용접 현장 9대 고질 문제: 전문가 해결책과 예방법

용접은 금속 제작 공정의 중요한 부분입니다. 하지만 용접에서 많은 다른 문제가 발생할 수 있습니다. 적절한 기술 없이는 많은 문제가 발생합니다. 용접에서 발생하는 가장 흔한 문제들과 해결 방법을 소개합니다.

1. 스패터(Spatter)

스패터는 용접 아크 근처에서 용융 소재 방울이 생성될 때 발생합니다. 이 이슈는 일반적으로 가스 금속 아크 용접(GMAW)에서 발생합니다. 전류가 너무 높거나, 극성(Polatiry)이 잘못되었거나, 가스 차폐가 불충분한 것이 전형적 원인입니다. 용접사가 스패터를 피하기 위해 할 수 있는 몇 가지: 용접 전류와 아크 길이 줄이기, 토치-투-플레이트 각도 늘리기. 극성, 쉴딩 가스 유형, 유량 모두 올바른지 재확인. 가스 노즐 청소도 스패터 예방에 도움.

2. 기공(Porosity)

기공은 질소, 산소, 수소가 용융 용접 풀(Weld pool)에 흡수됐다가 응고 시 방출돼 용접 금속에 갇히며 발생합니다. 용접 기공은 플레이트 모서리의 수분, 녹, 그리스, 페인트 존재로 생길 수 있습니다. 불충분한 가스 차폐와 공기 갭 위 용접 시에도 발생합니다. 기공 예방법: 재건조(Re-baking), 새 용접 소모품 사용, 건조하고 깨끗한 플레이트 모서리 유지. 용접 토치 누수 확인, 토치-투-플레이트 각도 적정 여부 확인. 용접 장치 가스 노즐 청소도 도움.

3. 언더컷(Undercut)

아크 전압이 너무 높거나 아크가 너무 길 때 언더컷이 발생할 수 있습니다. 잘못된 전극 사용이나 잘못된 각도, 플레이트 두께에 너무 큰 전극 사용 시에도 발생. 너무 빠른 이동 속도도 언더컷 원인. 이 문제 예방을 위해 용접 속도 관찰, 위빙(Weaving) 양 모니터링, 수평 필렛 용접 시 수직 플레이트 근처에 전극 유지 피하기. 필요 이상 큰 전극 사용 피하기(용융 금속량 과다 시 언더컷 발생).

4. 변형(Deformation)

용접 금속이 냉각·경화하며 수축할 때 변형 발생. 용접 시퀀스(Sequence)가 의도한 용접에 부적절하거나, 너무 많은 얇은 비드(Thin bead), 용접 전 클램핑(Clamping) 부족 시 발생. 변형 방지: 조인트 양쪽에서 용접, 중심에서 밖으로 반대 방향으로 용접. 큰 전극 사용, 단단하게 클램핑. 용접 시퀀스와 조인트 위치 변경(변형 시작 시). 용접 패스(Pass) 수 줄이기도 도움.

5. 크랙(Cracks)

크랙은 용접 이슈로, 시간이 지나며 커질 수 있습니다. 크랙 수리는 단순히 틈을 메우는 게 아닙니다. 크랙을 갈아내고(Grind out) 새 용접을 해야 오류 교정 가능. 따라서 예방이 수리보다 쉽습니다. 크랙 예방: 플레이트 모서리 연마, 세척, 파일링, 디버링에 적정 시간 들여 잘 맞게 하기. 조인트 양쪽 재가열, 온도 적정 확인. 용접 전 기계 설정 테스트로 적정 열량 확인.

6. 불완전 관통·융합(Incomplete Penetration and Fusion)

불완전 루트 융합(Incomplete root fusion)은 용접이 루트에서 조인트 한쪽에 융합 실패 시 발생. 불완전 루트 관통(Incomplete root penetration)은 조인트 루트 영역 양쪽이 비융합 상태일 때 발생. 이 이슈들은 아크가 전극 와이어나 봉을 소모하며 자동으로 용착되는 소모성 전극 공정에서 빈번. MIG, MAG, FCAW, MMA, SAW 용접 포함. 해결책: 더 넓은 루트 갭(Gap) 사용, 루트 갭 폭 정도 직경 전극 사용. 용접 시 낮은 이동 속도와 플레이트 모서리 사이 위빙.

7. 슬래그 개재물(Slag Inclusions)

슬래그 개재물은 플럭스(Flux) 미세 입자가 용접 금속 내에 갇혀 완전 관통을 방해할 때 발생. 예방 최선: 플럭스 코팅 소모품 잘 관리하기. 전류, 전압, 아크 모두 올바른지 확인도 중요.

8. 잘못된 와이어 공급(Incorrect Wire Delivery)

이 이슈는 일반적으로 건 케이블에서 채터링(Chattering) 소리로 나타납니다. 장비 잘못된 셋업, 잘못된 유지보수, 애플리케이션에 너무 큰 팁 사용이 원인. 예방: 용접 전 팁 크기 확인, 팁 마모·교체 필요 여부 확인, 드라이브 롤과 가이드 튜브 근접도 확인.

9. 취성 용접(Brittle Welds)

용접에서 또 다른 흔한 이슈는 버티지 못하는 취성 용접 생성. 베어 전극(Bare electrode)이나 잘못된 크기 전극이 취성 용접 원인. 연성 용접 생산 위해: 실드 아크 전극(Shielded arc electrode) 사용, 과도한 전류 피하기, 용접 위 여러 번 패스하기.