기공·슬래그 혼입

기공(Porosity)과 슬래그 혼입(Slag Inclusion)은 용접부에서 가장 빈번하게 발생하는 결함입니다. ISO 6520 분류에서 기공은 Group 2(공동), 슬래그 혼입은 Group 3(고체 개재물)에 해당합니다.

두 결함 모두 적절한 용접 관리로 예방이 가능합니다.

기공(Porosity)의 종류와 원인

가스 기공의 원인 가스:
- 수소(H₂): 가장 흔한 원인. 수분, 유기물, 녹, 도장 등에서 발생. 저수소 용접재료 사용이 핵심 대책
- 질소(N₂): 보호가스 차폐 불량으로 대기 질소 유입. 기공 + 인성 저하 동시 발생
- CO 가스: 탈산이 불충분한 용접재료 사용 시, 용융 금속 내 산소와 탄소가 반응하여 CO 가스 발생

기공의 형태:
- 분산기공(Distributed/Scattered Porosity): 용접부 전체에 산발적으로 분포. 경미한 수분 오염이 원인
- 선상기공(Linear/Aligned Porosity): 용접 방향을 따라 일렬로 배열. 루트부 오염, 층간 불량이 원인
- 파이핑/웜홀(Piping/Wormhole): 긴 관 형태의 기공. 심한 수분 오염, 표면 코팅 미제거 시 발생. RT 필름에서 가늘고 긴 형태로 관찰

슬래그 혼입(Slag Inclusion)

슬래그가 용착금속 내부에 갇혀 남아있는 상태입니다.

주요 원인:
- 다층 용접 시 이전 패스의 슬래그 미제거 — 가장 흔한 원인
- 언더컷이 발생한 부분에 슬래그가 갇힘
- 부적절한 용접 각도로 슬래그가 용융풀 앞에 밀림
- 과도하게 낮은 전류로 슬래그가 충분히 녹지 않음
- 불규칙한 비드 형상(깊은 골)에 슬래그 잔류

NDT 검출: RT(방사선 검사) 필름에서 불규칙한 형상의 암부(어두운 영역)로 관찰됩니다. 균열과 달리 직선이 아닌 불규칙한 형태가 특징입니다.

텅스텐 개재물(Tungsten Inclusion)

GTAW 용접에서만 발생하는 특유의 결함입니다. 텅스텐 전극이 용융풀에 접촉(Dipping)하여 텅스텐 조각이 용착금속에 혼입됩니다.

원인: 과전류, 전극 직경 부적합, 전극이 용융풀에 닿음, 전극 오염

RT 필름 특징: 텅스텐은 밀도가 높아 X선을 많이 흡수하므로, 필름에서 밝은 점(Light Spot)으로 나타납니다. 기공이나 슬래그(어두운 점)와 반대입니다.