수소 함유 재료의 용접시 기공 발생 이유 > 기술 및 AS상담

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수소 함유 재료는 수소의 낮은 포화도로 인하여 용접시 기공이 발생되는 문제가 발생됩니다. 이미 재료 안에 포함된 수소가, 재료를 녹여서 응고시키는 과정에서 문제가 된다는 것이 핵심입니다.

고체 상태(녹이기 전)의 수소는 문제가 없습니다.
- 금속이 고체 상태일 때는 내부에 소량의 수소가 들어 있어도 큰 문제가 되지 않음.
- 이때 수소는 결정 격자 내에 고체용해 상태(solid solution) 로 안정적으로 존재하거나, 불활성 상태로 있음.
- 보통은 균열이나 기공을 유발하지 않음.
→ 고체 상태에서는 수소가 '잠잠한' 상태로 존재합니다.

녹이면서(용융 상태) 수소가 많이 녹아듦
- 재료를 녹이면(용융) 금속의 수소 용해도가 급격히 높아집니다.
- 이때는 기존에 있던 수소 + 외부에서 침투한 수소가 모두 용융 금속 안에 녹아들게 됩니다.
→ 고온에서는 수소가 금속에 "더 잘 녹는다" → 수소 함량이 증가한 상태가 됩니다.

그러나 식히면서 응고, 수소가 밀려나면서 기포 발생
- 응고가 시작되면, 금속이 고체로 바뀌고 수소의 용해도는 갑자기 매우 낮아집니다.

고체 안에 녹아들 수 없게 된 수소는 빠져나와야 하는데,
- 빠져나갈 틈이 없으면
- 금속 내부에 기공(pores) 이나 수포(blisters) 형태로 남게 됩니다.
 → 이것이 바로 다공성(porosity), 기공 결함의 원인입니다.