인터패스 온도 관리란
인터패스 온도(Interpass Temperature)란 다층 용접(Multi-pass Welding)에서 한 패스를 완료한 후 다음 패스를 시작하기 직전의 용접부 온도를 말합니다.
즉, 첫 번째 용접이 끝난 후 충분히 식었는지 확인하고, 설정된 온도 이하에서 다음 용접을 진행하는 것이 인터패스 온도 관리입니다.
인터패스 온도란?
예를 들어 20 mm 두께 강판을 5층으로 용접한다고 가정하면,
5층 ← 마지막 패스 ──────────── 4층 ──────────── 3층 ──────────── 2층 ──────────── 1층 ← Root Pass ────────────
1층을 용접하면 용접부 온도는 약 1,500℃ 이상까지 올라갑니다.
하지만 바로 2층을 용접하면 열이 계속 축적됩니다.
그래서 온도가 일정 기준 이하로 떨어질 때까지 기다렸다가 다음 패스를 실시합니다.
이때의 온도가 인터패스 온도입니다.
왜 150℃ 이하로 관리할까?
연강(Mild Steel) 구조물에서는 일반적으로 150℃ 이하를 기준으로 관리하는 경우가 많습니다.
그 이유는 다음과 같습니다.
① 입열량(Heat Input) 증가 방지
인터패스 온도가 높으면 용접부가 충분히 식지 않은 상태에서 다시 가열됩니다.
그러면
- 입열량 증가
- 열영향부(HAZ) 확대
- 용접 변형 증가
- 수축량 증가
가 발생합니다.
② 기계적 성질 유지
고온이 오래 지속되면
- 결정립(Grain)이 조대화되고
- 인성이 감소하며
- 강도가 저하될 수 있습니다.
특히 충격인성이 중요한 구조물에서는 인터패스 온도 관리가 매우 중요합니다.
③ 용접 변형 감소
온도가 계속 높으면
- 용접부 팽창이 커지고
- 냉각 시 수축도 커집니다.
결과적으로
- 가로수축
- 세로수축
- 각변형
- 좌굴형 변형
이 증가합니다.
④ 잔류응력 감소
적절히 냉각한 후 다음 패스를 실시하면
각 패스에서 발생하는 열응력이 분산되어
- 잔류응력 감소
- 균열 발생 위험 감소
효과가 있습니다.
인터패스 온도 측정 방법
현장에서는 다음과 같은 방법으로 측정합니다.
- 온도 크레용(Temperature Crayon, Tempilstik)
- 지정 온도(예: 150℃)에서 녹는 특수 크레용으로 확인하는 가장 보편적인 방법입니다.
- 적외선 온도계(IR Thermometer)
- 비접촉식으로 빠르게 표면 온도를 측정합니다.
- 접촉식 표면온도계
- 센서를 모재에 접촉시켜 측정합니다.
인터패스 온도가 너무 높으면?
예를 들어 기준이 150℃ 이하인데 **220℃**에서 다음 패스를 시작하면 다음과 같은 문제가 생길 수 있습니다.
- 입열량 증가
- 용접 변형 증가
- 수축량 증가
- 열영향부 확대
- 결정립 조대화
- 기계적 성질 저하
- 균열 발생 위험 증가
따라서 작업을 잠시 중단하고 자연 냉각한 뒤 다음 패스를 진행하는 것이 원칙입니다.
주의사항
"인터패스 온도 150℃ 이하"는 모든 용접에 동일하게 적용되는 절대 기준은 아닙니다.
실제 허용 온도는 다음 요소에 따라 달라집니다.
- 강재 종류(연강, 고장력강, 스테인리스강 등)
- 용접 절차 규격(WPS)
- 적용 코드(AWS, ASME, ISO 등)
- 판 두께와 용접 방법
예를 들어 연강은 150℃ 정도를 많이 사용하지만, 일부 고장력강은 더 낮은 온도를 요구하기도 하고, 특정 재료는 200~250℃까지 허용하기도 합니다.
핵심 요약
인터패스 온도 관리란 다층 용접에서 각 패스 사이의 온도를 WPS에서 정한 기준 이하(예: 연강 150℃ 이하)로 유지하는 작업입니다. 이를 통해 과도한 입열을 방지하고, 용접 변형과 수축, 잔류응력을 줄이며, 열영향부의 기계적 성질을 안정적으로 유지할 수 있습니다.
