15년 2회차

용접봉 중 저수소계는 흡습에 특히 취약해 사용 전 300~350℃에서 약 1~2시간 건조해야 하며, 이는 다른 계통보다 훨씬 높은 온도이다.

일미나이트계, 고산화티탄계, 라임티탄계 등 일반 용접봉은 대체로 70~100℃ 정도의 낮은 온도에서 건조한다.

재료를 연화시킬 목적으로 적당한 온도까지 가열해 그 온도를 유지한 뒤 서서히 냉각하는 열처리법이 풀림(어닐링)이다.

불림은 공랭으로 조직을 미세화하는 열처리이고, 뜨임은 담금질 후 인성을 보완하기 위한 재가열이며, 담금질은 급랭으로 경도를 높이는 열처리로 서랭을 이용하는 풀림과는 목적과 냉각 방식이 다르다.

용접부의 노내 응력제거 처리에서 가열부를 노에 넣거나 꺼낼 때의 노내 온도는 300℃ 이하로 유지해야 급격한 온도 변화로 인한 균열이나 변형을 막을 수 있다.

순철은 $A_2$ 변태점(768℃)에서 원자 배열의 변화 없이 자기적 성질만 강자성에서 상자성으로 바뀌는 자기변태를 일으킨다.

723℃는 공석변태($A_1$) 온도, 910℃는 $A_3$ 동소변태 온도, 1401℃는 $A_4$ 동소변태 온도로 모두 원자 배열이 바뀌는 변태점이다.

"전연성이 증가되며, 융점 또한 높아진다"의 전연성 증가와 융점 상승은 동시에 일어나지 않는다. 따라서 전연성과 융점이 동시에 증가한다는 명제는 합금의 일반적 성질 변화와 모순된다.

일반적으로 합금 원소 첨가는 모재의 강도·경도는 증가시키지만 연성과 전성을 감소시키는 경향이 있으며, 융점 또한 대부분 저융점 상(低融点相)이 형성되어 낮아진다(예: 순철 1538°C → 철-탄소 합금은 더 낮음).

반면 주조성 개선, 내열성·내식성·내마모성 향상은 모두 합금의 주요 이점이다.

실용 주철의 특성을 각각 검토하면, 1번은 C와 Si 함량 증가 시 비중이 감소하는 것이 맞고(흑연 석출로 인한 밀도 저하), 2번은 C와 Si가 많을수록 용융점이 낮아지는 것이 맞으며(공정점 강하), 3번은 흑연편이 클수록 자기 감응도(투자율)가 악화되는 것이 맞다. 4번의 내식성 주철은 산에는 약하고 알칼리에는 강한 특성을 가지므로 보기의 설명이 정반대이다(산·알칼리 내성이 역임).

시멘타이트($\mathrm{Fe_3C}$)는 철 원자 3개와 탄소 원자 1개, 총 4개의 원자로 이루어져 있으므로 Fe의 원자비는 $\dfrac{3}{4} = 75\%$이다.

언더컷(undercut)은 용접 시 모재 표면이 녹아 패인 형태의 기하학적 결함으로, 수소 침입과 무관하게 과도한 용접 전류나 부적절한 토치 각도 등 용접 조건에 의해 발생한다.

• 은점(porosity): 용접 냉각 시 수소 가스가 금속 내에 갇혀 발생하는 결함이다.
• 헤어 크랙(hair crack): 수소 취화로 인한 냉간 균열이다.
• 비드 밑 균열(underbead crack): 수소 취화의 대표적 결함이다.

응력제거 풀림처리를 하면 잔류응력이 줄고 응력부식에 대한 저항력이 높아지며, 온도가 높고 시간이 길수록 확산성 수소 함량도 낮아진다.

이 과정에서 충격저항과 크리프 저항은 오히려 증가하므로, 감소한다는 설명은 응력제거 풀림의 실제 효과와 맞지 않는다.

