NDT 영어 강좌-AWS D1.1을 기준으로-5




다음 자료는 삼영검사엔지니어링 기술팀의 한근대 과장님이 삼영 사내 직원 영어강좌를 위하여 만드신 자료입니다, 비파괴를 조금 깊이 들어가다 보면 항상 부딪히는 것이 영어인데, CODE공부에도 많은 도움이 되는 자료같습니다.

본 자료는 삼영검사 홈페이지 자료실에 있는 자료를 올립니다.

좋은 자료에 감사를 드립니다.




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* 원문입니다.

3.5 Minimum Preheat and Interpass Temperature Requirements

The preheat and interpass temperature shall be sufficient to prevent cracking. Table 3.2 shall be used to determine the minimum preheat and interpass temperatures for steels listed in the code.




3.5.1 Base Metal/Thickness Combination. The minimum preheat






3.5.2 Annex XI Option. Optionally, minimum preheat and interpass temperature may be established on the basis of steel composition. Recognized methods of prediction or guidelines such as those provided in Annex XI, or other methods approved by the Engineer, may be used. However, should the use of these guidelines result in preheat temperatures lower than those of Table 3.2, WPS qualification in conformance with Section 4 shall be required.

The methods of Annex XI are based on lab




3.5.3 Alternate SAW Preheat and Interpass Temperatures. Preheat and interpass temperatures for parallel or multiple electrode SAW shall be selected in conformance with Table 3.2. For single-pass groove or fillet welds, for combinations of metals being welded and the heat input involved, and with the approval of the Engineer, preheat and interpass temperatures may be established which are sufficient to reduce the hardness in the HAZs of the base metal to less than 225 Vickers hardness number for steel having a minimum specified tensile strength not exceeding 60 ksi [415 Mpa], and 280 Vickers hardness number for steel having a minimum specified tensile strength greater than 60 ksi [415 Mpa]. but not exceeding 70 ksi[485 Mpa].




Note: The Vicker hardness number shall be determined in conf




3.5.3.1 Hardness Requirements. Hardness determination of the HAZ shall be made on the following

(l ) Initial macroetch cross sections of a sample test specimen.

(2) The surface of the member during the progress of the work. The surface shall be ground prior to hardness testing:

(a) The frequency of such HAZ testing shall be at least one test area per weldment of the thicker metal involved in a joint of each 50ft [15m] of groove welds or pair of fillet welds

(b) These hardness determinations may be discontinued after the procedure has been established to the satisfaction of the Engineer.




여기서는 용접예열과 패스간 온도에 대한 내용을 규정하고 있습니다. 재질과 두께에 따라서 예열이 달라지고 있습니다. WPS에 보면 예열온도가 필수적으로 들어갑니다. 예열을 무시하고 용접을 한다면 균열이 발생할 수 있다는 걸 현장에서 보시면 알 수 있을 겁니다. 서둘러 용접작업을 끝내 놓고, UT 결함이 발생 됐을때, 원인을 가만히 놓고 용접사와 얘기하다보면, 건조 안된 용접봉 사용, 패스간에 슬래그를 충분히 제거하지 않은 경우, 예열을 생략하고 용접한 경우, 바람 부는데 칸막이 없이 그냥 용접한 경우.. 그런 것들이 원인으로 생각되는 경우들이 많습니다.

표 3.2를 보는 방법을 기준에 따라 생각해보죠. 동일 재질의 용접인 경우는 재질을 찾아서, 두 번째 칸의 해당 두께를 보면, 세 번째 칸에 최소 예열 온도가 표시되어 있습니다. 또한 용접방법도 여기에 해당하는 가를 확인해야 겠군요. ASTM A 516 Grade 55재질로 두께 25t 인 경우를 찾으면, 10℃이상으로 되어 있군요. 겨울철이 아니면 굳이 예열이 필요 없다는 걸 알수 있습니다. 예열작업은 주로 가스토치를 가지고 가열하는 방식을 사용하는 것 같던데,, 좋은 공장에서는 어떤지 모르겠습니다. 온도를 확인하는 방법은 온도에 반응하는 크레용(정확한 명칭??)을 많이 사용합니다. 자주 보실겁니다.

