개념 한 쪽
용접부의 균열은 주요 원소와 온도 조건, 용접재 보관 상태 등으로 발생 원인이 달라진다. 습기나 수소 유입은 냉간·수소 균열을 유발하고, 특정 불순물은 고온에서의 취성 문제를 일으킨다. 용접 열영향부는 가열 온도에 따라 조직이 달라져 인성과 균열 민감도에 영향을 준다.
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출제기준 단원 「저온균열의 발생원인과 방지」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 용접봉 습기와 결함 연관 | 1 | 습한 용접봉이 수소 유입으로 기공·균열을 유발함을 묻는다 |
| 균열 발생 위치 판단 | 1 | 루트 근방에서 시작하여 비드 내로 진행되는 균열을 식별하게 한다 |
| 저온에 따른 충격성 변화 | 1 | 온도 하강이 충격치 감소로 이어지는 현상을 묻는다 |
피복 아크 용접봉의 피복에 함유된 수분은 아크 고열로 분해되어 수소를 발생시킨다. 이 수소가 용융금속에 용해되면 냉각 중에 빠져나가지 못해 기공이나 수소 균열을 일으키므로 용접봉은 건조 보관이 필요하다고 설명한다.
용접 이음의 시작부나 루트 근방에서 발생하여 비드 속으로 진행되는 균열은 루트 균열로 명명한다. 균열의 발생 위치에 따라 토 균열, 크레이터 균열, 세로 균열 등으로 구분하므로 위치 단서가 핵심 정보임을 강조한다.
강재는 온도에 따라 충격 흡수 능력이 달라지며, '삼온' 이하로 내려가면 충격치가 급감하여 저온취성이 발생한다고 정리한다. 이는 낮은 온도에서 강이 깨지기 쉬워지는 성질을 의미하므로 추운 환경에서의 용접 취급에 주의해야 한다고 정리한다.
황(S)은 강 내부에서 저융점의 황화물을 형성하여 고온 상태에서 액상 피막을 만들고, 이로 인해 적열취성 또는 열간 균열이 발생하기 쉬우므로 황 함량 관리는 균열 예방에 중요하다고 설명한다.
열영향부(HAZ)는 가열 온도 범위에 따라 여러 영역으로 나뉘며, 900~1100℃ 정도의 가열 범위에서는 재결정이 일어나 결정입자가 미세해져 인성이 양호한 '세립역'이 형성된다고 정리한다. 이처럼 온도-조직 관계는 균열 민감도 판단에 활용한다고 정리한다.
피복 아크 용접봉이 습기를 머금은 상태에서 용접하면 아크의 고열로 수분이 분해되어 수소가 발생한다. 이 수소는 용융금속에 녹아들어 냉각 중에 기공이나 수소 균열을 일으키므로 '용접봉 보관은 건조'를 통해 수소 균열을 줄여야 한다는 결론을 얻는다.
강의 충격치가 삼온 이하로 떨어질 때 취성이 증가하는 경우는 추운 환경에서의 파손 위험을 설명하는 대표 사례이다. 문제에서 '낮은 온도+충격치 감소'라는 조건이 보이면 저온취성을 연상하여 정답을 선택한다고 정리한다.
피복 아크 용접봉에 습기가 많을 때 나타나는 것은?
정답 ② · 문제는 피복 아크 용접봉에 습기가 많을 때 나타나는 현상을 묻고 있다. 습기는 피복 내 수분이 분해되어 수소를 발생시키고 이 수소가 용융금속에 흡수되면 기공이나 수소 균열을 유발하므로 용접부에 기공이나 균열이 생기기 쉬운 결과를 낳는다.
피복 아크 용접봉의 습기는 수소가 용융금속에 용해되어 기공과 수소 균열을 유발한다.
맞대기 용접 이음의 가접 또는 첫층에서 루트 근방의 열영향부에서 발생하여 점차 비드속으로 들어가는 균열은?
정답 ② · 문항은 맞대기 용접 이음에서 가접 또는 첫층의 루트 근방에서 발생해 비드 내부로 진행되는 균열의 명칭을 묻고 있다. 용접 시작부나 루트 근방에서 생겨 내부로 진전되는 균열은 루트 균열로 정의된다.
용접 이음의 시작부나 가접 부위에서 루트(근처)에서 발생하여 비드 속으로 이어지는 균열을 루트 균열이라고 합니다.
강의 기계적 성질 중에서 온도가 삼온보다 낮아지면 충격치가 감소되는 현상은?
정답 ① · 문제는 온도가 삼온(연성-취성 전이온도)보다 낮아질 때 충격값이 감소하는 현상의 명칭을 묻고 있다. 연성-취성 전이 온도 이하에서는 충격 인성(흡수에너지)이 급격히 떨어져 취성파괴가 쉽게 발생하므로 이를 저온취성이라 한다.
온도가 삼온 이하로 낮아지면 충격 흡수 능력이 급격히 떨어지는 현상을 저온취성이라 한다.
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