09년 1회차

글레이징(눈무딤)은 결합도가 너무 높아 무디어진 입자가 탈락하지 않고 숫돌 표면이 매끈해지는 현상이다. 절삭성이 떨어져 연삭열과 진동이 커지므로 가공면은 오히려 거칠어지고 표면 거칠기가 좋아진다는 서술은 틀리다. 로딩(눈메움)·드레싱·트루잉의 설명은 모두 옳다.

드릴지그의 3대 요소는 위치 결정 장치, 클램프(고정) 장치, 공구 안내 장치(부시)다. 지그는 공작물을 정확히 놓고 고정한 뒤 드릴을 안내하는 장치이므로 측정 장치는 포함되지 않는다.

질화법은 500~550℃에서 암모니아 가스로 질소를 침투시키는 방법이라 경화층이 얇다(대략 0.3~0.6mm). 처리 후 담금질이 필요 없고 변형이 작으며 내마모·내식성이 크다는 나머지 설명은 모두 옳다.

맞댄 면을 가압한 채 전류를 흘려 접촉저항으로 가열하고, 단접온도에 이르면 축방향으로 큰 압력을 주어 접합하는 방식이 업셋 용접이다. 퍼커션 용접은 축전된 전기를 순간 방전시켜 접합하고, 프로젝션·심 용접은 겹치기 저항용접이다.

앤빌과 스핀들의 측정면이 뾰족한 원뿔형인 것이 포인트 마이크로미터다. 드릴의 웨브 두께나 수나사 골지름처럼 평면 측정자로는 닿지 않는 좁은 홈 바닥을 잰다.

슈퍼 피니싱은 입도가 작고 연한 숫돌을 작은 압력으로 누른 채 좌우로 진동시키고 공작물에는 이송을 주어 다듬는 가공이다. 호닝은 혼에 붙인 숫돌을 회전+왕복시켜 구멍 내면을 다듬고, 래핑은 랩제 입자를 사이에 넣어 문지르는 점이 다르다.

롤러다듬질·버니싱·숏피닝은 공구나 강구를 눌러 표면을 소성변형시키는 기계적 에너지만의 가공이다. 전해·전주가공은 전기화학 에너지, 방전·레이저·이온가공은 전기·열 에너지를 이용한다.

용융금속을 정밀 금형에 고압으로 압입해 치수 정밀도와 표면이 좋은 주물을 얻는 것이 다이캐스팅이다. 금형 값이 비싸 대량 생산에서만 경제성이 있다. 인베스트먼트법은 왁스 모형과 세라믹 주형을 쓰므로 금형 조건과 무관하다.

자유굽힘의 굽힘력은 $P=\dfrac{C\,\sigma_B\,b\,t^2}{W}$이고, 다이 견폭은 W = 8t = 24mm다. $P=\dfrac{1.33\times 40\times 300\times 3^2}{24}=\dfrac{143640}{24}=5985\,\mathrm{kgf}$.

바이트의 옆면·앞면이 가공물에 닿지 않도록 기울여 마찰을 줄이는 각이 여유각이다. 경사각은 윗면의 기울기로 칩 배출과 절삭저항에 관여하고, 절삭각은 여유각과 날끝각의 합이다.

단조·압연·압출은 재료를 소성변형시켜 형상을 만드는 소성가공이다. 보링은 이미 뚫린 구멍을 넓히며 칩을 깎아내는 절삭가공이므로 소성가공에 해당하지 않는다.

결합도는 입자를 붙잡아 두는 힘이므로 입자가 쉽게 탈락하면 결합도가 낮아 연한 숫돌, 잘 탈락하지 않으면 경한 숫돌이다. 보기 3은 이를 반대로 서술해 틀리다.

사인바는 두 롤러 밑에 블록 게이지를 괴어 높이차를 만들고 $\sin\theta=\dfrac{H-h}{L}$로 각도를 구한다. 따라서 하이트 게이지로 오차를 보정한다는 서술이 틀리다. 45°를 넘으면 오차가 급격히 커지고, 호칭치수는 롤러 중심거리로 나타낸다.

