Table 8.1 Item (8) · Piping PorosityWeld 기공 — D1.1:2025 합격 기준 Criteria & Causes
What are the D1.1 acceptance 한계 for porosity? Per Table 8.1 Item (8), CJP groove welds in butt joints transverse to tensile stress allow zero visible piping porosity. Fillet welds permit up to 3/8 in per linear inch. Short 용접 limits changed in 2025 to a length-proportional formula.
Per AWS D1.1:2025
Table 8.1Item (8): “For CJP groove welds in butt joints transverse to the direction of computed tensile stress, the weld shall have no piping porosity.”
Table 8.1 Item (8) — Piping Porosity Limits
Item (8) is the most conditional acceptance criterion in Table 8.1. The limits depend on: (A) statically or (B/C) cyclically 로드됨, the weld type (CJP groove butt joint vs. fillet vs. other groove), and whether the weld is transverse to computed tensile stress.
| Condition | Loading | Limit |
|---|---|---|
| CJP 그루브 용접, butt joint, transverse to tensile stress | Static (A) | No visible piping porosity |
| Fillet welds & other groove welds (표준) | Static (A) | Sum of pore diameters ≥1/32 in: ≤3/8 in per linear inch |
| Fillet & other groove welds, ≥12 in length | Static (A) | ≤3/4 in per any 12 in of weld length |
| Fillet & other groove welds, <12 in length | Static (A) | Sum of pore diameters ≤ weld length × 0.06 |
| Fillet welds (general) | Cyclic (B) | Max 1 pore per 4 in of length; max diameter 3/32 in |
| Fillet welds connecting stiffeners to webs | Cyclic (B) | Sum ≥1/32 in dia: ≤3/8 in per linear inch; ≤3/4 in per 12 in; <12 in: ≤length × 0.06 |
| CJP groove weld, butt joint, transverse to tensile stress | Cyclic (C) | No piping porosity |
| All other groove welds | Cyclic (C) | Max 1 pore per 4 in of length; max diameter 3/32 in |
인장 상태의 CJP 맞대기 이음이 무관용인 이유
인장 응력에 횡단하는 맞대기 이음의 CJP 그루브 용접은 구조용 강재에서 가장 높은 응력을 받는 용접 구성입니다. 전체 하중은 용접 단면을 90도 각도로 통과합니다. 이 위치의 기공은 하중 경로의 공극이며 — 유효 목 두께 면적을 감소시키고 반복 하중 하에서 피로 균열을 시작하는 응력 집중을 생성합니다.
무관용 규칙은 단순히 보수적인 것이 아니라 — 구조적 기능을 반영합니다. 필릿 용접은 연결 요소이며; 인장 상태의 CJP 맞대기 용접은 해당 단면의 구조 부재 입니다. 모든 재료 부족은 중요합니다.
기공에 대한 단거리 용접 공식
길이가 12인치 미만인 용접의 정적 로드됨 연결의 경우, 기공 한계는 비례 공식을 사용합니다: 모든 눈에 보이는 배관 기공 직경 (1/32인치 이상 기공)의 합은 용접 길이에 0.06을 곱한 값을 초과해서는 안 됩니다.
예: 6인치 필릿 용접은 최대 총 기공 직경 합이 6 × 0.06 = 0.36인치일 수 있습니다. 검사관은 1/32인치 이상의 각 눈에 보이는 기공을 측정하고 직경을 합산합니다. 각각 1/16인치인 세 개의 기공 = 총 3/16인치 — 0.36인치 한계 내에 있습니다. 각각 3/32인치인 여섯 개의 기공 = 18/32 = 총 9/16인치 — 한계를 초과합니다.
용접 기공의 원인
수분 및 수소. 전극 코팅, 모재 표면 (응결, 비, 이슬) 또는 차폐 가스 내의 물은 용접 금속에 수소를 유입시킵니다. 용접 금속이 응고됨에 따라 수소는 가스 기포로 탈출하려고 합니다. 탈출하지 못한 기포는 기공이 됩니다. 제조업체 요구 사항에 따라 보관된 저수소 전극 (E7018을 250–300°F의 로드 오븐에 보관)을 사용하는 것이 주요 제어 방법입니다.
표면 오염. 모재 표면 또는 전극의 오일, 그리스, 페인트 및 두꺼운 밀 스케일은 아크에서 분해되어 가스를 생성합니다. 용접 전에 D1.1 조항 7.14에 따라 이음새 영역을 청소하면 이러한 원인을 제거할 수 있습니다.
