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용접은 금속이 용융하였다가 응고하면서 발생하는 일련의 문제점을 다루는 학문입니다. 그래서 용접을 공부하려면 제일 먼저 용접 대상 금속의 물리적, 화학적 그리고 기계적 특성을 먼저 알아야 합니다. 이 책에서는 강의 제조 과정과 금속재료의 특성에 대한 원론적인 소개를 먼저 진행하고 주요 용접방법에 대한 소개와 함께 현장 관리를 위한 용접절차서의 작성과 관리 그리고 용접사 인증과 함께 용접부에서 발생하는 결함과 손상에 대한 내용을 함께 소개합니다.
목차
제1장 강의 제조
1. 제철(Iron Making)과 제강(Steel Making)
2. 철강 재료의 구분
2.1. 탄소함유량에 따른 철강재료의 분류
2.2. 탈산의 방법에 따른 구분
2.3. 금속의 결정 구조
2.4. Fe‐C 평형 상태도
2.5. 탄소강의 변태
2.6. 금속의 강화 기구
3. 기계적 특성
3.1. 인장 시험
3.2. 굽힘 시험(Bending Test, ASTM E 855)
3.3. 충격 인성 시험
3.4. 경도
3.5. 피로 시험
제2장 강의 열처리
1. 열처리의 종류
1.1. 연속냉각곡선
1.2. 소둔(燒鈍) 및 소준(燒準)
1.3. 고용화 열처리(Annealing)
1.4. 소입(燒入, Quenching)
1.5. 소려 (燒戾, Tempering)
1.6. 심냉처리(Subzero Treatment)
2. 용접후열처리
2.1. 용접후열처리 절차
2.2. 가열 및 냉각 방법
2.3. 유지 온도 및 시간(Holding Temperature & Holding Time)
2.4. 가열 및 냉각 속도(Heating & Cooling Rate)
3. 강의 취화(脆化)현상(Embrittlement of Steels)
3.1. 개요
3.2. 연성파괴에 취성 파괴의 구분
3.3. 취성의 분류 및 특징
제3장 용접 야금학
1. 용접부 조직
1.1. 용접금속
1.2. 용융경계면(Fusion Boundary)
1.3. 열영향부(HAZ)
1.4. 기타
2. 강의 용접성 평가
2.1. 강의 용접성
2.2. 고온균열
2.3. 저온균열
2.4. 균열의 원인과 대책
2.5. 예열(Preheating)
2.6. 층간 온도 (Interpass Temperature)
2.7. 용접 입열량(Heat Input)
2.8. 강의 용접성 평가 시험
3. 용접과 가스의 영향
3.1. 수소의 영향
3.2. 질소의 영향
3.3. 산소의 영향
4. 잔류응력
4.1. 잔류응력 발생
4.2. 잔류응력의 영향
4.3. 잔류응력의 경감
5. 용접변형
5.1. 수축 및 변형의 원인과 종류
5.2. 변형방지 대책
5.3. 튜브 판넬의 용접변형
5.4. 변형교정
제4장 강종별 용접성
1. 주철(Cast Iron)
1.1. 주철의 종류와 특성
1.2. 주철의 용접
2. 탄소강
2.1. 탄소강의 고온 특성
2.2. 탄소강의 용접
2.3. 용접부 균열
3. TMCP강
3.1. TMCP강의 제조
3.2. TMCP 강재의 용접성
3.3. TMCP강 용접 재료
4. 저합금강(Low Alloy Steel)의 용접
4.1. 내열강
4.2. 저온용 강
5. 스테인레스강(Stainless Steel)의 특성
5.1. 스테인레스강의 종류
5.2. 스테인레스강의 종류별 특성
5.3. 스테인레스강의 성질
5.4. 페라이트계 스테인레스강(Ferritic Stainless Steel)
5.5. 마르텐사이트계 스테인레스강(Martensitic Stainless Steel)
5.6. 오스테나이트계 스테인레스강(Austenitic Stainless Steel)