단동 척은 4개의 조가 각각 독립적으로 움직여 불규칙하거나 편심된 가공물도 정밀하게 물릴 수 있고 고정력이 크다. 연동 척은 3개 조가 동시에 움직여 원형재를 빠르게 물리는 데 쓴다.

전단면적은 $A=\pi d t=\pi\times 10\times 5=157.1\,\mathrm{mm^2}$, 전단력은 $P=157.1\times 300=47124\,\mathrm{N}$이다. $P_t=\dfrac{P v}{\eta}=\dfrac{47124\times (7/60)}{0.8}\approx 6.9\,\mathrm{kW}$로, 기계효율 0.8로 나누는 것이 핵심이다.

절삭유제의 목적은 냉각, 윤활, 칩 배출, 가공정밀도 유지다. 공구 윗면과 칩 사이의 마찰계수는 낮춰야 하므로 마찰계수 증대는 목적이 될 수 없다.

마템퍼링은 Ms와 Mf 사이 온도의 열욕에 담금질해 그 온도로 유지하면서 항온변태시키는 처리로, 마텐자이트와 베이나이트의 혼합조직을 얻어 인성이 좋다. 마퀜칭은 Ms 바로 위에서 온도를 균일화한 뒤 서냉해 마텐자이트를 만드는 점이 다르다.

잔류응력 제거에는 응력제거 풀림(annealing)이 가장 적합하다. 노 안에서 서서히 가열·유지한 뒤 천천히 냉각시켜 응력을 해방하며, 담금질은 급냉이라 오히려 잔류응력을 키운다.

수평면에 대해 9~12° 경사진 2개의 롤을 서로 반대 방향으로 회전시켜 소재 중심을 뚫는 독일 발명 방식이 만네스만 천공법이다. 에르하르트법은 사각 빌릿을 다이에 넣고 펀치로 눌러 뚫는 방식이다.

고에너지속도 성형법(HERF)은 폭발·액중방전·전자기력처럼 아주 짧은 시간에 큰 에너지를 방출시키는 가공이다. 하이드로포밍은 액압을 서서히 가해 성형하는 통상 속도의 가공이므로 해당하지 않는다.

경사면 방향으로 힘의 평형을 세운다. 400kN 물체의 사면 분력 $400\sin 30^\circ=200\,\mathrm{kN}$이 아래로, 로프 장력 100kN이 위로 작용하고, 연직 상향인 P의 사면 방향 분력은 $P\sin 30^\circ$다. $0.5P+100=200$에서 $P=200\,\mathrm{kN}$.

최대 주응력은 $\sigma_1=\dfrac{\sigma_x+\sigma_y}{2}+\sqrt{\left(\dfrac{\sigma_x-\sigma_y}{2}\right)^2+\tau_{xy}^2}$이다. $\dfrac{-50+10}{2}=-20$, $\sqrt{(-30)^2+(-40)^2}=50$이므로 $\sigma_1=-20+50=30\,\mathrm{MPa}$다. 전단응력의 부호는 제곱되어 사라진다.

단붙이 봉은 두 단면에 같은 하중 P가 그대로 전달되므로 $\sigma=\dfrac{4P}{\pi d^2}$에서 응력이 지름의 제곱에 반비례한다. $\sigma_1:\sigma_2=\dfrac{1}{3^2}:\dfrac{1}{2^2}=\dfrac{1}{9}:\dfrac{1}{4}=4:9$.

열팽창을 완전히 구속하면 $\sigma=E\alpha\Delta T$의 응력이 생긴다. $\sigma=\dfrac{280\times10^3}{80\times80}=43.75\,\mathrm{MPa}$이므로 $\alpha=\dfrac{\sigma}{E\,\Delta T}=\dfrac{43.75}{210\times10^3\times20}=1.042\times10^{-5}$, 즉 10.42×10^-6/℃다.

