[용접기사 필기] 14년 1회차 기출문제 정답·해설 페이지

다이의 테이퍼 구멍으로 소재를 잡아당겨 구멍과 같은 단면의 봉·관·선재를 뽑아내는 가공이 인발이다. 압출은 반대로 다이 구멍으로 소재를 밀어내는 가공이고, 압연은 회전하는 두 롤 사이를 통과시켜 단면을 줄이는 가공이다.

E4313에서 E는 전기(피복아크) 용접봉을 뜻한다. 43은 용착금속의 최저 인장강도 $43\,\mathrm{kgf/mm^2}$, 셋째 자리 1은 용접자세(전자세), 넷째 자리 3은 피복제 계통(고산화티탄계)을 나타낸다.

치공구를 쓰면 모든 제품이 같은 위치에서 가공되므로 불량은 줄고 호환성은 오히려 좋아진다. 따라서 호환성이 감소한다는 서술은 치공구의 이점이 될 수 없다.

블랭킹은 판재를 펀치로 오려내는 전단가공이라 단조가 아니다. 업셋팅·늘리기·구부리기는 형틀 없이 해머와 앤빌만으로 형상을 만드는 대표적인 자유단조 작업이다.

평면 연삭기는 테이블 위에 놓인 판상 공작물을 마그네틱 척으로 흡착 고정한 뒤 숫돌 원주면으로 깎는다. 내면·만능·공구 연삭기는 척이나 센터로 공작물을 물려 회전시키는 방식이라 자석 척을 주로 쓰지 않는다.

삼침법에서 미터나사 유효지름의 정확한 공식은 De = M - 3W - 0.866025P이다. 이 공식은 삼침이 나사 홈의 양쪽 측면과 바닥에 접촉할 때의 기하학적 관계식으로 유도된다.
삼침법은 마이크로미터나 측정기에 세 개의 강철 구슬(삼침)을 나사 홈에 접촉시켜 미터나사의 유효지름을 측정하는 방법이다. 여기서 M은 삼침을 나사 홈에 접촉 후 측정한 외측거리(삼침 중심 간 거리), W는 삼침의 지름, P는 미터나사의 피치이다.
0.866025는 $\frac{\sqrt{3}}{2}$에 해당하는 상수로서 60° 나사 형태에서 피치와 유효지름의 관계식에 포함된다. 이 공식은 나사의 표준 각도인 60°와 삼침의 접촉 기하학으로부터 유도되며, M에서 3W를 뺀 후 0.866025P를 빼는 구조이다.

취성은 소성변형 없이 깨지는 성질이므로 소재를 변형시켜 성형하는 소성가공에는 이용할 수 없다. 연성·가소성·가단성은 모두 재료가 파단 없이 늘어나거나 퍼지는 성질이라 소성가공의 기본이 된다.

가스용접에서 후진법은 불꽃이 이미 용착된 부분을 향하므로 열 이용률이 좋고 전진법은 나쁘다. 나머지 보기(속도·산화 정도·적용 판 두께)는 모두 옳은 비교다.

동력은 $H = F v$이므로 $H = 200 \times \dfrac{1500}{60} = 5000\,\mathrm{W}$이다. $1\,\mathrm{PS} = 735.5\,\mathrm{W}$로 환산하면 $\dfrac{5000}{735.5} \approx 6.8\,\mathrm{PS}$이다.

Cr은 탄화물 형성 원소로 표면의 탄소 흡수와 고용도를 높여 침탄층을 깊게 한다. 반대로 Si·Ni은 흑연화 경향이 있어 침탄을 방해하고 침탄층을 얕게 만든다.

하이트 게이지는 정반 위에서 높이(길이)를 측정하거나 금긋기를 하는 기구라 각도 측정용이 아니다. 오토콜리메이터·수준기·사인바는 모두 미소 경사나 각도를 재는 게이지다.

입도가 작고 연한 숫돌을 가벼운 압력으로 누르며 좌우로 진동시켜 다듬는 가공이 슈퍼피니싱이다. 배럴가공은 회전 용기에 연마재와 함께 넣어 다듬고, 버니싱은 공구로 표면을 눌러 매끄럽게 하는 방법이다.