5.7. 이상 스테인레스강(Duplex Stainless Steel)
5.8. 스테인레스강의 용접 관리
6. 니켈 합금(Nickel & Nickel Based‐Alloy)
6.1. 니켈 합금의 종류와 성질
6.2. 니켈 합금의 종류
6.3. 니켈 합금의 특성
6.4. 용접, 접합성
6.5. 니켈 합금의 용접 재료
6.6. 용접, 접합방법
7. 알루미늄 합금(Aluminum & Aluminum Based‐Alloy)
7.1. 종류 및 성질
7.2. 열처리에 의한 구분
7.3. 알루미늄 합금의 강화 기구
7.4. 알루미늄 합금의 특성
7.5. 알루미늄 합금의 용접
8. 구리 합금(Copper & Copper Based‐Alloy)
8.1. 종류 및 성질
8.2. 구리 합금의 성질
8.3. 구리 합금의 용접성
8.4. 구리 합금의 용접
9. 티타늄 합금(Titanium & Titanium Based‐Alloy)
9.1. 티타늄의 특성
9.2. 티타늄의 종류
9.3. 티타늄 용접
제5장 용접기법 (Welding Process)
1. 전기아크의 이해
1.1. 플라즈마(Plasma)와 전기아크 (Electric Arc)
1.2. 전극에서 전자의 방출 유형
1.3. 방출 자유전자 유형에 따른 용접 특성
1.4. 직류역극성의 청정효과
1.5. 아크에 의한 용탕의 대류
1.6. 금속의 기화(Metal Evaporation)
1.7. 용접기 전원 특성
1.8. 용접기 관련 용어
2. 용접 기법의 구분
3. 피복아크용접(SMAW, Shield Metal Arc Welding)
3.1. SMAW의 개요
3.2. SMAW 용접봉의 일반사항
3.3. 전원 특성
3.4. SMAW 용접재료의 종류
3.5. 용접봉 관리
3.6. 용접부 결함
4. 가스텅스텐아크용접(GTAW)
4.1. 가스텅스텐아크용접의 개요
4.2. 가스텅스텐아크용접의 장, 단점
4.3. GTAW 용접 결함의 종류와 대책
5. 가스메탈아크용접(GMAW, Gas Metal Arc Welding)
5.1. GMAW 적용과 장, 단점
5.2. 용접 금속 이행 형태
5.3. 극성 (polarity)
5.4. 보호가스
6. 플럭스코어드아크용접(FCAW)
6.1. 플럭스코어드아크용접의 개요
6.2. FCAW 용접 기구
6.3. FCAW의 장, 단점
6.4. 용접봉 및 가스와 플럭스 표기법
6.5. 용접 시행 요소
6.6. FCAW 용접 결함과 대책
7. 잠호용접(SAW, Submerged Arc Welding)
7.1. SAW의 특징
7.2. SAW의 적용
7.3. 용접용 와이어의 특성
7.4. 플럭스(Flux) 제조
7.5. 플럭스의 역할
7.6. 플럭스(Flux)의 선택
7.7. 잠호용접 재료 표기법
7.8. 용접 변수
7.9. 용접부의 결함과 대책
8. 협개선 용접(Narrow‐Gap Process)
8.1. 협개선 용접의 소개
8.2. 협개선 용접의 개요
9. 일렉트로슬래그 용접(ESW, Electroslag Welding)
9.1. ESW의 개요
9.2. ESW의 특성
9.3. 용접 장비
9.4. 용접 변수
9.5. 용접 결함과 대책
10. 일렉트로가스용접(EGW, Electro Gas Welding)
10.1. EGW 개요
10.2. 장비 구성
10.3. 용접 변수
10.4. 용접 결함과 대책
11. 전자빔 용접(Electron Beam Welding, EBW)
11.1. 전자빔 용접의 개요
11.2. 전자빔 용접의 분류
11.3. 전자빔 용접의 장점, 단점
11.4. 용접기 구성 장비
11.5. 전자빔 용접의 적용
12. 플라즈마 아크 용접(Plasma Arc Welding, PAW)
12.1. PAW 개요
