용접부에 작은 구멍이 생기는 현상을
현장에서는 보통 기공, 또는 포로시티라고 부릅니다.
겉으로 구멍이 보이는 경우도 있지만,
일부는 비드 내부에 남아 외관상 바로 확인되지 않는 경우도 있습니다.
기공은 단순한 외관 불량으로만 볼 수 없습니다.
용접부 내부에 빈 공간이 남는 것이기 때문에,
작업 조건에 따라 접합 품질과 검사 결과에 영향을 줄 수 있습니다.
용접 기공을 줄이려면 전류만 조정해서는 부족합니다.
비드 안에 가스가 왜 갇혔는지,
용융풀이 왜 안정적으로 유지되지 못했는지를 기준으로 봐야 합니다.
기공은 용융풀 안의 가스 문제입니다
용접 중에는 모재와 용접재가 녹아 용융풀이 만들어집니다.
이 용융풀 안에 가스가 들어가거나,
용접 중 발생한 가스가 빠져나가지 못하면
응고 과정에서 빈 공간이 남을 수 있습니다.
이것이 기공입니다.
기공이 발생하는 경로는 크게 세 가지로 나누어 볼 수 있습니다.
< 구분 - 설명 >
| 외부 공기 유입 | 보호가스가 부족하거나 바람에 흩어져 대기가 용접부에 들어오는 경우 |
| 오염물 가스화 | 녹, 기름, 페인트, 수분 등이 용접 열에 의해 가스를 발생시키는 경우 |
| 용융풀 불안정 | 전류, 속도, 토치 각도가 맞지 않아 가스가 빠져나갈 시간이 부족한 경우 |
즉, 기공은 “가스가 생겼다”와 “그 가스가 빠져나가지 못했다”가
함께 작용할 때 발생하기 쉽습니다.
차폐가스가 무너지면 대기 유입이 생깁니다
CO2용접이나 TIG용접에서 차폐가스는
용접부를 대기로부터 보호하는 역할을 합니다.
용융금속은 고온 상태에서 주변 공기의 영향을 받기 쉽기 때문에,
가스가 안정적으로 감싸주지 못하면 기공이 발생할 가능성이 커집니다.
가스 유량이 너무 낮으면 용접부를 충분히 보호하지 못할 수 있습니다.
반대로 유량을 과하게 높이면
흐름이 난류처럼 흔들리면서 주변 공기를 끌어들일 수 있습니다.
차폐가스 문제는 다음 증상과 함께 나타나는 경우가 많습니다.
비드 표면에 작은 구멍이 반복됩니다.
비드 색상이나 표면이 평소보다 거칠어집니다.
같은 조건에서도 특정 위치에서만 기공이 생깁니다.
바람이 있는 장소에서 불량이 늘어납니다.
노즐 주변에 스패터가 많이 붙어 있습니다.
가스 유량보다 가스 흐름을 봐야 합니다
가스 유량계 숫자가 맞아도
실제 용접부까지 가스가 안정적으로 도달하지 않으면
기공이 생길 수 있습니다.
따라서 유량만 확인하지 말고
흐름이 막히거나 새거나 흩어지는 조건을 함께 봐야 합니다.
< 점검 위치 - 확인할 내용 >
| 가스 호스 | 꺾임, 눌림, 균열, 누설 여부 |
| 레귤레이터 | 설정값이 작업 중 흔들리지 않는지 |
| 토치 노즐 | 스패터, 분진, 막힘이 없는지 |
| 노즐 거리 | 모재와 지나치게 멀지 않은지 |
| 작업 환경 | 선풍기, 외부 바람, 배기 흐름 영향 |
| 가스 종류 | 작업 공정과 모재에 맞는 가스인지 |
특히 CO2용접에서는
노즐 끝단에 스패터가 쌓이면
가스가 균일하게 퍼지지 않을 수 있습니다.
기공이 갑자기 늘었다면
가스통 잔량보다 노즐 상태를 먼저 확인해야 하는 경우도 있습니다.
수분은 보이지 않아도 기공을 만들 수 있습니다
수분은 용접 기공의 대표적인 원인 중 하나입니다.
작업자가 눈으로 보기에는 마른 표면처럼 보여도,
습도가 높은 환경에서는 모재나 용접재 표면에 미세한 수분이 남아 있을 수 있습니다.
특히 다음 조건에서는 수분 영향을 더 주의해야 합니다.
장마철 또는 습도가 높은 작업장
외부에 보관한 철재를 바로 용접하는 경우
개봉 후 오래 방치된 용접봉 사용
와이어 표면에 녹이나 변색이 생긴 경우
압축공기를 사용하는 장비에서 수분 제거가 부족한 경우
아크용접에서는 용접봉 피복의 습기 상태를 봐야 하고,
CO2용접에서는 와이어 녹과 보관 상태를 확인해야 합니다.
