탄소당량(炭素當量 Ceq;Carbon Equivalent)과 예열

▒ 기출문제

- 108회 1교시 9번 : 철골용접 전 예열(Preheat) 방법

- 106회 1교시 2번 : 철골 예열온도(Preheat)

- 102회 3교시 2번 : 철골부재 Mill Sheet상의 강재화학성분에 의한 탄소당량(炭素當量 Ceq;Carbon Equivalent)에 대하여 설명하시오.

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▒ 정의

1) 탄소당량이란 강재의 단단함과 용접성을 나타내는 지표의 일종으로 화학성분에 의해 크게 변화

2) 강재의 Mill Sheet 에서 계산한 탄소당량(Ceq)가 0.44%를 초과하면 예열

▒ 강재의 용접성

① 강재의 화학성분에 의해 크게 변화

② 탄소(C)의 영향이 가장 크며 Si(규소), Mn(망간) 등의 원소도 영향을 미침

③ 탄소당량은 강재의 용접성에 대한 지표

▒ 탄소당량 계산식

▒ 탄소당량과 예열권장 온도

▒ 예열(Pre-Heating)의 목적

① 본용접 전 기온이 낮은 경우 또는 모재가 두꺼운 경우 용접 시 모재의 냉각속도 빠름

② 용접부에 담금질(Quenching) 효과를 유발, 기계적 성질 변화

③ 예열은 냉각속도를 줄여 수축균열 및 냉간 균열 방지 목적

④ 용접부의 수분, 기름, 도료 등 불순물 제거

▒ 예열이 필요한 경우

① 탄소당량이 0.44를 초과하는 경우

② 예열하지 않았을 때 최고 경도(Hv)가 370 초과할 때

③ 모재의 표면온도가 0℃ 이하일 때

▒ 예열방법

① 전기저항 가열법, 고정버너, 수동버너 등 강종에 적합한 조건과 방법을 선정

② 버너로 예열하는 경우 개선면을 직접 가열해서는 안됨

③ 용접선 양측 100mm 및 아크 전방 100mm의 범위 내의 모재를 최소예열온도 이상 가열

④ 모재의 표면온도가 0℃ 미만인 경우 적어도 20℃ 이상 예열

⑤ 용접선에서 75mm 떨어진 위치에서 표면온도계 또는 온도초크 등에 의하여 온도관리

▒ 예열 시 주의사항

① 모재의 최소예열과 용접층간 온도는 강재의 성분, 두께 및 용접구속 조건을 기초로 설정

② 최대예열온도는 230℃ 이하

③ 용접부 부근 대기온도가 -20℃ 이하 용접 금지

④ 가용접의 경우 본용접시 보다 30~40℃ 이상 높은 온도로 예열

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▒ 연관문제

TMCP 강재

▒ 참고문헌(출처)

1) 건축공사표준시방서, 2013 / 06015 용접

2) 건축기술자를 위한 건축철골 시공·감리 / 김종원