용접부의 주요 결함 및 그 대책

용접부의 주요 결함 및 그 대책

 

 

 

 

1. 슬래그 혼입(Slag Inclusions)

 

Slag가 완전히 부상하지 못하고 용착금속속에 섞여있는 상태로서 용접부를 취약하게 마며 Creak을 일으키는 주 원인이 된다.

 

  - 발생원인

     ① 전층의 슬래그 제거가 불완전하다.

     ② 용접 개선 및 전극 와이어의 각도가 부적당하다.

     ③ 소전류, 저속도로 용착량이 너무 많다. - 슬래그가 부상할 시간이 없다

     ④ 모재가 아래로 경사져 슬래그가 선행한다.

     ⑤ 전진법이 후퇴법보다 슬래그 선행의 가능성이 놓다

 

  - 방지대책

     ① 전층의 슬래그를 브러시 및 그라인더로 완전히 제거한다.

     ② 적당한 용접 각도를 유지한다.

     ③ 적당한 용접조건을 설정한다.

     ④ 모재의 경사정도에 따라 적당한 운봉을 한다.

 

 

 

2. 기공 (Porosity: Blow hole)

 

  용접부에 작은 구멍이 산재되어 있는 형태로서 가장 취약한 상황으로 용접부를 완전 제거한 후 재용접하여야 한다.

 

  - 발생원인

     ① 개스의 유량이 부족하거나 가스에 불순물이 혼입되어 있다.

     ② 노즐에 스패터(Spatter)가 많이 부착되어 가스의 흐름을 방해한다.

     ③ 와이어가 흡습되었거나 오염되어 있다.

     ④ 강풍(2m/sec)으로 Shielding효과가 충분하지 못하다.

     ⑤ 아크(Arc)의 길이가 너무 길다.

     ⑥ 용접부의 급냉(가스가 부상하기 전에 냉각되어 기공형성)

     ⑦ 모재에 습기, 녹, 페인트, 기름 등 오염물질이 있다.

     ⑧ 가용접 불량 및 용접봉 선정이 잘못되었다.

 

  - 방지대책

     ① 적당한 용접조건을 설정한다.

     ② 노즐을 수시로 체크하여 스페터(apatter)를 제거한다.

     ③ 모재 및 와이어에 부착된 불순울을 사전 점검하여 제거한다.

     ④ 전극 와이어는 완전히 건조한 후 사용한다.

     ⑤ 바람이 2m/sec 이상이면 방풍벽을 설치한 후 사용한다.

     ⑥ 가용접은 기량이 뛰어난 사람이 행하되 후처리를 정확히 한다.

     ⑦ 용접봉 선전을 정확히 한다

 

 

 

3. 언더 컷 (Under Cut)

 

   용접의 변끝을 따라 모재가 파여지고 용착금속이 채워지지 않고 홈으로 남아있는 부분

 

  - 발생원인

     ① 용접전류 및 전압이 지나치게 높다

     ② 전극 와이어 송급 속도보다 용접 속도가 빠르다.

     ③ 전극 와이어의 송급이 불규칙하다.

     ④ 용접속도가 지나치게 빠르다

     ⑤ 터치(Tourch)각도 및 운봉조작이 부적당하다.

 

  - 방지 대책

     ① 적당한 용접조건을 선정한다.

     ② 용융금속이 충분히 용착될 수 있도록 용접속도를 선정한다.

     ③ 전극 와이어의 송급속도가 일정하도록 와이어피딩장치 및 터치 내부를 수시검사 한다

     ④ 터치(Tourch)각도 및 운봉조작을 규정대로 한다.

 

 

 

4. 용입불량(Incomplete Fusion)

 

    모재의 어느 한 부분이 완전히 용착되지 못하고 남아있는 현상

 

  - 발생원인

     ① 용접속도가 빠르다

     ② 용접 전류가 너무 낮다

     ③ 터치의 겨냥각도가 나쁘다

     ④ 다층용접의 경우 전층의 Bead가 매우 불량하다.

     ⑤ 아크(Arc)의 길이가 너무 길다.

 

  - 방지 대책

     ① 적당한 용접조건을 선정한다.

     ② 터치의 겨냥위치와 운봉속도를 조절하여 슬래그가 선행하지 않도록 한다.

     ③ 전층 비이드의 괴형상을 제거한다.

     ④ 루트(root) 간격 및 표면 치수를 조절한다.

 

 

 

5. 오버랩(Over lap)

 

   용착금속이 변끝에서 모재에 융합되지 않고 겹친부분

 

   - 발생원인

     ① 용접속도가 너무 느리다.

