균열 크랙(Crack) 결함의 문제점과 해결방법 [8교시]

 

균열 크랙(Crack) 결함의 문제점과 해결방법 [8교시]

용접 이론 공부 8교시 용접 결함 시리즈의 두번째 글입니다. 
수준 높은 용접을 하는 것을 목적으로 할 때 필요한 부분이 있습니다. 바로 용접 결함에 대한 지식입니다. 용접 결함이란 용접부에 발생하는 불량 현상으로, 용접의 품질과 성능에 영향을 미치는 요인입니다. 용접 결함을 방지하고 해결하기 위해서는 용접 결함의 종류와 원인, 그리고 대책을 알아야 합니다. 오늘은 용접부의 균열, 크랙(crack)의  결함에 대해 알아보겠습니다.

 

크랙 참조 사진1

 

균열, 크랙은 무엇인가?

• 용접부의 균열은 용접성에서 가장 중요한 문제 중 하나로, 접합부의 품질과 성능에 큰 영향을 미칩니다. 
• 용접부에는 용입부와 열영향부가 있는데, 이 부분들이 응력이나 온도 변화에 민감하게 반응하여 균열이 생길 수 있습니다. 
• 균열은 용접부의 강도와 내구성을 떨어뜨리고, 누수나 파손의 원인이 될 수 있습니다.
• 방사선 사진을 통해 균열을 검사할 때는 저온균열과 고온균열을 구분하는 것이 필요합니다. 
• 저온균열은 용접 후에 낮은 온도에서 발생하는 균열이고, 고온균열은 용접 중에 높은 온도에서 발생하는 균열입니다. 
• 균열의 성격을 파악하기 위해 SEM(주사전자현미경)을 이용하여 파단면을 관찰할 수 있습니다. 
• 파단면이 옥수수같이 갈라지면 고온균열입니다.
• 액체 질소에 담근 후 충격을 주면 쪼개지면 저온균열입니다.

크랙 참조 사진2

 

​균열의 발생 원인

• 이음의 강성이 큰 경우 : 용접부가 열팽창과 수축에 의한 응력을 견디지 못하여 균열이 생깁니다.
• 용착금속의 결함 : 기공, 슬래그 혼입, 미투입 등의 결함이 있으면 균열의 촉진원이 됩니다.
• 부적당한 용접봉 사용 : 용접봉의 화학 성분이 모재와 맞지 않거나 습기가 많으면 균열이 발생할 수 있습니다.
• 용착이 잘 안 된 경우 : 루트 갭이 너무 크거나 개선표면 여성이 너무 높으면 균열이 생길 가능성이 높아집니다.
• 모재의 C, Mn 등 합금원소가 높을 때 : 합금원소가 높으면 경화성과 강성이 증가하여 균열에 취약해집니다.
• 과대전류에서 과대속도로 용접했을 때 : 용착금속의 결정립이 커지고 열영향부가 넓어져서 균열에 영향을 줍니다.
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균열의 대책

• 예열과 피이닝 : 예열은 용접 전에 모재를 일정 온도 이상으로 가열하는 것으로, 열응력을 줄여주고 저수소화를 도와줍니다. 피이닝은 용접부를 특수해머로 타격하여 소성변형을 주는 것으로, 인장응력을 완화하고 변형을 경감합니다.
• 후퇴용접법과 비드단면적 증가 : 후퇴용접법은 용접순서를 바꾸어 열응력을 분산시키는 방법입니다. 비드단면적 증가는 용착금속의 강성을 줄여주고 응력분포를 개선합니다.
• 기공과 슬래그 혼입 방지 : 기공과 슬래그 혼입은 용착금속의 강도와 인성을 저하시키므로, 적당한 전류와 속도로 용접하고 습기를 제거해야 합니다.
• 적당한 용접봉 선택과 습기 감소 : 용접봉의 화학 성분은 모재와 비슷하거나 낮아야 하고, 습기는 0.1% 이하로 유지해야 합니다. 습기가 많으면 수소가 용착금속에 침투하여 균열을 유발합니다.
• 루트 갭 감소와 개선표면 여성 버터링 : 루트 갭이 너무 크면 용착금속이 늘어나고 응력이 증가합니다. 개선표면 여성이 너무 높으면 열응력이 커집니다. 이를 방지하기 위해 루트 갭을 적절하게 조절하고, 개선표면 여성에 버터링을 합니다. 버터링은 다른 종류의 용접금속으로 덧땜하는 것으로, 후속 용접과의 접합력을 향상시킵니다.
• 예열, 후열 및 저수소계 용접봉 사용 : 예열과 후열은 열응력과 수소침투를 줄여주고, 저수소계 용접봉은 수소균열을 방지합니다.

 

용접부의 균열은 용접성능에 큰 영향을 미치므로, 용접 전후에 적절한 조치를 취하는 것이 중요합니다.

평택 용접학원 SM학원에서 알곤용접 이론 교육 8교시는 용접결함 균열, 크랙(crack)에 대해서 공부했습니다.
다음 9교시에 만나요~

 

https://smwelding.tistory.com/3

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