[용접기사 필기] 16년 2회차 기출문제 정답·해설 페이지

절삭온도 측정법은 칩의 색깔, 열전대(thermo couple), 복사고온계, 칼로리미터, 시온도료 등이며 부식을 이용하는 방법은 쓰지 않는다. 부식(에칭)은 금속 조직 관찰이나 결함 검사에 쓰는 방법이다.

공구수명은 절삭속도·이송·절삭깊이, 공구와 공작물의 재질, 절삭유제 같은 마모 조건에 좌우된다. 공작물의 크기는 가공시간과 절삭거리를 늘릴 뿐 마모 기구 자체를 바꾸지 않아 관계가 가장 적다.

파텐팅은 강선을 오스테나이트화한 뒤 약 500℃의 열욕에서 항온변태시켜 미세한 소르바이트 조직을 얻는 열처리다. 인발에 알맞게 조직이 연화되어 가공경화로 끊어지는 일 없이 냉간인발을 계속할 수 있다.

프레스 용량에 효율을 곱한 값이 실제로 소재에 걸리는 힘이므로 $P=50\times 0.8=\mathrm{40\,kN}$이다. 변형저항은 $\sigma=\dfrac{P}{A}=\dfrac{40000}{500}=\mathrm{80\,MPa}$이다.

KS 주물사 시험항목은 입도·통기도·강도(압축·인장)·수분·점토분·내화도 등 주물사 자체의 성질을 대상으로 한다. 결합제 시험은 주물사 시험 규격의 항목이 아니다.

숏 피닝은 주철·주강제 작은 볼을 고속으로 분사해 표면에 압축잔류응력과 얇은 경화층을 만들어 피로강도를 높이는 가공이다. 액체 호닝은 연마제를 액체와 함께 분사해 표면을 다듬는 것으로 경화가 목적이 아니다.

CO2법은 규산나트륨 점결제를 4~6% 섞은 주물사에 약 1.5~2기압의 낮은 압력으로 수십 초 정도 CO2를 통과시켜 경화시킨다. 10~20기압으로 10분 이상 주입한다는 설명은 실제 조건과 맞지 않는다.

같은 조건으로 반복 측정하면 우연오차 때문에 참값 주위로 값이 흩어지고, 그림처럼 평균을 중심으로 좌우대칭인 종 모양의 도수분포가 나타난다. 이 분포를 정규분포라 한다.

센터리스 연삭은 조정숫돌과 받침대로 공작물을 지지하므로 축 방향 추력이 생기지 않아 연삭 여유가 작아도 된다. 센터 구멍이 필요 없어 가늘고 긴 공작물과 대량생산에 적합하고, 키 홈처럼 긴 홈이 있으면 지지가 불안정해 연삭이 어렵다.

자경성은 Ni·Cr·Mn 등이 들어가 임계냉각속도가 느려진 탓에 대기 중 공랭만으로도 마르텐자이트가 생겨 단단해지는 성질이다. 그래서 특수강은 별도의 급랭 없이도 담금질한 것처럼 경화된다.

초음파 가공은 진동하는 공구가 연삭입자를 때려 재료를 깎아내는 기계적 가공이라 전도성이 필요 없어 유리·세라믹·보석 같은 부도체도 가공할 수 있다. 공작물이 전기를 통해야 하는 쪽은 방전가공이다.

절삭속도는 $v=\dfrac{\pi DN}{1000}=\dfrac{\pi\times 91\times 700}{1000}\approx \mathrm{200\,m/min}=\mathrm{3.33\,m/s}$이다. 소요동력은 절삭동력을 효율로 나눈 값이므로 $H=\dfrac{Fv}{\eta}=\dfrac{735.75\times 3.33}{0.8}\approx \mathrm{3.0\,kW}$, 즉 약 3.03kW다.