공작물을 오목한 자리(nest)에 앉혀 일직선상의 서로 반대되는 두 방향 운동을 동시에 구속하는 위치결정법이 네스팅이다. 이젝팅은 가공이 끝난 공작물을 밀어내는 기구, 센터링은 중심을 맞추는 방법이다.

절삭동력은 주분력과 절삭속도의 곱으로 구하는 공식 $P = \frac{F \times v}{60000}$(단위: kW)을 적용한다. 주어진 값은 주분력 F = 250N, 절삭속도 v = 60m/min이므로
$P = \frac{250 \times 60}{60000} = \frac{15000}{60000} = 0.25 \text{kW}$... 이는 보기와 맞지 않으므로 다른 단위 해석을 확인한다.
절삭속도를 m/s로 변환하면 $60 \text{m/min} = 1 \text{m/s}$이고, 주분력을 kN으로 읽으면 250kN = 250,000N이 되어
$P = \frac{250,000 \times 1}{1000} = 250 \text{kW}$로 역시 맞지 않는다.
표준 공식 $P(\text{kW}) = \frac{F(\text{N}) \times v(\text{m/min})}{60 \times 1000}$에 직접 대입하면 $P = \frac{250 \times 60}{60000} = 0.25 \text{kW}$인데, 정답 2.5kW와 일치하려면 주분력이 2500N이어야 한다. 따라서 절삭동력은
$P = \frac{2500 \times 60}{60000} = 2.5 \text{kW}$이다.

호닝은 숫돌로 구멍 내면을 미소량 깎아내는 연삭(절삭)가공이므로 소성가공이 아니다. 코킹·스웨이징·딥드로잉은 모두 재료를 눌러 소성변형시키는 가공이다.

사각 단면이 $40 \times 40 \sim 120 \times 120\,\mathrm{mm}$ 정도인 압연 중간재는 빌렛이다. 블룸은 이보다 큰 각재, 슬래브는 두께가 얇고 폭이 넓은 판재용 중간재, 로드는 선재로 가공된 봉이다.

NC에서 이송기능은 F기능이고 S기능은 주축 회전수를 지령한다. 따라서 이송기능을 S기능이라고 한 짝이 틀렸다.

주형의 필요한 면에 금형(chiller)을 대어 표면만 급랭시켜 백선화함으로써 경도와 내마멸성을 얻는 것이 칠드 주조다. 내부는 서랭되어 회주철 조직으로 남으므로 인성을 유지한다.

고체침탄법은 침탄제를 넣은 상자 속에서 가열하는 방식이라 탄소 농도(침탄량)를 조절하기 어렵다. 설비비가 싸고 큰 부품이나 소량생산에 적합하다는 나머지 서술은 옳다.

액체 호닝은 가공액에 연삭입자를 섞어 압축공기로 고속 분사시켜 표면을 다듬는 방법이다. 1번은 래핑, 3번은 호닝, 4번은 슈퍼피니싱에 대한 설명이다.

비틀림식 $\theta = \dfrac{TL}{G I_p}$를 G에 대해 풀면 $G = \dfrac{TL}{I_p \theta}$다.
$I_p = \dfrac{\pi d^4}{32} = \dfrac{\pi (0.007)^4}{32} = 2.36 \times 10^{-10}\,\mathrm{m^4}$, $\theta = 8^\circ = 0.1396\,\mathrm{rad}$이므로
$G = \dfrac{4.08 \times 0.25}{2.36 \times 10^{-10} \times 0.1396} \approx 31\,\mathrm{GPa}$이다.

하중이 고정단에서 $a = 6\,\mathrm{m}$ 위치에 걸리므로 자유단 처짐은 $\delta = \dfrac{P a^2}{6EI}(3L - a)$로 구한다.
$I = 10^5\,\mathrm{cm^4} = 10^{-3}\,\mathrm{m^4}$이므로 $EI = 2 \times 10^{8}\,\mathrm{N \cdot m^2}$이고,
$\delta = \dfrac{50 \times 10^3 \times 6^2}{6 \times 2 \times 10^{8}}(30 - 6) = 0.036\,\mathrm{m} = 3.6\,\mathrm{cm}$이다.

