철골접합공법 - 용접접합목차 개요 장단점 용접의 분류 아크용접 용접이음의 종류 용접자세 용접기호 용접 주의사항 용접 결함의 종류 용접 검사 방법 용접접합철골접합 리벳접합 , 볼트접합 고력볼트접합 용접접합 철골접합에는 리벳접합 , 볼트접합 , 고력볼트 접합 , 용접접합이 있으며 , 근래에는 대부분 고력볼트 접합이나 용접접합을 이용용접접합 2 개 이상의 모재를 용융 또는 반용융 상태로 하여 제 3 의 금속 즉 용가재를 녹여 접합시키는 방법 용접작업에 필요한 구성요소 - 모재 (base metal) - 재료 용가재 (Filter metal) : 융합에 필요한 용접봉이나 납 등 - 용접기 , 용접기구 용접봉 모재장단점 1) 장점 강재의 절약 단면처리 및 이음이 간단 → 의장성 증대 일체성과 강성을 확보 → 응력 전달이 확실 소음공해 없음 공사비 절감 접합판이 두꺼워도 용접 가능 2) 단점 용접공의 숙련도에 따라서 품질이 좌우 일체구조가 되므로 응력집중에 민감하다 . 용접재 재질의 영향이 큼 용접열에 의한 모재의 변형이 생기기 쉬움 검사 및 확인방법의 불확실성용접의 분류 융접 ( 가압접 ) 접합부의 용융금속을 생성 또는 공급하여 국부용융으로 접합하는 것 , 모재의 용융을 동반 압접 ( 용융법 ) 이음부를 가열하여 큰 소성변성을 주어 접합하는 방법으로 접합부분을 적당한 온도로 가열하거나 또는 냉간상태에서 압력을 주어 접합시키는 방법이다 . 납접 모재을 용융하지 않고 모재보다도 용융점이 낮은 금속 ( 납의 일종 ) 을 용융시켜 접합하는 방법으로 접합면 사이에 표면장력의 흡인력이 작용되어 접합용접의 분류 스터드 용접 일렉트로 슬래그 용접 서브머지드 아크용접 넌가스 아크용접 탄산가스 아크용접 피복 아크 용접 가스압접 압접 융접 납접 전기저항용접 테르밋용접 가스용접 현장 용접 공장 공장 아크용접 현장 / 공장 현장 / 공장 현장 / 공장 현장 / 공장 아크용접이 건설분야에서 가장 일반적임용접봉과 모재사이에 아크를 발생시켜 모재와 용접봉을 녹여서 용착시키는 방법 - 건설분야에서 재를 동일 평면으로 유지하며 그 끝을 적당한 모양 또는 각도로 가공하여 용접살을 개선부에 채워 넣는 용접하는 방식 모살 용접 - 부재의 끝을 깎아내지 않고 부재와 부재의 교차선을 따라 등변 또는 부등변 삼각형 모양으로 용접살을 덧붙여서 용접하는 방식맞댐용접맞댐용접 – I 형맞댐용접 – V 형맞댐용접 – K 형 , J 형맞댐용접 – U 형 , H 형모살용접용접 자세 F O H V 하향자세 (flat position) 상향자세 (overhead position ) 수평자세 (horizontal position ) 수직자세 (vertical position )2011-05-29 26 평판 용접 자세( 1) 아래보기 자세 : 용접하려는 재료를 수평으로 놓고 용접봉을 아래로 향하여 용접하는 자세 (2) 수직 자세 : 모재가 수평면과 90 도 45 도 이상의 경사를 가지며 , 용접방향은 수직 또는 수직면에 대하여 45 도 이하의 경사를 가지고 용접하는 자세 (3) 수평 자세 : 모재가 수평면과 90 도 또는 45 도 이상의 경사를 가지며 , 용접선의 수평이 되게 하는 용접 자세 (4) 위보기 자세 : 모재가 눈 위로 들려 있는 수평면의 아래쪽에서 용접봉을 위로 향하여 용접하는 자세 (5) 전 자세 : 위 자세가 2 가지 이상을 조합하여 용접 하거나 4 가지 전부를 응용하는 자세를 말한다 .