개념 한 쪽
자분탐상시험에서 관찰되는 자분 지시는 실제 결함과 의사 지시 등으로 구분해야 판정의 정확성을 확보할 수 있다. 지시의 형태와 발생 원리를 이해하면 표면 결함과 표면 직하 결함을 구별하거나 재료 경계와 잔류자기에 의한 거짓 지시를 판별할 수 있다. 검사 절차와 관찰 조건을 준수하고 필요시 탈자나 타법으로 재검사하여 신뢰도를 높여야 한다.
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출제기준 단원 「자분 지시의 분류 및 해석,평가」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 관찰 조건과 기록 판단 | 1 | 자분 관찰 시 조명과 기록 방법에서 옳은 설명을 고르기 |
| 의사지시 원인 규명 | 1 | 경질과 연질 자성체 경계에서 발생하는 의사지시의 원인을 묻기 |
| 표면/표면직하 지시 구별 | 1 | 표면 결함과 표면 직하 결함의 자분지시 형태 차이를 판별하기 |
자분탐상시험 결과로 나타나는 지시는 실제 기계적 결함(defect)과 결함이 아닌 의사 지시(False Indication)로 구분한다. 실제 결함은 부품의 수명에 악영향을 주는 불연속으로 판단의 주요 대상이다. 의사 지시는 재료 특성이나 형상 변화 등 비결함성 원인으로 발생하므로 추가 확인이 필요하다.
지시의 형태는 결함의 위치와 깊이에 따라 달라진다. 표면에 개방된 결함은 자속 누설이 집중되어 예리하고 뚜렷한 자분지시를 보인다. 반면 표면 직하에 있는 결함은 누설 자속이 넓게 분산되어 지시가 희미하고 넓은 형태로 관찰된다. 따라서 지시의 선명도는 결함 깊이와 역상관 관계를 보이는 원리로 이해한다.
재료의 자성 특성 차이로 인한 투자율 불연속은 의사지시의 대표적 원인이다. 경질 자성체와 연질 자성체의 접촉부에서는 자속이 집중되어 자분이 집적될 수 있으므로, 이러한 경우에는 실제 결함 여부를 다른 방법으로 확인해야 한다. 또한 국부 잔류자기에 의해 발생한 무관련 지시는 탈자를 통해 제거한 후 재검사하여 진위를 판단해야 한다.
관찰과 기록 절차도 판정의 신뢰성에 큰 영향을 미친다. 자분은 시간이 지나면 흐려지므로 형성 직후 즉시 관찰해야 한다. 관찰 조명은 반사광을 피하고 정면 또는 적절한 입사각으로 비추어 자분 형상을 명확히 보게 해야 한다. 지시 기록은 사진이나 전사 등 객관적 방법이 스케치보다 정확하므로 가능하면 물리적 기록 방식을 우선 사용한다.
직류로 검사하여 지시가 나타났을 때 그 지시가 표면 결함인지 표면 아래 결함인지 판단하려면 직류 자장을 제거(탈자)한 뒤 교류로 재검사하는 방법을 사용한다. 직류는 자장이 깊게 침투하여 표면 직하 결함도 검출하므로, 교류 재검사에서 지시가 남아 있으면 표면 결함으로 판단하고, 사라지면 표면 아래 결함으로 판단한다.
용접부의 경계 부근에서 경질 자성체와 연질 자성체가 접촉하여 거짓 지시가 관찰될 경우 주된 원인은 투자율 차이로 인한 자속 집중으로 설명한다. 이 경우 자분이 모여 실제 결함처럼 보일 수 있으므로 침투시험이나 금속현미경 관찰 등 다른 확인 방법으로 진위를 가려야 한다.
자분탐상에서 관찰된 지시를 기록할 때는 사진 촬영이나 전사 방법으로 형상을 보존하는 것이 가장 정확하다. 손으로 그리는 스케치는 검사자의 주관성과 숙련도에 의존하므로 정확성이 가장 낮다. 검사 신뢰성을 높이려면 절차를 준수하고 숙련된 인력이 관찰과 판독을 수행해야 한다.
자분모양의 관찰에 대한 설명이다. 틀린 것은?
정답 ③ · 자분모양 관찰에 관한 설명 중 틀린 것을 고르는 문제이다. 자분 관찰 시 사용하는 광선은 관찰면에 대해 가능한 한 수직에 가까운 방향, 즉 정면에서 비추어야 하며, 정반사광이 있는 위치와 각도에서 비추면 눈부심으로 인해 미세한 지시모양을 놓치기 쉽다.
자분 관찰 시 광선은 관찰면 정면 또는 약간의 각도로 비추어야 하며, 반사광이 강한 위치나 각도는 오히려 시야를 방해한다.
경질의 자석과 연질의 자석을 용접한 후 자분탐상시험을 하였을 때 용접부위에서 의사모양의 지시가 나타났다면 이 의사지시의 주된 원인은?
정답 ③ · 경질 자석과 연질 자석 용접부에서 나타나는 의사지시의 주된 원인을 묻는 문제이다. 경질 자석과 연질 자석은 자화 특성이 달라 용접부 경계면에서 투자율이 급격히 변화한다.
경질과 연질 자석의 투자율 차이로 자속이 집중되어 자분탐상 시 의사지시가 발생한다.
자분탐상시험 결과로 나타날 수 있는 것으로 부품의 수명에 나쁜영향을 주는 불연속을 무엇이라 하는가?
정답 ① · 자분탐상 결과 지시 중 부품 수명에 악영향을 주는 불연속의 명칭을 묻는 문제이다. 비파괴검사에서 지시를 평가한 결과 기준을 초과하여 제품의 강도나 수명에 해로운 영향을 준다고 판정되는 실제 불연속을 결함(defect)이라 한다.
부품 수명을 저해하는 실제 결함을 결함(defect)이라 하며, 의사 지시는 가짜 신호다.
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