용접 단면 형상이란 무엇입니까?
용접 단면 형상은 완성된 용접 비드의 단면 형상입니다. 이는 용접면이 모재와 플러시(flush)한지, 그 위로 볼록하게 솟아 있는지(볼록), 또는 그 아래로 오목하게 들어갔는지(오목)를 설명합니다. 단면 형상은 피로 수명, 응력 집중 및 비파괴 검사 수행 능력에 직접적인 영향을 미치기 때문에 중요합니다.
D1.1:2025 조항 7.23은 모든 용접이 표 8.1 또는 10.14의 육안 합격 기준을 충족하고, 균열, 오버랩 및 그림 7.4, 표 7.8, 표 7.9에 표시된 허용 불가능한 단면 형상 불연속성이 없어야 한다고 요구합니다.
허용 가능한 단면 형상 대 허용 불가능한 단면 형상
그림 7.4는 용접 단면 형상을 세 가지 범주로 분류합니다: 바람직함, 허용 가능함, 허용 불가능함. 분류는 이음 유형에 따라 다릅니다:
그루브 용접 (맞대기 이음): 보강재는 표 7.9 스케줄 A의 제한 내에 있어야 합니다. 용접면은 모재 표면으로 점진적으로 전환되어야 합니다. 과도한 보강, 급격한 전환 및 오버랩은 허용되지 않습니다.
필릿 용접 (T-이음, 겹치기 이음, 내부 모서리): 조항 7.23.1에 따라 면은 약간 볼록하거나 평평하거나 약간 오목할 수 있습니다. 볼록도 제한은 표 7.9 스케줄 C에 의해 설정됩니다. 과도한 볼록도는 용접 토우에 응력을 집중시키므로 허용되지 않습니다. 불충분한 목 두께(최소 용접 크기 미만으로 유효 용접 크기를 감소시키는 오목도) 또한 허용되지 않습니다.
외부 모서리 필릿 용접: 스케줄 D에 의해 규정되며, 이는 더 얇은 노출된 모서리 치수의 두께의 절반으로 볼록도를 설정합니다.
Convexity 한계 — Tables 7.8 and 7.9
D1.1은 표 7.9에 정의된 네 가지 볼록도 스케줄을 사용합니다. 표 7.8은 각 이음 유형 및 용접 유형을 해당 스케줄 및 그림 7.4 다이어그램에 매핑합니다.
Schedule A — CJP Groove Welds (Butt Joints)
| Plate 두께 (t) | R min. | R max. (reinforcement) |
|---|---|---|
| t ≤ 1 in [25 mm] | 0 | 1/8 in [3 mm] |
| t > 1 in, ≤ 2 in [50 mm] | 0 | 3/16 in [5 mm] |
| t > 2 in [50 mm] | 0 | 1/4 in [6 mm]* |
*반복 하중이 로드됨 구조물의 경우, t > 2 in에 대한 최대 R은 3/16 in [5 mm]입니다.
Schedule B — CJP Groove Welds (Corner and T-Joints)
| Plate Thickness (t) | R min. | R max. | C max. (convexity/concavity) |
|---|---|---|---|
| t < 1 in [25 mm] | 0 | unlimited | 1/8 in [3 mm] |
| t ≥ 1 in [25 mm] | 0 | unlimited | 3/16 in [5 mm] |
Schedule C — Fillet Welds (Most Common)
| Weld Face Width (W) | C max. (convexity) |
|---|---|
| W ≤ 5/16 in [8 mm] | 1/16 in [2 mm] |
| W > 5/16 in, < 1 in [25 mm] | 1/8 in [3 mm] |
| W ≥ 1 in [25 mm] | 3/16 in [5 mm] |
이러한 제한은 완성된 용접의 전체 면 폭뿐만 아니라 조항 7.23.1에 따라 다층 용접의 개별 표면 비드 폭에도 적용됩니다.
오목도: 표 7.9 각주 b에 따라 최소 용접 크기(다리 길이와 목 두께 모두 고려)가 달성되는 한 오목도에 대한 제한은 없습니다.