슈퍼피니싱은 입도가 작고 연한 숫돌을 약한 압력으로 누르며 진동시키고 공작물에 이송을 주어 가공 변질층을 없애고 매끄러운 면을 얻는 가공이다. 호닝은 혼을 회전·왕복시켜 구멍 내면을 다듬는 것으로 진동을 주는 방식이 아니다.

센터리스 연삭기는 센터나 척으로 물리지 않고 조정숫돌과 받침대로 지지하며 연삭하므로, 센터 구멍을 낼 수 없거나 휘기 쉬운 가늘고 긴 공작물에 적합하다.

방전가공액은 절연성과 인화 안전성이 있어야 해서 등유·변압기유·스핀들유를 쓰며, 인화점이 매우 낮은 휘발유는 사용하지 않는다. 축전기 용량을 키우면 방전에너지가 커져 능률은 오르지만 다듬질면과 가공정도는 나빠진다.

버니어의 최소 읽음값은 어미자 한 눈금과 아들자 한 눈금의 차다. 아들자 한 눈금이 $\dfrac{12}{25}=\mathrm{0.48\,mm}$이므로 $0.5-0.48=\mathrm{0.02\,mm}$이다.

배럴 가공은 회전하는 상자에 공작물·연마입자·공작액·컴파운드를 함께 넣고 서로 충돌·마찰시켜 표면의 요철과 버를 없애는 가공이다. 숏 피닝은 볼을 분사해 표면을 경화시키는 것이라 목적과 방식이 다르다.

산소는 35℃에서 150기압으로 압축해 용기에 충전하는 것이 기준이며, 용기에 각인되는 최고충전압력(FP)도 이 조건을 따른다.

저항용접의 발열은 줄의 법칙 $Q=I^{2}Rt\,[\mathrm{J}]$를 따른다. $\mathrm{1\,J}=\mathrm{0.238\,cal}$이므로 칼로리 단위로는 $Q=0.238I^{2}Rt$가 된다.

탄성은 외력을 없애면 본래 형상으로 되돌아오는 성질로, 변형이 영구히 남는 소성(가소성)과 반대다. 연성은 가늘게 늘어나는 성질, 가단성은 얇게 펴지는 성질을 말한다.

양단고정보 중앙에 집중하중이 작용하면 고정단 모멘트는 $M_A=M_B=-\dfrac{Pl}{8}$, 하중점 C의 모멘트는 $M_C=+\dfrac{Pl}{8}$이다. 같은 조건의 단순보 값 $\dfrac{Pl}{4}$의 절반으로 줄어드는 것이 고정단의 효과다.

벽에서 거리 x인 단면의 굽힘모멘트는 $M=P(L-x)$, 단면계수는 $Z=\dfrac{bh^{2}}{6}$이다. $\sigma=\dfrac{6P(L-x)}{bh^{2}}$가 일정하려면 $h^{2}\propto (L-x)$여야 하므로 $h=C\sqrt{L-x}$가 된다.

탄성계수 사이의 관계식은 $E=2G(1+\nu)$이다. 포아송비가 0.3인 강이라면 $G\approx 0.385E$가 되어 실제 값과도 맞는다.

보가 수평을 유지하려면 두 강봉의 신장량이 같아야 한다. $\delta=\dfrac{PL}{AE}$에서 단면적과 재질이 같으므로 $P_{AB}\times 20=P_{CD}\times 30$, 즉 $\dfrac{P_{AB}}{P_{CD}}=\dfrac{30}{20}=1.5$배다.

외팔보 전 길이에 등분포하중이 작용하면 자유단에서 최대처짐이 생기고 $\delta_{max}=\dfrac{wl^{4}}{8EI}$다. 자유단 집중하중이면 $\dfrac{Pl^{3}}{3EI}$, 단순보 등분포면 $\dfrac{5wl^{4}}{384EI}$로 구분해 외워 둔다.