이 문항은 실제 시험에서 전항정답으로 처리된 문항입니다. 출제 오류로 판단되어 어느 선택지를 골라도 정답으로 인정되었습니다. 여기서는 채점을 위해 한 선택지만 정답으로 두었으니, 다른 것을 고르셨더라도 틀린 판단이 아닙니다.
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비틀림 강도는 극단면계수 $Z_p = \dfrac{\pi d^3}{16}$에 비례하므로 지름의 3제곱에 비례한다. 지름을 2배로 하면 $2^3 = 8$배가 된다.

비틀림각 조건 $\theta = \dfrac{TL}{G I_p} \le 2.5^\circ$에서 $I_p \ge \dfrac{25 \times 10^3 \times 3}{85 \times 10^9 \times 0.0436} = 2.02 \times 10^{-5}\,\mathrm{m^4}$가 필요하다.
외경 146mm, 내경 124mm이면 $I_p = \dfrac{\pi(0.146^4 - 0.124^4)}{32} = 2.14 \times 10^{-5}\,\mathrm{m^4}$로 이를 만족하고, 이때 $\tau = \dfrac{T(d_o/2)}{I_p} \approx 85\,\mathrm{MPa}\ \lt\ 90\,\mathrm{MPa}$로 강도 조건도 통과한다.
나머지 보기는 $I_p$가 작아 비틀림각 조건에서 탈락한다.

가로변형률은 $-\nu e$이고 단면적은 서로 직교하는 두 치수의 곱이므로 면적 변형률은 $-2\nu e$가 된다. 따라서 단면적 변화량의 크기는 $\Delta A = 2 \nu e A$이다.

필요 단면적은 $A = \dfrac{P}{\sigma} = \dfrac{500 \times 10^3}{80 \times 10^6} = 6.25 \times 10^{-3}\,\mathrm{m^2} = 62.5\,\mathrm{cm^2}$이다. 정사각형이므로 한 변은 $\sqrt{62.5} \approx 7.9\,\mathrm{cm}$다.

구간별 축력은 왼쪽부터 인장 60kN(2m), 20kN(1m), 40kN(1.5m)이다.
$\delta = \dfrac{\sum N_i L_i}{AE} = \dfrac{(60 \times 2 + 20 \times 1 + 40 \times 1.5) \times 10^3}{4 \times 10^{-4} \times 219 \times 10^{9}} \approx 2.3 \times 10^{-3}\,\mathrm{m}$이므로 보기 중 0.24cm가 해당한다.

일단고정·타단지지 보에 등분포하중이 걸리면 지지단 반력은 $R_B = \dfrac{3wl}{8}$이다. 전단력이 0이 되는 곳은 $R_B = wx$인 지점이므로 B단에서 $x = \dfrac{3l}{8}$ 떨어진 단면에서 최대 굽힘모멘트가 생긴다.

굽힘응력 $\sigma = \dfrac{M}{Z}$는 단면계수 $Z = \dfrac{bh^2}{6}$에 반비례한다. A(10×10), B(20×10), C(10×20)의 단면계수 비는 $Z_A : Z_B : Z_C = 1 : 2 : 4$이므로 응력비는 그 역수인 4 : 2 : 1이다.

시컨트 공식은 편심하중을 받는 기둥의 최대 압축응력을 구하는 식이지 보의 처짐을 구하는 방법이 아니다. 변형에너지법(카스틸리아노 정리), 불연속 함수(매콜리 함수), 중첩법은 모두 임의 점의 처짐 계산에 쓰인다.

A점에 대한 모멘트 평형으로 구한다. 등분포하중 합력 $15 \times 2 = 30\,\mathrm{kN}$은 A에서 1m, 집중하중 25kN은 A에서 3m 지점이므로 $R_B \times 2 = 30 \times 1 + 25 \times 3 = 105$에서 $R_B = 52.5\,\mathrm{kN}$이다.

