윤성국
2002-02-28 18:06:12
7
906
안녕하십니까?
저는 이륜차의 차체PART를 담당하는 사람입니다.
용접 검사(CO2 ARC 용접:모재두께 0.8~4.0)에 있어서 용입률 검사 기준이 있는지, 있다면 그계산 방법 및 일반적인 판정 기준에 대해 궁금합니다.
답변주시면 감사하겠습니다.
저는 이륜차의 차체PART를 담당하는 사람입니다.
용접 검사(CO2 ARC 용접:모재두께 0.8~4.0)에 있어서 용입률 검사 기준이 있는지, 있다면 그계산 방법 및 일반적인 판정 기준에 대해 궁금합니다.
답변주시면 감사하겠습니다.
cross wire 용접같은 저항 용접에서는 15%용입율 ,30% 용입율 같은 비율이 있읍니다만 CO2용접에서는 비율개념은 없고 용입깊이 가 검사 기준이 될수는 있읍니다. 즉 일반적으로 용입이 깊으면 용접된 단면적이 증가하고 단면적이 증가하면 전단 인장강도가 크기 때문입니다. 자동차와 같은 LAP fillet용접부위는 이론 목 길이를 초과하지 못한 용입 부족과 초과한 완전 용입사이에는 전단 인장강도의 차가 크기 때문에 용입을 강조하기 위해서 판재 두께로 부터 예를 들어 1mm, 1.2mm용입등을 적용할 수는 있읍니다. 즉 용입깊이와 강도사이의 자체 실험 데이타에 의해서 설비투자와 정확한 시편가공등이 필요한 인장시험대신 간단한 연마와 마크로부식 으로 판단이 용이한 용입을 기준으로 할수 있읍니다. 이 와같이 실험에의한 데이타가 바로 귀사의 수준 높은 생산기술에 해당되므로 이러한 기준 데이터를 만드는 것이 귀하가 해야할 업무입니다.
그러나 일반적으로는 이론 목길이를 초과한 용입은 얇은 쪽 판재두께의 열 영향부에서의 파단이 인장시험시 발생하므로 이론fillet 목 길이를 초과한 용접이면 됩니다
용접기술사
서달석
그러나 일반적으로는 이론 목길이를 초과한 용입은 얇은 쪽 판재두께의 열 영향부에서의 파단이 인장시험시 발생하므로 이론fillet 목 길이를 초과한 용접이면 됩니다
용접기술사
서달석
자동차 분야와 2륜차 분야에서는 Lap joint가 많고 그 용접에서 항상 문제되는 것이 Fillet각장과 목두께(Throat)입니다. 왜냐하면 그 각장과 토우(Toe)부의 형상이 피로강도를 지배하고, 목두께에 따라 용접이음부의 강도가 결정되기 때문이지요.
필릿 목두께는 용접부의 외관에도 의존하지만, 내부의 용입상태에도 크게 영향을 받습니다. 예를 들면 겹침 모서리부 즉 루트부(Root)로 녹아들어간 깊이 즉 용입이 제대로 된 경우에는 강도부족이 우려되지 않지만, 용입이 안된 경우는 강도가 부족해집니다.
루트부의 용입은 용접전류와, 속도, 전압(아크길이)등에 따라 결정됩니다. 그런데, 중요한 것은 용입이 항상 일정하지 못하게 된다는 것입니다. 즉 표준상태에서 좋은 용접기로 안정되게 용접할 때는 용입이 항상 잘 얻어져서 목두께가 기준치이상으로 되겠지만, 다음과 같은 상황에서는 용입부족이 생겨서 목두께가 작아질 수 있습니다.
