열로 금속을 하나로 만드는 공정
용접(Welding)은 두 개 이상의 금속 부재를 열과 압력을 이용하여 영구적으로 접합하는 공정입니다.
프로세스 엔지니어 관점에서 보면, 입력(전류, 전압, 와이어) → 공정(아크 발생, 용융) → 출력(용접부) → 품질관리(검사)라는 익숙한 흐름과 동일합니다.
프로세스 엔지니어라면 용접을 "특수한 열 가공 공정"으로 이해하세요. 반응기 내부의 화학 반응처럼, 입력 변수(전류, 전압, 속도)가 출력 품질(용입 깊이, 비드 형상)을 결정합니다.
용접의 3대 요소
1. 모재(Base Metal) — 접합할 대상 금속. 탄소강, 스테인리스강, 알루미늄 등 재질에 따라 용접 방법이 달라집니다.
2. 용가재(Filler Metal) — 접합부를 채우는 재료. 모재와 호환되는 용가재를 선택해야 합니다.
3. 열원(Heat Source) — 금속을 녹이는 에너지. 전기 아크가 가장 일반적입니다.
왜 용접 품질이 중요한가?
압력용기, 배관, 교량 같은 구조물에서 용접부는 전체 구조의 가장 취약한 부분이 될 수 있습니다. 용접 결함은 누출, 파열, 붕괴로 이어질 수 있으므로, 체계적인 품질 관리(WPS → PQR → WPQ → 검사)가 필수입니다.
다음 토픽에서 4대 용접 프로세스(SMAW, GTAW, GMAW, FCAW)를 하나씩 살펴봅니다.
용접할 금속의 재질(P-Number), 두께, 표면 상태를 확인합니다.
재질, 두께, 자세, 현장 조건에 따라 SMAW/GTAW/GMAW/FCAW 중 적합한 프로세스를 선택합니다.
모재와 호환되는 F-Number, A-Number의 용가재를 선택하고, 필요 시 저수소계를 적용합니다.
선정된 WPS에 따라 용접을 실행하고, VT → NDT → 필요 시 파괴시험으로 품질을 검증합니다.
아크 용접에서 용융풀(Weld Pool)의 역할은?