연강 용접에서 용착금속의 샤르피 충격치가 가장 높은 계통은 저수소계 용접봉이다.

저수소계는 피복제에 수소 발생원이 적어 확산성 수소로 인한 저온균열과 취성을 억제하므로, 산화철계·티탄계·셀룰로스계보다 충격인성이 우수하다.

기계제도의 선의 종류는 KS 기준에 따라 용도가 정해져 있다. 가는 1점 쇄선은 위치 결정의 근거가 되는 기준선, 중심선, 대칭축 등을 표시할 때 사용되며, 특히 치수 기준이 되는 선임을 명시한다. 가는 2점 쇄선은 특별한 요구사항이 적용되는 범위를 표시하는 것이 아니라 대체 위치나 극단 위치 표시에 사용되고, 가는 파선은 숨겨진 윤곽을 표시하지 중심궤적을 표시하지 않으며, 굵은 실선은 보이는 윤곽선으로 치수 기입용이 아니다.

도면에서 구의 반지름을 나타내는 치수 보조기호는 SR이다.

C는 45° 모따기, R은 평면상의 반지름, t는 두께를 나타내는 기호로 구의 반지름과는 다른 대상을 표시한다.

A4 용지의 표준 규격은 가로 210mm, 세로 297mm이다.

제시된 A4 = 220×297은 실제 KS 도면 크기 규격과 다르므로 틀린 설명이다.

A0(841×1189), A1(594×841), A3(297×420)는 모두 A0 용지를 절반씩 접어가는 배수 관계와 일치하는 올바른 치수이다.

용접기호에서 가로 단면의 주요 치수는 기본 기호의 좌측에 기입하는 것이 원칙이다(세로 단면의 주요 치수는 우측에 기입한다).

가로 단면의 주요 치수를 기본 기호의 우측에 기입한다는 설명은 실제 기입 위치와 반대이므로 틀린 설명이다.

기준선은 실선과 파선을 함께 사용해 화살표 쪽과 반대쪽 용접부를 구분하고, 용접방법은 기준선 끝의 꼬리 사이에 숫자 기호로 표시하는 것은 올바른 규칙이다.

기호가 기준선 아래의 점선(식별선)에 붙어 있으므로 화살표 반대쪽을 용접하라는 지시다.

KS 용접 기호에서는 실선 기준선에 붙은 기호가 화살표가 가리키는 쪽을, 점선에 붙은 기호가 그 반대쪽을 뜻한다. 그림에서는 위쪽 실선에는 아무 기호도 없고 아래 점선에만 기호가 매달려 있다.

화살표와 기준선이 꺾이는 지점에 원 표시가 없으므로 온둘레 용접이 아니며, 실선과 점선 양쪽에 기호가 함께 그려져 있지 않으므로 양면 용접도 아니다.

치수기입 원칙에서는 관련되는 치수는 한 곳에 모아서(집중) 기입하는 것이 원칙이다.

관련 치수를 되도록 분산하여 기입한다는 설명은 이 원칙과 반대이므로 틀린 설명이다.

치수의 중복 기입을 피하고 계산이 필요 없도록 기입하며, 참고 치수에는 괄호를 붙이는 것은 모두 올바른 치수기입 원칙이다.

나사, 중심 구멍 등 특수 부분의 표시는 별도로 정한 한국산업표준(KS)에 따른다는 설명이 제도 규정에 가장 부합한다.

투명한 재료로 만들어진 대상물이나 부분도 투상도에서는 모두 불투명한 것으로 보고 그리는 것이 원칙이며, 투상도는 정투상 원리에 따라 대상물의 모양을 평면에 나타낸 도면이지 설계자의 생각을 입체형태로 그린 것이 아니다.

또 KS에서 규정한 기호를 사용할 때는 별도의 주기를 붙이지 않아도 되므로, 나머지 설명들은 제도 원칙과 맞지 않는다.

