이산화탄소가스아크용접기능사 용접 전·후처리 — 예열로 냉각을 늦추고 응력과 결함을 다루기

예열의 목적은 냉각 속도를 늦추는 데 모여 있다. 급랭을 막으면 열영향부의 경도가 낮아지고 연성과 인성이 높아져 균열과 변형이 줄어든다. 수축 변형을 증가시킨다거나 경화조직의 석출을 촉진한다는 설명은 목적과 반대다. 예열이 필요 없는 소재를 묻는 문제에서도 방향은 같다. 주물이나 내열합금처럼 균열이 잘 생기는 소재도 예열이 필요하다. 알루미늄이나 구리 합금은 열전도율이 커서 200~400℃의 높은 예열을 한다.

잔류응력이 미치는 영향도 익힌다. 인장 잔류응력은 피로강도에 나쁜 쪽으로 작용하고, 압축 잔류응력은 오히려 유리하다. 이 관계를 뒤집어 인장이 유리하다고 말하는 선지가 틀린 설명이 된다.

응력을 완화하는 방법에는 기계적인 것이 있다. 끝이 둥근 특수해머로 용접부 표면을 연속해서 때려 소성변형을 주면 인장응력이 완화되는데, 이것이 피닝법이다. 또 잔류응력이 있는 제품에 하중을 주어 용접부에 약간의 소성변형을 일으킨 뒤 하중을 제거하면 응력이 다시 분포되면서 줄어든다. 이것이 기계적 응력 완화법이다.

후처리에는 결함 보수도 든다. 결함별 보수 방법은 결함의 생김새에 맞춘다. 언더컷은 깎아낼 필요 없이 지름이 작은 용접봉으로 낮은 전류에서 덧살을 올려 홈을 메운다. 오버랩은 용접금속이 모재에 융착되지 않고 흘러넘친 결함이므로 넘친 부분을 깎아낸 뒤 재용접한다. 균열 대책은 응력 집중을 줄이는 방향이어야 하므로, 집중을 키우는 처방은 대책이 아니다. TIG 용접은 용제나 플럭스를 쓰지 않아 슬래그가 생기지 않으므로 슬래그 혼입은 TIG 용접부의 결함으로 보지 않는다.