용접결함의 종류와 원인, 대책

용접결함의 종류와 원인, 대책

 

1. Slag Inclusions (슬래그혼입)


 Slag가 완전히 부상하지 못하고 용착금속속에 섞혀있는 상태로서

용접부를 취약하게 하며, Creak을 일으키는 주원인이 된다.

 

 

* 발생원인 *

a. 전층의 슬래그제거가 불완전하다

b. 용접개선및 전극 와이어의 각도가 부적당하다

c. 소전류, 저속도로 용착량이 너무 많다. - 슬래그가 부상할 시간이 없다

d. 모재가 아래로 경사져 슬래그가 선행한다.

e. 전진법이 후퇴법 보다 슬래그 선행의 가능성이 높다.

 

* 방지대책 *

a. 전층의 슬래그를 브러시 및 그라인더로 완전히제거 한다.

b. 적당한 용접각도를 유지한다.

c. 적당한 용접조건을 설정한다.

d. 모재의 경사정도에 따라 적당한 운봉(Weaving)을 한다.

 

2. Porosity (기공 : Blow hole)


 

용접부에 작은 구멍이 산재되어 있는 형태로서 가장 취약적인 상황으로

용접부를 완전 제거한후 재용접하여야 한다.

 

 

* 발생원인 *

a. Gas의 유량이 부족하거나 Gas에 불순물이 혼입되어 있다

b. Nozzle에 Spatter가 많이 부착되어 Gas의 흐름을 방해한다.

c. Wire가 흡습되었거나 오염되어 있다.

d. 강풍 (2m/sec)으로 Shielding효과가 충분하지 못하다.

e. Arc의 길이가 너무길다

f. 용접부의 급냉 (Gas가 부상하기전에 냉각되어 기공형성)

g. 모재에 습기, 녹, Paint, 기름등 오염물질이 있다.

h. 가용접 불량 및 용접봉 선정이 잘못되어 있다.

 

* 방지대책 *

a. 적당한 용접조건을 설정한다.

b. Nozzle을 수시로 check하여 spatter를 제거한다.

c. 모재 및 Wire에 부착된 불순물을 사전 점검하여 제거한다.

d. 전극 Wire는 완전히 건조한후 사용한다.

e. 바람이 2m/sec 이상이면 방풍벽을 설치한후 사용한다.

f. 가용접은 기량이 뛰어난 사람이 행하되 후처리를 정확히 한다.

g. 용접봉 선정을 정확히 한다.

 

 

 

3. Under Cut (언더컷)

 

용접의 변끝을 따라 모재가 파여지고 용착금속이 채워지지 않고 홈으로 남아있는 부분

 

 

* 발생원인 *

a. 용접전류 및 전압이 지나치게 높다

b. 전극 wire의 송급속도보다 용접속도가 빠르다.

c. 전극 wire의 송급이 불규칙하다.

d. 용접속도가 지나치게 빠르다.

e. Tourch각도 및 운봉조작이 부적당하다.

 

* 방지대책 *

a. 적당한 용접조건을 선정한다.

b. 용융금속이 충분히 용착될수 있도록 용접속도를 선정한다.

c. 전극 wire의 송급속도가 일정하도록 wire feeding 장치 및 tourch내부를 수시점검한다.

d. Tourch 각도 및 운봉조작을 규정대로 한다.

 

 

4. Incomplete Fusion (용입불량)

 

모재의 어느 한부분이 완전히 용착되지 못하고 남았는 현상

 

* 발생원인 *

a. 용접속도가 빠르다

b. 용접전류가 너무 낮다

c. Tourch의 겨냥각도가 나쁘다

d. 다층용접의 겨우 전층의 Bead가 매우 불량하다.

e. Arc 의 길이가 너무 길다

 

* 방지대책 *

a. 적당한 용접조건을 선정한다.

b. Tourch의 겨냥위치와 운봉속도를 조절하여 Slag가 선행하지 않도록 한다.

c. 전층 Bead의 괴형상을 제거한다.

d. Root 간격및 표면의 칫수를 조절한다.

 

 

5. Over lap (오버랩)

 

용착금속이 변끝에서 모재에 융합되지 않고 겹친부분

 

* 발생원인 *

a. 용접속도가 너무느리다

b. 용접전류가 너무 낮다.

c. 토치의 겨냥위치가 부적당하다 (특히 H Fil의 경우)

 

* 방지대책 *

a. 적당한 용접조건을 선정한다.

b. Tourch의 겨냥위치와 운봉속도를 조절한다.