정면, 측면, 평면의 세 축이 서로 120°를 이루도록 하나의 그림에 입체적으로 나타내는 투상법을 등각 투상도라 한다.

등각 투상도는 세 면의 모양과 크기를 한 그림에서 함께 보여줄 수 있어 조립·분해 순서를 설명하는 정비 지침서나 제품 디자인도에 자주 쓰인다.

사투상도는 정면만 실형으로 두고 옆면을 경사시켜 그리는 방식이고, 투시도는 소실점을 이용한 원근 투상이라는 점에서 등각 투상도와 구분된다.

도면의 테두리를 따라 그어 종이 가장자리의 손상으로부터 도면 내용을 보호하는 선을 윤곽선이라 한다.

윤곽선은 굵은 실선으로 도면 용지의 안쪽에 일정한 여백을 두고 그리며, 도면 관리와 복사 시 정보 손실을 막는 기준이 된다.

파선, 1점 쇄선, 2점 쇄선은 각각 숨은선·중심선(경계)·가상선 등 형상 표시에 쓰이는 선으로 용지 보호와는 관련이 없다.

기호가 화살표가 가리키는 실선(기준선 아래쪽)에 표시되어 있으므로 화살표 쪽 용접을 의미하며, 그림의 용접 기호 모양은 V형 홈 형상이다. 수치 "2"는 루트간격 2mm, "60°"는 홈각 60°를 나타낸다.

가열 없이 외력만으로 소성변형을 일으켜 변형을 교정하는 방법은 변형 교정 롤러에 의한 방법이다.

롤러 사이로 판재를 통과시키면서 냉간 상태에서 굽힘을 가해 잔류변형을 바로잡는 냉간 교정법에 해당한다.

• 형재에 대한 직선 수축법과 박판에 대한 점 수축법은 국부적으로 가열한 뒤 냉각 수축을 이용하는 방법이다.
• 가열한 후 해머로 두드리는 법도 가열을 전제로 하는 교정법이다.

같은 두께를 용접할 때는 용접봉 지름이 작을수록 패스 수가 늘어나 용접수축이 커진다.

용접봉 지름이 큰 쪽이 수축이 크다는 설명은 이와 반대이므로 틀린 설명이다.

루트간격이 클수록 용착금속량이 늘어 수축이 커지고, V형 이음은 한쪽으로만 개선되어 있어 X형 이음보다 수축이 크며, 위빙을 하면 열 입력이 분산되어 수축이 작아지는 것은 모두 맞는 설명이다.

용접부 취성(brittleness)은 재료가 작은 변형으로 깨지는 성질을 의미하므로, 이를 측정하려면 충격에 대한 저항성을 평가해야 한다. 충격시험(Charpy, Izod 등)은 재료가 갑작스러운 하중에 어떻게 반응하는지를 에너지 흡수량으로 정량화하여 취성을 직접 판단할 수 있다. 인장시험은 항복강도와 인장강도 같은 정적 강도를 측정하고, 굽힘시험과 부식시험은 각각 휨 저항성과 화학적 저항성을 평가하므로 취성 측정에는 부적절하다.

기공(Blow Hole)은 용접 중 가스가 용융금속 내에 갇혀 냉각되면서 형성되는 내부 결함이므로 외부에서 직접 관찰할 수 없다. 초음파검사는 음파를 재료 내부에 투과시켜 결함의 위치·크기·형태를 정확히 파악할 수 있어 내부 기공 검출에 가장 효과적이다. 육안검사는 표면 결함만 발견 가능하고, 수압검사는 누수 여부 판정용으로 기공 자체의 감지에 부적합하며, 침투검사는 표면에 개방된 결함 검사에만 적용되므로 내부 기공 검출에 적절하지 않다.

