용접 품질관리 용접결함의 종류

1. 용접 시공시 유의사항

   1) 용접재료관리

       * 용접봉

          - 탄소강 피복아크용접봉

             ① 밀폐용기에 포장된 것

             ② 230 ~ 260도에서 최소한 2시간 이상 건조된 것

          - 저합금강 피복아크용접봉

             ① 밀폐용기에 포장된 것

             ② 370 ~ 430도에서 최소 1시간 이상 건조된 것

          - 용접봉의 밀봉 포장을 개봉한 후 또는 건조로에서 반출한 직후의 보관방법은 보관온도가 최소한 120도가 유지

            될  수 있는 저장로에 보관한다.

 

   2) 예열

       * 용접작업성의 개선, 균열방지, 수축변형의 감소, 냉각속도 저하, 용접 금속의 확산성수소의 방출용이

        - 최대 예열온도는 230도 이하로 관리

        - 이종금속간 용접을 할 경우 예열과 층간온도는 사우이등급을 기준으로 실시

        - 모재온도가 0도 미만인 경우 최소 20도 이상 예열

        - 용접부 부근의 대기온도가 -20도 미만일 경우 용접 금지

 

   3) 용접용 보호가스(Shielding Gas)

       * 용접 시에 대기중 가스의 침입으로부터 금속 및 용접장비를 보호하여 산화 현상을 방지하고 준수한 용접부를

          얻기위해 용접 시 사용하는 가스

 

   4) 완전용접

        - 완전용접 FP(Full Pentration Weld), CP(Complete Penetration Weld

        - 부분용접 : PP(Partial Penetration Weld)

2. 용접결함의 종류

    1) 토우균열

       가) 발생원인

        - 맞대기 이음, 필릿이음 등의 비드 표면과 모재와의 경계부에 발생

        - 용접에 의한 부재의 회전변형을 무리하게 구속하거나 용접 후 바로 변형을 주면 발생

        - 언더컷에 의한 응력집중이 가장 큰 원인

       나) 방지대책

           - 언더컷이 생기지 않도록 용접, 사전 예열하거나 강도가 낮은 용접봉을 사용

 

    2) 설퍼크랙

       가) 발생원인

        - 강 속의 황(S)이 층상으로 존재하는 설퍼 밴드가 심한 모재를 서브머지드 아크용접하는 경우에 발생하는 고온균열

       나) 방지대책

           - 황(S)의 영향을 덜 받는 와이어와 플럭스의 선택을 고려, 또는 저수소계 용접봉으로 수동 용접 진행

 

    3) 라미네이션

       가) 발생원인

        - 모재의 재질 결함으로 기포 또는 슬래그 등이 압연되어 생기는 결함

       나) 방지대책

          - 모재의 라미네이션을 조사하고 위험성이 있는 모재는 저수소계 용접봉을 사용하여 수동용접 진행

 

    4) 라멜라티어

       가) 발생원인

        - +자 이음, 완전용접이음, T이음, 모서리이음 등에서 내부강판의 표면과 평행하게 층상으로 발생되는 균열

       나) 방지대책

           - 고품질 강재를 사용하는것이 가장 중요함

    5) 루트균열

       가) 발생원인

        - 맞대기용접의 가접 등의 루트 근방의 열영향부에서 발생하는 균열

        - 표면에 나타나지 않는 경우가 많음

       나) 방지대책

          - 저수소계 용접봉을 사용하고 적절한 루트간격을 유지

 

    6) 비드밑 균열

       가) 발생원인

        - 비드 바로 밑에서 용접선에 가까이 생기는 균열

        - 고탄소강이나 저합금강과 같은 재료를 용접할 경우 발생하기 쉬움

        - 급냉에 의한 열영향부의 경화, 용접응력 등이 균열의 원인

       나) 방지대책

           - 급냉을 피하기위해 예열, 후열을 신경쓰고 용접봉은 저수소계를 사용

 

    7) 크레이터균열

        가) 발생원인

         - 용접비드 종점의 크레이터에서 흔히 보는 고온균열

         - 고장력강이나 합금원소가 많은 강재에서 흔히 발생

         - 아크를 끊는 점을 중심으로 발생하며, 용접금속의 수축력 원인

        나) 방지대책

            - 크레이터 처리와 같이 아크를 끊을 때 처리방법을 개선

 

    8) 기공(블로우홀, 핀홀)

        가) 발생원인

         - 아크 용접환경에 수소 또는 일산화탄소가 너무 많을 때 발생

         - 용착부가 급냉될 경우

         - 모재에 유황의 함량이 많을 때

         - 이음부에 이물질(기름, 페인트, 녹 등)이 부착되어 있을때

         - 용접봉 또는 이음에 습기가 많을 

        나) 방지대책

            - 건조된 저수소계 용접봉을 사용

            - 이음부 사전 이물질 제거 철저

            - 급냉방지

     9) 언더컷

        가) 발생원인

          - 용접봉의 각도 및 용접속도가 빠를경우

          - 용접전류가 너무 높을 때

          - 부적당한 용접봉 사용 시

        나) 방지대책

          - 용접속도를 천천히 하고, 전류를 줄인다

 

     10) 비드 외관불량

        가) 발생원인

          - 용접전류가 너무 높거나 낮을때

          - 비드가 너무 커지거나 용착순서가 잘못되었을때

        나) 방지대책

          - 용접봉 표준에 맞는 전류 범위 선정

          - 적절한 용착순서를 지정

 

     11) 오버랩

        가) 발생원인

          - 용접봉의 각도 및 용접속도가 느릴경우

          - 용접전류가 너무 낮을때

        나) 방지대책

          - 용접속도를 빠르게 한다.

          - 전류를 높인다

 

     12) 불완전 용입

        가) 발생원인

           - 용접속도가 적당하지 않은 경우

           - 용접전류가 낮은 경우

           - 홈의 각도가 좁은경우

        나) 방지대책

           - 홈의 각도를 크게한다

           - 용접속도를 슬래그가 아크에 선행되지 않도록 한다.

 

     13) 슬래그 혼입

        가) 발생원인

           - 선행 층의 슬래그 제거 불충분

           - 이음설계의 오류

        나) 방지대책

           - 선행비드의 이물질과 슬래그를 충분히 제거한다

           - 표면이 거친부분은 그라인딩 등으로 면처리 한다.