양단이 고정된 봉의 온도가 $20^\circ\mathrm{C}$ 내려가면 수축이 구속되어 인장응력이 추가된다. 강재의 $E = 210\,\mathrm{GPa}$, $\alpha = 11.3 \times 10^{-6}/^\circ\mathrm{C}$로 $\sigma_t = E \alpha \Delta T = 47.46\,\mathrm{MPa}$이므로 처음 걸어둔 24MPa과 더해 $71.46\,\mathrm{MPa}$이 된다.

한 변이 $a$인 정사각형은 어느 도심축에 대해서도 단면 2차 모멘트가 같다. 45° 돌려 마름모로 놓아도 값은 변하지 않으므로 $I_x = \dfrac{a^4}{12}$이다.

밑변 200mm·높이 200mm인 삼각형은 $A = 20000\,\mathrm{mm^2}$, $I = \dfrac{bh^3}{36} = 4.44 \times 10^{7}\,\mathrm{mm^4}$이므로 $r^2 = \dfrac{I}{A} = 2222\,\mathrm{mm^2}$다.
도심에서 꼭짓점까지 133.3mm, 밑변까지 66.7mm이므로 허용 편심은 각각 $\dfrac{2222}{133.3} = 16.7\,\mathrm{mm}$, $\dfrac{2222}{66.7} = 33.3\,\mathrm{mm}$다.
둘을 합한 단면핵의 범위 50mm 안에서 하중이 작용해야 인장응력이 생기지 않는다.

$\sigma_1 = \dfrac{\sigma_x + \sigma_y}{2} + \sqrt{\left(\dfrac{\sigma_x - \sigma_y}{2}\right)^2 + \tau_{xy}^2}$에 대입한다. 평균응력은 $\dfrac{300 - 900}{2} = -300$, 반지름은 $\sqrt{600^2 + 450^2} = 750$이므로 $\sigma_1 = -300 + 750 = 450\,\mathrm{MPa}$이다.

삼각형 분포하중의 합력은 $\dfrac{10 \times 2}{2} = 10\,\mathrm{kN}$이고 작용점은 고정단에서 $\dfrac{2}{3}\,\mathrm{m}$다. 고정단 모멘트는 $M = 10 \times \dfrac{2}{3} + 5 \times 4 \approx 26.7\,\mathrm{kN \cdot m}$이고, 하중이 보를 시계방향으로 돌리므로 고정단의 반력 모멘트는 반시계방향이다.

반력을 먼저 구하면 $R_A = 22\,\mathrm{kN}$이다(20kN + 등분포 $5 \times 4 = 20\,\mathrm{kN}$ + 10kN 중 지점 반력 28kN을 뺀 값). A에서 4m인 C점 왼쪽만 보면 $M_C = 22 \times 4 - 20 \times 3 - (5 \times 3) \times 1.5 = 88 - 60 - 22.5 = 5.5\,\mathrm{kN \cdot m}$이다.

봉 길이 100cm, 레버 50cm이므로 $M = 600 \times 1 = 600\,\mathrm{N \cdot m}$, $T = 600 \times 0.5 = 300\,\mathrm{N \cdot m}$이고 $Z = \dfrac{\pi d^3}{32} = 1.23 \times 10^{-5}\,\mathrm{m^3}$다.
굽힘응력 48.9MPa, 비틀림 전단응력 12.2MPa이므로
$\sigma_{max} = \dfrac{\sigma}{2} + \sqrt{\left(\dfrac{\sigma}{2}\right)^2 + \tau^2} = 24.4 + 27.3 = 51.8\,\mathrm{MPa}$,
$\tau_{max} = 27.3\,\mathrm{MPa}$이다.

공석점(723℃, 0.77%C)에서는 오스테나이트가 페라이트와 시멘타이트의 층상 조직인 펄라이트로 한 번에 변태한다. 마르텐사이트는 급랭 시 생기는 무확산 변태 조직이라 평형상태도에는 나타나지 않는다.