단순보의 한쪽 끝에 모멘트 M이 걸리면 그 끝의 처짐각은 $\dfrac{ML}{3EI}$, 반대쪽 끝의 처짐각은 $\dfrac{ML}{6EI}$다. 두 모멘트가 같은 방향으로 작용하므로 중첩하면 $\theta_A=\dfrac{ML}{3EI}+\dfrac{2.5ML}{6EI}=\dfrac{4.5ML}{6EI}=\dfrac{3ML}{4EI}$이다.

초당 10회전이므로 각속도는 $\omega=2\pi n=2\pi\times 10\approx \mathrm{62.8\,rad/s}$다. 토크는 $T=\dfrac{P}{\omega}=\dfrac{50000}{62.8}\approx \mathrm{796\,N\cdot m}$로 약 800N·m이다.

등분포하중이 왼쪽 3m 구간에만 걸리므로 합력 $2\times 3=\mathrm{6\,kN}$이 A에서 1.5m 지점에 작용하고, $R_B=\dfrac{6\times 1.5}{6}=\mathrm{1.5\,kN}$이다. 중앙 C의 오른쪽에는 하중이 없으므로 $M_C=R_B\times 3=\mathrm{4.5\,kN\cdot m}$이다.

비틀림 각은 $\theta=\dfrac{TL}{GI_p}$, $I_p=\dfrac{\pi d^{4}}{32}$이므로 같은 각도를 주려면 비틀림 강성 $GI_p$가 클수록 큰 토크가 필요하다. 따라서 축 지름이 크고 G가 클수록 비틀기 어렵다.

$\theta=\dfrac{TL}{GI_p}$와 $\tau=\dfrac{Tr}{I_p}$를 합치면 $\tau=\dfrac{G\theta r}{L}$이 된다. $\theta=10^{\circ}=0.1745\,\mathrm{rad}$를 대입하면 $\tau=\dfrac{8.4\times 10^{9}\times 0.1745\times 0.05}{1.2}\approx \mathrm{61\,MPa}$이다.

좌굴하중은 $P_{cr}=\dfrac{n\pi^{2}EI}{L^{2}}$이고 단말계수는 양단회전 $n=1$, 일단고정 타단자유 $n=\dfrac{1}{4}$다. 재질·길이·단면이 같으므로 $\dfrac{P_2}{P_1}=\dfrac{1}{4}$이다.

직사각형 단면의 최대전단응력은 평균 전단응력의 1.5배로 $\tau_{max}=\dfrac{3V}{2A}$다. $A=30\times 40=\mathrm{1200\,mm^{2}}$이므로 $\tau_{max}=\dfrac{3\times 800}{2\times 1200}=\mathrm{1.0\,MPa}$이다.

볼트는 두 판재가 서로 반대 방향으로 당겨지므로 1면 전단(단전단) 상태로 하중을 받는다. 전단응력은 $\tau = \dfrac{P}{A} = \dfrac{4P}{\pi d^2}$로 계산하며, 주어진 볼트 지름(약 10mm)을 대입하면 $\tau = \dfrac{4 \times 500}{\pi \times 10^2} \approx 6.37\ \text{MPa}$이 되어 6.37 MPa이 산출된다.

죄임봉 CD가 견디는 최대 인장력은 $T=\sigma_a A=100\times 10^{6}\times 1\times 10^{-4}=\mathrm{10\,kN}$이다. CD는 수평 4m·수직 3m인 3:4:5 삼각형이라 연직분력이 $10\times\dfrac{3}{5}=\mathrm{6\,kN}$이고, 힌지 A에 대한 모멘트식 $P\times 8=6\times 4$에서 $P=\mathrm{3\,kN}$이다.

x축이 삼각형의 밑변과 일치하고 밑변 $b=2a$, 높이 $h=a$다. 밑변에 대한 삼각형의 단면 2차 모멘트는 $I_x=\dfrac{bh^{3}}{12}=\dfrac{2a\cdot a^{3}}{12}=\dfrac{a^{4}}{6}$이다.