중공 원형단면의 회전반경은 $k=\sqrt{\dfrac{I}{A}}=\dfrac{\sqrt{d_2^{\,2}+d_1^{\,2}}}{4}=\dfrac{\sqrt{90^2+80^2}}{4}=30.1\,\mathrm{mm}$다. 세장비는 $\lambda=\dfrac{L}{k}=\dfrac{4000}{30.1}\approx 133$.

외팔보 자유단에 집중하중이 걸리면 최대 굽힘모멘트는 고정단에서 $M=PL=1000\times600=6\times10^5\,\mathrm{N\cdot mm}$다. 단면계수 $Z=\dfrac{bh^2}{6}=\dfrac{20\times30^2}{6}=3000\,\mathrm{mm^3}$이므로 $\sigma=\dfrac{M}{Z}=200\,\mathrm{MPa}$.

허용 비틀림모멘트는 $T=\tau\dfrac{\pi d^3}{16}=160\times\dfrac{\pi\times 10^3}{16}=3.14\times10^4\,\mathrm{N\cdot mm}$다. $H=T\omega=31.4\times\dfrac{2\pi\times 716}{60}\approx 2.35\times10^3\,\mathrm{W}$이므로 약 2.35 kW이며, 축 길이 3m는 동력 계산에 쓰이지 않는다.

등분포하중만의 중앙 처짐 $\dfrac{5\omega \ell^4}{384EI}$와 중앙 집중력 P에 의한 처짐 $\dfrac{P\ell^3}{48EI}$가 같아야 합성 처짐이 0이 된다. $P=\dfrac{5\omega \ell^4}{384}\times\dfrac{48}{\ell^3}=\dfrac{5\omega \ell}{8}$.

등분포하중을 받는 외팔보는 자유단에서 x만큼 떨어진 단면의 모멘트가 $M=\dfrac{\omega x^2}{2}$로 2차 포물선이 된다. 따라서 자유단에서 0, 고정단(왼쪽)에서 최대가 되는 포물선 모양이 정답이다.

일단 고정·타단 지지의 부정정보가 등분포하중을 받으면 단순지지단 A는 3ωL/8, 고정단 B는 5ωL/8을 부담한다. 지지단 처짐을 0으로 두는 변형일치법으로 얻으며, 두 반력의 합이 ωL이 되는지로 검산할 수 있다.

세로변형률은 $\varepsilon=\dfrac{\sigma}{E}=\dfrac{750}{200\times10^3}=3.75\times10^{-3}$이고 가로변형률은 $\nu\varepsilon=0.3\times3.75\times10^{-3}=1.125\times10^{-3}$다. 따라서 $\Delta d=40\times1.125\times10^{-3}=0.045\,\mathrm{mm}$ 줄어든다.

고정단에서 20cm인 단면의 오른쪽에 남는 하중만 계산하면 된다. 합력은 $10\times0.5=5\,\mathrm{kN}$, 작용점은 고정단에서 55cm이므로 팔길이가 $0.55-0.20=0.35\,\mathrm{m}$다. $M=5\times0.35=1.75\,\mathrm{kN\cdot m}$.

축응력은 $\sigma=\dfrac{15\times10^3}{8\times24}=78.1\,\mathrm{MPa}$이며, 단면적은 경사면이 아니라 8×24mm를 쓴다. 경사면의 전단응력은 $\tau=\dfrac{\sigma}{2}\sin 2\theta=\dfrac{78.1}{2}\sin 60^\circ\approx 33.8\,\mathrm{MPa}$.

빗금 부분은 y축과 곡선 $x=\dfrac{y^3}{2}$ 사이에서 y=1부터 y=2까지의 영역이다. $A=\int_1^2\dfrac{y^3}{2}\,dy=1.875$이고 $\bar{y}=\dfrac{1}{A}\int_1^2\dfrac{y^4}{2}\,dy=\dfrac{3.1}{1.875}=1.653$, $\bar{x}=\dfrac{1}{A}\int_1^2\dfrac{y^6}{8}\,dy=\dfrac{2.268}{1.875}=1.210$이다.