12.2. PAW 용접의 특징
12.3. PAW 용접의 적용
12.4. 키홀 용접 기법(Keyhole Welding Technique)
12.5. PAW 용접 장비
13. 스터드 용접(Stud Welding)
13.1. 스터드 용접의 개요
13.2. 스터드 용접의 구분
13.3. 스터드 용접의 특징
13.4. 스터드 용접의 적용
13.5. 스터드 용접부의 결함 및 품질 검사
13.6. 스터드의 선택과 적용
14. 확산 용접(DIFFUSION WELDING and BRAZING)
14.1. 확산 용접의 개요
14.2. 삽입재의 적용과 TLP법
14.3. 확산 용접, 브레이징의 장, 단점
14.4. 용접 변수
14.5. 확산 용접 장비
15. 전기저항용접(Electric Resistance Welding, ERW)
15.1. 저항 용접의 개요
15.2. 저항 용접 변수
15.3. 저항 용접의 3대 요소
15.4. 저항 용접의 종류
16. 플래쉬, 업셋, 퍼커션 용접
16.1. 플래쉬 용접(Flash Welding)
16.2. 업셋 용접(Upset Welding)
16.3. 퍼커션 용접(Percussion Welding)
17. 고주파 용접(High Frequency Welding)
17.1. 개요
17.2. 고주파 용접의 적용과 장, 단점
17.3. 고주파 용접 원리
17.4. 고주파 유도 용접(High‐Frequency Induction Welding)
17.5. 고주파 저항 용접(High‐Frequency Resistance Welding)
17.6. 용접 소모재
17.7. 용접부 검사
17.8. 기타
18. 브레이징과 솔더링(Brazing & Soldering)
18.1. 브레이징과 솔더링의 개요
18.2. 브레이징과 솔더링의 적용과 장, 단점
18.3. 솔더링(Soldering)
18.4. 브레이징(Brazing)
18.5. 용제(플럭스, Flux)
18.6. 브레이징, 솔더링의 조인트 설계
18.7. 브레이징, 솔더링 접합부 품질 검사
18.8. 각종 금속의 땜납
18.9. 브레이징 용접(Brazing Welding)
19. 테르밋 용접(THERMIT WELDING, TW)
19.1. 테르밋 용접의 개요
19.2. 테르밋 용접의 장, 단점
19.3. 테르밋 용접의 적용
19.4. 용접시 주의점
20. 수소 원자 용접(Atomic Hydrogen Welding)
20.1. 수소 원자 용접의 개요
21. 폭발 접합(Explosive Welding)
21.1. 폭발 접합의 개요
21.2. 폭발 접합의 장, 단점
21.3. 폭발 접합의 원리와 기구
21.4. 폭발 용접부의 특징
22. 마찰 용접(Friction Welding)
22.1. 마찰 용접의 개요
22.2. 마찰 용접법의 장, 단점
22.3. 용접 변수
22.4. 마찰 교반 용접(Friction Stir Welding)
23. 초음파 용접(Ultrasonic Welding)
23.1. 초음파 용접의 개요
23.2. 초음파 용접의 특징
23.3. 초음파 용접법과 용접 야금의 기초
23.4. 초음파 용접의 장점과 단점
23.5. 초음파 용접의 주요 인자
23.6. 용접부 품질 검사
24. 산소 용접
24.1. 산소 용접의 개요
24.2. 산소 용접 장비
24.3. 산소 용접의 특징
25. 금속 재료의 절단
25.1. 산소 절단
25.2. 아크 절단
25.3. 주철의 절단 (Cast Iron Cutting)
25.4. 분말 절단(Powder Cutting)
26. 용접법의 비교
26.1. 용접법 및 시공성 비교
26.2. 내풍성의 비교
26.3. 아크쏠림(Arc Blow)