안전계수가 2이므로 허용응력은 $\dfrac{200}{2}=\mathrm{100\,MPa}$다. 원통의 원주(후프)응력 $\sigma=\dfrac{PD}{2t}$에서 $t=\dfrac{PD}{2\sigma}=\dfrac{1\times 10^{6}\times 2}{2\times 100\times 10^{6}}=\mathrm{0.01\,m}=\mathrm{10\,mm}$이다.

양단을 고정하면 열응력은 $\sigma=E\alpha\,\Delta T$이므로 $\Delta T=\dfrac{85\times 10^{6}}{210\times 10^{9}\times 11.5\times 10^{-6}}\approx 35.2\,\mathrm{K}$까지만 허용된다. 기준 15℃에서 위아래로 35.2℃씩이므로 약 -20℃ ~ 50.2℃가 된다.

2축 응력 상태의 변형률은 $\varepsilon_x=\dfrac{\sigma_x-\nu\sigma_y}{E}$, $\varepsilon_y=\dfrac{\sigma_y-\nu\sigma_x}{E}$다.
대입하면
$\varepsilon_x=\dfrac{(100-0.3\times 50)\times 10^{6}}{210\times 10^{9}}\approx 405\times 10^{-6}$,
$\varepsilon_y=\dfrac{(50-0.3\times 100)\times 10^{6}}{210\times 10^{9}}\approx 95\times 10^{-6}$이다.

돌출보는 양 끝 자유단에서 모멘트가 0이고, 내민 2m 때문에 지점에서 $-\dfrac{w\times 2^{2}}{2}=-2w$의 부(-)모멘트가 생긴다. 지점 반력이 5w이므로 중앙에서는 $5w\times 3-\dfrac{w\times 5^{2}}{2}=+2.5w$로 정(+)이 되어, 두 지점 부근은 아래로 처지고 중앙이 위로 볼록한 선도가 된다.

진변형률은 그 순간의 길이로 나눈 변형을 적분한 값이라 $\varepsilon=\ln\dfrac{L}{L_0}$이다. 공칭변형률 $e=\dfrac{L-L_0}{L_0}$에서 $\dfrac{L}{L_0}=1+e$이므로 $\varepsilon=\ln(e+1)$이 된다.

주상정은 용융지 경계에서 최대 온도구배 방향으로 자란다. 용접속도가 빠를수록 용융지가 눈물방울 모양으로 길어져 주상정이 비드 중심선에 거의 직각으로 곧게 자라고, 속도가 느릴 때 오히려 용접방향으로 굽는다. 1번은 이 관계를 반대로 서술했다.

Fe-Fe3C 상태도에 나타나는 반응점은 포정점(1495℃)·공정점(1148℃)·공석점(727℃) 세 가지다. 포석(peritectoid) 반응은 이 계에 존재하지 않아 상태도에 표시되지 않는다.

18Cr-8Ni 오스테나이트계는 용접열로 450~850℃ 구간을 지날 때 결정립계에 Cr 탄화물이 석출하고 그 주변이 Cr 결핍층이 되어 입계부식을 일으키는데, 이것이 웰드 디케이(용접부식)다. 루트 크랙·언더비드 균열은 수소와 경화조직이 원인인 저합금강 계열 결함이다.

적층결함은 원자면의 쌓임 순서가 어긋난 2차원(면) 결함이다. 공공은 점결함, 전위는 선결함, 공동은 체적결함이라 면결함이 아니다.

적열메짐은 S가 Fe와 결합해 만든 저융점 FeS가 결정립계에 망상으로 석출해 900~1200℃ 고온에서 갈라지는 현상이다. Mn을 첨가해 MnS로 바꾸면 방지된다. P는 상온(청열)취성의 원인 원소다.

입계부식은 입계에 Cr 탄화물이 석출해 Cr 결핍층이 생기는 것이 원인이므로, 탄소량 0.03% 이하·Ti/Nb/Ta 안정화·고용화 열처리처럼 탄화물 자체를 없애는 방법이 방지책이다. 질산염·크롬산염 등 부동태화제 첨가는 부식 환경 쪽을 다루는 방식이라 입계부식 방지법에 포함되지 않는다.