안전계수 2를 적용한 허용응력은 $\dfrac{240}{2}=120\,\mathrm{MPa}$이고, 원통에서 가장 큰 원주(후프)응력 $\sigma=\dfrac{pD}{2t}$가 이를 넘지 않아야 한다. $p=\dfrac{2t\sigma}{D}=\dfrac{2\times3\times120}{1500}=0.48\,\mathrm{MPa}=480\,\mathrm{kPa}$.

순수 굽힘이면 보 전 길이에서 굽힘모멘트가 M으로 일정하므로 $U=\int_0^{L}\dfrac{M^2}{2EI}\,dx=\dfrac{M^2L}{2EI}$가 된다. 모멘트가 변하는 보와 달리 적분이 단순히 길이 L을 곱하는 형태로 끝난다.

비틀림각 Θ는 약 0.5 rad이다.

지름 20cm 원판의 양 끝에 반대 방향으로 걸린 1kN은 짝힘이므로
$T=1\times0.2=0.2\,\mathrm{kN\cdot m}=2\times10^5\,\mathrm{N\cdot mm}$다.

$I_p=\dfrac{\pi d^4}{32}=\dfrac{\pi\times 10^4}{32}=981.7\,\mathrm{mm^4}$이므로
$\theta=\dfrac{TL}{G I_p}=\dfrac{2\times10^5\times300}{120\times10^3\times981.7}\approx 0.5\,\mathrm{rad}$.

강성이 다른 두 구간을 나누어 적분한다. $\delta_A=\int_0^{\ell/2}\dfrac{(Px)x}{EI}dx+\int_{\ell/2}^{\ell}\dfrac{(Px)x}{2EI}dx=\dfrac{P\ell^3}{24EI}+\dfrac{7P\ell^3}{48EI}=\dfrac{3P\ell^3}{16EI}$. 고정단 쪽 절반이 2EI라 균일보의 $\dfrac{P\ell^3}{3EI}$보다 작게 나온다.

비틀림각이 같으면 $T=\dfrac{G I_p \theta}{L}$에서 $T\propto\dfrac{d^4}{L}$다. $\dfrac{T_1}{T_2}=\dfrac{d^4/L}{(2d)^4/(2L)}=\dfrac{2}{16}=\dfrac{1}{8}$로, 지름은 4제곱, 길이는 반비례인 점이 핵심이다.

하중이 걸린 국부의 응력 교란이 그 지점에서 멀어질수록 사라지고 단면에 균일한 분포로 수렴한다는 것이 상베낭의 원리다. 카스틸리아노 정리는 변형에너지를 하중으로 편미분해 처짐을 구하는 정리로 성격이 다르다.

아공석강은 탄소량이 공석점(0.77%)보다 낮아 냉각 중 초석 페라이트가 먼저 나오고, 남은 오스테나이트가 공석변태해 펄라이트가 된다. 펄라이트+시멘타이트는 과공석강의 조직이다.

담금질로 얻은 마텐자이트를 A1 변태점 이하로 재가열해 내부응력을 없애고 인성을 회복시키는 처리가 템퍼링(뜨임)이다. 어닐링·노말라이징은 A3 변태점 위로 가열하므로 조건에 맞지 않는다.

연강용 피복아크 용접봉의 심선은 불순물이 적고 연성이 좋아야 하므로 저탄소 림드강을 쓴다. 탄소나 합금원소가 많으면 용착금속이 경화해 균열이 생기기 쉽다.

일정 온도로 가열·유지한 뒤 노 안에서 서서히 냉각시켜 재료를 연화시키고 조직을 균일·미세화하는 열처리가 풀림이다. 담금질은 급냉으로 경화시키는 처리라 목적이 정반대다.

피복제는 아크 안정, 용융금속 보호(가스·슬래그), 탈산·정련, 합금원소 첨가, 급냉 방지 등의 역할을 한다. 슬래그가 냉각속도를 늦춰 오히려 용착금속을 연화시키므로 경화는 역할이 아니다.

