AWS D1.3 · Structural 코드 · Sheet Steel

AWS D1.3 — 구조용 용접 코드 for Sheet Steel

AWS D1.3은 3/16인치(5mm) 이하의 판재 및 냉간 성형 부재에 대한 구조 용접 코드입니다. 이 코드는 경량 금속 건축 시스템 및 냉간 성형 강재 프레임의 얇은 게이지 연결을 위해 GMAW, FCAW, SMAW, GTAW, SAW의 5가지 아크 용접 공정을 다룹니다.

단락 이행 허용: D1.3은 모든 판재 적용 분야에 대해 GMAW 단락 이행을 명시적으로 허용합니다. 이는 GMAW-S를 사전 인증된 WPS에서 제외하는 D1.1과의 가장 중요한 공정 차이입니다.

AWS D1.3이란 무엇입니까?

AWS D1.3은 3/16인치(5mm) 미만의 판재 구조 용접을 규정합니다. 이 코드는 얇은 재료의 고유한 문제점인 용락 방지, 변형 제어 및 판재-구조물 연결을 다룹니다. D1.3은 D1.1에서 사전 인증하지 않는 GMAW 단락 이행(GMAW-S)을 명시적으로 허용합니다.

AWS D1.3/D1.3M — 구조 용접 코드 — 판재 —는 가장 얇은 연결 부품이 3/16인치(5mm) 이하인 구조용 판재 및 냉간 성형 부재에 대한 아크 용접 요구사항을 다룹니다. 이 코드는 최소 항복 강도가 80ksi(550MPa) 이하인 판재에 적용되며, 베어 강재와 아연 도금 강재를 모두 포함합니다. D1.3은 또한 벽 두께가 1/8인치(3mm) 미만인 중공 구조 섹션(HSS)을 다룹니다. 이 코드는 경량 금속 건축 시스템, 냉간 성형 강재 프레임, 금속 데크 부착물, 커튼월 지지대 및 얇은 재료가 이음매 설계를 지배하는 유사한 구조 적용 분야에 사용되는 판재에 적용됩니다.

이 코드는 얇은 판재 용접의 고유한 문제점을 다룹니다. D1.1에서 다루는 구조용 판재와 달리, 판재는 과도한 입열량으로 인한 용락, 용접으로 인한 잔류 응력으로 인한 심한 변형, 유효 목 두께를 감소시키는 판재 모서리 용융에 취약합니다. D1.3의 용접 매개변수, 이음매 설계 및 합격 기준은 D1.1 요구사항을 단순히 축소하는 것이 아니라 얇은 재료의 거동에 맞춰 특별히 보정되었습니다.

Calculate 입열량 for Your WPS →

D1.3은 판재와 구조용 강재 용접 사이의 경계를 3/16인치(5mm)로 설정하며, 이는 약 7게이지에 해당합니다. 이 경계보다 두꺼운 재료는 일반 구조 적용 분야의 경우 D1.1 또는 내진 적용 분야의 경우 D1.8(D1.1을 보완함)에 해당합니다. 판재 부재가 3/16인치를 초과하는 구조 부재에 용접될 때, 규범적 부록 A는 이음매의 각 측면에 적용되는 코드를 규정하는 조항별 상호 참조를 제공합니다.

D1.3에 따른 용접 공정

D1.3은 5가지 아크 용접 공정을 다룹니다: GMAW(단락 이행 포함), FCAW, SMAW, GTAW 및 SAW. GMAW 단락 이행은 낮은 전류에서 정밀한 입열량 제어를 제공하여 얇은 재료의 용락 위험을 줄이므로 판재의 주요 생산 공정입니다.

D1.3은 5가지 아크 용접 공정을 허용합니다. 범위는 아크 용접으로 명시적으로 제한됩니다 — 5가지 공정 모두 전극과 작업물 사이에 전기 아크를 사용하여 용접을 생성합니다.

