안녕하세요, 내쇼날시스템(NSWEL)입니다.
용접을 하다 보면 용접 비드 안이나 표면에 작은 구멍이 생기는 경우가 있습니다.
현장에서는 이를 기공 또는 포로시티(Porosity)라고 부릅니다.
처음에는 작은 점처럼 보여도 실제로는 용접 강도를 떨어뜨리고,
제품의 품질에도 큰 영향을 줄 수 있기 때문에
반드시 원인을 찾아 해결해야 하는 대표적인 용접 불량입니다.
오늘은 용접 기공이 왜 발생하는지, 그리고 어떻게 예방할 수 있는지
누구나 이해하기 쉽게 알아보겠습니다.
용접 기공(Porosity)이란?
기공은 말 그대로 용접 금속 내부 또는 표면에 작은 공기방울이 갇혀 생기는 구멍입니다.
용접 중 발생한 가스가 빠져나가지 못하고 그대로 굳으면서 생기는 현상입니다.
쉽게 말하면
탄산음료를 흔든 뒤 뚜껑을 열지 않고 얼려버리면 기포가 그대로 남는 것과 비슷한 원리라고 생각하면 이해하기 쉽습니다.
기공이 많아질수록 용접부의 강도는 약해지고 균열이 발생할 가능성도 높아집니다.
용접 기공은 왜 발생할까?
기공이 발생하는 가장 큰 원인은 용접 중 가스가 제대로 보호하지 못하거나
오염물질이 함께 녹기 때문입니다.
대표적인 원인은 다음과 같습니다.
① 모재 표면이 오염된 경우
가장 흔한 원인입니다.
모재 표면에 녹, 기름, 페인트, 수분 등이 남아 있으면 용접 중 기체가 발생하면서
기공이 생길 수 있습니다.
특히 녹이 심한 철판이나 오일이 묻어 있는 소재에서는 자주 발생합니다.
해결 방법
1. 용접 전 와이어 브러시로 녹 제거
2. 탈지제로 기름 제거
3. 수분이 있다면 충분히 건조 후 작업
② 보호가스가 부족한 경우
MIG, TIG 용접에서는 보호가스가 매우 중요합니다.
가스가 부족하거나 바람 때문에 보호가스가 흩어지면
공기 중 산소와 질소가 용접부에 들어가 기공이 발생합니다.
해결 방법
1. 가스 유량 확인
2. 가스 호스 누설 점검
3. 실외 작업 시 바람막이 설치
③ 토치 거리가 너무 먼 경우
토치를 너무 멀리 떨어뜨리고 작업하면 보호가스가 제대로 덮이지 않습니다.
결국 외부 공기가 들어가면서 기공이 발생할 수 있습니다.
일반적으로는 노즐과 모재 사이 거리를 적절하게 유지하는 것이 중요합니다.
④ 용접 속도가 너무 빠른 경우
속도가 너무 빠르면 용융풀이 충분히 형성되지 못합니다.
가스가 빠져나갈 시간이 부족해 내부에 그대로 갇히게 됩니다.
⑤ 소모품 상태가 좋지 않은 경우
와이어나 용접봉이 오래되어 녹이 슬었거나 습기를 먹은 경우에도
기공이 발생할 수 있습니다.
특히 플럭스 계열 용접재는 습기에 매우 민감합니다.
보관 상태도 매우 중요합니다.
기공이 생기면 어떤 문제가 발생할까?
기공은 단순히 보기만 좋지 않은 것이 아닙니다.
다음과 같은 문제가 발생할 수 있습니다.
- 용접 강도 감소
- 누설 발생
- 균열 발생 위험 증가
- 외관 품질 저하
압력용기나 배관처럼 기밀성이 중요한 제품에서는
작은 기공 하나도 불량 판정을 받을 수 있습니다.
기공을 예방하는 가장 쉬운 방법
현장에서 가장 많이 사용하는 방법은 다음 다섯 가지입니다.
1. 용접 전 모재를 깨끗하게 청소하기
녹, 유분, 페인트, 수분을 제거하면 대부분의 기공을 예방할 수 있습니다.
2. 보호가스 확인하기
가스 유량이 적절한지 확인하고, 노즐 막힘이나 가스 누설도 함께 점검합니다.
3. 토치 각도와 거리 유지하기
토치를 너무 멀리 들지 않고 일정한 자세를 유지하면 보호가스 효과가 좋아집니다.
4. 용접 속도를 일정하게 유지하기
너무 빠르게 이동하지 말고 용융풀이 안정적으로 형성되도록 작업하는 것이 좋습니다.
5. 소모품 관리하기
와이어와 용접봉은 습기가 없는 장소에 보관하고, 녹이 발생한 제품은 사용하지 않는 것이 좋습니다.
기공이 생겼다면 어떻게 해야 할까?
이미 기공이 발생했다면 그대로 덮어 용접하는 것은 좋은 방법이 아닙니다.
기공이 있는 부분을 그라인더 등으로 충분히 제거한 후,
원인을 해결하고 다시 용접하는 것이 가장 안전한 방법입니다.
원인을 해결하지 않은 채 재용접하면 동일한 위치에서
다시 기공이 발생하는 경우가 많습니다.
용접 기공은 현장에서 가장 자주 발생하는 용접 불량 중 하나입니다.
하지만 대부분은 작업자의 실수보다 모재 관리, 보호가스, 용접 조건을
조금만 점검해도 충분히 예방할 수 있습니다.
용접 품질은 단순히 비드가 예쁘게 나오는 것만으로 결정되지 않습니다.
보이지 않는 내부 결함까지 관리하는 것이 좋은 용접의 시작입니다.
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