P2-0422분
WPS 문서 해부
용접 절차 시방서 항목별 이해
🔵Reviewed — 교차 검증 완료
🔵 Reviewed
WPS(Welding Procedure Specification)는 특정 용접 작업에 필요한 모든 변수를 문서화한 지시서입니다.
현장에서 용접사는 WPS를 보고 "어떤 재료를, 어떤 프로세스로, 어떤 조건에서 용접하는지" 알 수 있어야 합니다.
🔵 Reviewed
WPS의 주요 항목
1. 용접 프로세스 (Process) — SMAW, GTAW, GMAW 등
2. 이음 설계 (Joint Design) — 개선 형상, 각도, 루트 갭, 루트 면
3. 모재 (Base Metal) — P-Number, 그룹 번호, 두께 범위
4. 용가재 (Filler Metal) — F-Number, A-Number, AWS 분류
5. 전기 변수 (Electrical) — 전류 종류(AC/DC), 전류/전압 범위
6. 자세 (Position) — 1G, 2G, 3G, 4G, 5G, 6G
7. 예열/후열 (Preheat/PWHT) — 예열 온도, 층간 온도, 후열처리
8. 보호가스 (Shielding Gas) — 종류, 유량, 백 퍼지 여부
9. 용접 기법 (Technique) — 스트링어/위빙, 다층/단층
1
WPS 번호 및 PQR 참조 확인
WPS 상단의 WPS 번호, 개정 번호, 지원(Supporting) PQR 번호를 확인합니다. WPS는 반드시 하나 이상의 PQR에 의해 뒷받침되어야 합니다.
2
모재 및 용가재 확인
P-Number(모재 분류), F-Number(용가재 분류), 두께 범위를 확인합니다. 실제 작업의 재료와 두께가 WPS 범위 안에 있어야 합니다.
3
용접 변수 확인
전류, 전압, 이동 속도, 자세, 보호가스 등 실제 작업 조건이 WPS에 명시된 범위 내에 있는지 확인합니다.
4
예열/후열 요건 확인
예열 최소 온도, 층간 최대 온도, PWHT(후열처리) 요건을 확인합니다. 이 항목을 빠뜨리면 균열 위험이 있습니다.
WPS의 모든 변수는 Essential(필수), Supplementary Essential(보충 필수), Non-essential(비필수)로 분류됩니다. Essential Variable이 변경되면 새로운 PQR이 필요합니다.
🟡 Referenced
실무 팁: WPS를 읽을 때 확인할 5가지
1. WPS가 유효한 PQR로 뒷받침되는가?
2. 내가 용접할 재료(P-Number)와 두께가 WPS 범위 안인가?
3. 지정된 용가재(F-Number/AWS 분류)를 사용하고 있는가?
4. 전류/전압/속도가 WPS 범위 내인가?
5. 예열 온도와 층간 온도를 지키고 있는가?
🔵 Reviewed
v1.6 보강 — WPS 변수 3분류 + 작성 계통도 (PDF 보강)
| 분류 | 정의 | 변경 시 조치 |
|---|---|---|
| Essential Variable | 용접부 기계적 성질에 영향 | WPS 재인정 (새 PQR 필요) |
| Supplementary Essential | 노치충격 인성에 영향 | WPS 재인정 (인성 시험 추가) |
| Non-Essential | 기계적 성질과 무관 | 인장 시험 불필요, WPS 개정만 |
SMAW의 ASME 필수변수 (예시):
① 저수소계 → 비저수소계 변경
② 용착금속 화학조성(A-No) 변경
③ 용착금속 두께 범위 변경
④ 모재 P-No 변경
⑤ 예열온도 56℃ 이상 감소
⑥ 모재 인정두께 범위 변경
⑦ PWHT 추가 또는 삭제
WPS 작성 6단계 흐름:
$$\text{재료 규격 → P-No → F-No → A-No → 차폐가스·FLUX 결정 → 용도제한·용접법 적용}$$
각 단계는 QW-422에서 분류번호를 찾음. WPS는 PWPS → PQT(시험) → PQR(시험결과) → WPS(현장 사용) → 생산 용접 흐름으로 완성됩니다.
🟢 Verified
실제 WPS 값 예시 — SMAW 탄소강 6G
현장에서 보는 WPS의 변수 범위는 다음과 같습니다 (예시: P-1 Group 1, 두께 3~25mm).
| 변수 | WPS 범위 | 실제 사용 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 프로세스 | SMAW | SMAW | 본질변수 |
| 모재 P-No | P-1 Group 1 | SA-516 Gr.70 | QW-422 |
| 용가재 F-No | F-4 (저수소) | E7018 | QW-432 |
| 용착금속 A-No | A-1 | A-1 | QW-442 |
| 두께 범위 | 3~25 mm | 12 mm | QW-451 |
| 자세 | 모든 자세 (6G) | 6G | QW-461 |
| 전류 | DCEP | DCEP | 본질변수 (AC↔DC 변경 시 재인정) |
| 전류 (3.2mm 봉) | 90~140 A | 110 A | 비본질변수 |
| 전압 (3.2mm 봉) | 22~26 V | 24 V | 비본질변수 |
| 이동속도 | 120~180 mm/min | 150 mm/min | 입열 한도 내 |
| 입열량 | ≤ 2.0 kJ/mm | 1.1 kJ/mm | SE — 충격시험 시 |
| 예열 | 10~50°C | 15°C | 본질변수 (56°C 감소 시 재인정) |
| 층간 온도 | ≤ 200°C | ~150°C | SE |
| PWHT | 없음 | 없음 | 본질변수 (추가/삭제 시 재인정) |
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범위(Range)와 실제값(Actual)의 차이 — WPS는 허용 폭을 제시하고, PQR은 실측값을 기록한다. 본질변수가 PQR에서 측정된 값을 중심으로 일정 범위 안에서 변동 가능.
시험·현장 함정 3종 1. "WPS 개정(Revision) 시 PQR도 다시 발급?" → 아니오. 본질변수가 변경되지 않는 한 PQR은 재발급 불필요. WPS만 revision number 올리고 PQR 참조 유지. 2. "WPS 한 장에 SMAW + GTAW 두 프로세스를 같이 적을 수 있는가?" → 가능. Combined Process WPS. 단, 각 프로세스마다 별도 PQR로 뒷받침 필요. 3. "용접사가 WPS의 전류 범위 90~140 A를 벗어나 150 A로 작업했다면?" → 본질변수 위반은 아님(전류는 비본질). 그러나 WPS 위반이므로 해당 용접부는 재작업·기록 보고 대상.
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🎯 학습 확인 퀴즈⚠️ 자체 제작 문항1 / 7
WPS에 반드시 기재되어야 하는 것이 아닌 것은?