개념 한 쪽
아크용접의 피복제와 서브머지드 아크용 플럭스는 용접금속의 보호와 정련을 담당하는 핵심 구성요소라는 관점으로 이해한다. 피복제는 용융금속을 대기 중의 산소와 수소로부터 차단하고 아크를 안정화시키며 냉각속도를 조절하는 역할을 수행한다. 플럭스는 슬래그를 형성하여 불순물을 제거하고 용접금속의 청정도 및 인성에 영향을 미치는 화학적 성질을 갖는다고 이해한다.
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출제기준 단원 「용가제의 성분과 기능」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 피복제 역할 판별 | 1 | 피복제의 보호·아크 안정·급냉 지연 기능 중 잘못된 서술 가리기 |
| 적열취성 대책 요소 선택 | 1 | 적열취성 원인과 이를 고정하는 첨가원소를 연결하기 |
| 용접봉 규격과 피복계열 대응 | 1 | KS 규격 번호에서 철분 산화 티탄계에 해당하는 번호 고르기 |
아크용접의 피복제는 용접 중에 녹아 슬래그와 가스를 발생시켜 용접부를 대기 중의 산소 및 수소로부터 차단하는 보호막 역할을 한다는 점을 핵심으로 설명한다. 피복제는 또한 아크를 안정화하여 용접 조건을 일정하게 유지하고, 용접 후 급냉을 지연시켜 금속의 응고 과정을 조절하는 기능을 수행한다고 제시한다. 피복제의 역할을 오해하여 산소나 수소를 공급한다고 보는 설명은 틀린 주장임을 분명히 한다.
서브머지드 아크용 플럭스는 용융되어 슬래그를 형성하고 그 화학적 성질, 특히 염기도가 불순물 제거 효율과 용접금속의 청정도 및 인성에 직접적인 영향을 준다는 점을 설명한다. 염기도는 슬래그의 용해도와 점도를 결정하여 유황이나 인 등의 불순물 제거 능력을 좌우하므로 플럭스 성분의 화학적 특성이 금속학적 성질과 연결된다는 점을 이해한다. 플럭스의 물리적 특성인 소결도·입도·용융도는 공정의 안정성과 관련되고, 화학적 성질은 정련 반응의 효율과 직결된다는 구분을 제시한다.
용접재료의 성분 제어 관점에서 특정 원소의 첨가는 부정적 영향 유발 원소를 고정하거나 보완하는 목적을 가진다는 원리를 설명한다. 예컨대 적열취성의 주요 원인인 유황은 망간을 첨가하여 먼저 결합시키는 방식으로 고정함으로써 용접성을 개선한다는 실무적 관계를 제시한다. 또한 용접봉의 규격 번호는 피복계열과 용도, 인장강도 등을 표기하므로 숫자 체계와 피복 종류의 대응을 익혀야 한다는 점을 제시한다.
아크용접 문제에서 '피복제는 산소나 수소를 공급한다'라는 선지는 피복제의 보호 기능과 반대되는 설명이므로 오답 처리해야 한다는 예시를 제시한다. 플럭스의 염기도가 낮으면 불순물 제거가 불충분하여 용접금속의 청정도와 인성이 떨어질 수 있으므로 염기도의 영향으로 정답을 판단하는 사례를 제시한다. 탄소강의 적열취성 문제에서 유황을 고정하는 원소로 망간을 택하는 선택이 정답이 되는 사례를 제시한다. KS 규격 용접봉의 피복계열 대응 예로 '철분 산화 티탄계는 E4324'라는 대응을 활용하여 피복 계열을 판별하는 사례를 제시한다.
아크용접에서 피복제의 역할에 대하여 틀린 것은?
정답 ② · 문제는 아크용접에서 피복제의 역할 중 잘못된 설명을 고르는 것이다. 피복제는 용착금속을 외기 중 산소와 수소로부터 차단하여 산화나 기공을 방지하고 아크를 안정화시키며 냉각을 늦춰 급냉을 방지하는 기능을 하므로 보호하는 역할이 맞다.
피복제는 용착금속을 산소 및 수소로부터 보호하여 산화 및 기포 발생을 방지해야 하므로 공급은 오답이다.
탄소강에서 용접성을 나쁘게 하는 적열취성을 방지하기 위해 첨가하는 원소는?
정답 ④ · 문제는 탄소강의 용접성 저하 원인인 적열취성을 방지하기 위해 첨가하는 원소를 묻고 있다. 적열취성은 주로 유황(S)의 작용으로 발생하므로 이를 고정해 무해화하는 역할을 하는 망간(Mn)을 첨가하면 용접성이 개선된다.
용접성 저해 요소인 적열취성은 유황(S)에 의해 발생하며, 망간(Mn)이 이를 고정하여 방지한다.
KS 규격의 연강용 피복 아크 용접봉 중 철분 산화 티탄계는?
정답 ② · 문제는 KS 규격 연강용 피복 아크 용접봉 중 철분 산화 티탄계가 어느 등급인지 묻고 있다. KS용접봉 등급 표기에서 해당 계열 식별에 따라 E4324는 철분 산화 티탄계 피복을 가지는 제품으로 아랫방향 용접 등에 적합하다.
KS 규격 용접봉 E4324은 철분 산화 티탄계로, 아랫방향 용접에 적합한 전극이다.
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