피복아크용접기능사 필기시험 1회 핵심요약노트 및 실전테스트

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📝 피복아크용접기능사 필기시험 1회 핵심 요약노트







아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

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1. 용접 및 접합 기초 이론


1.1 접합법과 이음의 특성

  • 야금적 접합법: 고체 상태의 두 금속 재료를 융접, 압접, 납땜으로 분류하여 접합하는 방법입니다. 이음 효율이 좋고 영구적인 결합이 특징입니다.

  • 용접 이음의 장점 (리벳 이음 대비): 구조가 단순하며, 이음 효율이 높고, 유밀(Oil-tight), 기밀(Gas-tight), 수밀(Water-tight)이 우수합니다.


1.2 용접 자세 및 홈의 형태

  • 덧살올림법 (빌드업 법): 각 층마다 전체의 길이를 용접하며 쌓아 올리는 가장 일반적인 용착법입니다.

  • I형 홈: 판 두께가 6mm 이하인 박판 맞대기 용접에 가장 적합한 홈 형태입니다.

  • U형 홈: 두꺼운 판재를 한쪽 면에서만 용접하여 충분한 용입을 얻고자 할 때 사용됩니다.

  • 육성 용접 (표면 육성): 재료의 표면에 내마모성이나 내식성 재료를 입혀 보강하는 용접법입니다.

  • 필릿 용접 (하중 분류): 하중 방향에 따른 분류에는 전면 필릿, 측면 필릿, 경사 필릿 등이 포함됩니다.



2. 아크 용접 장비 및 작업


2.1 아크 용접기의 특성

  • 정류기형 직류 용접기: 취급이 간단하고 가격이 저렴하나, 완전한 직류를 얻지 못한다는 단점이 있습니다.

  • 교류 아크 용접기 전류 조정 범위: 정격 2차 전류의 20~110% 범위입니다.

  • 전격 방지기 무부하 전압: 안전을 위해 무부하 전압을 항상 25V 이하로 유지해야 합니다.

  • 서브머지드 아크 용접 (SAW): 고 능률적이며 용입이 깊으나, 용접 자세에 제약을 받습니다.

  • 일렉트로 슬래그 용접: 판 두께가 아주 두꺼울 때 가장 효과적인 용접법입니다.

  • MIG 용접: 용접 속도가 빠르고 전자세 용접이 가능하여 변형이 적습니다.


2.2 용접봉 및 작업 기술

  • 직류 용접 아크 쏠림 방지 대책:

    1. 용접봉 끝을 아크 쏠림의 반대 방향으로 기울입니다.

    2. 후퇴 용접법(Back Step Welding)을 사용합니다.

    3. 아크 길이를 짧게 유지합니다.

  • 고셀룰로스계 (E4311) 용접봉: 슬래그 생성량이 적으나, 비드 표면이 거칠고 스패터 발생이 많습니다.

  • 용착 금속 보호 방식: 피복제의 연소 후 가스발생식, 슬래그생성식, 반가스발생식으로 용접부를 보호합니다.

  • 예열 온도 (고장력강): 용접 홈을 50~350ºC 정도로 예열하여 냉각 속도를 늦추고 결함을 방지합니다.



3. 가스 용접 및 절단


3.1 가스 용접용 가스 및 불꽃

  • 가스 용접용 가스 조건: 불꽃의 온도가 높고, 연소 속도가 빠르며, 발열량이 커야 하고, 용융 금속과 화학 반응을 일으키지 않아야 합니다.

  • 산화 불꽃: 가스 불꽃 중 온도가 가장 높으며, 황동과 같은 구리 합금 용접에 적합합니다.

  • 폭발 위험성: 산소와 아세틸렌의 혼합비가 산소 85% : 아세틸렌 15% 부근일 때 폭발 위험성이 가장 높습니다.

  • 용해 아세틸렌 가스량 계산: 아세틸렌 1kg은 기화 시 약 905L의 가스가 발생합니다. 사용 가스량(L)은 905 × (충전 무게 - 빈 병 무게)로 계산합니다. (단, 무게 단위는 kgf)

  • 산소 용기 표시: 최고 충전 압력(Full Pressure)은 FP로 표시합니다.


