November 5, 2025
불량 용접: 감지, 예방 및 수리 방법?
용접은 마천루와 교량에서 파이프라인 및 정밀 기계에 이르기까지 모든 것을 연결하는 현대 건설 및 제조의 중추입니다. 용접부의 무결성은 매우 중요하며, 결함이 있는 용접은 구조적 안전을 손상시키고, 재료 파손으로 이어지며, 엄청난 재정적 또는 인적 피해를 초래할 수 있습니다. 불량 용접(형태, 원인, 감지 및 수정)에 대한 이해는 제작 또는 검사에 관련된 모든 전문가에게 필수적입니다. "불량 용접"은 기술적으로 용접 결함 또는 불연속성이라고 하며, AWS 또는 ISO와 같은 확립된 코드 및 표준을 위반하는 결함입니다.
불량 용접 감지에는 가장 간단한 육안 검사부터 고급 비파괴 검사(NDT)까지 다양한 기술이 포함됩니다. 선택한 방법은 구성 요소의 중요도와 감지하려는 결함의 특성에 따라 다릅니다.
첫 번째이자 가장 중요한 단계는 철저한 육안 검사입니다. 많은 일반적인 결함은 표면을 파고 들어가 육안으로 볼 수 있으며, 종종 돋보기, 손전등 및 용접 게이지의 도움을 받습니다.
표면 결함: 다음을 찾으십시오. 균열, 이는 가장 심각한 결함이며 종방향, 횡방향 또는 크레이터 기반일 수 있습니다. 언더컷을 찾으십시오. 이는 용접 발가락에 인접한 모재에 녹아 들어간 홈으로, 모재의 유효 두께를 줄입니다. 오버랩은 용접 금속이 모재에 융합되지 않고 발가락 위로 흘러넘치는 상태입니다. 기공은 표면에 작은 구멍이나 가스 주머니로 나타납니다. 스패터(작은 금속 방울)는 일반적으로 미용적이지만 부적절한 매개변수를 나타낼 수 있습니다. 과도한 보강 또는 불규칙한 비드 프로파일은 기술 또는 열 제어가 불량함을 시사합니다.
결함이 내부적이거나 더 미묘한 경우, 부품을 손상시키지 않고 구조적 무결성을 확인하기 위해 NDT 방법이 사용됩니다.
침투 검사(PT) 또는 염료 침투 검사(DPI): 표면을 파고 들어가는 균열 및 기공을 감지하는 데 사용됩니다. 액체 염료를 바르고 결함에 스며들게 한 다음 개발제를 사용하여 염료를 빼내 결함을 보이게 합니다.
자분 탐상 검사(MT) 또는 자분 탐상 검사(MPI): 표면 및 약간의 표면 아래 불연속성을 감지하기 위해 강철과 같은 강자성 재료에 사용됩니다. 자기장이 가해지고 철 입자가 영역에 뿌려집니다. 결함은 입자를 끌어당기는 자속 누설을 유발하여 결함을 나타냅니다.
초음파 검사(UT): 이 기술은 고주파 음파를 사용하여 용접부를 관통합니다. 소리는 내부 결함(예: 융합 불량, 불완전 관통, 또는 내부 슬래그 개재물)에서 반사되어 기술자가 결함을 찾고 크기를 측정할 수 있습니다.
방사선 투과 검사(RT) 또는 X선/감마선: 이 방법은 용접부의 내부 구조의 이미지를 생성합니다(방사선 사진). 기공, 내부 개재물 및 공극과 같은 체적 결함을 감지하는 데 탁월하지만 균열과 같은 좁고 평면적인 결함에는 덜 효과적입니다.
예방은 항상 수리보다 비용 효율적이고 안전합니다. 거의 모든 용접 결함은 세 가지 주요 범주에서 비롯됩니다. 부적절한 접합 준비, 잘못된 용접 매개변수 또는 부적절한 작업자 기술입니다.
청결은 중요합니다: 모재는 녹, 스케일, 습기, 오일, 페인트 및 먼지를 제거하기 위해 세심하게 청소해야 합니다. 오염 물질은 불순물과 가스를 용접 풀에 도입하여 기공 및 개재물을 유발합니다.
