이다

          다) 콘넥터(CONNECTOR)

              케이블의 이음을 위해 사용된다

          라) 접지 클램프(GROUND CLAMP)

              용접기와 모재를 접속하는 것으로 완전히 접속해서 저항열이 발생치

              않도록 해야 한다

          마) 케이블(CABLE)

              용접기에 사용되는 케이블로서 HOLDER용과 리드용으로 나누어 표시하고 용량은 200A, 300A, 400A의 3가지가 있다.

3. 용접 이론

   가. 용접 회로(WELDING CIRCUIT)

피복아크 용접회로는 용접기 →홀더선(전극 케이블) →홀더 →

피복아크용접봉 →아크 모재 →접지선 →용접기로 되돌아 온다.

   나. 용접 원리

용접기의 스위치를 넣고 용접봉을 모재에 살짝 대었다가 떼거나 부딪치면 용접봉과 모재 사이에 강한 빛과 열을 내는 아크가 발생한다. 이 아크의 강한 열은 4,000 ~ 6,000℃로써 용접봉은 녹고 용적으로 되어 녹은 모재와 융합되어 용접금속을 만든다.

   다. 용접 자세

       1) 아래 보기 (FLAT POSITION : F)

       2) 수직 자세 (VERTICAL POSITION : V)

       3) 수평 자세 (HORIZONTAL POSITION : H)

       4) 위보기 자세 (OVERHEAD POSITION : OH)

       5) 기타

-전자세 (ALL POSITION : AP)

          -아래보기, 수직, 수평, 위보기 필렛자세 (F.V.H.OH-FILLET POSITION)

-아래보기, 수직, 수평, 위보기 모서리자세 (F.V.H.OH-CORNER POSITION)

   라. 용접의 기본 4 요소

       1) 전류 조정(CURRENT)

          용접전류 즉, 아크전류의 값은 사용 용접봉의 크기와 종류에 따라 우선 조정되며 피용접물의 재질, 모양, 크기, 두께, 이음형식, 위치, 예열 및 용접 속도, 용접사의 숙련도, 기후 조건 등에 따라 결정된다.

          가) 적당한 전류는

              (1) 용입상태와 용접표면이 양호하며 용입정도는 약 1.5mm(1/16”)가

                  된다.

              (2) 언더컷이 적다.

              (3) 스패터가 적고 슬래그 제거가 쉽다.

          나) 전류가 높은 용접부는

              (1) 과도한 스팻터(SPATTER)가 발생하고 용접면이 거칠다

              (2) UNDER CUT, BLOW HOLE 등이 생긴다

              (3) 슬래그 제거가 힘들고 비드 폭이 넓어진다

          다) 전류가 낮은 용접부는

              (1) 아크 유지가 어렵고 용접봉이 모재에 단락된다

              (2) 용입 불량 및 오버랩(OVERLAP)이 생긴다

              (3) 슬래그 잠입(SLAG INCLUSION)이 발생한다

       2) 아크 길이(ARC LENGTH)

          아크의 길이라 함은 아크가 발생될 때 모재에서 전극봉까지의 거리를 말한다. 아크의 길이는 발생되는 열량과 용입 상태에도 관계가 있으므로 항상 적당한 길이를 유지해야 한다. 아크의 길이는 보통 사용하는 용접봉 심선의 직경 정도가 좋다

          가) 아크 길이가 긴 용접부는

              (1) 스패터가 많이 발생하고 용입이 적다

              (2) 용접 표면이 거칠다

              (3) 아크가 흔들린다

          나) 아크 길이가 짧은 용접부는

              (1) 용접봉이 모재에 자주 단락된다

              (2) 슬래그 잠입, 용입이 얕다

              (3) 오버랩이 발생한다

       3) 용접봉의 각도

          언더컷이나 슬래그 잠입을 막고 용입과 용융을 좋게 하며 균일한 비드를 만들려면 용접중 규정된 각도를 유지해야 한다

          봉의 각도가 정확히 유지된 용접부는

          가) 슬래그가 일정하게 덮인다.