두께가 같으면 열이 빠져나가는 방향이 많을수록 냉각이 빠르다. 3번 십자 이음은 용접부 열이 네 방향의 모재로 빠져나가므로 냉각 속도가 가장 빠르다. 맞대기 이음과 모서리 이음은 두 방향, T 이음은 세 방향으로 열이 빠진다.

필릿 용접의 비드 형상과 목길이 설정에 관한 문항이다. '다층 필릿 이음에서의 첫 패스는 항상 오목형'이라는 설명이 틀린 이유는 다층 필릿 이음의 첫 패스가 항상 오목형이어야 한다는 것이 원칙이 아니기 때문이다.

다층 필릿 용접에서 첫 패스는 모재와의 융합을 위해 오목형보다는 볼록형(또는 평탄형) 비드로 시공하는 것이 열변형 제어와 품질 관리 측면에서 효과적이다.

• 양쪽 목길이를 같게 증가: 양쪽 목길이를 균등하게 증가시키면 용접부 강도가 균형있게 향상되므로 올바르다.
• 수직 쪽 목길이를 짧게, 수평 쪽을 길게: 수직 면에는 응력이 더 집중되므로 목길이를 짧게, 수평 면에는 길게 설정하여 강도를 균형맞추는 효과적인 방법이다.
• 볼록형 표면 비드의 수축 균열: 올바른 설명으로, 볼록형 비드가 오목형보다 단면적이 크고 응력집중이 낮아 인장 수축 균열 저항성이 우수하다.

인장응력은 응력 = 하중 / 단면적 공식으로 구하며, 결과는 400MPa이다.

V형 맞대기 용접의 유효 단면적은 판의 두께와 용접길이의 곱이므로
단면적 = 9mm × 200mm = 1,800mm²
인장하중은 720kN = 720,000N이고, 이를 mm² 단위로 변환하면
720,000N ÷ 1,000 = 720kN = 720 × 10³N
응력 = 720 × 10³N ÷ 1,800mm² = (720,000 ÷ 1,800) = 400N/mm² = 400MPa

냉각속도는 금속의 열전도율이 높을수록 커진다.

제시된 금속 중 구리는 열전도율이 가장 높은 금속으로, 용접부의 열을 빠르게 주위로 빼앗아 냉각속도가 가장 크다.

연강과 스테인리스강은 열전도율이 낮아 냉각속도가 느리고, 알루미늄은 구리보다 열전도율이 낮다.

구속된 상태에서 용접하면 수축이 자유롭게 일어나지 못해 잔류응력이 발생한다.

용접 후 냉각 과정에서 발생하는 수축 변형이 주변 구조물이나 지그에 의해 억제되면서 용접부와 그 주변에 응력이 남게 되는 것이다.

연성력, 굽힘력, 스프링백은 구속 용접의 결과로 일반적으로 언급되는 응력 개념이 아니다.

필릿 용접은 이음부 형상 때문에 루트와 토우에 응력이 집중되기 쉽다. 그래서 강도상 중요한 이음은 필릿 용접을 되도록 피하고 맞대기 용접으로 설계해야 한다. 부채꼴 오목부 설계, 평탄부에 용접부 설치, 두께가 다른 판의 라운딩이나 경사 가공은 모두 응력 집중을 줄이는 방법이다.

위보기 자세는 작업 능률이 낮고 시간과 인력이 많이 들어 용접 경비를 늘리는 요인이 된다.

따라서 용접 지그를 사용해 위보기 자세로 작업하도록 유도한다는 설명은 경비 절감과는 반대되는 방향이므로 틀린 설명이다. 지그는 오히려 아래보기 자세로 바꾸어 능률을 높이는 데 쓴다.

용접봉의 경제적 선정, 재료 절약, 고정구 사용에 의한 능률 향상은 모두 용접 경비를 줄이는 데 유의해야 할 사항이다.

용접 시공관리의 4M은 사람(Man), 기계(Machine), 재료(Material), 방법(Method)을 말한다.

