거시적 분석의 가장 중요한 측면은 용접 조인트의 결함을 평가하는 것입니다. 여기에는 주로 내부 결함을 식별하기 위한 저배율 금속 조직 검사가 포함됩니다. 고배율 미세 구조 분석과 결합된 이 접근 방식은-결함의 근본 원인을 파악하고 결함을 방지 및 제거하는 방법을 식별하여 용접 접합부의 전반적인 품질을 향상시키는 데 도움이 됩니다.샘플링, 연삭, 에칭 및 저배율 사진 촬영을 통해 용접 조인트의 육안 결함을 명확하고 직관적으로 검사할 수 있습니다. 관련 용접 표준을 참조함으로써 용접 프로세스, 용접사의 성능 및 용접 구조가 지정된 서비스 요구 사항을 충족하는지 확인할 수 있습니다.
거시적인 용접 결함은 형성 메커니즘과 형태학적 특성에 따라 주로 다음 범주로 분류됩니다.
다공성
용접 풀의 결정화 과정에서 특정 가스가 시간 내에 빠져나오지 못하면 응고된 용접 금속에 갇혀 기공을 형성할 수 있습니다. 다공성은 용접 조인트의 일반적인 결함입니다. 용접 표면뿐만 아니라 내부에서도 발생할 수 있습니다. 내부 기공은 생산 중에 간단한 검사 방법으로는 감지하기 어려운 경우가 많으며, 이로 인해 심각한 구조적 위험이 발생할 수 있습니다. 용접부 내부에 완전히 위치한 기공을 내부 기공이라고 하며, 표면에 열려 있는 기공을 일반적으로 표면 기공이라고 합니다.
슬래그 함유물
슬래그 개재물은 용접 금속 내에 갇혀 있는 슬래그 또는 기타 비{0}}금속 개재물로, 또 다른 일반적인 유형의 용접 결함을 나타냅니다. SAW(Submerged Arc Welding)와 같이 플럭스-코어드 와이어 또는 플럭스를 활용하는 용접 공정에서는 통과 간 슬래그 제거가 부적절하면 슬래그가 갇힐 수 있습니다. 또한 CO2 가스 차폐 용접과 같은 무플럭스 공정에서는 탈산 생성물이 슬래그를 형성할 수 있습니다. 이 슬래그를 적절하게 제거하지 않으면 다중-패스 용접 중에 용접 금속 내에 갇혀 슬래그가 포함될 수 있습니다.
불완전한 침투
불완전한 용입은 용접 중에 완전히 녹지 못하는 접합 루트 부분을 의미합니다. 용접 금속과 모재 사이 또는 인접한 용접 비드와 용접 층 사이에 국부적인 틈이 남아 있는 것이 특징인 일반적인 결함입니다. 스폿 용접에서는 모재가 완전히 녹지 않고 융합되지 않는 부분을 융착 부족이라고 합니다.
융합 부족
불완전 융합이라고도 알려진 융합 부족(LOF)은 용접 금속이 모재 금속 또는 이전 용접 패스와 완전히 융합(용해 및 결합)되지 못하는 심각한 용접 결함입니다. 서로 눌려졌지만 완전히 녹지 않은 두 개의 플라스틱 조각이라고 생각하세요.{1}}접합부가 겉으로는 연결되어 있는 것처럼 보이지만 내부에는 실제로 하나의 단단한 조각이 되지 않은 뚜렷한 틈이나 경계가 있습니다.
열분해
용접 균열은 형태와 근본 원인에 따라 열간 균열(응고 균열, 고온 액화 균열, 다각형 균열 포함), 저온 균열(지연 균열, 경화 및 취성 균열, 저연성 균열 포함)-, 재가열 균열, 라멜라 찢어짐으로 분류됩니다.
언더컷
언더컷(때때로 "언더컷"이라고도 함)은 용접 중에 용착된 금속이 모재의 용융 부분을 완전히 덮지 못할 때 발생합니다. 이로 인해 모재 표면 아래에 있는 용접 토우에 홈이나 함몰부가 생깁니다. 이는 기본적으로 용접 아크가 가공물의 가장자리를 녹일 때 남겨진 노치이지만 이 영역은 이후에 전극의 용융 금속으로 채워지지 않습니다. 과도한 언더컷은 접합 강도를 약화시키고 응력 집중 장치 역할을 하여 잠재적으로 구조적 파손을 초래할 수 있습니다.