          나) 언더컷과 슬래그 용입이 없다

          다) 용접면이 양호하다

       4) 용접 속도

          가) 속도가 너무 빠른 용접부는

              (1) 비드 폭이 좁다

              (2) 용입과 용융이 잘 안된다

              (3) 슬래그 잠입 및 기포가 생긴다

          나) 속도가 너무 늦은 용접부는

              (1) 비드 폭이 넓고 스패터가 많이 생긴다

              (2) 오버랩이 많이 생긴다

              (3) 표면이 거칠다.

 

 

4. 용접봉

   용접봉(WELDING ROD)은 용접해야 할 모재간의 틈(GAP)을 채우기 위한 용가재

   (FILLER METAL)로써 용접봉은 용접 결과의 품질을 좌우하는 중요한 것이다

   용접봉은 피복 용접봉(COVERED ELECTRODE)과 비피복 용접봉(BARE ELECTRODE)이

   있으며 피복 용접봉은 수동 용접에 사용되고 비피복 용접봉은 자동 및 반자동

 용접에 사용된다

   가. 용접봉의 종류

       1) 연강 용접봉 : 가장 많이 사용되는 탄소강의 일종이다

          가) 일미 나이트계 (ILMENITE TYPE) : E4301

          나) 라임 티탄계 (LIME TITANIUM TYPE) : E4303

          다) 고 셀룰로즈계 (HIGH CELLULOSE TYPE) : E4311

          라) 고 산화 티탄계 (HIGH TITANIUM OXIDE TYPE) : E4313

          마) 저수소계 (LOW HYDROGEN TYPE) : E4316

              E7016, S7016H, LB7108, LB52, E7028 등도 저수소계 용접봉이다

          바) 철분 산화 티탄계 (IRON POWDER TITANIA TYPE) : E4324

          사) 철분 저수소계 (IRON LOW HYDROGEN TYPE) : E4326

          아) 철분 산화철계 (IRON POWDER IRON OXIDE TYPE) : E4327

          자) 고 산화철계 (HIGH IRON OXIDE TYPE) : E4330

          차) 특수계 (SPECIAL TYPE) : E4340

       2) 고장력강 피복 아크 용접봉

          가) 일미나이트계 : E5001

          나) 라임 티탄계 : E5003

          다) 저 수소계 : E5016

          라) 철분 저 수소계 : E5026

          마) 기타 : LH100, LH300, LBM52 등도 고장력강용이다

       3) 주물 용접봉 : GRICAST-1, GRICAST-31, DM-150

       4) 니켈용접봉 : SUS316L

       5) GOUGING 용접봉 : CG-100

       - 용접 재료의 규격은 KS규격(KS D7004), AWS(AMERICA WELDING SOCIETY)의

         규격, JIS규격, DIN규격, BS규격, ISO규격 및 각 선급의 규격마다 약간

         씩 차이가 있다

   나. 피복제의 작용

       1) 중성 혹은 환원성의 분위기를 만들고 대기중의 산소나 질소의 침입을

          막아 용융 금속을 보호한다

       2) 아크를 안정 시킨다 (아크가 잘 꺼지지 않게 한다)

       3) 용융점이 낮은 적당한 점성의 가벼운 슬래그를 만든다

       4) 용접 금속의 탈산 정련 작용을 한다.

       5) 용접 금속에 적당한 합금 원소를 첨가한다

       6) 용적을 미세화하고 용착 효율을 높인다

       7) 용접 금속의 응고와 냉각 속도를 느리게 한다

       8) 위보기 및 기타 자세의 용접을 쉽게 한다

       9) 슬래그의 제거를 쉽게 하고 물결무늬가 고운 비이드를 만든다

      10) 모재 표면의 산화물을 제거하고 용접을 완전히 한다

      11) 피복제는 전기 절연 작용을 한다

      12) SPATTERING을 적게 한다

   다. 피복 배합제의 성질

       1) 아크 안정제 : 아크에 부드러운 느낌을 주고 잘 꺼지지 않게 한다

       2) 가스 발생제 : 가스를 발생, 아크 주위를 대기로부터 차단하여 용융금속

                        의 산화나 질화를 방지하는 작용을 한다

       3) 슬래그 생성제 : 슬래그는 용융금속의 표면을 덮어서 산화나 질화를

                          방지하고 서서히 냉각되게 한다. 또한 탈산작용을 돕고

                          용융금속의 야금반응에 중요한 작용을 한다

       4) 탈산제 : 용융금속중의 산소와 결합, 이 산소를 제거하는 작용을 한다

       5) 고착제 : 심선에 피복제를 고착하는 작용을 한다

       6) 합금제 : 용융금속의 여러 성질을 개선하기 위해 피복제에 첨가한다.