태도(Manner)는 4M 요소에 포함되지 않으며, 네 번째 요소는 작업방법을 뜻하는 Method이다.

4M은 용접 품질에 영향을 미치는 주요 관리 항목을 사람·설비·재료·공법 측면에서 정리한 개념이다.

용접 변형 방지를 위해 사용하는 장치는 스트롱 백(strong back)이다. 스트롱 백은 용접 부재의 뒤쪽에 설치하여 용접열로 인한 수축 변형을 억제하고 구조물의 강성을 높이는 보조 부재로, 용접 변형 방지의 핵심 도구다. 터닝 롤러는 원통형 부재 회전용, 매니플레이터는 용접 토치 위치 조절용, 앤빌은 단조·타격 가공용으로 각각 다른 목적을 가진다.

용접자세 기호에서 H-Fillet(H-Fil)은 수평 필릿 자세를 의미한다.

H는 수평(Horizontal)을, Fillet은 필릿 용접을 뜻하므로 모재가 수평으로 놓인 상태에서 필릿 이음을 용접하는 자세를 나타낸다.

아래보기 자세는 F, 수직 자세는 V, 위보기 자세는 OH(또는 O)로 표시하는 별도의 기호이다.

용접을 시작하기 전에 미리 반대방향으로 변형을 주어 용접 후 수축과 상쇄시키는 방법을 역변형법이라 한다.

역변형법은 용접 전 단계에서 적용하는 대표적인 변형 방지책이다.

빌드업법, 캐스케이드법, 전진블록법은 모두 다층용접 시 비드를 쌓는 순서(용착법)에 관한 방법으로, 용접 전 변형 방지책과는 성격이 다르다.

완전 맞대기 용접부의 최대굽힘응력은 단면계수를 이용해 구한다.

$Z = \dfrac{l \cdot t^2}{6}$에 용접선길이 $l=20\ \mathrm{cm}$, 판 두께 $t=2.5\ \mathrm{cm}$를 대입하면 $Z = \dfrac{20 \times 2.5^2}{6} = 20.83\ \mathrm{cm^3}$이다.

굽힘응력은 $\sigma_b = \dfrac{M_b}{Z} = \dfrac{9800}{20.83} \approx 470.4\ \mathrm{N/cm^2}$로 계산된다.

한 부분을 일정 층까지 용접한 뒤 이어서 다음 부분의 층으로 연속시켜 전체가 계단 모양을 이루도록 용착시키는 방법을 캐스케이드법이라 한다.

이 방법은 다층용접에서 열의 분산과 변형 제어를 함께 고려한 용착 순서로 쓰인다.

• 후퇴법은 용접 진행 방향과 반대로 짧은 구간씩 후퇴하며 용접하는 방법이다.
• 블록법은 이음을 몇 개의 구간으로 나누어 한 구간씩 전체 층을 완성해가는 방법이다.
• 덧살올림법(빌드업법)은 한 층씩 전체 길이를 용접해 쌓아 올리는 방법이다.

동일 평면 내 이음이 많을 때 수축을 자유단 쪽으로 유도하면 구속에 의한 잔류응력을 줄이면서 변형을 구조물 전체에 균형 있게 분산시켜 경감시킬 수 있다.

자유단은 구속이 적어 수축이 비교적 자유롭게 일어날 수 있는 부분이므로, 이쪽으로 수축을 몰아주면 다른 구속된 부위에 응력이 집중되는 것을 막을 수 있다.

따라서 압축응력이나 인장응력을 증가시키는 방향이 아니라, 잔류응력과 변형 자체를 줄이는 것이 이러한 용접순서의 목적이다.

설계단계에서 용접부 변형을 줄이려면 용착 금속량을 늘리기보다는 오히려 줄이는 방향으로 설계해야 한다.

용착 금속을 증가시킬 수 있는 설계를 한다는 것은 변형과 수축을 키우는 요인이므로 변형 방지 방법이 될 수 없다.