     ② 용접 전류가 너무 낮다

     ③ 토치의 겨냥위치가 부적당하다

 

   - 방지대책

     ① 적당한 용접 조건을 선정한다.

     ② 토치의 겨냥위치와 운봉속도를 조정한다.

 

 

 

6. 스펠트( Spatter)

 

용융금속중의 일부 입자가 모재로 이행하면서 용접부를 이탈해 용착되는 용융방울로 서 사용되는 Sheilding Gas 의 종류에 따라 발생 정도가 달라진다.

다음은 순수한 CO2 개스를 사용하였을 때의 과도한 Spatter발생 원인 및 대책을 열거한다.

 

  - 발생원인

     ① 용접전류 및 전압이 너무 높다

     ② 아크의 길이가 너무 길다.(사용전류 대비)

     ③ 전극 와이어에 습기가 함유되어 있다.

     ④ 모재에 녹, 페인트 등 이물질이 많다.

     ⑤ 토치의 진행 각도가 부적당하다

 

  - 방지대책

     ① 적당한 용접 조건을 선정한다.

     ② 전극와이어는 충분히 건조한 후 사용한다.

     ③ 모제의 표면상태를 체크하고 불순물은 철저히 제거한다.

     ④ 적당한 토치 각도를 유지하면서 작업한다.

 

 

 

7. 크래킹( Cracking)

 

   용착금속이 냉각 후 실모양의 균열이 형성되어 있는 것으로 열간 균열 및 냉간균열이 있다.

 

  - 발생원인

     ① 작업자의 기량이 부족하거나 용접절차가 잘못되었다.

     ② 모재에 합금원소가 함유되어 있다.

     ③ 이음부의 구속이 많다.

     ④ 급냉에 의한 열영향부의 경화

     ⑤ 크레이트 처리가 불완전하다(Arc를 급히 끊으면 나타나는 현상)

     ⑥ 전극 와이어가 선정이 잘못되어 있거나 심하게 흡습되어 있다.

     ⑦ 다층용접의 경우 초층 비드가 너무 작다.

 

  - 방지대책

     ① 예열 및 후열처리를 하여 준다

     ② 모재의 원소를 충분히 체크한 후, 적당한 전극 와이어를 선택한다.

     ③ 크레이터를 충분히 메운 후 천천히 아크를 한다.

     ④ 용접순서를 재검토하여 결점사항을 수정한다.

     ⑤ 충분한 교육 및 연습을 통해 작업자의 기량을 향상 시킨다 .

     ⑥ 초층 비이드를 되도록 크게 한다.

 

 

 

8. 피트( Pit)

 

   블로우 홀(Blow hole)이나 용융금속이 튀는 현상이 발생한 결과 용접부이 바깥면에서 나타나는 작고 오목한 구멍

 

  - 발생원인

     ① 모재에 탄소, 망간 등 합금원고가 많다

     ② 이음부에 유지, 페인트, 녹 등이 부착되어 있거나 전극 와이어가 흡습 되어있다.

 

  - 방지대책

     ① 염기도가 높은 전극 와이어를 선택한다.

     ② 이음매부를 청결히 하고 적당한 예열을 한다.

     ③ 전극 와이어를 충분히 건조 시킨다.

 

 

 

9. 비이드의 외관 불량

 

  - 발생원인

     ① 용접전류나 높거나 너무 낮다

     ② 터치의 운봉조작이 잘못되었다.

     ③ 용접속도가 너무 늦어 용접부가 심하게 과열되었다.

     ④ 모재에 이물질이 많다.

     ⑤ 모재의 표면에 요철부분이 많다.

     ⑥ 가용접이 잘못되었다.

     ⑦ 루트(root) 간격이 일정하지 못하거나 잘못되어 있다.

 

  - 방지대책

     ① 적정 전류를 유지한다.

     ② 운봉속도 및 조작을 일정하게 한다.

     ③ 용접부의 과열을 피한다. (무리한 일층용접보다 다층용접으로 한다.)

     ④ 용접부를 청결하게 한다.

     ⑤ 가용접은 규정에 의하되 되도록 비드의 높이를 낮게 한다.

     ⑥ 모재의 루트갭(root gab)을 일정하게 한다.

 

 

 

 

전체적인 대책은

 

     ① 적정 용접의 선정

     ② 모재의 녹, 페인트, 먼지 등의 이물질을 제거

     ③ 전극 와이어의 충분한 건조

     ④ 정확한 토치의 겨냥각도 등이 용접결함을 최소화 할 수 있는 가장 중요한 요소들로 작업 전에
         충분히 검토하여 상기의 결함을 철저히 예방하여야 한다.