   라. 용접봉의 구비 조건

       1) 일반적인 구비 조건

          가) 용착 금속의 제반 성질이 우수할 것

          나) 피복제 고착 상태가 양호하며 장기 보관에 견딜 것

          다) 용접시 유독 가스를 발생치 않을 것

          라) 용접후 슬래그 제거가 용이할 것

          마) 습기에 피복제가 용해되지 말 것

          바) 편심율이 적을 것 : 편심율은 심선에 부착된 피복제의 두께 차를 말하며 3% 이상 편심일 경우 용접봉으로 사용할 수 없다

       2) 용접봉의 기호 설명

          - KS E 43 ▣ ⊙

          가) KS : 한국공업규격(KOREA INDUSTRIAL STANDARD)

          나) E : 전기 용접봉 분류 기호(ELECTRODE)(피복아크용접봉)

          다) 43 : 용착 금속의 최소 인장 강도(Kgf/㎟)

          라) ▣ : 용접 자세

                     0,1 = 전자세(AP)

                     2   = 아래보기 및 수평필렛

                     3   = 아래보기(F)

                     4   = 전자세 또는 특정자세

          마) ⊙ : 피복제의 계통 및 특성

   마. 용접봉의 취급 관리요령

       1) 용접봉의 특성에 따라 취급 요령이 상이하므로 사용하기전 반드시 외장

에 인쇄되어 있는 사용법, 용도, 주의사항을 숙지해야 한다

       2) 용접봉의 건조 유지

          용접봉의 피복재는 습기에 매우 민감하여 흡습이 되면 수분이 전기분해

          에 의한 수소가스가 용융금속에 혼입되어 용접후 수소취화 현상을

          일으키고 아크의 불안정, 스팻터 발생량 증가, 기공, 언더컷 발생 등의

          결함을 초래한다. 따라서 용접봉은 사용전 필히 규정대로 건조해서 사용

          해야 하며 사용후 남은 봉은 회수 및 재건조 등에 유의해야 한다

          가) 연강용 용접봉의 건조

              일반적으로 보통 용접봉은 사용하기전 70~100℃에서 30~60분간 건조하며, 저수소계 용접봉은 300~350℃ 에서 1~2 시간 정도 건조후 사용한다. 너무 장시간 고온에서 건조하면 작업성이 나쁘게 된다.

          나) 고장력강용 용접봉(인장강도 50Kgf/㎟ 이상)의 건조

              사용전 300~350℃에서 30~60분간 건조후 사용하며 용접부의 수분,

녹, 기름, 페인트 성분 등을 깨끗이 제거해야 한다. 사용시 아크의

              길이는 가능한 짧게 유지하며 바람이 부는 장소에서는 바람막이를

              설치하는 것이 좋으며 사용중에는 DRY OVEN에 넣어 두고 꺼내

              쓰는 것이 좋다

          다) 라임 나이트계 : 100℃, 30~60분간

          라) 저 수소계     : 300~350℃, 60~120분간

          마) 주철용        : 100~150℃, 30~60분간

          바) 비철, 합금용  : 100~200℃, 30~60분간

5. 용접 설계 및 시공

   가. 용접이음의 종류 및 홈의 형상

       1) 용접이음 : 선박 용접에서는 FILLET 용접이 전체의 약 75%를 차지하며

                     그 다음이 맞대기 이음이다.

 

       4) 용접부의 모양

          용접부의 기본 모양은 홈(GROOVE), 필렛(FILLET), 플러그(PLUG)의

          3가지 등으로 구별할 수 있다.

