재료의 물리적 특성

강도와 조직 외에도 모든 재료는 할 때 강도보다 더 큰 문제를 일으키는 물리적 특성을 가지고 있다. 그중 가장 중요한 네 가지는 반드시 알아야 한다.

열전도율. 금속이 공급된 열을 얼마나 빨리 빼앗아 가는지를 나타낸다. 알루미늄과 구리는 열을 매우 잘 전도한다 — 그래서 용융풀을 유지하려면 훨씬 더 많은 출력이 필요하고, 열은 순식간에 부재로 빠져나간다. 강철, 특히 스테인리스 강은 전도가 훨씬 나쁘다. 여기서는 열이 쌓여서 변형이 더 빨리 생긴다.

열팽창. 금속은 가열하면 팽창하고 냉각하면 수축한다. 는 (스테인리스)가 보다 거의 두 배 크다. 그래서 스테인리스는 할 때 탄소강보다 훨씬 더 많이 변형된다 — 그래서 스테인리스는 더 많이 점용접하고, 예열하고, 비드 순서를 계획해야 한다.

융점 & . 순금속은 한 온도에서 녹고, 합금은 범위에 걸쳐 녹는다. 는 용접풀이 얼마나 되직해지는지, 그리고 에 얼마나 취약한지를 결정한다 (자세한 내용은 용융풀 응고 문서 참조).

전기적 & 자기적 특성. 전기 전도율은 와 전류 흐름을 결정하고, 자기적 특성은 블로우 효과 — 자기장에 의한 의 편향 — 에 영향을 준다. 페라이트계 강은 자성이 있고, 오스테나이트계 스테인리스는 없다. 두꺼운 페라이트계 부재를 직류로 용접할 때 가 를 옆으로 밀어낼 수 있다.

이 네 가지 특성은 서로 연결되어 있으며 전형적인 현장 문제를 설명한다:

• 스테인리스 변형: 높은 팽창 + 나쁜 열전도 → 열이 국부적으로 쌓임 → 강한 수축.

• 차가운 알루미늄 비드: 높은 열전도 → 용접풀이 제대로 녹기 전에 부재가 열을 빼앗아 감.

• 블로우 효과: 두껍고 자화 가능한 부재의 자기장이 를 편향시킴.

대책은 항상 같다: 필요한 곳에 열을 공급하고, 점용접과 비드 순서로 변형을 제어하고, 블로우 효과가 있을 때는 극성이나 용접 방향을 바꿔라.