기타 결함
위에서 언급한 결함 외에도 다른 일반적인 용접 결함으로는 느슨함(수축 다공성), 냉간 차단, 연소{0}}, 용접 겹침(과도한 용접 금속), 수축 공동, 크레이터(크레이터), 처짐(과도한 침투), 고르지 않은 레그 길이, 과도한 오목/볼록, 부적절한 용접 토우 각도 등이 있습니다.
재료
다양한 재료에서 흔히 발생하는 용접 결함을 방지하기 위해 용접공은 준비, 열 제어 및 기술을 각 금속의 고유한 물리적 및 야금학적 특성에 맞게 조정해야 합니다. 다음은 탄소강, 스테인리스강, 알루미늄 및 구리에 대한 모범 사례를 간략하게 요약한 것입니다.1. 탄소강균열 방지: 모재(특히 중~고탄소강)를 예열하고 저{0}}수소 전극을 사용하는 것은 저온 균열을 방지하는 데 중요합니다. 용접 후 냉각 속도를 제어하면 열 응력도 줄어듭니다.다공성 및 슬래그 방지: 접합 부위의 녹, 기름, 습기를 철저히 청소하십시오. 적절한 아크 길이를 유지하고 다중-패스 용접에서 패스간 청소를 보장하여 슬래그 포착을 방지합니다.언더컷 방지: 과도한 용접 전류를 피하고 올바른 이동 속도와 전극 각도를 유지하십시오.
2. 스테인레스 스틸오염 및 부식 방지: 꼼꼼한 청소가 필수입니다. 탄소강의 교차-오염을 방지하려면 전용 스테인리스 스틸 와이어 브러시와 화학 탈지제를 사용하세요.열 입력 제어: 스테인리스강은 열전도율이 낮고 뒤틀림 및 "민감화"(부식 저항성 상실)가 발생하기 쉽습니다. 열을 발산하려면 낮은 입열량, 펄스 용접 및 구리 백킹 블록을 사용하십시오.열간균열 및 산화 방지: 열간균열에 저항하기 위해 소량의 페라이트를 제공하는 적절한 용가재(예: ER308L)를 선택합니다. 내부 산화("설탕")를 방지하려면 백-퍼징을 포함하여 항상 적절한 보호 가스를 사용하십시오.
3. 알루미늄다공성 방지: 알루미늄의 산화물 층은 습기를 가두어 심각한 다공성을 유발합니다. 용접 직전에 산화층을 기계적으로 제거하고 표면을 화학적으로 청소합니다. 보호 가스가 100% 순수하고 완전히 건조되었는지 확인하십시오.융합 부족 및 열간 균열 방지: 알루미늄은 높은 열 전도성으로 인해 높은 열 입력이 필요합니다. 적절한 전류량의 AC TIG 또는 MIG를 사용하십시오. 고온 균열을 방지하려면 실리콘이나 마그네슘(예: 4043 또는 5356)이 포함된 필러 와이어를 선택하십시오.왜곡 관리: 적절한 고정 및 용접 순서(스킵 용접 등)를 사용하여 높은 열팽창을 제어하고 뒤틀림을 방지합니다.
4. 구리융합 부족 방지: 구리의 극도의 열 전도성은 용접 풀에서 열을 빠르게 끌어냅니다. 적절한 침투를 위해서는 높은 예열 온도(300~500도)와 고{3}}에너지 용접 공정이 필요한 경우가 많습니다.다공성 및 산화 방지: 표면을 철저히 청소하여 산화물을 제거합니다. 가스 포집을 방지하려면 고순도-아르곤 차폐 가스와 탈산 충진 금속(예: 탈산 구리 또는 실리콘 청동)을 사용하세요.왜곡 제어: 구리는 크게 팽창하고 수축하므로 견고한 클램핑과 전략적 용접 순서를 사용하여 뒤틀림을 최소화합니다. 용접 후 피닝은 또한 잔류 응력을 완화하는 데 도움이 됩니다.
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