침투비파괴검사기능사 아크용접 — 용접결함과 관련 원리

아크용접 관련 결함들은 대부분 용접 공정 자체의 특성 때문에 발생한다. 텅스텐 혼입은 전극 물질이 녹아 들어간 것이며, 고온 균열은 용접 후 냉각 과정에서 응력으로 인해 생기는 것이고, 용입 부족은 용융부의 융합이 불충분한 상태로 생기는 결함이다. 이들 결함은 모두 용접 공정과 직접적으로 연관된 현상으로 분류한다.

콜드 셧(Cold shut)은 용접 결함과는 다른 기전으로 주조 공정에서 발생하는 결함이다. 용탕이 만났으나 서로 합쳐지지 못해 생기는 결함이므로 용접에서 발생하는 결함과 원인이 다르다. 결함의 원인을 판별할 때는 해당 결함이 어떤 제조 공정에서 주로 발생하는지를 기준으로 분류해야 한다.

침투탐상시험의 원리는 표면에 열려 있는 결함에 침투제가 들어가게 하고, 이를 현상제로 끌어올려 표시를 육안으로 확인하는 방식이다. 따라서 내부에만 존재하는 결함은 침투탐상으로 검출할 수 없으며, 표면 개방형 결함만 검출 대상이다. 단조품에서는 겹침과 같이 표면 결함이 흔히 나타나므로 침투탐상으로 탐지하기 적합하다.

형광 침투제는 자외선(흑색광)을 받으면 형광을 발하여 결함 지시를 가시화한다. 이 때문에 형광 탐상에서는 자외선등을 사용하여 침투제가 방출하는 형광을 관찰하게 된다. 유화제는 기름성인 침투제를 물과 섞이게 하여 물로 세척할 수 있도록 돕는 세척 보조제 역할을 한다. 현상제는 백색의 무기 분말이나 용액으로 결함 내 침투제를 흡출하여 지시를 확대하는 역할을 하며, 현상제 자체는 형광성을 가질 필요가 없다.

검사에 사용하는 대비시험편도 표준화되어 있다. A형 대비시험편은 알루미늄 합금 재질로 인위적인 균열을 만들어 장비와 절차의 성능을 검증하기 위해 사용한다. 검사 대상 재료의 특성에 따라 침투탐상 적용 가능 여부가 달라지므로, 다공성 재료나 침투액과 화학적으로 반응하기 쉬운 재료는 적용 대상에서 제외한다.