그리고, 다른 재질을 용접하는 경우는, 두가지 온도중에서 높은 쪽을 선택하도록 되어 있습니다. 예열을 많이 하는 것은 제한이 없나봅니다.

ANNEX XI 에는 표 3.2를 따르지 않고, 재질성분에 따라 예열온도를 결정하는 대안방법이 설명되어 있습니다. 굳이 자세한 내용을 얘기할 필요는 없다고 생각되고, 표 3.2를 보는 방법정도만 알아두도록 하면 좋겠습니다. 대략, 조성이나, 수소함유량, 열영향부위(HAZ)의 경화정도가 예열을 결정하는 변수라고 생각해 두면 되겠습니다.




* 용접방법에 대한 용어를 정리해두지 않은 것 같은데, 이쯤에서 정리해두고 넘어 갑니다.


약자
정식 명칭
일반명칭
설 명

SMAW
Shielded Metal Arc Welding
아크용접
보통 용접봉 사용하는 흔한 것

FLUX코팅된 용접봉, 간단함.

FCAW
Flux Cored Arc Welding
CO2 용접
롤에 감긴 자동공급 와이어 사용,

FLUX가 용접와이어에 들어있음, 용접토치

GMAW
Gas Metal Arc Welding
MIG 용접
개스사용, CO2와 비슷,

Flux 없음

GTAW
Gas Tungsten Arc Welding
TIG 용접
구리빛 용접아이어, 뾰족한 토치, 아르곤 개스 사용

SAW
Submerged Arc Welding
서브머지 용접
자동용접, 모래 같은 플럭스 사용





* 다음 원문입니다.

3.6 Limitation of WPS Variables

All prequalified WPSs to be used shall be prepared by the manufacturer, fabricator, or Contractor as written prequalified WPSs, and shall be available to those authorized to use or examine them.

The written WPS may follow any convenient format (see Annex E for examples).

The welding parameters set f

Changes in these parameters, beyond those specified on the written WPS, shall be considered essential changes and shall require a new or revised prequalified written WPS:

(1) Amperage (wire feed speed)

(2) Voltage

(3) Travel Speed

(4) Shielding Gas Flow Rate

3.6.l Combination of WPSs. A combination of qualified

* 해석연습을 해두면 좋을 문장들입니다.

첫째문장의 주어는 "All prequalified WPSs to be used"입니다. 구조를 보면 [주어는 shall be prepared , and shall be available]. “모든 WPS, 사용될”이게 주어인데, 누가 사용할거냐하면, 용접하거나, 검사하는 사람들입니다. 즉, WPS는 제작자, 제조자, 또는 계약자가 준비해야하고, 사용하는 사람들이 언제나 참고할수 있도록 해두어야 한다는게 규정입니다. 이 규정에 따르면 비파괴를 하는 사람도 WPS를 항상 볼수 있어야 한다는게 코드규정입니다. available이란 말이 쓰이는데, 이건 사용할수 있다라고 생각하면 됩니다. 화장실이 비어있다는 것도 available이고, 요새 자주 쓰는말, MBA(Married But Available)도 같은 뜻이라고 보면 됩니다.

두 번째 문장은 WPS의 양식은 자유롭게 쓸수있단 말이고 Annex E에 제시된 예를 보라고 합니다.

세 번째 문장, set forth는 제시한다라는 말이고, specify는 규정한다란 말이고, describe는 설명한다란 말인데, 모두 거의 같은 뜻이죠. 이 문장의 주어부분은? -> “The welding parameters set forth in (1) through (4) of this subsection”입니다. “여기서 1-4에 제시된 용접변수들”입니다. 구조는 [parameters shall be specified.] 입니다. 항상 같은 방법이 적용되는데, 주어와 동사를 확실하게 생각하면서 읽어야지 무슨말인지 알수 있단 겁니다. 이게 안되면 도대체 무슨말을 하려는지 알수 없습니다. 의미를 파악해보면, 1-4에 제시된 용접변수들은 WPS에 반드시 규정되어 있어야한다. 어떻게 규정되어 있어야 하냐 하면, 변수들의 제한치 범위 내에서, 표4.5에 설명되어 있는, 각각의 용접방법에 대해서...