용접 열영향부의 열사이클을 좌우하는 인자는 최고가열온도, 그 온도에서의 유지시간, 가열속도, 냉각속도다. 최저도달온도는 열사이클 인자에 들어가지 않는다.

Si는 대표적인 흑연화 촉진 원소로 Ni·Al·Ti·Cu 등과 함께 시멘타이트를 분해시켜 흑연을 만든다. Cr·Mo·W·V는 탄화물을 안정시켜 오히려 흑연화를 방해(백선화)한다.

E4324는 철분산화티탄계다. 끝 두 자리가 피복제 계통을 나타내며 4303은 라임티타니아계, 4311은 고셀룰로오스계, 4327은 철분산화철계다.

피복제의 합금제는 Mn·Si·Cr·Ni·Mo·V처럼 용착금속에 녹아들어 성질을 조정하는 원소다. Al은 Fe-Mn, Fe-Si와 함께 산소를 제거하는 탈산제로 분류된다.

청열취성은 강을 200~300℃로 가열했을 때 연신율이 떨어지고 취약해지는 현상으로 질소(N)의 영향이 가장 크다. 황은 고온(적열)취성, 인은 상온(저온)취성의 원인이다.

황(S)은 융점이 낮은 FeS를 만들어 결정립계에 편석되므로 900~1200℃의 적열 상태에서 재료가 취약해진다. Mn을 넣어 MnS로 바꾸면 적열취성을 막을 수 있다.

다층용접에서는 앞 층이 다음 층의 용접열로 재가열·재결정되어 주조조직이 미세화된다. 주상정은 모재 쪽 용융경계에서 용융지 중심을 향해 자라고, 결정립이 조대해지면 강도·인성은 오히려 떨어진다.

구리-콘스탄탄 열전대는 사용 범위가 약 -200~350℃로 보기 중 가장 낮은 온도용이다. 백금-백금로듐이 1600℃급으로 가장 고온용이고, 크로멜-알루멜과 철-콘스탄탄은 그 중간이다.

Mo는 Cr·W·V·α철과 함께 체심입방격자(BCC)를 갖는다. Au·Al·Cu는 모두 면심입방격자(FCC)로 전연성이 좋은 금속이다.

용융되지는 않았지만 용접열로 조직과 기계적 성질이 크게 변한 영역이 열영향부(HAZ)이며, 급냉 경화된 조직이 생겨 취성이 가장 크고 균열이 시작되는 부위다.

탄소당량은 Mn·Si·Cr·Ni 등 합금원소의 영향을 탄소량으로 환산해 더한 값으로, 값이 클수록 경화능과 균열 감수성이 커져 용접이 곤란해진다. 강재의 용접성을 판정하는 지표이지 Mn/Si 비나 주철의 흑연량과는 관계가 없다.

용접 입열은 $H=\dfrac{60EI}{v}$로 계산하며 E는 아크전압, I는 아크전류, v는 용접속도다. 식에 용접봉 지름은 들어가지 않는다.

비드 밑 균열은 확산성 수소와 급냉 경화가 원인으로 용접부가 식은 뒤 약 200℃ 이하에서 생기는 저온균열이다. 설퍼 균열과 크레이터 균열은 응고 과정에서 저융점 불순물 때문에 생기는 고온균열이다.

비중은 알루미늄 2.7 → 주석 7.3 → 구리 8.96 → 납 11.34 순으로 커진다. 알루미늄이 가장 가볍고 납이 가장 무겁다는 점만 알아도 보기가 하나로 좁혀진다.

고온균열은 응고할 때 입계에 남는 저융점 불순물(FeS 등)이 원인이고, 망간은 FeS를 MnS로 바꿔 이를 줄여 준다. 탄소·규소·인은 고온균열을 조장하고, 니켈은 황화니켈을 만들어 오히려 균열을 늘린다.

단속필릿은 용접길이가 짧아 용착금속량과 공수가 줄므로 하중이 작거나 없는 이음에서는 연속필릿보다 비용이 적게 든다. 두꺼운 판은 용착량이 적은 X형 홈이 유리하고, 필릿은 목길이를 작게·용접길이를 길게 하는 편이 경제적이다.

