용접 결함의 종류, 발생원인 및 대책 - 1

 

1. 용접 결함의 개요

1) 개요

설계된 용접 구조물에 대한 안정성 및 사용 목적을 손상시킬 수 있는 특정한 형태 혹은 관련 기술기준(Code)에 근거하여

판정의 기준을 초과하는 불연속 지시를 뜻한다.

 

2) 발생원인

• 짧은 시간에 가해지는 용접열과 냉각에 의한 모재의 야금학적인 화학 반응
• 용접 입열에 의한 팽창 및 수축에 의한 물리적 변화
• 용접 재료 및 시공법의 부적합 및 용접사의 기량 부족 등 복합적인 영향에 의해 발생

3) 용접 결함의 종류

(1) 검사 시 판정 기준에 따른 용접결함 종류

   (a). 선형 불연속 지시

• 폭에 비해 길이가 3배 이상인 것
• 작용하는 응력이 수직으로 작용하며, 매우 쉽게 파손되고, 일단 파손되면 계속 성장하여 구조물의 파괴로 연결된다.

   (b). 비선형 지시 : 폭에 비해길이가 3배 이하인 것

   (c). 성질상 결함

• 기계적 강도 저하 : 인성, 연성, 강도 및 피로강도 저하 등
• 화학적 성질 불량 : 조직변화, 성분변화, 부식 등

(2) 발생 형태에 따른 용접결함 종류

   (a). 치수상 결함

         (ㄱ). 원인

        · 국부적인 온도 구배에 의한 열 변형

        · 잔류 응력에 의해 발생하는 결함

        · 용접사의 기량부족 및 도면 이해부족에 따라 발생하는 결함

 

         (ㄴ). 종류

        · 모재의 변형

        · 비드 폭, 목두께 등의 부족에 따른 용접부 크기의 부적합

        · 용접부 형상의 부적합

 

   (b). 구조상 결함

         (ㄱ). 원인 : 용접 불량에 의해 발생하는 결함으로, 균열 결함 및 균열을 유발하는 결함이 이에 속한다.

         (ㄴ). 종류 : 기공, 은점, 피트, 슬래그 섞임, 융합 및 용입불량, 언터컷, 오버랩, 용접 균열, 표면 결함 등

 

   (c). 성질상 결함

         (ㄱ). 원인 : 요구되는 기계적, 물리적, 화학적 성질에 도달하지 못하는 용접에 의한 결함.

                * 부적절한 용접법을 선택함으로써 결정되는 결함이다. 

         (ㄴ). 종류 : 인장강도, 항복강도, 연성/경도, 피로강도 부족, 충격에 의한 파괴, 화학 성분의 부적당, 내식성 불량 등

 

4) 영향

• 모재의 변형과 수축, 잔류 응력의 발생 및 응력 집중, 용접부 내의 화학 성분과 조직의 변화, HAZ 취화, 인성 저하 등
• 용접 재료 및 시공법의 부적합 및 용접사의 기량 부족 등 복합적인 영향

 

5) 대책

야금학적 변화, 물리적 변화 및 용접 조건 등 여러가지 복합적인 원인이 의해 발생하므로, 이를 방지하기 위해 사전에 원인을 분석하고, 철저한 용접 관리가 시행되어야 한다.