용접의 세계는 마치 새로운 언어를 배우는 것과 같아서, 처음에는 낯선 용어들이 많을 수 있습니다. 하지만 각 용어의 뜻을 하나씩 알아가면 용접이라는 기술을 훨씬 더 깊고 재미있게 이해할 수 있습니다.
기본 개념 용어(용접의 시작)
1. 용접 (Welding): 두 개 이상의 금속 재료를 열이나 압력으로 녹여 영구적으로 하나로 합치는 모든 작업을 말한다. 마치 두 장의 종이를 풀로 붙이는 것처럼, 금속을 위한 강력한 '풀칠'이라고 할 수 있다.
2. 아크 (Arc): 용접봉 끝과 용접할 금속 사이에 전기가 흐르면서 발생하는 매우 밝고 뜨거운 불꽃을 말한다. 하늘의 번개를 아주 작고 강력하게 만든 것과 같으며, 이 아크의 열(5,000℃ 이상)로 금속을 녹인다.
3. 용융 (Melting / Fusion): 고체 상태의 금속이 아크의 뜨거운 열에 의해 녹아 액체 상태의 쇳물로 변하는 현상을 말한다. 얼음이 녹아 물이 되거나, 초콜릿이 녹아내리는 것과 같은 원리다.
4. 용융 풀, 용융지 (Weld Pool / Molten Pool): 용접이 진행될 때, 아크 바로 아래에 생기는 액체 상태의 작은 쇳물 웅덩이를 말한다. 마치 작은 용암 웅덩이와 같으며, 이 쇳물이 식어서 굳으면 용접이 완성된다.
5. 용입 (Penetration): 용접 시 쇳물이 원래의 금속(모재) 속으로 얼마나 깊숙이 녹아들어 갔는지를 나타내는 깊이를 말한다. 식물의 뿌리가 흙 속으로 깊이 파고드는 것과 같아서, 용입이 깊을수록 용접 부위가 더 튼튼하다.
용접 재료 용어(용접의 '재료')
1. 모재 (Base Metal): 용접하여 붙이고자 하는 원래의 금속 재료를 말한다. 요리로 치면 스테이크를 만들기 위한 '소고기'나 볶음밥을 만들기 위한 '밥'과 같은 주재료다.
2. 용가재 (Filler Metal): 용접 시 부족한 부분을 채워주기 위해 녹여 넣는 금속 재료를 말한다. 대표적인 예가 '용접봉'이나 '용접 와이어'다. 틈을 메우는 '금속 접착제' 역할을 한다.
3. 용접봉 (Welding Rod / Electrode): 피복 아크 용접에서 사용하는 막대기 모양의 용가재를 말한다. 아크를 발생시키는 동시에, 스스로 녹아 틈을 메우는 역할을 하는 마법 지팡이와 같다.
4. 플럭스 (Flux): 용접봉을 감싸고 있는 약품 또는 용접 와이어 속에 들어있는 가루 형태의 약품을 말한다. 용접 중에 타면서 보호 가스와 슬래그를 만들어, 뜨거운 쇳물이 공기와 만나 오염되는 것을 막아주는 '보호막' 역할을 한다.
5. 보호 가스 (Shielding Gas): MIG, TIG 용접에서 용접 부위를 보호하기 위해 외부에서 뿌려주는 가스를 말한다. 아르곤(Ar), 이산화탄소(CO₂) 등이 있으며, 쇳물 주변에 투명한 '가스 방패'를 쳐서 공기를 차단한다.
용접 부위 및 현상 용어(용접의 결과와 과정)
1. 비드 (Bead): 용접이 완료된 후, 굳어서 남은 물결 모양의 용접 라인을 말한다. 옷의 '재봉선'처럼 두 금속이 합쳐진 흔적이며, 이 비드의 모양을 보면 용접이 잘 되었는지 알 수 있다.
2. 슬래그 (Slag): 피복 아크 용접이나 플럭스 코어드 아크 용접 후, 비드 표면을 덮고 있는 유리질의 찌꺼기를 말한다. 플럭스가 타고 남은 것으로, 굳는 동안 쇳물을 보호하는 '딱지' 역할을 한다. 용접 후에는 망치로 쳐서 반드시 제거해야 한다.
3. 스패터 (Spatter): 용접 중에 쇳물 방울이 사방으로 튀는 불꽃을 말한다. 뜨거운 프라이팬에 기름이 튀는 현상과 같으며, 스패터가 너무 많으면 용접 조건이 잘못되었다는 신호일 수 있다.
4. 패스 (Pass): 용접을 시작해서 끝날 때까지 한 번에 쭉 진행한 용접 라인 한 줄을 세는 단위를 말한다. 벽을 페인트칠할 때 붓으로 한 번 칠하는 것을 1 패스라고 하는 것과 같다. 두꺼운 금속은 여러 번의 패스로 겹쳐서 용접한다.
용접 결함 용어(용접이 아플 때)
1. 기공 (Porosity): 용접 금속 내부에 갇힌 작은 공기 방울(구멍)을 말한다. 빵이나 스위스 치즈의 구멍처럼, 기공이 많으면 용접 부위의 강도가 약해진다.
2. 균열 (Crack): 용접 부위나 그 주변이 갈라지는 현상으로, 가장 위험한 결함이다. 접시나 유리창에 금이 간 것과 같으며, 아주 작은 균열이라도 큰 사고의 원인이 될 수 있다.
3. 언더컷 (Undercut): 용접 비드 가장자리의 모재가 아크 열에 의해 움푹 파이는 현상을 말한다. 성벽 바로 옆에 해자를 파서 성벽을 약하게 만드는 것과 같다.
4. 오버랩 (Overlap): 용접 쇳물이 모재와 제대로 융합되지 못하고, 단순히 그 위에 겹쳐서 흘러내린 결함을 말한다. 풀이 종이에 스며들지 않고 표면에 굳어버린 것처럼, 겉보기에는 붙어있지만 실제로는 힘을 받지 못한다.
절차 및 문서 (용접의 계획과 증명)
1. WPS (용접절차사양서): 특정 용접을 어떻게 해야 하는지 모든 조건과 절차를 기록한 '공식 용접 레시피' 또는 '작업 설명서'를 말한다.
2. PQR (용접절차인증기록서): WPS라는 레시피가 정말 튼튼하고 안전한 결과를 만드는지, 직접 시험해 보고 그 결과를 기록한 '과학적 증명서'다.
3. WQTR (용접사기량인증기록서): 용접사가 해당 WPS를 보고 그대로 용접할 수 있는 능력이 있는지를 시험하고 발급하는 '용접사 자격증' 또는 '면허증'이라고 할 수 있다.