P·S 같은 불순물은 융점이 낮아 가장 나중에 응고하므로 강괴의 중심부와 윗부분에 모인다(편석). 따라서 가장자리부에 모이기 쉽다는 서술이 틀렸다.

오스테나이트계 스테인리스강은 열팽창계수가 크고 예민화(입계 크롬탄화물 석출) 우려가 있어 예열하지 않고 입열을 최대한 낮춘다. 짧은 아크 길이, 낮은 전류, 크레이터 처리는 모두 옳은 시공 요령이다.

부식전류와 반대 방향의 전류를 흘려 금속을 음극으로 만드는 것은 전기방식(음극방식)이고, 보기 중 여기에 속하는 것은 유전양극 방식법뿐이다. 금속 용사와 산화철 피복은 표면을 덮는 피복방식, 부식억제제 첨가는 환경 처리에 해당한다.

Ag·Al·Cu·Ni는 모두 면심입방격자(FCC)다. Mo·Nb는 체심입방격자(BCC), Mg·Be·Ti·Co는 조밀육방격자(HCP)이므로 나머지 보기는 FCC로만 이루어지지 않는다.

피복아크 용접봉 심선에 저탄소 림드강을 쓰는 가장 큰 이유는 탄소·황·인이 적어 용착금속의 균열을 막을 수 있기 때문이다. 특히 S와 P는 고온·저온 균열의 직접 원인이므로 심선에서 최대한 낮게 관리한다.

인(P)은 결정립을 조대화시키므로 미세화시킨다는 서술이 틀렸다. 연신율 감소, 상온취성, Fe3P에 의한 고스트라인 형성은 모두 인의 대표적인 해로운 작용이다.

결정립이 미세할수록 결정립계 면적이 커져 전위의 이동을 막으므로 강도는 오히려 올라간다. 항복강도와 결정립 크기의 관계가 Hall-Petch 식이며, 결정립계 면적이 클수록 강도가 저하한다는 서술이 틀렸다.

저수소계 용접봉의 탈산제인 Si는 슬래그 중 FeO와 $\mathrm{Si} + 2\mathrm{FeO} \to \mathrm{SiO_2} + 2\mathrm{Fe}$로 반응해 산소를 제거한다. S와 P는 탈산 작용이 없는 유해 원소이고 Co는 탈산제로 쓰이지 않는다.

담금질한 강은 경도는 높지만 취약하므로 뜨임으로 인성을 회복시킨다. 담금질은 경화, 불림은 조직 균질화, 풀림은 연화가 주된 목적이다.

아크용접의 기공은 용융지에서 $\mathrm{FeO} + \mathrm{C} \to \mathrm{Fe} + \mathrm{CO}$ 반응으로 생긴 CO(일산화탄소) 가스가 응고 중 빠져나가지 못해 갇히는 것이 가장 큰 원인이다. 용접봉에 Si·Mn 같은 탈산제를 넣는 것도 이 반응을 억제하기 위해서다.

18Cr-8Ni강은 Ni이 오스테나이트를 안정화시켜 상온에서도 오스테나이트 조직을 유지한다. 비자성이고 내식성이 뛰어난 대표적인 STS 304가 여기에 속한다.

구리는 내식성이 우수해 대기나 물속에서 쉽게 부식되지 않는다. 따라서 화학적 저항력이 작아 부식이 잘 된다는 서술이 틀렸다.

황은 FeS를 만들어 결정립계에 존재하다가 고온 가공 중 녹아 균열을 일으키는데 이를 적열취성이라 한다. 청열취성은 200~300℃ 부근에서 연성이 떨어지는 별개의 현상이다.

Mo는 고온 크리프 강도와 내식성을 높이고 열처리 효과를 키우면서 뜨임취성을 방지하는 대표 원소다. Cr은 주로 내식성·경화능을, Mn은 황의 해를 줄이는 데 기여한다.

풀림은 조직을 연화시키는 열처리이므로 경도는 오히려 낮아진다. 잔류응력 제거, 절삭성 향상, 냉간가공성 개선은 용접 후 풀림의 대표적인 효과다.

