금속재료/용접 기술사가 전하는 기술과 과학 이야기
금속재료를 다루는 엔지니어라면 재료의 강도나 경도 같은 정적인 특성뿐 아니라, 하중 이력에 따라 변하는 거동까지 이해해야 한다. 그중에서도 재료가 겪은 하중의 이력이 다음 변형에 영향을 주는 ‘바우싱거 효과(Bauschinger Effect)’는 실무에서 매우 중요한 개념이다. 집에서 철사를 끊으려고 할 때, 가위가 없으면 보통 같은 자리를 앞뒤로 반복해서 구부리곤 한다. 신기하게도 처음에는 빳빳하던 철사가 몇 번 반복하면 어느 … 더 읽기
1. 스테인리스(Stainless)강이 녹슬지 않는 비밀 우리는 일상에서 ‘녹슬지 않는 철’, 즉 스테인리스(Stainless)강을 도처에서 만난다. 주방의 수저부터 거대한 산업 플랜트까지, 스테인리스강은 그 이름(Stainless)처럼 청결함과 내구성을 상징한다. 일반적인 철(Fe)이 공기와 물을 만나면 붉은 녹(Fe2O3)을 형성하며 부식되는 것과 달리, 스테인리스강이 그 매끄러운 광택을 유지하는 비결은 눈에 보이지 않는 단 몇 나노미터(nm) 두께의 ‘부동태 피막‘에 있다. 이번편에서는 설계 엔지니어로서 … 더 읽기
1. 서론: Aluminium 용접의 3대 결함 알루미늄(Aluminium)은 가볍고 내식성이 우수하여 현대 산업 전반에서 필수적인 재료로 자리 잡았다. 그러나, 현장에서 알루미늄 용접 관리 업무를 하다 보면 기공이나 균열, 융합불량 같은 결함이 반복적으로 발생하는 경우가 많다. 특히 철강과 동일한 조건으로 작업할 경우 예상보다 높은 확률로 결함이 발생하게 된다. 알루미늄 용접 관리에서 이러한 결함의 원인을 미리 알고 대비책을 … 더 읽기
1. 온도가 낮아지면 금속은 유리처럼 변한다: 필수 저온 물성 LNG 나 수소 공장을 설계하다 보면, 극저온 환경에서 견디는 재료를 설계하는 일이 종종 발생한다. 금속 재료가 극저온(Cryogenic) 환경(-150°C 이하)에서 제 역할을 하기 위해서는 단순히 강도가 높은 것을 넘어, 다음과 같은 ‘3대 저온 물성’이 반드시 확보되어야 한다. 일반적인 탄소강은 상온에서 우수한 강도와 연성을 가지지만, 온도가 일정 수준 … 더 읽기
0. 서론: 크리프 수명을 어떻게 향상할 것인가? 1편에서 크리프(Creep)의 정의 및 3단계 곡선, 크리프 한도, 파단강도에 대하여 알아보았고, 이번편에서는 크리프(Creep) 수명에 영향을 미치는 본질적 인자 및 수명향상을 위한 대책에 대해서 논의하고자 한다. 플랜트 설계엔지니어로서 크리프 수명을 향상하기 위한 공학적 대책을 정확히 알고 설계에 반영하는 것은 매우 중요하다고 생각한다. 크리프의 기본적인 정의와 3단계 곡선에 대해서는 [고온의 … 더 읽기
1. 크리프(Creep)의 정의와 중요성 이번에는 시간에 따라 증가하는 변형 현상인 크리프 (Creep) 현상에 대해 2편에 걸쳐서 알아보고자 한다. 일반적인 금속 재료는 항복강도(Yield Strength) 이하의 응력에서는 변형이 멈추는 것이 상식이다. 하지만 온도가 높아지면 상황은 달라진다. 재료의 녹는점(Tm) 대비 약 40% (0.4 times x Tm) 이상의 고온 환경에서는 항복강도보다 훨씬 낮은 응력에서도 시간이 흐름에 따라 변형이 지속된다. … 더 읽기
현장 용접 Supervisor로 근무하다 보면 보면 Aluminium 및 Aluminium 합금 용접은 상당히 어렵다는 것을 알 수 있다. 특히 알루미늄 용접에서 여러가지 결함이 발생하는데, 그 부분은 알루미늄(Aluminium) 용접 결함 3가지: 기공, 균열, 융합불량 원인과 대책 (현장 기준) 편을 참조해 주기 바란다. 이번 편에서는 알루미늄 용접이 어려운 구체적인 이유와 실무적인 해결책은 어떠한 것들이 있는지에 대하여 정리하고자 한다. … 더 읽기
용접 실무 현장에서 가장 많이 하는 질문 중 하나는 바로TIG(GTAW) 용접과 MIG(GMAW) 용접 중 무엇이 더 적합한가? 이다. 결론부터 말하자면 절대적으로 우월한 공법은 존재하지 않는다. 용접할 모재의 종류, 두께, 요구되는 품질, 그리고 무엇보다 생산성이라는 경제적 관점에 따라서 선택은 달라진다. TIG 용접과 MIG 용접의 원리나 장단점에 대해서는 앞서 소개한 글을 참조하기 바랍니다. 플랜트 설계 엔지니어로서 현장에서 … 더 읽기
1. 서론_들어가며 플랜트 설계등 실무를 하다보면 각종 용접부의 후열처리(PWHT) 적용을 자주 하게 된다. 두께가 두꺼운 Carbon Steel 용접이나, 일반적인 Low Alloy 용접에서는 잔류 응력 제거와 조직 경화를 완화시키고, 조직 안정화를 위해 용접 후열처리가 필수적이다. 하지만 오스테나이트계 스테인리스강(STS 300계열)은 특유의 금속학적 특성 때문에 일반적인 방식의 후열처리를 시행하지 않는 것을 원칙으로 한다. 오스테나이트 스테인리스강에서 PWHT를 피해야하는 공학적 … 더 읽기
1. GMAW 용접의 개요와 원리 (MIG) MIG 용접은 공학적 명칭으로 GMAW(Gas Metal Arc Welding, 가스 금속 아크 용접)라 부른다. 지난 포스팅에서 다룬 TIG 용접과 가장 큰 차이점은 소모성 전극 와이어를 사용한다는 점이다. 송급 장치를 통해 자동으로 공급되는 와이어가 전극 역할을 수행함과 동시에 녹아서 용착 금속이 된다. TIG처럼 수동으로 용접봉을 넣을 필요가 없어 반자동(Semi-automatic) 용접의 대명사로 … 더 읽기