허용응력은 $\dfrac{45}{3}=15\,\mathrm{kgf/mm^2}$, 용접부 단면적은 $12\times200=2400\,\mathrm{mm^2}$다. 여기에 이음효율 85%를 곱하면 $P=15\times2400\times0.85=30600\,\mathrm{kgf}$.

쇼어 경도는 다이아몬드 해머를 일정 높이에서 떨어뜨려 튀어오른 높이로 경도를 구하는 반발식 시험이다. 로크웰·비커스·브리넬은 모두 압입자를 눌러 깊이나 자국 크기를 재는 압입식이다.

금속 초음파 탐상에는 보통 0.5~15 MHz 범위(실무에서는 주로 2~5MHz)를 쓴다. 주파수를 높이면 분해능은 좋아지지만 감쇠가 커져 두꺼운 재료를 투과하지 못한다.

피로파괴는 응력집중부에서 시작되므로 응력집중부에 용접부가 오지 않도록 설계해야 한다. 단면 급변부 제거, 잔류응력 완화, 냉간가공·변태에 의한 강도 향상은 모두 피로강도를 높이는 방법이다.

나란한 수직선으로 표시하는 기본기호는 판 끝을 맞대어 녹이는 가장자리 용접(edge weld)이다. 심 용접과 표면 육성은 각각 별도의 기본기호를 쓴다.

연강 용접이음의 정적강도는 맞대기(홈) 용접 > 전면필릿 > 측면필릿 순이다. 맞대기는 하중이 모재 단면으로 그대로 전달되지만 필릿은 목단면의 전단으로 견디며, 특히 측면필릿은 하중이 용접선 끝에 몰려 가장 약하다.

선상조직은 용착금속이 응고할 때 수소 등의 영향으로 생기는 주조조직상의 결함이라 잔류응력과 직접 관계가 없다. 잔류응력은 취성파괴·피로파괴·응력부식균열의 원인이 된다.

이음성능(접합성능)은 건전한 이음을 만들 수 있는가에 관한 것으로 용접금속의 형상(비드 형상)·용접결함·균열 감수성이 여기에 속한다. 기계적 성질, 노치인성, 용접변형과 잔류응력은 완성된 구조물의 사용성능으로 분류한다.

환산계수는 기준 이음 대비 용착금속량과 작업시간의 비이므로 다리길이가 커지면 제곱에 가깝게 급증한다. 아래보기 필릿에서 다리길이 10mm의 환산계수는 약 2.8이다.

맞대기 용접부를 폭 ℓ, 높이 h인 직사각형 단면으로 보면 단면계수는 $Z=\dfrac{\ell h^2}{6}$다. 따라서 굽힘응력은 $\sigma_b=\dfrac{M}{Z}=\dfrac{6M}{\ell h^2}$이며, 목두께 대신 모재 두께 h를 제곱해 쓴다.

약 200A 이하의 저전류에서 용적이 모재에 닿아 단락과 아크 발생을 반복하는 것이 단락 이행이다. 입열이 적고 용입이 얕아 박판이나 이면비드 용접에 널리 쓴다. 스프레이 이행은 고전류에서 용적이 미세한 입자로 분무되어 이행한다.

용입까지 포함해 루트에서 필릿 표면까지의 최단거리가 실제 목두께다. 이론 목두께는 용입을 무시하고 다리길이에 $\cos 45^\circ$를 곱한 0.707z로 계산한다.

용접 이음은 이음부 형상의 급변과 내부 결함 때문에 응력집중이 생기기 쉽다. 수밀·기밀·유밀이 우수하고, 내부 결함 때문에 품질검사가 어려우며, 저온에서 취성파괴가 일어나기 쉽다는 나머지 설명은 옳다.