Schedule D — Outside Corner Fillet Welds
외부 모서리 필릿 용접의 경우, 최대 볼록도 C = t/2이며, 여기서 t는 더 얇은 노출된 모서리 치수의 두께입니다. 스케줄 C 대 D가 적용되는 위치는 그림 7.4F를 참조하십시오.
"플러시"는 무엇을 의미합니까?
조항 7.23.3.1에 따라 플러시해야 하는 용접은 더 얇은 모재 또는 용접 금속의 두께를 1/32 in [1 mm] 이상 감소시키지 않도록 마감해야 합니다. 남아있는 보강재는 높이가 1/32 in [1 mm]를 초과해서는 안 되며, 언더컷이 없는 전환 영역으로 모재 표면에 매끄럽게 블렌딩되어야 합니다.
용접이 접합면 또는 접촉면의 일부를 형성하는 모든 곳에서는 모든 보강재를 제거해야 합니다.
"플러시"는 완벽하게 평평하다는 의미가 아닙니다. 이는 매끄럽고 언더컷이 없는 전환으로 모재 표면에서 1/32 in 이내를 의미합니다. 이 허용 오차를 넘어 모재를 얇게 만드는 과도한 연삭은 결함입니다.
표면 마감 요구사항
조항 7.23.3.2에 따라 표면 마감이 필요한 경우, ASME B46.1에 따라 표면 거칠기 값은 250 마이크로인치 [6.3 마이크로미터]를 초과해서는 안 됩니다.
반복 하중이 로드됨 구조물의 경우, 마감은 주 응력 방향과 평행해야 하지만, 125 마이크로인치 [3.2 마이크로미터] 이하의 최종 거칠기는 어떤 방향으로든 마감될 수 있습니다.
치핑 및 가우징은 초기 재료 제거 방법으로 사용될 수 있으며, 필요한 표면 거칠기를 달성하기 위해 연삭 또는 기계 가공이 뒤따라야 합니다.
연삭 및 보수 방법
조항 7.25에 따라 용접 금속 또는 모재는 기계 가공, 연삭, 치핑 또는 가우징으로 제거될 수 있습니다. 작업은 인접한 용접 금속 또는 모재가 흠집이 나거나 가우징되지 않도록 수행되어야 합니다. 산소 가우징은 압연강에만 허용됩니다.
계약자는 조항 7.25.1에 따라 허용 불가능한 용접을 보수하거나 전체 용접을 제거하고 교체할 수 있습니다. 보수되거나 교체된 용접은 동일한 합격 기준으로 원래 방법으로 재시험되어야 합니다.
조항 7.26에 따라 수축 응력 제어를 위해 중간 용접 층에 피닝을 사용할 수 있지만, 용접의 루트 또는 표면 층 또는 용접 가장자리의 모재에는 피닝이 허용되지 않습니다.
Visual 검사 Criteria — 표 8.1
표 8.1은 마스터 육안 검사 합격 기준 표입니다. 단면 형상 요구사항은 항목 (4)입니다: 용접 단면 형상은 조항 7.23을 준수해야 합니다. 이는 정적 및 반복 하중이 로드됨 비관형 연결 모두에 적용됩니다.
단면 형상 합격과 상호 작용하는 관련 표 8.1 항목:
| Item | Criterion | Static | Cyclic |
|---|---|---|---|
| (4) Weld Profiles | Conform to Clause 7.23 | Required | Required |
| (6) Undersized Fillet | Undersize allowed per schedule (e.g. ≤ 1/16 in for 1/8-3/16 fillet) | Max 10% of length | Max 10% of length |
| (7) Undercut | ≤ 1/32 in for material < 1 in thick (static) | 1/32 in general | 0.01 in transverse to stress |
볼록도 스케줄을 통과했지만 토우에 과도한 언더컷이 있는 용접은 여전히 육안 검사에 불합격합니다. 단면 형상, 언더컷 및 언더사이징은 동일한 조항 8.9 육안 검사의 일부로 함께 확인됩니다.