공석강은 탄소량 약 0.77%로, 727℃ 공석반응에서 오스테나이트가 전부 페라이트와 시멘타이트의 층상조직으로 변한다. 따라서 상온 조직은 펄라이트 단독이다.

깁스의 상률은 $F=n-P+2$인데, 압력을 일정하게 두면 변수 하나가 고정되어 $F=n-P+1$이 된다. 보기 표기로는 F = n+1-p가 이에 해당한다.

Y합금은 Al-Cu-Ni-Mg계(약 4%Cu, 2%Ni, 1.5%Mg) 내열 알루미늄합금으로 고온강도가 커서 공랭 실린더 헤드·내연기관 피스톤에 쓰인다. 두랄루민은 Al-Cu-Mg-Mn 고강도재, 라우탈은 Al-Cu-Si, 도우메탈은 Mg계 합금이다.

저온균열은 약 200℃ 이하에서 확산성 수소·경화조직·구속응력이 겹칠 때 발생하며, 냉각조건에 따른 마텐자이트 변태와 잔류 오스테나이트의 취성화가 직접 원인이므로 4번이 옳다. 수소의 영향이 크고, 발생 위치도 용접금속보다 조립 열영향부가 많으며, 홈 형상과 저수소계 용접봉 선택이 결과를 크게 좌우한다.

오스테나이트 구역에서 수랭하면 탄소가 확산할 시간이 없어 무확산 변태가 일어나 마텐자이트가 된다. 펄라이트는 노랭·공랭처럼 느린 냉각에서, 오스테나이트 잔류는 고탄소·고합금강에서 일부만 남는 조직이다.

담금질한 강을 A1 변태점 이하로 재가열해 일정 시간 유지한 뒤 냉각하는 열처리가 템퍼링(뜨임)으로, 잔류응력을 없애고 인성을 회복시킨다. 어닐링·노멀라이징은 A3·Acm 이상으로 가열하므로 조건이 다르다.

온도를 계속 내리면서 변태 시작·완료점을 나타낸 곡선이 CCT(연속냉각변태)곡선이다. TTT곡선과 IT곡선은 일정 온도로 유지하며 얻은 항온변태 곡선이라 구별된다.

탄소강에 든 Cu는 내식성을 높이고 Ar1 변태점을 낮추며 탄성한도와 함께 강도·경도를 올린다. 강도와 경도를 낮춘다는 3번이 Cu의 영향과 반대다.

비중은 Al 2.7, Sn 7.3, Cu 8.96, Pb 11.34이다. 따라서 작은 것부터 Al → Sn → Cu → Pb 순이다.

초경합금은 WC 등 금속탄화물 분말을 Co로 소결한 재료라 경도가 매우 높고 변형이 적으며 압축강도와 고온경도·강도도 크다. 내마모성은 우수한 대신 인성이 낮아 충격에 약하다.

용접 후 열처리의 목적은 잔류응력 완화, 확산성 수소 등 함유가스 방출, 열영향부 연화이며 그 결과 균열감수성은 낮아진다. 균열감수성 증가는 목적이 될 수 없다.

응고핵이 생기려면 여분의 구동력이 필요해 실제 응고는 융점보다 낮은 온도에서 시작하는데, 이 현상이 과냉각이다. 융점과 실제 응고 시작 온도의 차를 과냉도라 한다.

산소와의 친화력이 Fe보다 큰 Mn·Si·Al 등을 넣으면 이들이 먼저 산화물을 만들며 용융금속 속 산소를 제거하는데, 이것이 탈산반응이다. 탈산이 부족해 FeO가 남으면 기공과 취화의 원인이 된다.

황 편석부는 저융점 FeS가 만들어져 취약한데, 여기에 확산성 수소가 집적되면 균열로 진전된다. 따라서 저수소계 용접봉을 충분히 건조해 사용하는 등 용착금속이 수소를 흡수하지 않게 하는 것이 가장 효과적인 방지책이다. 림드강은 황 편석이 심해 오히려 균열을 조장한다.