GMAW (가스 금속 아크 용접): The primary process for production sheet steel 용접. D1.3 explicitly permits all GMAW transfer modes including short-circuit transfer (GMAW-S), which is the most common mode for sheet steel because it provides the lowest heat input, minimizing 번스루 risk. This is a critical distinction from D1.1, which does not prequalify GMAW-S procedures. Spray transfer is generally too hot for material under 16 gauge. Pulsed spray can be used on heavier gauge material (10–7 gauge) for higher deposition rates with controlled heat input. GMAW, FCAW-G, and GTAW are restricted when wind exceeds 5 mph (8 kph) without adequate protection.
FCAW (플럭스 코어드 아크 용접): Used for sheet steel welding where higher deposition rates are needed or where wind conditions make gas-shielded GMAW impractical. Self-shielded FCAW (FCAW-S) eliminates the need for external shielding gas, making it suitable for field welding of metal building components and is not subject to the 5 mph wind restriction. Gas-shielded FCAW (FCAW-G) provides better mechanical properties but requires wind protection per the same limit as GMAW.
SMAW (피복 금속 아크 용접): Permitted for sheet steel welding but requires careful technique to avoid burn-through. Small-diameter electrodes (3/32 inch) with fast travel speeds are typical. SMAW is less common than GMAW for sheet steel but remains useful for field 보수 and small-volume work where setting up wire feed equipment is impractical.
GTAW (가스 텅스텐 아크 용접): Provides the most precise heat control of all arc processes and is used for critical thin-gauge joints where burn-through risk is highest. GTAW is slower than GMAW but offers superior control on material under 18 gauge. Autogenous welding (no filler) is sometimes used on the thinnest sheet materials. Subject to the 5 mph wind restriction.
SAW (서브머지드 아크 용접): Permitted under D1.3 for sheet steel applications where the material 두께 and joint configuration can support the higher heat input. SAW is less common than GMAW for sheet steel but is used in automated production lines for heavier gauge material approaching the 3/16 inch boundary. Procedures using SAW that fall outside prequalified joint configurations require qualification by 시험 under 조항 6.

사전 인증된 WPS 및 절차 인증

D1.3 조항 5는 일반적인 판재 이음매에 대한 사전 인증된 WPS 옵션을 제공합니다. 판재-판재 및 판재-구조물 연결에 대한 사전 인증된 이음매 상세, 용가재 및 용접 매개변수가 명시되어 있습니다. 사전 인증된 한계를 벗어나는 WPS는 시험을 통한 인증이 필요합니다.

D1.3은 D1.1의 사전 인증 시스템과 유사한 개념으로 조항 5에 따라 사전 인증된 WPS 경로를 제공합니다. 표 5.1에 나열된 특정 이음매 형상을 사용하는 SMAW, GMAW, FCAW 또는 GTAW를 사용하는 WPS는 사전 인증된 것으로 지정되며 인증 시험 없이 사용할 수 있습니다. 이러한 사전 인증된 이음매에는 사각 홈 맞대기 용접, 필릿 용접, 플레어 홈 용접, 아크 스폿 및 아크 심 용접 형상이 포함됩니다 — 판재 구조물에서 가장 일반적으로 사용되는 이음매 유형입니다.

사전 인증된 이음매 형상을 벗어나거나, 사전 인증된 범위를 초과하는 매개변수를 사용하거나, SAW를 사용하는 절차는 조항 6에 따라 시험을 통한 인증이 필요합니다. 절차 재인증을 위한 필수 변수는 표 6.2에 정의되어 있으며 용접 공정, 용가재, 모재, 자세 및 주요 용접 매개변수의 변경 사항을 다룹니다.

환경 및 열 요구사항

D1.3은 일반적으로 판재 두께에 대한 예열을 요구하지 않습니다. 얇은 재료는 빠르게 가열되고 냉각되며, 주요 관심사는 수소 균열 방지보다는 용락 및 변형을 방지하기 위한 입열량 제어입니다. 명시된 경우 층간 온도 제한이 적용될 수 있습니다.

Calculate D1.4 Rebar 예열 →

D1.3은 판재-판재 연결에 대한 전용 예열 표를 포함하지 않습니다. 이는 얇은 판재가 낮은 탄소 당량을 가지며, 수소 축적을 방지하는 빠른 열 방출 특성을 가지고 있고, 두꺼운 구조 부재에 비해 구속이 최소화되기 때문입니다. 이러한 특성으로 인해 판재-판재 연결에서는 수소 유기 균열이 발생할 가능성이 극히 낮습니다.