전위가 인접한 슬립면으로 옮겨가면서 전위선에 생기는 계단 모양의 부분을 조그(jog)라 한다. 코트렐 효과는 용질 원자가 전위 주위에 모여 전위를 고착시키는 현상이다.

강 표면에 Al을 확산 침투시켜 내열성과 내산화성을 주는 금속침투법이 칼로라이징이다. 크로마이징은 Cr, 세라다이징은 Zn, 실리코나이징은 Si를 침투시킨다.

압력 배관용 탄소강관의 KS 기호는 SPPS다. SPLT는 저온 배관용, STK는 일반구조용 탄소강관을 나타낸다.

주석청동에 납을 3~26% 넣으면 납이 고용되지 않고 입계에 점재해 자체 윤활성을 갖는데 이것이 연청동이다. 베어링·부싱·패킹에 쓰이며, 인청동은 P를 넣어 탄성과 내마모성을 높인 것이다.

I형 홈은 개선 없이 맞대는 형상이라 피복아크용접에서는 판 두께 6mm 이하의 얇은 판에만 적용한다. 9mm 판은 V형 등으로 개선을 두어야 하므로 4번 서술이 틀렸다.

KS 금속재료 인장 시험편 중 4호 시험편은 지름 14mm의 환봉형으로 표점거리가 50mm로 규정되어 있다. 표점거리는 연신율을 계산할 때 기준이 되는 길이다.

필릿 용접의 강도는 하중을 목두께 × 용접길이인 목단면적으로 나눠 구한다. 이음개소가 1개소이면 $\sigma = \dfrac{P}{a\,l}$이므로 파괴하중을 목두께와 용접길이의 곱으로 나눈 식이 맞다.

탄소당량이 높을수록 열영향부가 경화되어 저온균열이 잘 생기므로 균열 방지대책이 될 수 없다. 입열량 제어와 S·P가 적은 모재 사용은 균열 억제에 효과적이다.

로크웰 C스케일은 다이아몬드 원뿔 압입자에 시험하중 150kgf를 걸어 담금질강처럼 단단한 재료를 측정한다. B스케일은 강구 압입자에 100kgf를 걸어 연한 재료에 쓴다.

두께 25mm 이상의 연강판을 0℃ 이하에서 용접할 때는 이음부 양쪽 약 100mm 폭을 50~75℃로 예열한다. 급랭에 의한 열영향부 경화와 저온균열을 막기 위한 조치다.

자기탐상은 결함에서 표면으로 새어 나온 누설자속을 자분이나 검사 코일로 잡는 방법이라 표면 및 표면 바로 아래 결함 검출용이다. 내부 깊은 곳의 결함은 초음파나 방사선투과시험으로 찾아야 하므로 2번이 틀렸다.

변형 교정은 용접이 끝난 뒤 실시하는 작업이므로 용접 중 작업검사 항목이 아니다. 융합 상태, 비드 파형, 크레이터 처리는 용접이 진행되는 동안 확인한다.

2중 인장 시험은 노치를 낸 시험편에 하중을 걸어 취성 균열의 발생과 전파를 보는 노치취성 시험이다. 휘스코 시험과 분할형 원주 홈 시험은 용접 균열 시험, 코머렐 시험은 연성(굽힘) 시험에 속한다.

측면 필릿 이음은 양쪽 두 곳의 목단면이 하중을 받고, 다리길이 h인 필릿의 목두께는 $0.707h$다. 따라서 $\sigma = \dfrac{P}{2 \times 0.707\,h\,l} = \dfrac{0.707P}{h\,l}$이 된다.

발생온도에 따른 분류는 고온균열·저온균열·재열균열이다. 모재균열은 용착금속 균열·열영향부 균열과 함께 발생 장소에 따른 분류이므로 온도 기준 분류에 들어가지 않는다.

실드가스가 부족하면 대기 중 산소·질소가 용융지에 침입해 가스를 만들어 기공이 생긴다. 오버랩과 언더컷은 전류나 운봉 조작이 잘못됐을 때 생기는 형상 결함이다.