          가) 홈 용접부 : 맞대기 용접에서 이음 모양은 I, V, U, X 형 등이 있다

 

                * 각장 : LEG LENGTH

                * 목두께(각목) = 0.707 x 각장

          다) 플러그 용접부 : 겹쳐진 모재에 구멍을 뚫어 용착금속을 채우는 것

 라) 용접 비드의 여러가지 모양

   나. 용접 작업시의 유의할 사항

       1) 아크 용접기는 공사에 사용하는 용접봉에 대하여 충분한 용량을 갖고

          있는지 확인한다

       2) 저수소계 용접봉 사용시는 가능한 HOT START 또는 이와 동등한 방법을

채택하고 전류치의 변동에 주의한다

       3) 용접 준비, 조립 순서, 조립정도의 점검 등 지시된 대로 실시한다

       4) 비바람 및 상대 습도 90% 이상에서는 시공을 하지 않는 것이 좋다

       5) 용접봉은 습기의 흡수를 피하고 적정한 온도로 충분히 건조하여 사용

          한다.(FLUX CORED WIRE는 한번 흡습되면 재건조하여 사용할 수 없다)

       6) 심선의 녹은 제거 후 사용해야 하며 FLUX의 불결, 이물질의 혼입이

          없도록 하며 이상이 있을 경우 폐기한다

       7) 용접부 및 그 주변의 25MM 범위는 페인트, 수분, 유분 등의 부착을 방지

          하고 부착된 것은 버어너로 연소시킨 후 WIRE BRUSH 또는 GRINDER로

          제거해야 한다

       8) 가용접(TACK WELDING)

          가) 가용접에 사용하는 용접봉은 실제 사용하는 용접봉을 사용하거나

              이와 동등한 것을 사용해야 한다

          나) 가용접은 적당한 간격과 길이로 하지만 간격은 250~300MM 길이는

              연강에서는 50MM, 고장력강과 고탄소강으로 판두께가 25MM 미만은

              100MM, 25MM 이상은 150MM가 적당하다

          다) 가용접은 작업 공정에 따라 제거하여 본용접시 용착 금속부에 남아

              있지 않도록 하고 결함이 발견되면 보수해야 한다

          라) 강도상 중요 부분은 가용접을 피하고 지그나 붙임기구를 사용하여

              위치를 결정한다

          마) 용접후 하중이 작용되기 쉬운 곳은 되도록 가용접을 피한다

          바) 중요 부분에 가용접을 했을 경우 본용접을 하기 전에 깎아낸다

          아) 가용접의 길이는 어느 정도 길게하여 결함을 적게 한다

       9) 이음의 어긋남 확인(ALIGNMENT CHECK)

          이음의 어긋남은 판두께의 5% 이하이고 판두께가 20MM 이하인 경우는

          최대 1MM 이내로 한다

          다만, 원주 이음의 경우는 10% 이내로 한다. 원주 이음의 어긋남이 클

          경우 원인과 진원도를 조사하고 국부적인 변형이 생기지 않도록 수정

          해도 되나 과도한 소성 가공은 피해야 한다

      10) 용접 자세

          가능한 하향자세로 하지만 부득이한 경우 입향, 횡향, 상향으로 할 수

있다. 횡향의 경우 용접 입열량이 적게 되어 냉각 속도가 커져 열

          영향부가 경화되기 쉽고 입향의 경우 입열량이 커져 연화층이 발생하기

          쉽고 용접 경계부의 인성이 저하하는 경향이 있으므로 용접 입열량의

          관리가 중요하다

      11) 예열

          고장력강, 고탄소강, 저합금강의 용접 및 기온이 낮을 경우에는 용접

          부위를 충분히 예열해야 한다. 또한, 아크 또는 AIR GOUGING을 할

          때에도 필요하다

가) 기온이 5℃ 이하에서 용접할 때

(인장강도 50Kgf/㎟ 이상인 경우)

          나) 과다한 구속 응력이 생길 염려가 있을 때

          다) 예열 기준표

 