네 번째 문장 구조는, [Changes shall be considered and shall require]입니다. 변화는 이렇게 고려되야하고, 저러한걸 필요로 한다. 이런구조입니다. 살을 붙여서 살펴보면, [변화들, 이런 변수들의, 규정된 것 이상의, 문서화된 WPS에, 생각되야한다, 중요한 변화라고, 그리고, 요구한다, 새로운 또는 개정된 사전승인 WPS를]. 잘 정리하면, 문서화된 WPS에 규정된 범위 이상으로 주요변수들에 변화가 생기는 경우에는, 중요변화로 간주하고, 사전승인WPS의 개정 또는 새로운 작성이 필요하다.

1-4에 제시된 변수들은, 전류(또는 와이어공급속도), 전압, 용접속도, 보호가스 공급량입니다.

3.6.1을 보면, WPS를 조합해서 사용하는 경우에 적용되는 규정입니다. 사전승인WPS와 승인WPS를 조합해서 사용하는 경우, 각각에 있는 주요변수들의 범위내에서 사용한다면, 둘의 조합에 대해 따로 승인을 받을 필요는 없다고 되어 있습니다.




* 원문입니다.

3.7 General WPS Requirements

All the requirements of Table 3.7 shall be met for prequalified WPSs.

3.7.l Vertical-Up Welding Requirements. The progression for all passes in vertical position welding shall be upward, except that undercut may be repaired vertically downwards when preheat is in conformance with Table 3.2, but not lower than 70℉ [20℃]. However, when tubular products are welded. the progression of vertical welding may be upwards or downwards, but only in the direction(s) for which the welder is qualified.

3.7.2 Width/Depth Pass Limitation. Neither the depth nor the maximum width in the cross section of weld metal deposited in each weld pass shall exceed the width at the surface of the weld pass (see Figure 3.l)

3.7.3 Weathering Steel Requirements. For exposed, bare, unpainted applications of ASTM A 588 steel requiring weld metal with atmospheric corrosion resistance and coloring characteristics similar to that of the base metal, the electrode or electrode-flux combination shall conform to Table 3.3.

The exceptions to this requirement are as follows:

3.7.3.l Single-Pass Groove Welds. Groove welds made with a single pass or a single pass each side may be made using any of the filler metals for Group II base metals in Table 3.l.

3.7.3.2 Single-Pass Fillet Welds. Single-pass fillet welds up to the following sizes may be made using any of the filler metals for Group II base metals listed in Table 3.1

SMAW 1/4 in.[6mm]

SAW 5/16 in.[8mm]

GMAW/FCAW 5/16 in.[8mm]




