가스텅스텐아크용접기능사 용접 시공 계획 — 준비·예열·변형 대책의 순서와 방향

용접 이음 준비는 본 용접 전에 모재를 손질하고 맞춰 놓는 과정이다. 판 끝을 V자·X자 등으로 깎는 홈 가공, 가공한 부재를 정해진 치수와 각도로 맞추는 조립, 조립 상태가 흐트러지지 않게 임시로 붙이는 가용접이 여기에 든다. 변형 교정은 용접이 끝난 뒤 열로 휘어진 부재를 바로잡는 후속 공정이므로 준비 단계에 들지 않는다.

예열은 용접 전에 모재를 미리 데우는 작업이다. 냉각이 느려지면 용접 중 스며든 수소가 빠져나가기 쉬워 저온균열을 막고, 급냉으로 열영향부가 딱딱하게 굳는 경화를 방지하며, 온도 분포가 완만해져 열응력과 변형, 잔류응력이 줄어든다. 기계적 성질도 좋아진다. 반대로 '경화를 증가시킨다'거나 '경도를 높인다'는 서술은 예열의 목적과 정반대다.

용착금속의 응고를 지연시켜 급랭을 막는 이유도 같은 방향에 있다. 급랭에 의한 균열을 막고, 급랭으로 단단하지만 잘 깨지는 경화 현상을 줄이며, 기공이나 슬래그 혼입 같은 결함을 예방한다. 전기 용접에 쓰이는 전력은 용접 조건에 따라 정해지는 것이므로 응고를 늦춘다고 줄어들지 않는다.

변형과 잔류응력을 줄이는 방법은 시점별로 나뉜다. 용접 전에는 지그로 고정하는 억제법과 미리 반대 방향으로 휘어 놓는 역변형법을 쓰고, 용접 중에는 대칭법·후진(후퇴)법·스킵법과 도열법으로 열을 분산시킨다. 피닝법은 해머로 용접부를 두드려 소성변형을 주는 기계적 방법이다. '전진법'은 이 목록에 없다. 용접 후 잔류응력을 풀 때는 풀림(어닐링) 열처리를 쓰며, 담금질은 급랭이라 변형과 응력을 오히려 키운다.

모재 자체의 결함도 계획에 넣어 둔다. 라미네이션은 강괴를 만들 때 생긴 기포나 편석이 압연되면서 판 두께 방향과 평행하게 층상으로 펴진 결함이다. 설퍼 밴드처럼 층상으로 편재해 강재 내부에 노치를 형성하는 모재 재질결함이며, 라미네이션 균열로 나타나기도 한다. 루트균열이나 크레이터균열처럼 용접부에서 생기는 균열과 구분한다.