라) 예열은 이음 중심부로부터 양측을 판두께의 3배, 최소 100MM 이상

              의 폭으로 균등하게 가열해야 하며 온도 측정은 용접선의 한쪽 50MM

위치에서 용접 직전 및 용접 작업중 적당한 온도 CHALK나 온도계를

              사용하여 측정한다

              온도 CHALK 사용시는 최저 온도용, 중간 온도용, 최고 온도용 등

              3가지를 사용한다

          마) 국부적인 보수를 할 때에는 보수 부분에서 125~150MM 떨어진 부분

              까지 규정 온도로 가열해야 한다

      12) 후열

          예열을 할 필요가 있는 재료의 용접 및 보수 용접 등에서 용접후의 급랭

          이 바람직하지 않을 경우는

          가) 용접을 중단 또는 완료했을 경우 약 7 ~ 10분간 후열하며,

              습도가 80% 이상 일 때에는 15분 이상 후열을 실시한다

          나) 후열의 온도 유지는 200℃ 정도가 좋다

      13) 이면깎기 (BACK CHIPPING)

          제 1층째의 용착 금속부를 제거하고 건전한 용접부까지 깎아서 GROOVE

          를 성형한다. 제 1층에 양호한 용입을 위해 연질의 용접봉을 사용한

          경우 이 금속 용착부는 완전히 제거하고 모재 온도가 60℃ 이하에서

          침투탐상(DYE CHECK)을, 80℃ 이하에서는 자기탐상(M.P.I)을 할 수 있다

          고장력강의 경우 BEAD 균열이 모재까지 진전될 경우 GOUGING하면

          발견 못할 수도 있으므로 주의해야 한다

      14) 용접 결함

           용접 도중의 OVERLAP, UNDERCUT, PIT는 균열이 없음을 확인후 보수하

           며 표면이 고르지 않은 BEAD, 경미한 OVERLAP, UNDERCUT는 NOTCH를

           피하도록 GRINDER로 보수한다.

      15) PEENING

          PEENING은 설계 최저 온도 -10℃ 미만의 탱크 수리에는 행하지 않는다

      16) 강도가 다른 재질의 용접

          인장강도가 다른 강재에 대한 예열 온도, 입열량의 제한 등은 인장강도가 높은 측에 맞추어야 한다

      17) NOTCH 효과의 경감

          평활하게 마무리하고 NOTCH가 남지 않도록 가공한다

      18) 용접 결함의 보수

 

[용접 균열의 종류]

          가) 균열은 완전히 제거후 보수, 모재까지 전전된 경우는 모재 재질,

              용접 방법을 재검토 한다

          나) 언더컷(UNDERCUT)

              용접 경계 부위에 생기는 가는 흠으로 전류가 세고 용접 속도가

              빠를 때 일어 나기 쉽다

          다) 오버랩(OVERLAP)

              용융된 금속이 모재와 잘 융합되지 않고 표면에 덮여 있는 상태로

              용접 전류가 낮고 용접 속도가 느릴 때 일어 나기 쉽다

          라) 크레이터(CRATER)

              용접 비이드 끝에서 용착 금속이 응고, 수축하여 생기는 오목한

              부분이며 멈출 때 유의해야 하며 크레이터 CRACK이 발생되기 쉽다

          마) 균열(CRACK)

              용접 비이드나 모재와의 경계 부분에 발생하는 결함으로 원인은

              주로 용접봉의 수축력과 후판으로 구속력이 클 때, 용접 속도와

              냉각 속도가 빠를 때, 전류가 너무 높을 때 많이 발생한다

          바) 기공과 핏트(BLOW HOLE & PIT)

              용착 금속에 생기는 것으로 내부에는 기공(BLOW HOLE), 외부에는 큰

              거품 모양(분화구)으로 나타나는 것을 핏트(PIT)라고 한다

              기공은 방출된 가스가 용착 금속 속에 생성하며 표면에 나오기 전에

              응고되어 남은 것이고 핏트는 상당히 큰 거품으로 주위가 먼저 응고

              된 후에 형성된 것이다. 원인은 방출된 가스와 피복제의 흡습 때문

              이다

          사) 슬래그 섞임(SLAG INCLUSION)

              다층 용접시 슬래그가 용착금속 내에 남아서 응고한 것이다. 용접시

              전층의 슬래그나 스케일 등을 깨끗이 제거하고 용접 속도 및 각도에

              유의하면 충분히 방지할 수 있다.

