가스텅스텐/CO2가스 아크용접기능사 필기시험 2회 핵심요약노트 및 실전테스트

📝 가스텅스텐/CO2가스 아크용접기능사

필기시험 2회 핵심 요약노트

아래에 정리되어 있는 핵심포인트를 먼저 공부하신 후에

본 글 최하단에

실전테스트를 하시면 됩니다.

1. 용접 가스 및 용기 취급

아르곤 (Ar) 가스 충전 압력: 1기압 하 6,500L 용기에 140기압 (140kgf/cm²)으로 충전합니다. (참고: 산소는 150kgf/cm², 아세틸렌은 15kgf/cm²)
아세틸렌 가스량 계산: 용해 아세틸렌 1kg은 약 905L의 가스를 발생시킵니다.
- 공식: 아세틸렌 가스량 (L) = 905 × (사용 전 무게 - 사용 후 무게) (kgf)
용해 아세틸렌 용기 취급:
- 충전구가 동결 시 35°C 이하의 온수로 녹여야 합니다. (50°C 이상은 위험)
- 저장 장소는 통풍이 잘 되어야 하며, 용기는 캡을 씌워 보관하고 진동이나 충격을 가하지 않아야 합니다.

2. 용접 결함 및 검사 방법

용접 결함 분류 (구조상 결함): 기공 (가장 대표적인 구조상 결함), 언더컷, 오버랩 등이 있습니다.
파괴 시험 방법: 재료의 강도를 측정하며, 샤르피 시험은 충격 시험에 속합니다. (인장, 크리프, 응력부식 균열 시험 등은 다른 유형의 시험)
비파괴 검사 (NDT) 종류:
- 초음파 탐상 (UT) 방법: 투과법, 펄스 반사법, 공진법. (극간법은 아님)
- 용접 후 NDT: 자분 탐상법, 침투 탐상법, 방사선 투과 검사법. (피로 시험은 파괴 시험임)
용접 결함 방지 대책 (치수상 결함):
- 역변형법 적용이나 지그 사용, 올바른 시공법 적용, 용접 조건/자세/운봉법 적정화.
- 습기, 이물질 제거는 가공(Popping) 및 슬래그 혼입 방지를 위한 것으로, 치수상 결함 방지와는 거리가 멉니다.

3. 용접 기술 및 용접기 특징

아크 타임 (Arc Time): 단위 시간 내의 아크 발생 시간을 백분율로 나타낸 것입니다.
용착법의 종류:
- 다층쌓기 방법: 캐스케이드법
- 변형 및 잔류응력 최소화: 스킵법 (비석법)
- 용착금속의 냉각도: 후진법이 전진법보다 서랭됩니다.
- 저수소계 용접봉 (E4316) 기공 방지: 후진법을 사용합니다.
불활성 가스 텅스텐 아크 용접 (TIG):
- 특징: 비소모식, 불활성 가스 (Ar) 사용, 박판 용접에 적합, 교류/직류 모두 사용 가능.
- 전극봉 조건: 고용융점, 전자 방출이 잘 되는 금속, 전기 저항률이 낮고 열전도성이 좋은 금속 (텅스텐).
- 전극봉 돌출 길이: 세라믹 노즐 끝에서 3~6mm 정도가 적당합니다.
- 뒷받침 (Backing): 용착금속의 용락을 방지하고 용착부 뒷면을 보호합니다.
플라스마 아크 용접:
- 이행형 아크: 모재가 전도성 물질이어야 하며, 열효율이 높습니다.
직류 아크 용접 극성:
- 직류 정극성 (DCSP): 용접봉 (-)극, 모재 (+)극. 모재에 70%의 열이 발생합니다.
용접기 사용률 계산:
- 공식: 허용 사용률 (%) = (정격 2차 전류)² / (실제 용접 전류)² × 정격 사용률 (%)
용융 금속 이행 형태 (피복 아크 용접): 스프레이형, 글로뷸러형, 단락형. (폭발형은 아님)
용접 용어:
- 슬래그 (Slag): 용접 중 발생된 불순물이 응집되어 용접부를 덮고 있는 물질. (용접봉이 녹아 들어가는 것이 아님)
- 용융풀 (Weld Pool): 아크열에 의해 용융된 쇳물 부분.
- 용입 (Penetration): 모재가 녹은 깊이.