용접기호용접기호용접기호용접기호용접접합시 주의사항 급속의 용접할 표면에 있는 슬래그 , 녹 , 기름 , 수분 , 페인트 같은 불순물 제거 용접봉 교환시나 용접완료시 슬래그와 스패터를 제거 용접할 모재는 수축변형 또는 마무리 작업을 고려하여 치수에 여유를 둔다 . 바람이 강한 날은 바람막이를 하고 용접한다 . 습도가 높을 때는 모재의 표면 및 밑면 부근에 수분이 남아 있지 않는지 확인한 후 용접한다 . 주위의 기온이 -5 ℃이하일 경우 작업 중지스패터 (Spatter) : 아크용접과 가스용접에서 용접 중 비산하는 용융물질의 미립자 모재 융착금속 스패터 용접봉용접결함의 종류 크랙 (crack착 금속이 채워지지 않고 흠으로 남게 된 부분 . 원 인 용접봉의 지지각도와 운봉속도가 적당하지 않을 때 부적당한 용접봉을 사용할 때 용접자세가 맞지 않을 때 대 책 용접봉의 지지각도와 운봉속도 적정 유지 용접전류를 적정 유지함 적정 용접봉을 사용함 적정 용접자세를 유지함용접결함 5) 오버 랩 (over lap) 용접금속과 모재가 융합되지 않고 단순히 겹쳐지는 것 . 원 인 용접전류가 적게 흐를 때 운봉 및 용접봉 유지 각도가 부적당할 때 대 책 전류 , 용접속도를 적당하게 해야 함 수평 부재 경우는 용접봉의 유지각도를 알맞게 선택함용접결함 6) 크레이터 (crater) 용접시 비드 (bead) 끝에 항아리 모양처럼 오목하게 파인 현상 . 원 인 전압이 높을 때 운봉속도가 빠를 때 모재가 과열되었을 때 대 책 적정전압을 사용함 운봉속도와 층간온도를 조정함 노즐과 모재거리 약 25mm 유지함용접결함 7) 용입불량 용입 깊이가 불량하거나 모재와의 융합이 불량한 것 . 원 인 용접속도가 빠를 때 용접전류가 적게 흐를 때 용접봉 선택이 잘못되었을 때 대 책 루트 간격을 조절함 용접속도를 줄임 적당한 용접봉의 지름 및 용접봉을 잘 선택함8) 피트 (Pit) 작은 구멍이 용접부 표면에 생기는 현상 . 용접결함 원 인 모재중에 C, Mn 등의 합금원소가 많을 때 이음부에 페인트 , 녹 등이 부착되었을 때 용접봉 , 용접부에 습기가 많을 때 대 책 이음부의 청소와 예열을 함 용접봉을 건조하여 사용함용접결함 9) 은점 (fish eye) 용착 금속의 파단면에 나타나는 은백색을 띤 고기 눈 모양의 결함부 . 원 인 용착 금속내의 슬래그 제거가 불완전할 때 용접 금속 중에 가스기포에 의해 구멍이 생겼을 때 용접속도가 느릴 때 용접부에 녹 또는 유기물질이 있을 때 대 책 용접부의 슬래그 제거를 철저히 함 용접속도는 25cm/min 이상으로 함 용접부 내에 가스가 생기지 않도록 함 용접부를 깨끗이 청소함용접 착수 전 트임새 모양 구속법 모아대기법 자세의 적정 여부 용접 작업 중 용접에 의한 개인판정 차이가 큼 . 미세한 균열의 발견 곤란 방사선은 인체에 유해50 2) 초음파 탐상법 ( UT;Ultrasonic Test) 용접부위에 초음파를 투입하면 브라운관 화면에 용접상태가 형상으로 나타나며 결함의 종류 , 위치 , 범위 등을 검출하는 방법 . 초음파탐상기 화면 초음파 탐촉자 결함 신호초음파탐상법 장치 초음파 탐상기 탐촉자 오일 / 글리세린초음파 탐상법 절차 피검사체 재질 , 형상 및 두께파악 불합격 부위 수정 재검사 불합격 적용규격 (spec.) 