제6장 용접 재료의 구분과 주요 용접 변수
1. P No, F No, A No & SFA No.
1.1. P No (ASME SEC ⅨQW 420.1참조)
1.2. Group No.
1.3. S No (ASME SEC Ⅸ 420.2)
1.4. F No (ASME SEC Ⅸ QW‐432참조)
1.5. A No (ASME SEC Ⅸ QW‐442참조)
1.6. SFA No.
2. 용접변수
2.1. 필수 변수(Essential Variables)
2.2. 보조 필수 변수(Supplementary Essential Variables)
2.3. 비필수 변수(Nonessential Variables)
3. 주요 변수의 인증 범위
3.1. 모재 재질
3.2. 모재 두께 및 용착금속 두께
3.3. 용접 자세
3.4. 용접후열처리 유무
3.5. 예열온도
3.6. 입열량
3.7. 용접방법별 변수
4. 용접 이음 설계
4.1. 이음 설계시 주의 사항
4.2. 용접 조인트 명칭
4.3. 용접기호
제7장 ASME SEC. Ⅸ에 의한 용접사 관리
1. 용접사 관리 절차
2. 용접 시험 범위 설정
3. 용접작업자 인정 절차
3.1. 자격인정 계획 수립
4. 용접작업자 자격인정
4.1. 용접작업자 자격인정 책임
4.2. 인정시험의 종류
4.3. 용접작업자의 인정
4.4. 현장 품질 관리
5. 용접작업자 자격인정기록서(WPQ) 작성
5.1. 일반사항
5.2. 시험 종류
5.3. 시험편 제작
5.4. 시험조건 및 인정범위 (QW‐350)
6. 시험 결과 판정
6.1. 완성된 용접부의 육안검사(QW‐302.4)
6.2. 굽힘시험의 종류, 결과(QW‐160)
6.3. 대체방안인 방사선투과시험의 결과(QW‐191)
6.4. 필렛용접‐파괴시험(QW‐180)
6.5. 마크로검사(QW‐184)
6.6. 기타 시험
6.7. 필름 또는 시험편 평가자, 회사
6.8. 기계시험 실시자 및 시험실 시험 번호
6.9. 용접 감독자, 회사명, 날짜, 인증자
7. 재시험, 자격관리 및 자격인정기록서 관리
7.1. 재시험
7.2. 자격 만료 및 갱신
7.3. 자격인정기록서 관리
8. 용접사 인증서 작성
제8장 WPS/PQR의 작성과 관리
1. 용접 절차서와 인증서의 개요
1.1. 용접 절차서와 인증서의 정의
1.2. 목적
2. WPS 및 PQR체계
2.1. WPS 검정 절차
3. WPS 작성법 및 검토 방법
3.1. WPS 양식
3.2. WPS의 세부내용
4. PQR 작성과 검토 방법
4.1. PQR 양식
4.2. PQR의 세부내용
제9장 용접 결함
1. 불연속 지시와 용접결함
1.1. 용접 결함의 분류
2. 형상별 용접결함의 원인과 대책
2.1. 개재물(Inclusion)
2.2. 융합(융착) 불량과 용입부족
2.3. 기공(Porosity & Blow Hole)
2.4. 언더 컷(Under Cut)
2.5. 오버랩(Overlap)
2.6. 스패터(Spatter)
2.7. 크랙(Crack)
3. 용접 방법별 결함원인 및 방지대책
3.1. 보호 가스를 사용 용접(GTAW, FCAW, GMAW)
3.2. 피복 아크 용접(SMAW)
3.3. 잠호 용접(SAW)
제10장 용접부 비파괴 검사
1. 용접 검사원의 임무
2. 육안검사(Visual Inspection – VT)
2.1. 육안 검사원의 자격
2.2. 육안 검사의 한계
3. 비파괴 검사(Nondestructive Testing ‐ NDT)
3.1. 염색 침투 탐상(Dye Penetration Test, PT)
3.2. 자분 탐상 검사(Magnetic Partivle Test, MT)
3.3. 방사선 투과 시험(Radiographic Test, RT)
3.4. 초음파 검사(Ultrasonic Test, UT)
3.5. 와전류 탐상(Eddy Current Test, ECT)
3.6. 음향 탐상 검사(Acoustic Emission, AE)
제11장 현장 안전 관리
1. 재해종류에 따른 안전관리
1.1. 감전
1.2. 아크 빛에 의한 재해
1.3. 용융금속의 비산에 의한 화상
1.4. 폭발재해
1.5. 가스중독재해
1.6. 화재
2. 작업조건에 따른 안전관리
2.1. 지상작업
2.2. 고소작업
2.3. 좁은 장소 또는 구조물내의 작업
2.4. 압축 가스 취급
3. 용접 작업자의 보호구
3.1. 보안경
3.2. 작업복
3.3. 귀마개
3.4. 마스크
4. 작업장 유해가스 및 분진 배기(환기)장치(Ventilation)
4.1. 밀폐된 공간의 용접작업
4.2. 흄(Fume)의 발생
4.3. 흄의 특성
4.4. 용접 흄 관리방안 |
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