융접은 모재를 녹여서 접합하고 가압하지 않는 방식으로 테르밋 용접이 여기에 속한다. 저항용접과 마찰용접은 압력을 가하는 압접이고, 경납땜은 모재를 녹이지 않고 용가재만 녹이는 납땜이다.

맞대기 이음 틈새의 보수는 6mm 이하면 덧붙이 용접 후 깎아내고, 6~16mm면 판두께 6mm 정도의 뒷댐판을 대고 용접하며, 16mm 이상이면 판의 일부(약 300mm 이상)를 잘라내고 교환한다. 틈새 10mm는 뒷댐판 구간에 해당한다.

리하이형 구속·T형 필릿·피스코 균열시험은 모두 구속 상태에서 균열 발생 여부를 보는 용접균열 시험법이다. 카안 인열시험은 노치가 있는 시험편을 찢어 취성 파괴 성질을 평가하는 시험이라 균열시험법이 아니다.

잔류응력은 용착금속이 수축하면서 생기므로 용착금속량을 적게 해야 줄어든다. 적당한 예열, 풀림, 알맞은 용착법과 용접순서 선택은 모두 잔류응력을 줄이는 방법이다.

알루미늄·구리 합금은 열전도도가 커서 용접열이 빠르게 빠져나가므로 오히려 예열이 필요하다. 고탄소강·주철의 50~350℃ 예열, 0℃ 이하 연강에서 이음부 양쪽 100mm를 40~75℃로 예열, 냉각속도 완화 효과는 모두 옳은 설명이다.

부식 시험은 재료가 환경과 반응하는 성질을 보는 화학적 시험이다. 인장·굽힘·피로 시험은 하중을 걸어 강도와 변형을 측정하는 기계적 시험이다.

불활성 가스 아크 용접은 화학적으로 반응하지 않는 아르곤(Ar)·헬륨(He)을 보호가스로 써서 대기의 산화·질화를 차단한다. 산소는 산화성이고 질소는 고온에서 질화물을 만들어 용접부를 취화시키므로 보호가스가 될 수 없다.

저항용접은 통전 시 발생하는 저항열(줄열)과 가압으로 접합하는 방식으로, 점·프로젝션·심 용접과 업셋·플래시·방전충격 용접이 여기 속한다. 초음파 용접은 전류가 아니라 초음파 진동에 의한 마찰로 접합하므로 같은 압접이라도 저항용접이 아니다.

용융된 용접금속과 녹지 않은 모재가 맞닿는 경계면을 본드(bond)라 하며, 그 바깥쪽 열영향부(HAZ)와 나누는 기준선이 된다. 용착금속은 용접봉이 녹아 붙은 금속, 용가재는 채워 넣는 재료 자체를 가리킨다.

전류를 높이고 용접속도를 빠르게 하면 용융지가 급속히 응고되어 내부 가스가 빠져나가지 못하고 갇히므로 기공이 생긴다. 페인트를 태워 없애고, 용접봉을 잘 건조하고, 저수소계로 충분한 열량을 주는 것은 모두 기공을 줄이는 조치다.

절단 산소의 압력은 절단속도를 좌우하는 핵심 인자로, 적정 범위에서 압력이 높을수록 산화철 슬래그 배출이 원활해져 절단속도가 빨라진다 — 영향이 없다는 설명이 틀렸다. 모재 온도가 높을수록, 절단 산소 소비량이 많을수록 속도가 증가하며 다이버전트 노즐은 고속 분출에 유리하다.

퓨즈 용량은 용접기의 1차 입력을 1차 입력전압으로 나눈 1차 전류로 정한다. $I=\dfrac{27\times 10^{3}\,\mathrm{VA}}{300\,\mathrm{V}}=90\,\mathrm{A}$이므로 90A짜리 퓨즈를 설치한다.

용접성 시험은 용접 이음부의 성질을 평가하는 시험으로 용접경화성·용접연성·용접균열 시험 등이 해당한다. 설퍼프린트시험은 강재 속 황(S)의 편석 분포를 인화지에 찍어 보는 매크로 조직시험이므로 용접성 시험이 아니다.