접합 설계 및 조립: 접합 형상(모따기 각도, 루트 면, 루트 간격)이 승인된 용접 절차 사양(WPS)과 정확하고 일치하는지 확인합니다. 적절한 정렬 및 클램핑은 왜곡 위험을 최소화하고 아크가 접합부의 루트에 도달하여 완전 관통을 달성할 수 있도록 합니다.
소모품의 보관 및 취급: 전극, 플럭스 및 필러 와이어는 건조하고 제어된 환경에 보관해야 합니다. 습기 오염은 수소 유발 균열 및 기공의 주요 원인입니다.
열 입력 및 이동 속도: 불충분한 열 입력과 너무 빠른 이동 속도는 불완전 융합 및 불완전 관통으로 이어집니다. 반대로 과도한 열과 느린 이동은 언더컷, 번 스루, 또는 왜곡을 유발할 수 있습니다. 전류, 전압 및 이동 속도는 균형을 이루어야 합니다.
보호 가스: 보호 가스의 유량을 올바르게 설정해야 합니다. 너무 적으면 대기 오염(기공으로 이어짐)이 발생하고, 너무 많으면 주변 공기를 끌어들이는 난류가 발생할 수 있습니다.
극성 및 전류: 이러한 설정은 안정적인 아크와 적절한 금속 전달을 보장하기 위해 사용되는 특정 재료, 전극 및 공정(예: GMAW, SMAW)과 일치해야 합니다.
아크 길이 및 각도: 올바른 아크 길이를 유지하면 제어된 용융 및 금속 전달이 보장됩니다. 올바른 작업 및 이동 각도는 언더컷 및 슬래그 개재물과 같은 결함을 방지하는 데 필수적입니다.
크레이터 관리: 아크가 갑자기 종료되면 균열이 종종 크레이터에 형성됩니다. 용접공은 아크를 끊기 전에 크레이터를 채우기 위해 점진적인 런아웃 기술 또는 백 스텝 방법을 사용해야 합니다.
패스 간 청소: 다중 패스 용접에서 슬래그 개재물을 방지하기 위해 모든 슬래그를 패스 사이에 완전히 제거해야 합니다.
결함이 감지되고 식별되면 수리 절차는 코드 및 표준에 의해 관리되지만 일반적으로 최종 수리가 건전하도록 엄격한 프로세스를 따릅니다.
결함 제거: 전체 결함 영역을 완전히 제거해야 합니다. 일반적으로 연삭, 아크 에어 가우징 또는 치핑으로 수행한 다음 최종 미세 연삭을 수행합니다. 기술자는 원래 결함의 어떤 부분도 남아 있지 않도록 해야 합니다. NDT(종종 MT 또는 PT)는 후 제거하여 균열 또는 개재물이 완전히 제거되었는지 확인합니다.
표면 준비: 제거 프로세스에 의해 생성된 홈은 모든 연삭 잔류물, 스케일 및 오염 물질을 제거하기 위해 (초기 접합 준비와 같이) 청소해야 합니다.
재용접: 그런 다음 원래 승인된 WPS에 따라 해당 영역을 재용접합니다. 새로운 결함이 형성되는 것을 방지하기 위해 적절한 예열(필요한 경우) 및 올바른 용접 매개변수를 유지하는 것이 중요합니다.
최종 검사: 수리된 용접은 육안 검사 및 종종 동일한 NDT 방법(PT, MT, UT 또는 RT)을 포함하여 원래 용접과 동일한 수준의 검사를 받아 수리를 인증합니다.
요약하면, 고품질 용접을 달성하려면 세심한 준비, 자격을 갖춘 절차의 엄격한 준수, 용접공의 숙련된 실행 및 엄격한 검사가 필요한 통합 프로세스입니다. 일반적인 결함의 원인에 집중하고 강력한 감지 및 수리 전략을 구현함으로써 제조업체는 용접된 구성 요소의 신뢰성, 안전성 및 수명을 보장할 수 있습니다.