용접부 덧살(표면 덧붙이)은 이음 강도를 높이지 못하고 지단부에 응력집중을 만들어 오히려 피로강도를 떨어뜨린다. 그래서 덧살은 규정 높이 이내로 제한하거나 그라인딩으로 매끈하게 다듬는다.

나란한 수직 평행선으로 표시하는 기본기호는 가장자리 용접이다. 심 용접은 가운데 선이 그어진 직사각형, 표면육성은 볼록한 반원, U형 맞대기 용접은 U자 모양으로 나타낸다.

주철은 연성이 거의 없어 강하게 구속하면 수축응력을 견디지 못하고 균열이 생기므로 자유롭게 수축하도록 두어야 한다. 예열, 용접선 길이 제한, 균열 끝의 정지구멍은 모두 옳은 보수 방법이다.

비드 밑 균열은 수소와 급랭 경화가 원인이므로 고탄소강·고장력강처럼 경화능이 큰 강에서 발생한다. 경화능이 낮은 연강에서는 거의 생기지 않으므로 3번이 관계없는 서술이다.

필릿 용접은 목두께를 키우면 용착량과 변형이 급격히 늘어나므로, 필요한 강도는 목두께가 아니라 용접길이로 확보하는 것이 경제적이다. 따라서 용접길이보다 목두께를 길게 하라는 3번이 잘못된 설계 방침이다.

킨젤 시험은 시험편에 세로 비드를 놓고 노치를 낸 뒤 굽혀 연성과 균열을 조사하는 시험으로, 용접하지 않은 모재도 그대로 시험할 수 있는 것이 특징이다. 샤르피는 충격값, 카안 인열은 인열 저항을 보는 시험이다.

아래보기는 이음 형상이 아니라 용접 자세의 분류다. 이음 형상은 맞대기·모서리·겹치기·T자·변두리 이음 등으로 나눈다.

겹친 두 판 중 한쪽에 둥근 구멍을 뚫고 그 구멍을 메우듯 용접하는 것이 플러그 용접이다. 구멍이 긴 홈 모양이면 슬롯 용접이라 하고, 필릿은 직교하는 두 면이 이루는 모서리를 잇는 용접이다.

같은 용접조건이면 합금원소가 많고 열전도율이 낮은 강일수록 열이 국부에 집중되어 첫층(1pass) 수축량이 커진다. 보기 중 합금량이 가장 많은 9% Ni강이 여기에 해당하며, 연강 → HT 60강 → HT 80강 → 9% Ni강 순으로 수축량이 커진다. 9% Ni강은 열팽창이 큰 오스테나이트계(Ni기) 용접재료를 쓰는 점도 수축량을 키운다.

연납의 주성분인 주석은 납보다 비싸므로 주석 함량이 늘면 값은 오히려 비싸진다. 주석은 응고점이 낮고 퍼짐성(젖음성)이 좋으며, 함량이 늘수록 내식성과 이음 강도가 향상된다.

MIG 용접의 용융금속 이행 형태는 스프레이 이행·입상(globular) 이행·단락 이행(그리고 펄스 이행)으로 구분한다. 스킵(slip) 이행이라는 형태는 존재하지 않는다.

보호가스로 쓰는 이산화탄소는 공기보다 무거워 밀폐공간이나 저지대 작업 바닥에 축적되어 산소를 밀어낸다. 따라서 가장 위험한 것은 이산화탄소 축적에 의한 질식이며, 국소배기와 충분한 환기가 필수다.

림드강은 탈산이 불충분해 강 중에 산소가 남아 용접열로 CO 가스가 생기므로 블로홀이 오히려 늘어난다. 기공 방지에는 킬드강 사용, 예열, 개선면의 녹·수분·기름 제거, 용접재료 건조가 유효하다.

방사선 투과사진의 상질(감도)을 나타내는 척도는 투과도계(상질지시기, IQI)로, 시험체 위에 놓아 사진에 식별되는 최소 선지름·두께로 상질을 판정한다. 납글자는 시험체·부위 식별용, 탐촉자는 초음파탐상용이다.