용접 길이를 줄이거나 변형이 적은 이음 배치를 택하고, 보강재 등으로 구속을 크게 하는 구조설계는 모두 설계단계에서 변형을 줄이는 데 도움이 되는 방법이다.

용접이음은 주조에 비해 목형·주형이 필요 없고 설비를 소규모화할 수 있어 생산비가 절감되지만, 용접변형을 교정하려면 별도의 시간과 비용이 든다.

따라서 용접변형 교정에 시간과 비용이 필요하지 않다는 설명은 실제와 반대이므로 틀린 설명이다.

이종재료의 접합이 가능하고 제품 중량을 줄일 수 있다는 점은 용접이음이 주조에 비해 갖는 실제 장점이다.

피복 아크 용접은 피복제가 가열되면서 용접부를 보호하는 방식에 따라 분류된다. 가스 발생식은 피복제 분해로 CO₂, CO 등의 가스를 발생시켜 보호하고, 슬래그 생성식은 산화물 피막(슬래그)을 형성해 보호하며, 반가스 발생식은 가스와 슬래그를 동시에 생성해 보호한다. 반면 아크 발생식은 용접부 보호가 아닌 아크의 안정성을 유지하는 방식으로, 용접부 보호와는 무관하므로 보호 방식이 아니다.

카바이드(CaC₂)와 물의 반응식으로 계산하면 약 1750 L로, 약 1740 L에 해당한다.

반응식: CaC₂ + 2H₂O → C₂H₂ + Ca(OH)₂
CaC₂ 분자량 = 40 + 12 × 2 = 64 g/mol
C₂H₂ 분자량 = 12 × 2 + 1 × 2 = 26 g/mol
5 kg = 5000 g의 카바이드 몰수 = 5000 ÷ 64 = 78.125 mol
반응식의 1:1 비율에 따라 생성되는 아세틸렌도 78.125 mol
표준상태에서 기체 1 mol은 약 22.4 L이므로 78.125 × 22.4 = 1750 L

탱크 등 밀폐 공간에서 용접할 때는 인원을 최소화하고 외부에서 감시자를 두는 것이 원칙이며, 여러 명이 동시에 들어가 작업 시간을 단축하려는 방식은 안전수칙에 맞지 않는다.

밀폐 공간은 산소 결핍이나 유해가스 축적 위험이 크므로 인원을 줄이고 신속한 대피 체계를 갖추는 것이 우선이다.

폭발·인화성 물질 부근 작업 회피, 가연물 인접 시 화재방지 조치, 통풍과 정기적 휴식은 모두 올바른 현장 안전수칙이다.

가장 두꺼운 판을 용접할 수 있는 대표적인 용접법은 일렉트로 슬래그 용접이다.

용융된 슬래그의 저항열을 이용해 수직 상진으로 용접하는 방식으로, 수십에서 수백 밀리미터에 이르는 두꺼운 판을 한 번에 용접할 수 있다.

전자빔 용접은 정밀 용접 위주이고, 서브머지드 아크 용접과 불활성가스 아크 용접은 중후판에 쓰이기는 하지만 일렉트로 슬래그 용접만큼 두꺼운 판에는 적합하지 않다.

아세틸렌이 이론적으로 완전연소하는 데 필요한 산소와 아세틸렌의 비율은 2.5 : 1이다.

연소 반응식 $\mathrm{C_2H_2 + 2.5\,O_2 \rightarrow 2CO_2 + H_2O}$에서 아세틸렌 1몰에 산소 2.5몰이 필요함을 알 수 있다.

다만 실제 토치에서는 산소와 아세틸렌을 약 1 : 1로 공급해 중성 불꽃을 만들고, 나머지 산소는 주위 공기에서 공급받아 완전연소가 이루어진다.