3.7부터 끝까지는 WPS에 필요한 사항을 설명하고 있습니다. 3.7은 공통적으로 해당하는 사항, 3.8-3.10은 SAW에서 용접봉을 여러 개 사용하는 경우, 필렛용접인 경우, 플러그용접, 슬롯용접인경우에 대해 WPS에 뭐가 들어가야 하는가? 라는 것에 대한 겁니다. 3.11은 완전용입과 부분용입, 둘 다에 해당하는 조항, 3.12는 부분용입에 해당하는 사항, 3.13은 완전용입에 해당하는 사항, 그리고, 마지막으로 3.14는 후열처리에 대한 WPS의 요구사항을 설명합니다. 즉, 다시 정리해두면, 3장 전체는 WPS, 그 중에서도 test를 하지 않고, 사전승인된 WPS를 작성하는데 따라야 하는 규칙을 정하고 있는 것입니다. 이것은 용접사가 볼 부분도 아니고, 비파괴검사자가 볼 부분도 아니고, 부재를 컷팅한다든지, 그라인딩을 한다든지, 취부하는 사람이 볼 부분도 아닙니다. 이 부분을 유심히 봐야하는 사람은 제작사의 용접공정을 관리하거나, 기술적인 사항을 검토해야하는 사람들, 그러니까, 공사시작전에 WPS를 만들어야 하는 사람이나 볼일이 있는 부분입니다. 이쯤에서 생각해야 하는게, 그럼, 비파괴를 하는데 무슨 WPS를 알 필요가 있나? 라고 물어봅니다. 몰라도 일하는데 지장 없습니다. 하지만, 모르고 검사하는 것과 알고 검사하는 것은 많은 차이가 있습니다. 이것은 용접이 뭔지 조차 몰라도 비파괴검사 할 수 있다라는 것과 비슷한게 됩니다. 자기에게 주어진 해야할일 외에 전혀 알려고 들지 않는다면, 발전도, 기량의 향상도, 기술자도 되기 힘들 것입니다. 물론 직접적인 해당사항은 없지만, WPS를 알고, 확인해 본다면, 어떤 조건에서 어떻게 용접이 되어 있는지에 대한 정보를 얻을수 있고, 그에 따른 예상되는 결함을 생각해 볼수도 있고, 혹시 좋지 않은 조건이 있다면, 용접품질 개선을 위해서 상의할수도 있을거구.. 굳이 국가 경쟁력, 산업경쟁력 까지 생각하는 애국심을 발휘하지 않더라도, 검사원으로서의 경쟁력은 충분히 높일수 있을것입니다.

이 부분에 대한 해석입니다. 일단 혼자서 해보신후에 다른점이 있는지 비교해 보시기 바랍니다.

3.7 WPS의 공통요건

사전승인 WPS는 표3.7의 모든 사항을 만족해야한다.

3.7.1 수직용접의 요건. 수직용접 패스의 방향은 반드시 위쪽을 향한다. 단, 언더컷을 수정하는 경우에는 아래 방향으로 할수 있지만, 이 경우에도 표3.2의 예열조건이 만족되야 하며, 20℃ 이상의 예열이 필요하다. 하지만, 관형용접부인 경우, 윗방향 또는 아랫방향 모두 가능하지만, 이 경우에도 기량이 인정된 방향에만 한한다.

3.7.2 용접 패스의 폭/깊이에 대한 제한. 용접깊이와 최대 용접폭은 해당 패스의 표면 폭보다 크지 않아야 한다. (그림3.1참조) (그림 3.1은 잘못된 용접에 대한 예시임.)

3.7.3 노출강재 요건. 노출된 상태로 도색되지 않은 ASTM 588 강재를 사용하고, 용접금속이 모재와 거의 같은 내식성과 색상이 필요한 경우에는, 용접봉과 플럭스는 표 3.3.에 따라 선정한다. 예외는 다음과 같다.

3.7.3.1 단일패스 홈 용접. 단일패스나 양쪽에서 단일 패스로 용접하는 경우, 표3.1의 그룹II에 해당하는 용접봉 사용가능

3.7.3.2 단일패스 필렛용접. 다음 크기 까지의 단일패스 필렛용접부는 표3.1의 그룹II에 해당하는 용접봉 사용가능

SMAW 1/4 in.[6mm]

SAW 5/16 in.[8mm]

GMAW/FCAW 5/16 in.[8mm]




* 3.8은 SAW인 경우, 3.9는 필렛용접인 경우, 3.10은 플러그나 슬롯용접인 경우에 WPS 작성시 주의할 점들이 설명되어 있습니다. 특수한 경우들이므로 필요할 때 찾아 보기로 하고 넘어갑니다.




* 3.11-3.13은 CJP인가 PJP인가에 따라 WPS를 만들때에 주의할 사항이 나옵니다. 특별한 경우들에 해당되므로 자세한 내용을 따져보기 보다는, 사전승인된 WPS를 하나 보면서, 보는 방법을 익혀 두는게 나을거 같습니다.




* 3.14는 용접후열처리에 대한 사항이 조금 나옵니다.




* 다음 시간엔 가장 흔한, V-홈 완전용입부에 대한 사전승인 WPS를 살펴 보기로 합니다.