차폐 가스 방해. GMAW 및 FCAW-G의 경우, 바람이나 통풍이 차폐 가스 막을 날려버려 대기 중 질소와 산소가 용접 금속으로 유입될 수 있습니다. 해결책은 실외 작업 환경에서 방풍막을 사용하고 노즐-작업 거리 및 가스 유량 (GMAW의 경우 일반적으로 35–50 CFH)을 확인하는 것입니다. 심한 스패터 축적으로 막힌 노즐은 유효 가스 커버리지를 거의 0으로 감소시킵니다.
오염된 차폐 가스. 가스 공급 라인의 수분 (특히 장기간 가동 중단 후), 잘못된 가스 혼합 또는 잘못된 조절기 설정은 오염 물질을 유입시킬 수 있습니다. 중요한 이음새에 대한 생산 용접 전에 라인을 퍼지하는 것이 좋은 관행입니다.
Many porosity issues trace back to incorrect WPS requirements — particularly 용접 속도, gas flow rate, and 전극 stickout settings that fall outside the validated parameter range.
검사관 시나리오: 20인치 CJP 맞대기 용접이 두 개의 빔 플랜지를 연결하는 것을 검사하고 있습니다. 이음새는 반복적으로 로드됨 거더의 하부 플랜지에 있는 주 인장 응력에 횡단합니다. 육안 검사(VT) 결과 용접 면을 따라 각각 약 1/16인치 직경의 작은 기공 세 개가 발견되었습니다. D1.1:2025 표 8.1 항목 (8)(C)(1)에 따라: 반복적으로 로드됨 연결의 인장 응력에 횡단하는 맞대기 이음의 CJP 그루브 용접은 배관 기공이 없어야 합니다. 세 개의 기공 모두 불합격 결함입니다. 용접은 승인 전에 조항 7.25에 따라 수리해야 합니다.
자주 묻는 질문
이음새 및 로드됨에 따라 다릅니다. 계산된 인장 응력 방향에 횡단하는 맞대기 이음의 CJP 그루브 용접의 경우, D1.1:2025 표 8.1 항목 (8)(A)(1)은 용접에 눈에 보이는 배관 기공이 없어야 한다고 명시합니다 — 정적 로드됨 연결에 대한 무관용입니다. 반복적으로 로드됨 연결의 경우, 항목 (8)(C)(1)은 인장 응력에 횡단하는 맞대기 이음의 CJP 그루브 용접에 동일한 무기공 규칙을 적용합니다. 필릿 용접 및 해당 범주에 속하지 않는 기타 그루브 용접은 기공 직경, 빈도 및 용접 길이에 기반한 정량적 한계를 가집니다.
정적 로드됨 연결의 경우, D1.1:2025 표 8.1 항목 (8)(A)(2)는 필릿 용접 및 그루브 용접 (인장 상태의 CJP 맞대기 이음 제외)의 눈에 보이는 배관 기공을 다음과 같이 제한합니다: 직경 1/32인치 이상의 눈에 보이는 배관 기공의 합은 용접의 선형 인치당 3/8인치를 초과해서는 안 됩니다. 12인치 이상의 용접의 경우, 합은 12인치 길이당 3/4인치를 초과해서는 안 됩니다. 12인치 미만의 용접의 경우, 합은 용접 길이에 0.06을 곱한 값을 초과해서는 안 됩니다.
기공은 응고되는 용접 금속에 갇힌 가스로 인해 발생합니다. 가스의 세 가지 주요 원인은 다음과 같습니다: 수분 (전극 코팅의 물, 모재 표면 응결 또는 차폐 가스에서 발생하는 수소), 오염 (모재 표면 또는 전극의 오일, 페인트, 밀 스케일 또는 유기 물질), 그리고 차폐 가스 방해 (바람이 가스 커버리지를 날려버리거나, 과도한 스패터가 노즐을 막거나, 불충분한 가스 유량). 적절히 건조되고 보관된 저수소 전극 사용, 용접 전 모재 청소, 그리고 적절한 차폐 가스 커버리지 유지는 주요 예방 제어 방법입니다.
D1.1:2025 조항 7.25.1.3에 따라, 표 8.1의 허용 기준을 초과하는 기공은 제거하고 재용접해야 합니다. 제거 방법에는 건전한 금속까지 연삭, 가우징 또는 치핑이 포함됩니다. 수리 용접은 예열 및 층간 온도를 포함하여 원래 WPS의 모든 요구 사항을 충족해야 합니다. 기공이 있는 영역은 완전히 제거되어야 합니다 — 수리는 준비된 공동에 눈에 보이는 기공이 남아 있지 않을 때까지 확장됩니다. 수리 후, 용접은 원래 용접과 동일한 검사 요구 사항을 따릅니다.