 

6. Spatter (스펠트)

 

용융금속중의 일부입자가 모재로 이행하면서 용접부를 이탈해 용착되는 용융방울로서 사용되는 Sheilding Gas의 종류에 따라 발생정도가 달라진다.

다음은 순수한 Co2 Gas르 사용하였을때의 과도한 Spatter발생 원인 및 대책을 열거한다.

 

* 발생원인 *

a. 용접절류 및 전압이 너무 높다.

b. Arc 의 길이가 너무 길다 (사용전류대비)

c. 전극 Wire에 습기가 함유되어있다.

d. 모재에 녹, 페인트등 이물질이 많다.

e. 토치의 진행각도가 부적당하다.

 

 

* 방지대책 *

a. 적당한 용접조건을 선정한다.

b. 전극 Wire는 충분히 건조한후 사용한다.

c. 모재의 표면상태를 Check하고, 불순물을 철저히 제거한다.

d. 적당한 토치각도를 유지하면서 작업한다.

 

 

7. Cracking (크랙킹)

용착금속이 냉각후 실모양의 균열이 형성되어 있는 상태로서 열간 및 냉간균열이 있다.

 

 

* 발생원인 *

a. 작업자의 기량이 부족하거나. 용접절차가 잘못 되었다.

b. 모재에 합금원소가 함유되어있다.

c. 이음부의 구속이 많다

d. 급냉에 의한 열영향부의 경화

e. 크레이트 처리가 불완전하다.(Arc 를 급히 끊으면 나타나는 현상)

f. 전극 Wire가 잘못 선정되었거나 심하게 흡습되어있다.

g. 다층용접의 경우 초층 Bead가 너무 작다

 

* 방지대책 *

a. 예열및 후열처리를 한다.

b. 모재의 원소를 충분히 Check 한후, 적당한 전극 Wire를 선정한다.

c. 크레이트를 충분히 메운후 천천히 Arc한다.

d. 용접순서를 재검토하여 결점사항을 수정한다.

e. 충분한 교육및 연습을 통해 작업자의 기량을 향상시킨다.

f. 초층 Bead를 되도록 크게한다.

 

 

8. Pit (피트)

 

Blow hole이나 용융금속이 튀는 현상이 발생한 결과 용접부의 바깥면에서 나타나는 작고 오목한 구멍

 

 

* 발생원인 *

a. 모재에 탄소, 망간등 합금원소가 많다

b. 이음부에 유지, 페인트, 녹 등이 부착되어 있거나 전극 Wire가 흡습되어있다.

 

 

* 방지대책 *

a. 염기도가 높은 전극 Wire를 선택한다.

b. 이음매부를 청결히 하고 적당한 예열을 한다.

c. 전극 Wire를 충분히 건조시킨다.

 

 

9. Bead의 외관 불량

 

 

* 발생원인 *

a. 용접전류가 높거나 너무 낮다

b. Tourch의 운봉조작이 잘못되었다

c. 용접속도가 너무 늦어 용접부가 심하게 과열되었다

d. 모재에 이물질이 많다

e. 모재의 표면에 요철부가 많다

f. 가용접이 잘못되었다

g. Root 간격이 일정하지 못하거나 잘못되어있다.

 

 

* 방지대책 *

a. 적정전류를 유지한다.

b. 운봉속도 및 조작을 일정하게 한다.

c. 용접부의 과열을 피한다. (무리한 일층용접보다는 다층용접으로 한다)

d. 용접부를 청결하게 한다.

e. 가용접은 구정에 희하되 되도록 Bead 높이를 낮게한다.

f. 모재의 Root Gab을 일정하게 한다.

 

이상의 결과에서

 

*1. 적정 용접조건의 선정

*2. 모재의 녹, 페인트, 먼지등의 이물질 제거

*3. 전극 Wire의 충분한 건조

*4. 정확한 Tourch의 겨냥각도 등이 용접결함을 최소화 할수있는 가장 중요한 요소들로 작업에 임하기전에 충분히 검토하여

상기의 결함을 철저히 예방 하여야 한다.


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