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일본의 용접 예열온도 결정방법과 장래의 과제

전문가 제언: ○ 저온균열의 발생에는 주로 구속응력과 경화조직 및 확산성 수소가 영향을 미친다. 따라서 균열 발생을 방지하기 위해서는 구속응력을 완화시키고 탄소와 같은 경화원소를 비롯한 합금원소의 첨가를 줄이며, 특히 용접봉의 건조 및 모재의 예열을 통한 확산성 수소량을 최소화하는 것이 중요하다.

○ 용접열영향부의 경화 특성은 모재의 화학성분과 용접부의 냉각속도에 의해 결정되며, 경화도가 높을수록 저온균열감수성은 높다. 강의 경화성을 평가할 수 있는 지표의 하나인 탄소당량을 이용하여 용접현장에 필요한 용접예열온도를 제공하기 위해서는 독일의 경우(SLV 2002 Duisburg 자료집)와 같이 용접재료의 직경, 모재의 두께, 용접이음부의 형태(맞대기이음부/필릿이음부)별로 상세히 구분하여 예열온도를 제시하는 것이 효과적이다.

○ 용접부에 발생하는 저온균열은 모재의 열영향부뿐만 아니라 다층용접 시 용착금속의 열영향부에서 발생할 가능성이 매우 높으므로 세심한 주의가 필요하다. 특히 용접재료의 피복제에 첨가된 일부의 유기물질과 고착제로 사용된 물유리성분이 용접아크열로 용해되면서 수소가스가 발생하고 이중 일부가 용융금속 내로 혼입되면서 용접금속에 잔류할 수 있다. 따라서 저온균열에 민감한 철강재를 사용하는 경우에는 용착금속 중 최대 수소 함유량이 3mL/100g 이하인 염기성 용접봉이나 솔리드와이어를 사용하는 것이 요구된다.

○ 수소유기에 의해 저온균열이 발생하기 쉬운 야외의 현장에서 용접구조물을 제작 및 조립하는 토목 건축 분야 용접시공의 경우 최적의 용접예열과 층간온도를 선정하는 것은 매우 중요하다. 일본의 경우 토목 분야는 일본도로협회(도로교량시방서)에서, 건축 분야는 일본건축학회 (철골공사기술지침공사현장시공편)에서 용접예열온도를 포함한 용접시공 절차의 지침을 제시할 정도로 용접기술을 중요시하고 있다. 우리나라의 토목 건축 분야에서도 건축철골용접부의 용접균열과 용접결함을 방지하고 용접부의 품질 향상을 위해 용접기술의 중요성을 깨닫고 기술개발에 힘을 기울여야 할 것이다.

저자: KASUYA Tadashi
자료유형: 학술정보