자분탐상은 시험체를 자화시켜 결함부의 누설자속에 자분이 붙는 것을 보는 방법이므로 강자성체에만 쓸 수 있다. 보기 중 강자성체는 Ni뿐이고 Zn·Cu·Si는 비자성이라 적용되지 않는다.

면내 변형은 판 평면 안에서 일어나는 횡수축·종수축·회전 변형이다. 좌굴 변형은 압축응력으로 판이 면 밖으로 휘어 나오는 면외 변형이라 면내 변형에 속하지 않는다.

첫 층의 루트부 열영향부에서 시작해 비드 속으로 자라는 세로균열은 루트 균열로, 확산성 수소와 구속 잔류응력이 원인인 대표적 저온균열이다. 설퍼 균열은 황 편석, 라멜라 테어는 판 두께 방향 인장에 의한 층상 균열이다.

부분 조립 단계에서도 수시로 검사하고 잘못된 부분은 즉시 교정해야 최종 조립에서 변형과 내부응력이 누적되지 않는다. 검사·교정을 하지 말라는 2번이 틀렸다.

E4316은 저수소계 용접봉이라 피복제가 흡습하면 수소가 저온균열을 일으키므로, 사용 전 300~350℃에서 1~2시간 건조한다. 일반 연강용 용접봉의 건조조건(70~100℃ 정도)보다 훨씬 높은 온도다.

허용응력은 $\dfrac{40}{4}=10\ \mathrm{kgf/mm^2}$이고, 여기에 이음효율 80%를 곱하면 용접부 허용응력은 $8\ \mathrm{kgf/mm^2}$다. 완전 용입이므로 단면적은 $15\times100=1500\ \mathrm{mm^2}$이고, 인장하중은 $8\times1500=12000\ \mathrm{kgf}$다.

냉각법(도열법)에는 수냉 동판·살수법·석면포 사용법 등 열을 빼앗아 열영향부를 좁히는 방법이 있다. 비석법(스킵법)은 용접순서를 띄엄띄엄 배치하는 용착법이라 냉각법이 아니다.

이음 설계의 원칙은 용착금속량을 최소화하는 것이며, 후판에서는 한 면 V형보다 양면 V형(X형)이 용착량이 적고 각변형도 작아 유리하다. 한 면 V형으로 용착금속량을 많게 하라는 4번이 원칙에 어긋난다.

용착금속의 체적은 $2.9\ \mathrm{cm^2}\times300\ \mathrm{cm}=870\ \mathrm{cm^3}$, 질량은 $870\times7.85=6829.5\ \mathrm{g}\approx6.83\ \mathrm{kg}$이다. 용착효율 65%로 나누면 용접봉 사용량은 $\dfrac{6.83}{0.65}\approx10.5\ \mathrm{kg}$다.

침투액을 표면에 스며들게 한 뒤 현상액으로 뽑아내 결함을 확대해 보는 침투 탐상 검사는 자화가 필요 없어 비자성 재료에도 적용되고 표면의 미세 균열·기공을 빠르게 찾는다. 자분탐상은 강자성체에만 가능하고, 초음파·방사선 검사는 내부 결함용이다.

피로·크리프·응력부식균열은 하중이나 부식 환경이 시간에 걸쳐 누적되며 손상이 진행하는 시간 의존성 파괴다. 취성 파괴는 임계조건에 이르면 균열이 순간적으로 전파하는 파괴라 시간 의존성이 없다.

용접 입열은 $H=\dfrac{60EI}{v}$로 구한다. 대입하면 $H=\dfrac{60\times30\times300}{10}=54000\ \mathrm{J/cm}$다.

저항용접은 접합부에 전류를 흘려 생긴 저항열로 가열한 뒤 가압해 붙이는 대표적 압접이다. 피복 아크·산소-아세틸렌·서브머지드 아크 용접은 모두 재료를 녹여 붙이는 융접이다.