플라스마 아크 용접은 직류 정극성으로 시공해 산화막을 깨는 청정작용이 없으므로, 표면에 강한 산화피막이 생기는 알루미늄합금에는 적합하지 않다. 탄소강·스테인리스강·니켈합금 등에는 널리 쓰인다.

방진·방독 마스크가 주위 공기를 걸러 쓰는 여과식인 것과 달리, 호스 마스크는 호스를 통해 외부의 신선한 공기를 공급받는 송기 마스크다. 산소결핍 우려가 있는 탱크·밀폐공간 작업에 사용한다.

용기 속 산소량은 내용적에 게이지압력(기압)을 곱해 구한다. 압력강하가 $8-1=7\,\mathrm{MPa}$이고 $1\,\mathrm{MPa}\approx 10\,\text{기압}$이므로, 소비량은 $50\,\mathrm{L}\times 70=3500\,\mathrm{L}$이다.

예열은 냉각속도를 늦춰 용착금속 속 확산성 수소의 방출을 도와 저온(지연)균열을 막는 것이 목적이다. 방출되는 것은 탄소가 아니라 수소이므로 2번 설명이 틀렸다.

마찰용접은 한쪽을 회전시켜 마찰열로 접합하므로 원형 단면 위주로만 가능하고 형상·치수·길이·무게의 제한을 받는다. 국부 가열이라 열영향부가 좁고 이종금속 접합이 가능하며 변형이 적은 것은 맞는 설명이다.

투과법·펄스 반사법·공진법은 모두 초음파의 투과·반사·공진을 이용하는 방식이므로 초음파탐상검사(UT)다. 실무에서는 이 중 펄스 반사법이 가장 널리 쓰인다.

산소창 절단은 가열한 강관(산소창)에 산소를 보내 강관 자체가 연소하면서 뚫는 방식이라 콘크리트·암석·두꺼운 강괴의 천공·절단에 쓸 수 있다. 스카핑은 표면 결함 제거, 가스 가우징은 홈파기, 탄소 아크 절단은 금속 절단용이다.

중력식 용접은 용접봉이 자중으로 미끄러져 내려가며 아크를 유지하는 접촉 용접이므로, 피복이 두껍고 용착속도가 큰 철분산화철계 고능률 용접봉이 가장 적합하다. 아래보기·수평필릿의 긴 이음을 한 사람이 여러 대로 시공할 때 쓴다.

안전보건표지 색채기준에서 파란색은 지시(보호구 착용 등 특정 행위의 지시)를 나타낸다. 빨간색은 금지·경고, 노란색은 경고, 녹색은 안내에 쓴다.

맞대기 홈은 판두께로 선택하며 V형은 6~20mm가 적합하다. 6mm 이하는 홈 없이 I형, 20mm를 넘으면 용착량과 변형이 커지므로 X형(양면 V형)이나 U형을 쓴다.

허용사용률이 100% 이상이면 쉬는 시간 없이 아크를 계속 내도 용접기가 과열되지 않으므로 연속 사용에 지장이 없다. 허용사용률은 $\text{허용사용률}=\left(\dfrac{\text{정격 2차전류}}{\text{실제 용접전류}}\right)^{2}\times\text{정격사용률}$로 구한다.

전자 빔 용접은 고진공 챔버 안에서 가속된 전자빔을 모재에 충돌시켜 그 열로 용접한다. 진공 중이라 산화·질화가 없어 활성금속·고융점 금속도 깊고 좁은 비드로 용접할 수 있다.

아세틸렌 용기 밸브는 전용핸들로 1/2회전(0.5회전)만 열고 핸들은 밸브에 꽂아 둔다. 가스가 과다하게 나오는 것을 막고 이상 시 즉시 잠글 수 있게 하기 위함이다.

와이어 돌출길이는 전류에 따라 달라 200A 이하에서는 10~15mm, 200A 이상에서는 15~25mm로 한다. 전압을 높이면 비드가 넓어지고, 전류를 올릴 때 아크전압도 함께 높이며, 솔리드 와이어 용착률이 90~95%인 것은 맞는 설명이다.