개념 한 쪽
용접 과정에서는 국부 가열과 냉각으로 인한 수축·팽창이 발생하여 변형과 잔류응력이 생긴다. 이러한 성질상 결함은 변형 교정과 잔류응력 제거법을 통해 관리하며, 방법별 목적과 효과를 구분하여 적용해야 한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
출제기준 단원 「성질상 결함」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 용접 진행법 판별 | 1 | 용접 진행 방향 특성에 따라 전진법 등 용착법을 가리는 능력 |
| 응력 제거법 식별 | 1 | 국부 가열 후 수냉 등 특정 공정의 명칭을 구분하는 능력 |
| 잔류응력·교정 구분 | 1 | 응력 제거법과 변형 교정법을 구별하여 정답을 고르는 능력 |
용접 변형의 주된 원인은 용접열에 의한 가열과 냉각 과정에서 발생하는 용착금속부의 수축과 팽창이다. 국부적으로 열이 가해지고 식는 과정에서 불균일한 변형이 생기며, 이로 인해 용접부와 구조물이 휘거나 비틀리는 현상이 발생한다.
잔류응력은 용접 후 재료 내부에 남아 있는 응력으로, 노내 풀림이나 국부 풀림 같은 열처리법과 피닝과 같은 기계적 방법으로 제거하거나 완화할 수 있다. 응력제거 풀림은 잔류응력을 낮추어 연화(경도 감소)와 충격 저항성 향상 등의 효과를 유발하므로 용접부의 특성 변화를 고려하여 적용해야 한다.
변형을 직접적으로 교정하는 방법에는 롤러에 의한 기계적 교정, 점 수축법과 같은 국부 가열·수축 기법, 가열 후 해머링으로 펴는 방법 등이 있다. 반면 코킹은 변형 보정이나 표면 조정 목적의 작업으로 잔류응력 제거 방법과는 구별된다.
국부 가열 후 즉시 수냉하여 소성 변형을 유도함으로써 잔류응력을 감소시키는 방법은 저온응력 제거법으로 분류된다. 또한 해머로 연속 타격하여 용착금속 부위에 걸린 인장 방향의 응력을 줄이는 기계적 방법은 피닝법이라 부르며, 구면 끝 해머로 두드려 소성 변형을 일으켜 응력을 완화한다.
용접 순서나 조립 방식도 변형과 잔류응력 관리에 영향을 준다. 예컨대 리벳과 용접을 병용할 때는 용접의 큰 수축 변형을 먼저 완료하여 이후 리벳 조임으로 인한 틀어짐을 방지하는 것이 원칙이다.
- 문제 유형: 한쪽 끝에서 다른 쪽 끝으로 연속적으로 진행하는 용접법을 묻는 경우는 '전진법'을 선택한다. 전진법은 용접봉을 시작점에서 끝점까지 앞쪽 방향으로 연속 진행하는 방식이며, 짧은 이음이나 변형이 크게 문제되지 않을 때 적합하다는 특징을 기준으로 답을 고른다. - 문제 유형: 국부 가열 후 수냉하여 잔류응력을 제거하는 공정을 묻는 경우는 '저온응력 제거법'을 선택한다. 핵심 키워드는 '국부 가열 + 수냉 + 소성 변형 유도'이다.
용접부의 잔류응력 제거 방법에 해당되지 않는 것은?
정답 ④ · 잔류응력 제거 방법 중 해당되지 않는 것을 고르는 문제이다. 잔류응력 제거법으로는 노내 풀림이나 국부 풀림 같은 열처리법과 피닝 같은 기계적 방법이 사용되며, 코킹은 주로 변형 보정이나 표면 처리를 위한 작업으로 응력 제거법에 해당하지 않는다.
잔류응력 제거 방법은 열처리(노내/국부 풀림)와 기계적 방법(피닝)이며, 코킹은 변형 보정용이다.
용접선에 따라 응력을 제거할 목적으로서 압축응력 부분을 가스불꽃 가열한 직후에 수냉하여 그 부위를 소성 변형시켜 잔류 응력을 감소시키는 것은?
정답 ④ · 용접선을 따라 국부적으로 가열 후 수냉하여 소성 변형을 일으켜 잔류 응력을 감소시키는 방법은 저온응력 제거법(Low Temperature Stress Relief)입니다. 이는 전체를 고온으로 가열하는 방식이 아니라 국부적인 열처리를 통해 응력을 완화합니다.
국부 가열 후 수냉으로 소성 변형을 유도해 잔류 응력을 낮추는 방법은 저온응력 제거법이다.
한 끝에서 다른 쪽 끝을 향해 연속적으로 진행하는 방법으로서 용접이음이 짧은 경우나 변형, 잔류응력 등이 크게 문제되지 않을 때 이용되는 용착법은?
정답 ④ · 문항은 한 끝에서 다른 끝으로 연속적으로 진행하는 용접법으로서 단순 연속 진행이 가능한 상황에 적합한 방법이 무엇인지 묻고 있다. 한 방향으로 계속 용접을 진행하는 전진법은 진행이 연속적이고 공정이 단순하여 용접 이음이 짧고 변형·잔류응력이 크게 문제되지 않는 경우 적절하다.
한 끝에서 다른 쪽 끝으로 연속적으로 진행하는 용접법은 전진법으로, 변형이 큰 경우보다 짧은 이음에 적합하다.
용접산업기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.