그림은 필릿 용접 시험편을 받침대에 걸고 하중 P로 눌러 굽히는 모습으로, 해머나 프레스로 강제 파단시킨 뒤 파단면에서 용입부족·슬래그 혼입 등을 관찰하는 파단 시험이다. 충격 시험은 흡수에너지로 인성을 측정하는 시험이라 목적이 다르다.

용접 후 수축으로 생길 변형량만큼 미리 반대 방향으로 굽혀 놓고 작업하는 방법이 역변형법이다. 억제법은 지그로 강제 구속, 도열법은 냉각, 피닝법은 용접 후 타격으로 응력을 완화하는 방법이다.

I형 홈은 홈 가공 없이 판을 그대로 맞대는 형상이라 6mm 이하 박판에 쓴다. 판이 두꺼워질수록 V형, 후판에서는 U형·X형으로 개선해 용입을 확보한다.

방사선 투과검사에 쓰이는 선원은 Co-60, Cs-137, Ir-192 같은 감마선 방출 동위원소다. 베릴륨은 질량수 121짜리 핵종 자체가 없어 Be 121은 선원이 될 수 없다.

판 두께가 다른 부재를 이을 때 급격한 단면 변화는 응력집중을 일으키므로, 두꺼운 쪽을 깎아 완만한 테이퍼를 주어 단면이 서서히 변하도록 설계해야 한다. 단면의 변화를 주지 않는다는 4번이 틀렸다.

용착금속의 확산성 수소량은 시험편에서 빠져나온 수소를 글리세린 위로 포집해 그 부피를 재는 글리세린 치환법으로 측정한다. 킨젤·코메럴 시험은 굽힘성 평가, 피크린산 시험법은 편석 검사법이라 수소량 측정과 무관하다.

고온에서 일정한 하중을 오래 받으면 시간이 지남에 따라 변형이 계속 커지는 크리프가 나타난다. 따라서 고온 분위기에서 쓰이는 용접이음은 크리프 강도를 기준으로 설계해야 한다.

압력조정기는 조정압력과 방출압력의 차이가 작아야 사용 중 공급압력이 흔들리지 않는다. 차이가 커야 한다는 3번이 틀렸고, 동작이 예민할 것·빙결되지 않을 것·용기 내 잔량이 변해도 조정압력이 일정할 것은 모두 옳은 구비조건이다.

산업안전보건법 시행규칙 별표 8(안전보건표지 색채의 색도기준 및 용도)에서 파란색은 특정 행위의 지시와 사실의 고지, 즉 지시표지에 쓰는 색이다. 빨간색은 금지·경고, 노란색은 경고, 녹색은 안내에 사용한다.

피스코 균열 시험은 시험편을 구속한 상태로 용접해 응고 직후 발생하는 고온균열을 평가하는 시험이다. 리하이 시험은 구속도를 바꿔 저온균열을 보는 시험이고, 킨젤·코머렐 시험은 굽힘성을 보는 시험이다.

공기의 평균 분자량 29보다 커야 공기보다 무거운데, 프로판(C3H8, 분자량 44)만 해당해 비중이 약 1.52다. 수소 2, 메탄 16, 아세틸렌 26으로 나머지는 모두 공기보다 가볍다.

구리는 열전도율이 강의 여러 배여서 용접열이 순식간에 퍼져 나가 냉각속도가 매우 크다. 냉각속도가 작다는 2번이 틀렸고, 기공이 잘 생기는 점과 산화동(Cu2O)이 섞이면 융점이 낮아져 균열이 생기는 점은 실제 어려움이 맞다.

2번은 전자빔 용접의 설명이다. 마찰용접은 접합면을 고속 회전 마찰로 가열한 뒤 축방향으로 압력을 가해 붙이는 압접이다.

용접 흄에는 금속산화물과 유해가스가 섞여 있어 환기만으로 안전이 보장되지 않으며, 유해가스가 발생하거나 밀폐공간에서 작업할 때는 방독·송기 마스크를 반드시 착용해야 한다. 환기가 되면 방독마스크를 쓰지 않아도 된다는 4번이 틀렸다.