주변 공기 온도가 0°F(-18°C) 미만이거나, 모재가 습기(비, 눈)에 노출되거나, GMAW, FCAW-G 및 GTAW의 경우 적절한 보호 없이 바람이 5mph(8kph)를 초과할 때 용접은 금지됩니다. 저온 용접은 아크 스폿, 아크 심 및 아크 플러그 용접에 대해 조항 7.4에 따라 매개변수 조정이 필요합니다.

판재가 3/16인치보다 두꺼운 구조 부재에 용접되는 혼합 두께 연결의 경우, 구조 부재 측은 자체 재료 범주, 수소 수준 및 두께에 따라 D1.1에서 지정한 예열을 받아야 합니다. 2025년판(7판)에서는 판재를 구조용 강재에 용접하기 위한 모재 예열 및 층간 온도 요구사항을 공식적으로 성문화하기 위해 조항 7.5를 추가하여 홈 용접 및 필릿 용접을 스폿, 심 및 플러그 용접과 구분했습니다. 이전에는 규범적 부록 A 상호 참조 매트릭스에 의해 규정되었습니다.

판재-구조물 연결

D1.3 부록 A(규범적)는 D1.1에 의해 규정되는 구조 부재에 판재를 용접하는 것을 다룹니다. 판재가 구조용 강재에 부착될 때, D1.3 및 D1.1 요구사항이 모두 적용됩니다. 예열 요구사항은 판재 두께가 아닌 구조 부재 두께에 따라 D1.1 표 5.11을 따릅니다.

D1.3의 가장 실질적으로 중요한 측면 중 하나는 판재 부재와 구조용 강재 부재 간의 연결 처리에 있습니다. 이러한 혼합 두께 이음매는 경량 퍼린, 거트 또는 데크 패널이 구조용 강재 프레임, 기둥 또는 보에 부착되는 금속 건축물에서 흔히 볼 수 있습니다.

혼합 연결은 규범적 부록 A에 의해 규정되며, 이는 이음매의 각 측면에 D1.3 또는 D1.1 요구사항이 적용되는지 명시하는 조항별 상호 참조 표(표 A.1)를 제공합니다. 사전 인증된 WPS 경로는 혼합 판재-구조물 연결에는 적용되지 않습니다 — 두 코드 모두 이러한 이음매에 대해 조항 6 인증 시험을 요구합니다. 판재-구조물 연결의 용접 크기는 용락을 방지하기 위해 판재 두께로 제한됩니다. 필릿 용접의 경우 최대 각장 크기는 일반적으로 판재 부재의 두께입니다.

구조 부재가 예열, D1.1에 따른 용접사 인증 또는 특정 용가재 호환성을 요구하는 경우, 해당 요구사항은 부록 A에 따라 이음매의 구조 부재 측에 적용됩니다.

D1.3이 다른 AWS 구조 코드와 비교되는 방식

D1.3은 3/16인치 미만의 판재를 규정하고, D1.1은 1/8인치 이상의 구조용 강재를 규정합니다. D1.3은 GMAW 단락 이행을 사전 인증된 공정으로 허용하고, D1.1은 GMAW-S에 대해 조항 6 인증을 요구합니다. D1.3은 일반적으로 예열을 요구하지 않으며, D1.1은 표 5.11 조회를 요구합니다. 둘 다 동일한 D1.x 프레임워크를 공유합니다.

D1.3 대 D1.1 (구조용 강재)

D1.1 covers structural steel thicker than 3/16 inch, while D1.3 covers sheet steel at or below that threshold. D1.1 focuses on preventing hydrogen-induced cracking through preheat 요구사항 (Table 5.11), controlling residual stress in thick sections, and ensuring adequate notch toughness. D1.3 focuses on preventing burn-through, controlling distortion, and qualifying arc spot and arc seam 용접 configurations that D1.1 does not cover. Both codes provide prequalified WPS options under their respective Clause 5 sections. D1.3 explicitly permits GMAW short-circuit transfer, which D1.1 excludes from prequalified WPSs — this is the most operationally significant process difference for fabricators working across both thickness ranges.

D1.3 대 D1.8 (내진 보충)

D1.8 supplements D1.1 for seismic applications and does not directly address sheet steel. However, cold-formed steel framing in seismic regions may involve both D1.3 (for the sheet steel connections) and D1.8 (for the structural steel frame). The engineer of record must specify which code governs each connection in the seismic force-resisting system. D1.8 demand-critical weld requirements do not apply to sheet steel connections unless specifically invoked by the engineer.