플라즈마나 일부 에어 사용 장비에서는
압축공기 라인의 수분 관리도 중요합니다.
모재 오염은 용접 중 가스로 바뀝니다
기공이 반복될 때 자주 놓치는 부분이 모재 표면입니다.
녹, 페인트, 기름, 절삭유, 도장층, 먼지, 절단 찌꺼기는
용접 열을 받으면서 연기와 가스를 만들 수 있습니다.
이 가스가 용융풀 밖으로 빠져나가지 못하면
비드 표면 또는 내부에 기공이 남을 수 있습니다.
< 오염 상태 - 기공과 연결되는 이유 >
| 녹 | 아크 불안정과 오염물 혼입 가능 |
| 페인트·도장층 | 열에 의해 연기와 가스 발생 |
| 기름·절삭유 | 용접 중 가스화되어 비드 오염 가능 |
| 수분 | 용융풀 내부 가스 발생 요인 |
| 절단 찌꺼기 | 용융풀 흐름 방해와 국부 불량 가능 |
보수 용접에서는 기존 구조물 표면에 오염물이 남아 있는 경우가 많습니다.
이때는 장비 조건을 바꾸기 전에 용접할 부위 주변을 먼저 정리해야 합니다.
기공은 공정별로 원인이 조금씩 다릅니다
같은 기공이라도 용접 방식에 따라 우선 점검할 항목이 달라집니다.
공정을 구분하지 않고 “전류 문제”로만 보면 원인 파악이 늦어질 수 있습니다.
< 공정 - 우선 확인할 항목 >
| 피복아크용접 | 용접봉 습기, 피복 손상, 모재 녹·페인트, 아크 안정성 |
| CO2용접 | 가스 유량, 노즐 막힘, 와이어 녹, 토치 거리, 바람 |
| TIG용접 | 아르곤 가스 흐름, 텅스텐 오염, 모재 세척, 토치 각도 |
| 레이저용접 | 가스압, 초점 위치, 모재 표면, 보호렌즈와 노즐 상태 |
예를 들어 CO2용접에서 기공이 생겼다면
노즐과 가스 흐름이 중요합니다.
TIG용접에서는 모재 세척, 전극 오염, 가스 후류 조건까지
확인해야 합니다.
피복아크용접에서는 용접봉 보관 상태와
모재 표면 상태가 큰 영향을 줄 수 있습니다.
기공이 반복될 때는 원인을 분리해야 합니다
기공이 발생하면 한 번에 여러 조건을 바꾸는 경우가 많습니다.
하지만 전류, 가스 유량, 용접 속도, 용접재까지
동시에 바꾸면 무엇이 원인이었는지 알기 어렵습니다.
현장에서는 아래 순서로 원인을 좁히는 것이 효율적입니다.
< 순서 - 점검 항목 - 확인 기준 >
| 1 | 모재 표면 | 녹, 페인트, 기름, 수분 제거 여부 |
| 2 | 용접재 상태 | 용접봉 습기, 와이어 녹, 피복 손상 |
| 3 | 가스 흐름 | 유량, 호스, 노즐, 외부 바람 |
| 4 | 토치 조건 | 거리, 각도, 노즐 오염 |
| 5 | 용접 조건 | 전류, 전압, 이동속도 |
| 6 | 시험 용접 | 같은 조건에서 기공 재현 여부 |
가장 먼저 표면과 용접재를 정리하고,
그 다음 가스 흐름과 조건을 보는 방식이 좋습니다.
오염원이 남아 있는 상태에서
전류만 바꾸면 기공이 반복될 가능성이 높습니다.
결론: 기공은 비드 구멍이 아니라 공정 불안정의 신호입니다
용접 기공은 비드에 생긴 작은 구멍으로 보이지만,
원인은 작업 조건 전체에 있습니다.
차폐가스가 부족하거나, 수분이 남아 있거나, 모재 표면이 오염되어 있거나,
용접 조건이 불안정하면 기공이 반복될 수 있습니다.
핵심은 원인을 나누어 보는 것입니다.
모재 오염 확인 → 용접재 보관 상태 확인 → 차폐가스 흐름 확인 →
노즐·토치 거리 확인 → 전류·속도 조정 → 시험 비드 확인
이 순서로 점검하면 기공 원인을 더 빠르게 좁힐 수 있습니다.
용접부에 기공이 반복된다면 장비 출력만 조정하기보다
차폐가스, 수분, 모재 오염, 용접재 상태, 용융풀 안정성을 함께 확인하는 것이 필요합니다.
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