개념 한 쪽
침투비파괴검사기능사 용접시공 및 검사 — 용접결함과 비파괴검사법
용접시공과 검사는 결함의 종류와 발생 원인, 그리고 적합한 비파괴검사법을 매칭하는 능력을 요구한다는 점에서 핵심적이다. 결함은 발생 기전과 제조 공정에 따라 구분하며, 각 비파괴검사법은 표면 결함과 내부 결함에 대한 탐지 능력이 서로 다르다는 점을 이해해야 한다. 검사의 적용 시기는 제작이 완료된 이후 제품을 점검하는 사용 전 검사, 운용 중의 검사, 그리고 운용 개시 후 정기 검사로 구분하여 목적에 맞게 적용해야 한다.
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뜻
금속 재료의 균열에는 발생 기전에 따라 구분할 필요가 있다. 피로 균열은 반복되는 하중이나 응력의 누적으로 서서히 진전되는 반면, 연삭 균열·열처리 균열·열간 터짐 등은 급격한 온도 변화나 가공 중의 잔류 응력에 의해 갑자기 발생하는 결함 계열이다. 따라서 '피로=반복 하중'과 '나머지=열/응력에 의한 급성 파괴'라는 구분이 유용하다.
주조품과 압연품, 단조품은 공정 특성에 따라 나타나는 결함 유형이 다르다. 주강품(주조품)에서는 균열·블로우홀(기공)·수축공 같은 주조 특유의 결함이 발생하며, 압연공정에서는 라미네이션과 같은 층간 박리 결함이 생길 수 있다. 단조품은 가공 과정에서 금속이 겹쳐 발생하는 겹침과 같은 표면 개방형 결함이 대표적이다.
비파괴검사법은 결함의 위치와 성격에 따라 적합성이 달라진다. 침투탐상과 자분탐상은 주로 표면 또는 표면 근처의 개방 결함 탐지에 적합하다. 자분탐상은 자성을 띠는 재료에만 적용 가능하므로 비자성 재료에는 사용할 수 없다. 내부 깊은 결함이나 두꺼운 부재의 내부 결함은 초음파탐상이나 방사선투과시험이 더 적합하다.
검사의 적용 시기는 제작 완료 후에 실시하는 사용 전 검사, 사용 중 검사, 사용 개시 후의 정기 검사로 구분된다. 사용 전 검사는 제작이 완료된 제품이 규격·사양에 적합한지를 확인하기 위해 실시하는 검사라는 점을 구별한다.
예제
두꺼운 강철판(두께가 매우 큰 재료)의 내부균열을 검출하려면 내부로 침투해 반사파를 분석할 수 있는 초음파탐상검사를 선택해야 한다는 원리가 적용된다. 표면 개방 결함을 찾는 경우에는 침투탐상이나 자분탐상을 선택해야 하며, 검사 대상이 비자성 재료일 때는 자분탐상이 적용 불가능하므로 침투탐상을 선택해야 한다는 사례를 통해 검사법 매칭 원리를 확인한다.
자주 묻는 물음
- 피로 균열과 다른 균열의 차이는 무엇인가?
- 피로 균열은 반복되는 하중이나 응력에 의해 서서히 진전되는 반면, 연삭 균열·열처리 균열·열간 터짐 등은 급격한 온도 변화나 잔류 응력으로 인해 갑자기 발생하는 점에서 차이가 있다.
- 단조품에서 침투탐상으로 탐지할 수 있는 대표적 결함은 무엇인가?
- 단조품에서는 가공 중 금속이 겹쳐서 생기는 '겹침'과 같은 표면 개방 결함을 침투탐상으로 탐지할 수 있다.
- 자분탐상시험은 어떤 재료에만 적용할 수 있나?
- 자분탐상시험은 자성을 띠는 자성체에만 적용 가능하므로 알루미늄·구리와 같은 비자성 재료에는 적용할 수 없다.
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