3.2 가스 절단 작업

  • 양호한 절단면 조건: 절단면이 평활하며, 드래그(Drag)가 가능한 한 작아야 합니다.

  • 표준 드래그 길이: 판 두께의 약 20% (5분의 1) 정도입니다.

  • 예열 불꽃이 약할 때 현상: 절단이 잘 안되어 드래그가 증가합니다.

  • 이면 따내기 (Back Gouging) 방법: 아크 에어 가우징, 밀링, 가스 가우징 등이 있습니다. 산소창 절단은 이에 해당하지 않습니다.



4. 재료 일반 및 금속 조직


4.1 철강 재료의 특성

  • Fe-C 평형 상태도 공정점: 탄소 함량 **4.3%**에서 공정 반응을 일으킵니다.

  • 탄소강 성질: 탄소 함유량이 많아지면 연신율은 낮아집니다 (인장 강도, 압축 강도, 취성 등은 증가).

  • 주철의 팽창: 주철은 600도C 이상의 온도에서 가열 및 냉각을 반복하면 부피가 팽창합니다 (흑연화에 의한 현상).

  • 칠드 주철: 주형에 냉금을 삽입하여 표면을 급랭시켜 경화시킨 주철로, 내마모성이 우수합니다 (기차 바퀴, 롤러 등에 사용).

  • 구상 흑연 주철 구상화제: Mg(마그네슘), Ca(칼슘), Ce(세륨) 등을 첨가하여 흑연을 구상으로 만듭니다.


4.2 합금 및 변태

  • 소성 변형 (슬립): 금속이 소성 변형을 일으키는 원인 중 원자 밀도가 가장 큰 격자면에서 잘 일어나는 것은 슬립입니다.

  • 체심 입방 격자 (BCC): 단위 격자 속에 있는 원자 수는 2개입니다.

  • 형상 기억 효과: 합금이 일으키는 마텐자이트 변태와 관련이 있습니다.

  • 코비탈륨: Al + Cu + Ni 합금에 Ti, Cu를 첨가한 것으로, 내연기관의 피스톤 재료로 사용됩니다.

  • 테르밋 용접 반응 온도: 약 2,800ºC 정도입니다.



5. 안전 및 용접 결함

  • 유해 가스 농도: 이산화탄소 가스 농도 **3~4%**에서 두통이나 뇌빈혈을 유발합니다.

  • 방사능 안전 표지 색상: 노란색을 사용합니다.

  • 용접 결함 (구조상): 용접 균열, 융입 불량, 언더컷, 선상 조직 등이 있으며, 변형은 치수상의 결함에 속합니다.

  • 노 내 응력 제거 온도: 용접부를 노에 넣거나 꺼낼 때의 노 내부 온도는 300ºC 이하로 해야 합니다.



6. 기계 제도 및 도면 해독

  • KS 규격 선의 굵기: 0.18, 0.25, 0.35, 0.5, 0.7, 1.0 mm 등이 표준 굵기이며, 0.9mm는 표준이 아닙니다.

  • 가상선 (가는 2점 쇄선): 인접 부분, 공구, 지그 등의 위치를 참고로 나타내는 데 사용합니다.

  • 제3각법 투상도 배치: 정면도를 중심으로 평면도는 위에, 우측면도는 오른쪽에 배치합니다.

  • S-N 선도: 세로축에 응력(S), 가로축에 파괴까지의 응력 반복 **횟수(N)**를 가진 선도입니다.

  • 도면 표기 (표제란): 도면에서 척도는 일반적으로 표제란에만 기입합니다.

  • 기계 재료 표시 (SF340A): '340'은 최저 인장 강도 340 N/mm²를 나타냅니다.

  • 배관 영구 결합부: 파이프 연결 부위를 굵은 점으로 표시하여 영구 결합 상태(용접 등)를 나타냅니다.







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