파악 탐촉자 선정 ( 주파수 , 진동자크기 ) 탐상방향 및 주사 범위 선정 표준 , 대비 시험편으로 장비교정 및 감도 설정 불연속부 지시치 평가 합격 , 불합격 판정 합격 기록초음파 탐상법 ( UT;Ultrasonic Test) 장 점 장치가 소형 (4kg) 으로 검사시 운반 취급이 편리 검사 속도가 빠르고 경제적 맞댄 이음 , T 형 이음에 적용 균열의 검출이 용이 단 점 검사의 경험과 숙련이 필요함 Film 을 사용하지 않으므로 기록성이 없음 복잡한 형상의 검사는 불가능함55 3) 자기분말 탐상법 (MT ;Magnetic particle Test) 용접부의 자력선을 통과하여 결함에서 생기는 자장에 의해 결함을 발견하는 방법 . 자기분말 자속의 흐름 결함자기분말탐상법 장치 자화장치 자외선 조사장치 자분자기분말 탐상법 절차 피검사체 종류 , 재질 및 형상 파악 기록 불연속부 지시치 평가 자화 , 자분의 적용 합격 , 불합격 판정 적용규격 (Spec.) 파악 피검사체 검사부위 전처리 시험방법 선택 ( 자화시기 , 자분의 종류 , 자화전류의 종류 , 자화방법 ) 불합격 부위 수정 재검사 불합격 합격자기분말 탐상법 (MT ;Magnetic particle Test) 장 점 결함모양이 표면에 직접 나타나 육안으로 관찰 가능 표면균열검사에 가장 적합 작업이 신속 간단 부재의 크기 , 형상 등에 크게 구애를 받지 않음 자동화가 가능하며 , 작업비가 비교적 저렴 단 점 내부검사가 불가능 자성체의 재료에 한간 편 간 편 간 편현장 사례 조사현장사례 1 - 현장 사진 CO 2 아크용접 모살 용접현장사례 1 - 현장 사진 안전망 고리 고력볼트 접합현장사례 1 - 현장 사진 인양고리 스터드 볼트 철골보 윗 부분에 일정간격 용접으로 접합시공 슬라브 콘크리트 타설시 콘크리트가 철골보에 정착되는 역활을 함스터드볼트 타격시험 용접된 스터드볼트를 타격하여 구부림 각도 15 도에서 용접부에 결함이 발생하지 않으면 합격으로 한다 .현장사례 1 - 현장 사진 스티프너 (Stiffener) : 철골부재에 전단보강을 통한 좌굴방지 목적으로 사용하는 부재현장사례 1 - 현장 영 상현장사례 2 - 현장 사진 A 동 – 코어선행방식 C 동 – 코어선행방식 (Top Down 공법 ) B 동 - 철골선행방식용접 작업 용접작업은 건물 내부 중심부에서부터 외곽쪽으로 작업해 나간다 .■ 기둥 용접은 2 인 대칭 용접을 원칙으로 함 . ■ 기둥 1 인용접시는 변형이 발생하지 않도록 한쪽을 2~3 PASS 를 선용 접하고 , 빈대편 용접을 실시함 . ■ 용접 Point 별로 용접자격번호를 각인하여 책임감을 고취시킨다 . ( 기둥 2 인 대칭용접시 ) ( 기둥 1 인 용접시 ) 선용접 2~3 PASS 용접 작업■ 비파괴 검사를 실시하는 용접부는 육안검사에 합격한 부분에 실시하되 용접 후 48 시간이 경과된 후에 실시하는 것으로 한다 . 용접 이음부 전체 용접이음부 전체 100% VT( 육안 검사 ) 맞대기 용접부 맞대기용접부 UT100%( 초음파검사 ) 용접사 TEST 시편 RT 100%( 방사선 검사 ) 완전 용입용접부 맞대기 이음 , 코너 및 T 이음 완전 용입 용접부 UT 100% 부분용입 용접부 , 필렛 용접부 BH 부재의 필렛부분 홈용접부 시 종단 10% MT( 자기분말 검사 ) 용접 검사현장사례 2 - 현장 사진 CO 2 아크용접 기 CO 2 LPG현장사례 2 - 현장 사진 고력볼트 맞댄용접현장사례 2 - 현장 사진 가용접현장사례 2 - 현장 사진 수정작업필요 시현장사례 2 - 현장 사진 모살how}