          아) 용입 불량과 융합 불량(LACK OF PENETRATION & LACK OF FUSION)

              과소 전류의 사용이나 루우트 간격이 좁은 경우, 용접 속도가 적당치않을 경우 발생한다. 대책으로는 용접 속도를 적당히 하고 슬래그의 선행을 방지하고 전류를 적절히 조절하여 용접한다

          자) 스팻터(SPATTER)

              모재나 용착 금속의 표면에 붙어 있는 구상 금속 입자를 말한다

   다. 본 용접시의 주의사항

       1) 아크의 길이를 적당히 유지하고 적정 전류, 적정 용접봉, 적정한 각도

          유효한 운봉법을 선택하여 용접 결함이 발생치 않도록 해야 한다

       2) 용접 자세의 변화나 모재의 온도 상승에 따라 전류를 조정한다

       3) 용접의 시점과 종점에는 결함이 생기기 쉬우므로 주의한다

       4) 다층 용접일 경우 각 층의 슬래그, 스팻터는 반드시 제거후 용접한다

       5) 최종 층의 용접 후에는 용접부가 충분히 냉각된 후 슬래그를 제거한다

   라. 용접 변형

       용접부의 불균등한 냉각에 의해 수축을 자유로이 할 때 변형되는 형태를

       수축 변형 또는 용접 변형이라고 한다

       1) 수축변형의 종류

          가) 횡수축(가로수축) : 용접선 직각 방향의 수축

          나) 종수축(세로수축) : 용접선 방향의 수축

          다) 회전수축 : 용접선에 상반된 수축

          라) 횡굴곡 : 가로 굽힘 변형(FILLET 용접에서)

          마) 종굴곡 : 세로 굽힘 변형(FILLET 용접에서)

          바) 좌굴변형 : 가로변형과 세로변형이 상반된 변형

       2) 변형 및 응력을 감소시킬 수 있는 용접법

          가) 대칭법(SYMMETRY METHOD)

              중앙에서 바깥쪽으로 대칭으로 용접한다

          나) 백스텝법(BACK STEP METHOD)

              용접방향이 전체적으로 본용접 진행방향의 반대 즉 후진하는 형식임

          다) 스킵블록법(SKIP BLOCK METHOD)

              모재의 냉각된 부분을 찾아서 용접하는 방법으로 용접선 전 길이에

              균일한 용접열이 분포된다.

          라) 스킵법(SKIP METHOD)

              모재의 냉각된 부분을 순서적으로 구간 용접하는 방식이며 얇은

              판의 용접에 사용된다.

       3) 용접 변형 경감과 용착법

          용접 변형을 적게 하려면 용접부의 수축을 억제하지 않으면 안되나

          이렇게 하면 잔류 응력이 증대된다. 이와 같이 변형과 잔류 응력은 서로

          상반되는 관계에 있는 수가 많다. 변형 및 잔류응력을 용접 조건에 의해

          다같이 경감시킬 수 있는 일반적인 방법은 다음과 같다

          - 용접전의 변형 방지책 : 억제법, 역변형법

          - 용접 시공법에 의한 방지책 : 대칭법, 후퇴법, 교호법, 비석법

          - 모재에 입열을 적게 하고 변형을 방지하는 방법 : 도열법

          - 용착 금속부의 변형 및 응력을 제거하는 방법 : 피이닝법

          가) 억제법

              가장 널리 사용되고 있는 방법으로써 공작물을 가용접 혹은 지그로

              구속하여 변형을 억제하는 방법이다. 억제법은 잔류응력의 발생을

              동반하기 쉬우므로 용접 방법, 용접 순서 등을 충분히 주의하여

              실시해야 하며, 또 용접후 잔류응력은  응력제거 어닐링에 의해 제거 하여야 한다

 

 나) 역변형법

           용접 금속 및 모재의 수축을 미리 예측하여 용접전에 역방향으로 미리

           굽혀 두는 방법이다.

 

       나) 역변형법

           용접 금속 및 모재의 수축을 미리 예측하여 용접전에 역방향으로 미리

           굽혀 두는 방법이다.