압접은 모재를 용융시키지 않거나 반용융 상태에서 압력을 가해 접합하는 용접법으로, 전자빔 용접은 모재를 녹여 접합하는 융접에 해당해 압접의 종류가 아니다.

단접은 가열 후 해머 등으로 압력을 가해 접합하는 방법이고, 마찰 용접과 점 용접은 마찰열이나 저항열과 함께 압력을 가해 접합하는 대표적인 압접법이다.

전자빔 용접은 진공 중 고밀도 전자빔의 열로 모재를 용융시키는 용접법이므로 압접이 아니라 융접으로 분류된다.

허용사용률은 (정격 2차 전류 ÷ 실제 용접전류)의 제곱에 정격사용률을 곱해 구한다.

$\left(\dfrac{400}{250}\right)^2 \times 50 = 1.6^2 \times 50 = 2.56 \times 50 = 128\%$

실제 사용전류가 정격전류보다 낮을수록 허용사용률은 정격사용률보다 커진다.

황동을 가스용접할 때는 아연의 증발을 억제하기 위해 산화 불꽃을 사용한다.

산화 불꽃으로 용융지 표면에 산화막을 형성시키면 아연이 급격히 증발해 기공이나 손실이 생기는 것을 줄일 수 있다.

중성 불꽃은 연강 등 일반 강재에, 탄화 불꽃은 스테인리스강·모넬메탈 등에 쓰이며, 황동 용접에서는 산화 불꽃이 표준적으로 사용된다.

용접 중 용융금속에서 기공이 발생하는 주요 원인은 산화철(FeO)과 탄소(C)의 반응으로 일산화탄소(CO) 가스가 생성되기 때문이다. 반응식 FeO + C → CO + Fe에서 생성된 CO 가스가 용융금속 내에 갇혀 냉각 후 기공을 형성한다. 1번은 망간 탈산 반응, 2번은 규소 탈산 반응, 4번은 알루미늄 탈산 반응으로 모두 산소를 제거하여 안정적인 산화물을 생성하는 탈산 과정이며 기공을 유발하지 않는다.

불활성가스 아크용접은 플럭스(용제)를 사용하지 않는 용접법으로 잔류용제 처리가 필요 없다.

따라서 용입이 깊고 속도가 빠르면서 잔류용제 처리가 필요하다는 설명은 실제 특징과 반대이므로 틀린 설명이다.

아크 안정으로 스패터가 적고, 전자세 용접이 가능하며, 청정작용으로 산화막이 강한 알루미늄 등의 용접이 가능한 것은 불활성가스 아크용접의 실제 특징이다.

가스 실드형 용접은 용접봉 피복제에서 가스를 발생시켜 아크 주변을 보호하는 방식으로, 깊은 침투력과 빠른 용접속도가 요구되므로 고셀룰로스계(E4311)가 가장 적합하다.

고셀룰로스계는 셀룰로스 성분이 연소하면서 많은 가스를 발생시켜 강한 보호효과를 제공하고, 파이프 용접처럼 모든 자세에서 용접해야 하는 경우에 우수한 작업성과 숙련도를 확보할 수 있다.

라임티타니아계는 저온성이 우수하고, 저수소계는 고강도 강재 용접에, 특수계는 특정 용도에 각각 적합하지만 가스 실드형 파이프 용접의 주요 요구조건을 만족하지 못한다.

서브머지드 용접은 와이어와 모재 사이에 아크를 발생시켜 접합하는 아크 용접의 한 종류이다.

플럭스로 아크를 덮어 잠호(潛弧) 상태로 용접한다는 점이 다를 뿐, 용융원리는 아크열을 이용한다는 점에서 다른 아크 용접과 같다.

프로젝션 용접은 저항용접, 마찰 용접과 초음파 용접은 압접 계열로 아크를 이용하지 않는다.

플래시 버트 용접은 접합면에서 발생하는 플래시(불꽃)로 가열한 뒤 압접하는 방법으로, 서로 다른 금속끼리도 용접이 가능하다.