직류 정극성은 모재를 양극(+), 용접봉을 음극(-)에 연결하며 발열의 약 70%가 양극인 모재 쪽에서 나므로 용입은 깊고 용접봉은 천천히 녹는다. 용접봉이 역극성보다 빨리 녹는다는 4번이 틀렸다.

플라즈마 아크는 전류가 모재까지 흐르는 이행형, 전극과 노즐 사이에서만 흐르는 비이행형, 두 방식을 함께 쓰는 중간형(반이행형)으로 나뉜다. 용적시 아크는 이 분류에 없는 용어다.

드래그는 절단 시 절단기류가 뒤처진 정도를 판 두께에 대한 비율로 나타낸 값이다. $\text{드래그}(\%)=\dfrac{\text{드래그 깊이}(\mathrm{mm})}{\text{강판 두께}(\mathrm{mm})}\times100$이며, 표준 드래그는 판 두께의 약 20%다.

용융형 용제는 원료를 고온에서 녹여 만들기 때문에 제조 과정에서 합금원소를 넣을 수 없다. 합금원소를 첨가해 충격치가 요구되는 저합금강 덧살붙임에 쓰는 것은 소결형(본드형) 용제이므로 3번이 틀렸다.

허용사용률은 $\text{허용사용률}=\left(\dfrac{\text{정격 2차 전류}}{\text{실제 용접전류}}\right)^{2}\times\text{정격사용률}$로 구하며, 1차 전압과 아크전압은 계산에 쓰이지 않는다. 대입하면 $\left(\dfrac{240}{200}\right)^{2}\times40=1.44\times40=57.6\%$다.

용제를 미리 뿌려 두고 그 속에 잠긴 상태로 아크를 발생시켜 큰 전류를 쓸 수 있는 것이 서브머지드 아크 용접이며, 후판도 단층으로 용접할 수 있다. TIG·MIG·탄산가스 아크 용접은 모두 보호가스로 아크를 감싸는 방식이다.

교량공사의 구조물 용접은 옥외 개방 공간이라 흄과 유해가스가 자연히 확산되어 환기장치의 필요성이 가장 낮다. 아연도금재(아연 흄)·불화물 용제·밀폐용기 내부 보수용접은 유해물질이 고이므로 강제 환기가 필수다.

퓨즈 용량은 1차 입력을 입력전압으로 나눈 1차 전류에 맞춘다. $I=\dfrac{25\times10^{3}}{200}=125\ \mathrm{A}$이므로 125A 퓨즈가 적합하다.

피복제의 용착금속 보호방식은 가스 발생식(gas shield)·슬래그 생성식(slag shield)·반가스 발생식(semi shield) 세 가지다. spatter shield type은 이 분류에 없는 용어다.

아세틸렌은 구리·은·수은과 반응해 폭발성 아세틸라이드를 만들고, 1.5기압 이상으로 가압되거나 산소와 혼합되면 폭발한다. 아세톤은 아세틸렌을 녹여 용기에 안전하게 저장하기 위한 용제라 폭발 원인과 거리가 멀다.

겹치기 이음 저항용접은 점(spot)·심(seam)·프로젝션 용접이다. 퍼커션(충격) 용접은 업셋·플래시 용접과 함께 맞대기 이음 저항용접으로 분류된다.

교류 아크 용접기는 가동 철심형·가동 코일형·탭 전환형·가포화 리액터형으로 나뉜다. 정류기형은 교류를 정류해 직류를 얻는 직류 아크 용접기라 해당되지 않는다.

염기도는 피복제 속 염기성 산화물의 비율로 정해지며, 석회석(CaCO3)과 형석(CaF2)을 주성분으로 하는 저수소계가 가장 높다. 고산화티탄계·티탄계·고셀룰로스계는 산성 쪽이라 염기도가 낮다.