개념 한 쪽
굽힘시험은 용접부의 연성(구부러지는 성질)을 평가하기 위해 시험편을 구부려 균열 발생 여부를 확인하는 시험법이다. 형틀 굽힘 시험은 표면·이면·측면 굽힘으로 분류되며, 용접부의 위치별 연성 상태를 점검하는 핵심 절차다. 굽힘시험과 충격시험, 인장시험 등은 각기 다른 물성 평가 목적을 갖는다는 점을 구별해야 한다.
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출제기준 단원 「굽힘시험」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 형틀 굽힘 시험의 포함 항목 판별 | 1 | 표면·이면·측면 중 형틀 굽힘에 해당하지 않는 항목을 고르는 능력 |
| 연성 평가용 시험 선택 | 1 | 용접부 연성 평가에 가장 적합한 시험법을 판단하는 능력 |
| 노치·파단 기술로 시험법 판별 | 1 | 노치와 파단 기술 설명을 보고 충격시험 여부를 가리는 능력 |
굽힘시험은 용접부에 굽힘 하중을 가해 재료가 파단되거나 균열이 생기는지를 관찰하여 연성을 판정하는 시험이다. 시편을 소정의 각도까지 구부린 후 표면에 균열이 없으면 연성이 양호하다고 본다.
형틀 굽힘 시험의 표준 분류는 표면 굽힘 시험, 이면 굽힘 시험, 측면 굽힘 시험의 세 가지로 정리된다. 이 세 가지는 용접부의 서로 다른 면에 굽힘 응력을 집중시켜 각 위치에서의 연성 및 결함 유무를 평가하는 방법이다.
굽힘시험은 연성 평가에 적합한 반면, 인장시험은 재료의 강도(인장강도)를 측정하고, 충격시험은 노치가 있는 시험편에 충격 하중을 가해 인성(충격 흡수 에너지)이나 취성 경향을 평가하는 시험이라는 점을 구별한다. 또한 인장·굽힘·충격 등은 모두 기계적 시험으로 분류되며, 관찰 위주의 파면 검사나 조직 관찰 등은 기계적 시험과 구분된다.
시험법의 분류를 묻는 문제는 '하중을 가해 수치화하는가'와 '관찰 위주인가'를 기준으로 구분하면 유리하다. 연성은 '굽힘'과, 인성은 '충격'과 연상하여 암기하면 혼동을 줄일 수 있다.
예 1: 용접부의 연성을 평가해야 하는 문제에서 '구부림으로 균열 발생 여부를 확인'하는 선택지가 있으면 굽힘시험을 선택한다. 이는 굽힘시험이 연성(소성 변형 능력) 평가에 직접적으로 사용되기 때문이다.
예 2: 시편에 V자 또는 U자 모양의 노치를 내고 해머로 내려쳐 파단시키는 기술적 설명이 주어지면 충격시험을 고르는 것이 옳다. 노치와 충격 하중은 충격시험의 핵심 키워드이기 때문이다.
용접부의 시험법에서 시험편에 V형 또는 U형 등의 노치(notch)를 만들고, 하중을 주어 파단시키는 시험방법은?
정답 ④ · 문항은 시험편에 V형 또는 U형 노치를 만들고 충격을 가해 파단시키는 시험법을 묻고 있다. 노치를 통한 충격파단으로 재료의 인성, 즉 충격 흡수 에너지를 평가하는 시험은 충격 시험(예: 샤르피, 아이조드 시험)이다.
노치를 만들어 충격 하중을 가해 파단시키는 시험은 충격 시험입니다.
형틀 굽힘 시험은 다음과 같은 시험 방법으로 용접부의 연성과 안전성을 조사하는 것인데, 형틀 굽힘 시험의 내용에 해당되지 않는 것은?
정답 ③ · 형틀 굽힘 시험은 용접부의 연성과 안전성을 평가하기 위해 수행하며, 크게 표면 굽힘, 이면 굽힘, 측면 굽힘 시험이 있습니다. 롤러 굽힘 시험은 일반적인 형틀 굽힘 시험의 분류에 속하지 않거나, 다른 형태의 굽힘 시험(예: 롤러를 이용한 굽힘)에 해당하여 보기에서 제외됩니다.
형틀 굽힘 시험에는 표면, 이면, 측면 굽힘이 포함되며 롤러 굽힘은 해당 분류에 속하지 않습니다.
용접부의 연성 결함을 조사하기 위하여 주로 사용되는 시험법은?
정답 ② · 용접부의 연성(Ductility)을 평가하기 위해서는 시험편이 파괴될 때까지 견딜 수 있는 소성 변형 능력을 측정해야 합니다. 주로 사용되는 시험법은 굽힘시험(Bend Test)으로, 용접부에 일정한 하중을 가해 구부리면서 표면에 균열이나 결함이 발생하는지 확인합니다.
용접부의 연성 평가에는 시험편의 소성 변형 능력을 측정하는 굽힘시험이 주로 사용된다.
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