따라서 이종금속의 용접이 불가능하다는 설명은 실제와 다르므로 틀린 설명이다.

가열부의 열영향부가 좁고, 용접면을 정밀 가공할 필요가 적으며, 업셋 용접보다 전력소비가 적고 용접시간이 짧은 것은 플래시 버트 용접의 실제 특징이다.

피복 아크 용접봉에서 심선에 대한 피복제의 편심률은 3% 이내여야 한다.

편심률이 크면 용접봉이 한쪽으로 치우쳐 아크가 불안정해지고 비드 형상이 고르지 못하게 되므로, KS 규격에서 이 기준을 관리한다.

스터드 용접의 기본 장치는 용접건, 용접헤드, 제어장치로 구성된다.

텅스텐 전극봉은 TIG 용접에서 아크를 발생시키는 비소모성 전극으로, 스터드 용접의 구성 장치가 아니다.

서브머지드 아크 용접은 큰 전류로 깊게 용입되므로, 받침쇠가 없으면 용락이 생기기 쉬워 개선 정밀도가 엄격해야 한다. 따라서 루트 간격은 0.8mm 이하, 루트면은 ±1mm 이내로 관리해야 한다.

※ 정답 정정(2026-09-23): 종전 등록 정답 1번을 2번으로 바로잡았습니다. 서브머지드 아크 용접의 홈 정밀도 표준값(받침쇠 없는 경우): 루트 간격 0.8mm 이하, 루트면 ±1mm, 홈 각도 ±5°. 자동용접은 홈 정밀도가 엄격해야 하며 '0.8mm 이상/±5mm 허용'은 반대 방향이다. 해설의 '전류 통과' 근거는 허구.

직류를 얻기 위해 교류를 정류회로로 변환하는 방식의 용접기를 정류형 용접기라 한다.

정류형 용접기는 셀렌이나 실리콘 정류기를 이용해 교류를 직류로 바꾸어 직류아크를 만든다.

가동코일형, 가동철심형, 탭전환형은 모두 변압기의 누설리액턴스나 권수비를 조절해 전류를 제어하는 교류 아크 용접기의 종류이다.

TIG 용접에서 직류 역극성(DCEP)을 사용하면 비드 폭이 넓고 용입이 얕은 형상이 된다.

역극성에서는 텅스텐 전극이 (+), 모재가 (−)가 되어 전자가 모재에서 전극으로 이동한다. 모재 표면은 양이온의 충격을 받아 산화막이 제거되는 청정작용이 나타나지만, 발열의 약 70%가 전극 쪽에 집중되어 모재의 용입은 얕고 비드 폭은 넓어진다.

반대로 직류 정극성(DCEN)에서는 모재 쪽 발열이 커서 비드 폭이 좁고 용입이 깊은 형상을 얻는다.

산소 용기는 산화성이 강해 가연성 가스와 함께 저장해서는 안 된다.

가연성 가스와 함께 보관하면 누출 시 화재나 폭발 위험이 크게 높아지므로 별도로 분리해 저장하는 것이 취급상 지켜야 할 원칙이다.

운반·취급 시 충격을 주지 않고, 기름이 묻은 손이나 장갑으로 다루지 않으며, 가능하면 운반 기구를 이용하는 것은 모두 올바른 취급상 주의사항이다.

불활성가스 금속 아크 용접(MIG)은 와이어를 일정 속도로 송급하면서 사용하는 정전압 특성의 전원을 쓴다.

아크 길이가 변하더라도 전압을 거의 일정하게 유지하면서 전류가 스스로 변화해 아크 길이를 일정하게 되돌리는 자기제어 작용이 일어난다.

수하 특성은 피복아크용접과 같은 수동 용접에 주로 쓰이는 전원 특성으로, MIG·MAG 용접에는 정전압 특성이 적합하다.