가동철심형은 가동철심을 넣고 빼면서 누설자속을 가감해 전류를 연속·미세하게 조정하는 방식이라, 조정 폭이 좁아 광범위한 전류조정에는 적합하지 않다. 철심을 중간 이상 빼내면 누설자속의 영향으로 아크가 불안정해지기도 한다.

$10^{-4}\sim 10^{-6}\,\mathrm{mmHg}$의 고진공 챔버 안에서 가속된 전자빔을 모재에 충돌시켜 그 운동에너지로 용융하는 전자 빔 용접이다. 고진공이 필요한 이유는 전자가 공기 분자와 충돌해 산란·감속되는 것을 막기 위해서다.

가스용접봉은 모재와 같은 재질이고 불순물이 없으며 기계적 성질을 해치지 않아야 하고, 무엇보다 연성과 인성이 충분해야 한다. 취성을 준다는 것은 충격에 깨지기 쉬워진다는 뜻이므로 선택 조건이 될 수 없다.

산화티탄($\mathrm{TiO_2}$)을 약 35% 함유한 고산화티탄계 = E4313이다. 아크가 안정되고 스패터가 적으며 슬래그 박리성과 비드 외관이 좋아 박판·표면 마무리 용접에 쓰인다. E4301은 일미나이트계, E4311은 고셀룰로스계, E4316은 저수소계다.

아세틸렌은 압력이 높아지면 자기분해폭발의 위험이 급격히 커지므로 사용압력을 1.0 kgf/cm² 이하(게이지압)로 제한한다. 1.3 kgf/cm² 이상에서는 충격만으로도 분해폭발할 수 있다.

저수소계는 석회석·형석을 주성분으로 해 수소량이 극히 적고 내균열성이 우수하지만, 피복제가 염기성이라 아크가 불안정하고 용접속도가 느려 작업성이 떨어진다. 흡습성이 높아 사용 전 300~350℃에서 1~2시간 건조가 필수다.

급냉은 경화조직(마텐자이트) 생성과 잔류응력 증가로 오히려 균열을 조장하므로, 균열 방지책은 예열·후열로 서냉시키는 것이다. 저수소계 사용과 용접봉 건조는 확산성 수소를 줄여 저온균열을 막는 조치다.

피복제는 탈산·정련 작용으로 용융금속을 깨끗하게 하고, 생성된 슬래그가 비드를 덮어 급냉을 방지하며 파형이 고운 비드를 만든다. 피복제는 스패터를 적게 하고, 슬래그는 용융점이 낮고 가벼워야 잘 떠오르므로 나머지 보기는 반대로 서술되어 있다.

용적 이행 형태는 단락이행·스프레이이행·글로뷸러(입상)이행 세 가지로 분류한다. 피복이행이라는 이행 형태는 존재하지 않는다.

용접봉은 습기와 피복 손상을 피해 지면보다 높고 하중을 받지 않는 건조한 장소에 보관해야 한다. 지면보다 낮은 곳은 습기가 차 흡습되기 쉽고, 하중을 받으면 피복이 깨지므로 틀린 설명이다.

서브머지드 아크 용접은 입상 용제 속에서 대전류로 용접해 대기와 완전히 차단되므로 용착금속의 품질이 우수하다. 대전류 덕분에 용입이 깊고 용착속도가 빠르며 비드 외관도 매끈해 나머지 보기는 모두 반대다.

아크 전압은 양극·음극의 전압강하와 아크 기둥 전압강하의 합인데, 두 극에서의 전압강하는 아크 길이나 전류와 거의 무관하게 전극(모재·용접봉) 재질의 고유 성질로 정해진다. 아크 길이에 따라 변하는 것은 아크 기둥 전압강하다.

원판형 롤러 전극 사이에 판을 물리고 가압·통전하면서 전극을 회전시켜 점용접을 연속으로 이어 붙이는 방식이 심(seam) 용접이다. 점이 겹쳐 선을 이루므로 기밀·수밀이 필요한 용기·탱크 제작에 쓰인다.