가스용접 및 피복아크용접에서 사용하는 피복제, 용제, 용접봉은 각기 다른 목적과 기능을 가진다. 피복제는 가스 차폐·아크 안정화·탈산·슬래그 형성이 핵심 역할이며, 용제는 산화물 제거와 정화를 담당한다. 용접봉 선택은 모재와의 상용성, 아크 안정성, 작업성, 용착금속의 기계적 성질을 기준으로 판단해야 한다.
출제기준 단원 「가스용접 설비 및 기구」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
묻는 꼴
문제 수
무엇을 묻나
피복제 성분 기능 판별
1
피복제 성분별 주된 역할을 구별하는 능력 평가
용접봉·용제의 선택 기준 구분
1
모재와의 상용성 및 용제의 역할을 판별하는 능력 평가
용접봉 선택 시 고려사항 판별
1
아크 안정성·작업성·기계적 성질 중 핵심 요소 식별
뜻
피복아크용접에서 피복제는 여러 구성 성분을 통해 다양한 역할을 수행한다. 특히 가스발생제는 용융 금속을 공기 중의 산소와 질소로부터 보호하는 차폐 기능이 주된 목적이다. 따라서 가스발생제가 냉각 속도를 주된 방식으로 조절한다는 설명은 피복제의 본질적 기능과 일치하지 않는다.
피복제의 다른 구성 요소로는 아크안정제, 합금첨가제, 고착제 등이 있다. 아크안정제는 아크를 쉽게 발생시키고 안정적으로 유지하게 하며, 합금첨가제는 용착금속에 필요한 성분을 보충하여 기계적 성질을 확보한다. 고착제는 피복제가 심선에 잘 부착되도록 도와 작업성을 향상시킨다.
가스용접에서 용제와 용접봉의 역할을 명확히 구분해야 한다. 용접봉은 모재와 동종 재질을 사용하는 것이 원칙이며, 용제는 용융 금속 표면의 산화물을 제거하고 용접 품질을 보장하는 역할을 한다. 연강의 경우 용제가 적거나 불필요할 수 있으나 비철금속은 적절한 용제가 반드시 필요하다.
피복 아크용접봉을 선택할 때는 아크 안정성, 작업성(예: 스패터 발생), 그리고 용착금속의 기계적 성질(예: 내균열성)을 우선 고려한다. 슬래그의 양 자체는 피복의 부수적 특성에 해당하므로 선택 기준으로서의 중요도는 낮다. 따라서 슬래그 양을 주요한 선택 기준으로 삼는 설명은 실제 선택 기준과 거리가 있다.
가스용접 장비 자체와 관련된 이상 현상 명칭도 숙지해야 한다. 예컨대 팁이 막혀서 가스가 혼합실로 역류하고 불꽃이 혼합실에서 연소하여 토치가 과열되는 현상은 인화로 지칭한다. 이런 명칭 문제는 장비 이상 징후를 빠르게 파악하는 데 도움이 된다.
예제
문제 유형: 피복제 성분의 기능을 묻는 문항이 출제될 때는 각 성분의 '주된 목적'을 기준으로 선지를 판단한다. 예를 들어 가스발생제는 보호·차폐가 주임을 확인하고, 냉각 속도 조절을 주된 기능으로 제시한 선지는 오답으로 처리한다.
선지 소거법 예시: 용접봉 선택 문제에서 '모재와 동종 재질 사용'과 '용제의 산화물 제거 기능'을 기준으로 참거짓을 판별한다. 모재와 관련 없는 화학적 현상(예: 탄화에 대한 서술)이 용접봉 선택 기준으로 제시되면 오답으로 본다.
작업성 관련 판단 예시: 피복 아크용접봉의 선택 시 스패터 발생 및 아크 안정성, 내균열성은 핵심 고려사항이므로 이들에 부합하는 선지는 정답 후보로 유지하고, 슬래그의 양 자체를 근거로 한 선지는 우선 제외한다.
대표 기출 3문항
피복아크용접에서 사용되는 피복제의 성분을 작용면에서 분류한 것이다. 그 설명으로 틀린 것은?
가스발생제 : 가스를 발생시켜 냉각속도를 빠르게 한다.
아크안정제 : 아크발생은 쉽게 하고, 아크를 안정시킨다.
합금첨가제 : 용강 중에 합금원소를 첨가하여 그 화학성분을 조성한다.
고착제 : 피복제를 단단하게 심선에 고착시킨다.
정답과 해설 보기
정답 ① · 문항은 피복아크용접 피복제 성분의 작용 면에서 틀린 설명을 찾는 것이다. 가스발생제의 주된 역할은 용융풀을 대기 중 산소와 질소로부터 차단하는 차폐 기능이며 냉각속도를 빠르게 하는 것은 주된 목적이 아니므로 해당 설명은 잘못되었다.
가스발생제의 주된 역할은 용융 금속을 대기 중 산소와 질소로부터 보호하는 차폐이며, 냉각 속도 조절은 주된 기능이 아니다.
가스 용접봉 및 용제에 관한 각각의 설명으로 틀린 것은?
용제는 건조한 분말, 페이스트 또는 용접봉 표면에 피복한 것도 있다.
용제의 융점은 모재의 융점보다 낮은 것이 좋다.
연강의 가스 용접에는 용제를 필요로 하지 않는다.
가스용접은 탄화 불꽃이 되기 쉬운데다 공기 중의 탄소를 흡수하여 용융 금속이 탄화되는 경우가 많다.
정답과 해설 보기
정답 ④ · 용접봉(용가재)에 관한 설명에서 4번 선지는 '탄화 불꽃'과 '공기 중의 탄소 흡수'라는 잘못된 내용을 나열하고 있습니다. 가스용접에서 연강은 용제가 불필요하며(3번 참조), 4번은 산화에 대한 설명이나 불꽃의 종류에 대한 설명으로 용접봉의 설명과는 거리가 멀고 내용상 부정확합니다.
가스 용접 시 용접봉은 모재와 동종 재질을 사용해야 하며, 4번의 탄화 설명은 용접봉 선택 기준과 무관한 오답이다.
피복 아크 용접봉의 선택 시 고려해야 할 사항으로 거리가 먼 것은?
아크의 안정성
용접봉의 내균열성
스패터링
용착금속 내의 슬래그의 양
정답과 해설 보기
정답 ④ · 용접봉 선택 시 아크 안정성, 작업성(스패터), 기계적 성질(내균열성 등)은 매우 중요한 고려 사항입니다. 그러나 용착금속 내의 슬래그 양 자체는 선택의 주된 기준이 되지 않으며, 슬래그의 '제거성'이나 '피복의 종류(루틸, 저수소 등)'가 중요합니다.
피복 아크 용접봉 선택 시 아크 안정성, 작업성(스패터), 기계적 성질(내균열성)은 핵심 고려 사항이며 슬래그 양 자체는 주요 기준이 아니다.