1) 지나치게 큰 루트갭(과대한 버어, 부품 형상 불량, 고정 불안정 등)
2) 용접토치의 조준위치 불안정
3) 용접선 추적 불안정
4) 와이어 돌출길이 부분의 직선성 불안정으로 인한 용접선 만곡현상
5) 와이어 송급속도의 불안정(순간적인 송급속도 저하 ==> 아크길이증가 ==> 용입부족 등)
6) 용접기의 출력 불안정(특히 전압의 불안정으로 인한 아크 길이 변화)
따라서 근본적으로는 용입부족이 없어야 되지만(루트부가 녹지 않으면 불량처리) 항상 문제시 되는 것은 상기와 같은 상황이 수시로 생길 수 있기 때문에 안전하게 용입이 다소 깊게 되도록 하면서 그 산포를 6시그마 관리하도록 하는 것이 중요하겠습니다. 즉 최소용입일 때라도 기본적으로는 루트부가 용융되도록 하는 관리가 중요하겠지요. 결국 용입의 산포를 줄이는 것이 중요하고, 그렇게 하려면 상기의 6대과제를 어떻게 해결할 것인가로 연결되겠지요.
사실 지금 여기서 말씀드리는 내용은 국내 굴지의 모 자동차회사에서도 한창 고민하고 있는 부분입니다.
필릿 목두께는 용접부의 외관에도 의존하지만, 내부의 용입상태에도 크게 영향을 받습니다. 예를 들면 겹침 모서리부 즉 루트부(Root)로 녹아들어간 깊이 즉 용입이 제대로 된 경우에는 강도부족이 우려되지 않지만, 용입이 안된 경우는 강도가 부족해집니다.
루트부의 용입은 용접전류와, 속도, 전압(아크길이)등에 따라 결정됩니다. 그런데, 중요한 것은 용입이 항상 일정하지 못하게 된다는 것입니다. 즉 표준상태에서 좋은 용접기로 안정되게 용접할 때는 용입이 항상 잘 얻어져서 목두께가 기준치이상으로 되겠지만, 다음과 같은 상황에서는 용입부족이 생겨서 목두께가 작아질 수 있습니다.
1) 지나치게 큰 루트갭(과대한 버어, 부품 형상 불량, 고정 불안정 등)
2) 용접토치의 조준위치 불안정
3) 용접선 추적 불안정
4) 와이어 돌출길이 부분의 직선성 불안정으로 인한 용접선 만곡현상
5) 와이어 송급속도의 불안정(순간적인 송급속도 저하 ==> 아크길이증가 ==> 용입부족 등)
6) 용접기의 출력 불안정(특히 전압의 불안정으로 인한 아크 길이 변화)
따라서 근본적으로는 용입부족이 없어야 되지만(루트부가 녹지 않으면 불량처리) 항상 문제시 되는 것은 상기와 같은 상황이 수시로 생길 수 있기 때문에 안전하게 용입이 다소 깊게 되도록 하면서 그 산포를 6시그마 관리하도록 하는 것이 중요하겠습니다. 즉 최소용입일 때라도 기본적으로는 루트부가 용융되도록 하는 관리가 중요하겠지요. 결국 용입의 산포를 줄이는 것이 중요하고, 그렇게 하려면 상기의 6대과제를 어떻게 해결할 것인가로 연결되겠지요.
사실 지금 여기서 말씀드리는 내용은 국내 굴지의 모 자동차회사에서도 한창 고민하고 있는 부분입니다.
공지사항
ASME, AWS 등에 보면 Partial Penetration Joint가 있습니다.
이런 경우는 용접 Joint에 일부분만 용입이 되어 - 용접금속이 채워지는 경우 - 용접이 완료되는 경우입니다.
그런데, 아주 특별한 경우를 제외하고는 이런 Joint를 만들 이유가 없겠지요
용접부는 항상 모재 보다는 강해야 하는 데, Full Penetration되지 않은 용접 Joint는 분명히 모재 보다 얇은 두께가 될 것이고, 그렇다면 강도도 약해지겠지요.
설계 기준상에 Partial Joint를 기준하지 않았다면, 모든 용접 Joint는 Full Penetration이 원칙이라고 해석하는 것이 옳습니다.
따라서 용입률이라는 말도 설계 기준에 별도의 언급이 없다면, 의미가 없는 얘기가 됩니다.