4. 가스 절단 및 특수 용접

가스 용접의 특징: 전기가 필요 없고, 응용 범위가 넓으며, 박판 용접에 적합하지만, 가연성 가스 사용으로 폭발의 위험이 있습니다.
가연성 가스 중 최고 불꽃 온도: 아세틸렌 (산소-아세틸렌 불꽃 약 3,430°C)
드래그 (Drag): 가스 절단 시 절단면에 일정한 간격의 곡선이 진행 방향으로 나타나는 것.
- 드래그 양 계산: 드래그 양 (%) = (드래그 길이 / 판 두께) × 100 (%)
스카핑 (Scarfing): 강재 표면의 흠, 개재물 등을 제거하기 위해 얇고 타원형 모양으로 표면을 깎아내는 불꽃 가공법.
철도 레일 이음 용접: 태르밋 용접에 적합합니다.

5. 재료 과학 및 야금학

열처리 (Heat Treatment):
- 노멀라이징 (Normalizing, 불림): 조대해진 재료의 표준화를 목적으로 합니다.
강의 합금 원소:
- S (황): **고온 메짐 (Hot Shortness, 적열취성)**의 원인이 됩니다.
- Mo (몰리브덴): 강의 담금질 깊이를 깊게 하고, 크리프 저항과 내식성을 증가시키며, 뜨임 메짐을 방지하는 데 효과가 있습니다.
Fe-C 평형 상태도 불변 반응: 포정 반응, 공석 반응, 공정 반응. (편정 반응은 나타나지 않습니다.)
결정 구조: 면심 입방 격자 (FCC) 구조를 갖는 금속은 **Cu (구리)**가 대표적입니다. (연한 성질)
알루미늄 합금:
- 두랄루민: 대표적인 단련용 AI 합금으로 주요 성분이 Al-Cu-Mg-Mn입니다.
구리 합금:
- 인청동 (Phosphor Bronze): 2~10% Sn, 0.6% P 이하의 합금으로 탄성률이 높아 스프링 재료로 적합합니다.
- 리드 브래스 (Lead Brass, 연함유 황동): **납 (Pb)**을 첨가하여 절삭성을 좋게 한 황동으로 정밀 가공에 사용됩니다.
경도 시험:
- 쇼어 경도기: 일정한 높이에서 추를 낙하 후 반발하여 튀어 오르는 높이로부터 경도값을 구합니다.
인장 시험:
- 연신율 계산: 연신율 (%) = (시험 후 거리 "L1" - 표점거리 "L0") / (표점거리 "L0") × 100 (%)
알루미늄 표면 방식법: 수산법, 황산법, 크롬산법. (염산법은 아님)
서멧 (Cermet): 융점이 높은 코발트 (Co) 분말과 세라믹, 탄화 텅스텐 입자 등을 배합하여 분말 야금법으로 제조한 내열 재료입니다.

6. 도면 및 기계 제도

KS 재료 기호 "SM10C": 10C는 평균 **탄소 함유량 (0.07~0.13% C)**을 뜻합니다. (SM: 기계 구조용 탄소 강재)
선의 종류와 용도:
- 가는 실선: 나사 단면도에서 수나사와 암나사의 골밑 (골지름) 도시.
- 가는 2점 쇄선: 무게 중심선 (가는 1점 쇄선은 중심선)
전개도법:
- 원기둥의 전개: 평행선 전개도법이 가장 적합합니다. (원뿔은 방사선 전개도법)
도면의 구역 설정:
- 비교 눈금: 도면을 축소 또는 확대했을 경우, 그 정도를 알기 위해서 설정하는 것입니다.
회전 도시 단면도: 도형 내 절단한 곳에 겹쳐서 가는 실선으로 도시합니다.
나사의 골밑 (골지름): 단면도에서 가는 실선으로 도시합니다.

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