D1.3 대 D1.4 (철근)

D1.4 covers welding of reinforcing steel (rebar) to structural steel. When rebar is connected to sheet steel components (rare but possible in composite deck construction), D1.3 governs the sheet steel side and D1.4 governs the rebar side.

Aspect	D1.3 (Sheet Steel)	D1.1 (Structural)
Thickness range	Under 3/16 in (5 mm)	1/8 in (3 mm) and above
GMAW short-circuit	Permitted (primary mode)	Requires Clause 6 qualification
Preheat	Generally not required	`Table 5.11` lookup
Primary concern	Burn-through, distortion	Hydrogen cracking
Prequalified WPS?	Yes (Clause 5)	Yes (Clause 5)
Sheet-to-structural	Normative `Annex A`	Not covered

검사 및 합격 기준

D1.3 검사 요구사항은 얇은 재료 특성을 고려합니다. 육안 합격 기준은 용락, 모서리 용융 관통 및 언더필을 포함한 판재 특정 불연속성을 다룹니다. 방사선 및 초음파 검사는 얇은 게이지로 인해 판재 적용 분야에서는 덜 일반적입니다.

D1.3 합격 기준은 얇은 재료 용접의 육안 검사 문제에 맞춰져 있습니다. 판재 용접은 열영향부가 좁고, 용접 형상이 작으며, 용락이 이음매 형상에 의해 가려질 수 있기 때문에 육안으로 검사하기 어렵습니다. 이 표준은 얇은 재료 거동에 특정한 필릿 용접 크기, 언더컷 깊이, 기공, 불완전 용융 및 용접 형상에 대한 합격 기준을 정의합니다.

아크 스폿 용접 및 아크 심 용접은 육안 외관 및 인증을 위한 샘플 쿠폰의 박리 시험 및 전단 시험을 기반으로 자체 합격 기준을 가집니다. 이러한 형상의 생산 품질은 육안 검사 및 지정된 빈도로 파괴 시험을 통해 확인됩니다.

D1.1 예열 계산기 →

자주 묻는 질문

AWS D1.3은 어떤 두께 범위를 다룹니까?

AWS D1.3은 3/16인치(5mm) 이하의 두께를 가진 판재 및 냉간 성형 부재의 구조 용접을 다룹니다. 이는 약 7게이지 강재 및 그 이하에 해당합니다. D1.3은 또한 벽 두께가 1/8인치(3mm) 미만인 중공 구조 섹션(HSS)을 다룹니다. 최소 항복 강도가 80ksi(550MPa) 이하인 재료는 범위 내에 있습니다. 3/16인치보다 두꺼운 재료는 구조용 강재의 경우 AWS D1.1 또는 내진 적용 분야의 경우 D1.8에 해당합니다.

AWS D1.3에 따라 어떤 용접 공정이 허용됩니까?

AWS D1.3은 5가지 아크 용접 공정을 허용합니다: SMAW (피복 금속 아크 용접), GMAW (가스 금속 아크 용접), FCAW (플럭스 코어드 아크 용접), GTAW (가스 텅스텐 아크 용접), SAW (서브머지드 아크 용접). 단락 이행을 사용하는 GMAW는 얇은 재료의 용락을 피하는 데 필요한 낮은 입열량을 제공하므로 판재에 가장 일반적인 공정입니다. D1.3은 D1.1이 사전 인증된 WPS에서 제외하는 GMAW 단락 이행을 명시적으로 허용합니다.

AWS D1.3은 예열을 요구합니까?

D1.3은 판재-판재 연결에 대한 전용 예열 표를 포함하지 않습니다. 이는 얇은 판재가 열을 빠르게 방출하고 일반적으로 저탄소이므로 수소 균열이 발생할 가능성이 낮기 때문입니다. 용접은 0도 화씨(-18도 섭씨) 미만이거나 모재가 습기에 노출될 때 금지됩니다. 판재가 3/16인치보다 두꺼운 구조 부재에 용접되는 혼합 두께 연결의 경우, 조항 7.5(2025년판에 추가됨)는 모재 예열 및 층간 온도 요구사항을 성문화하여 구조 부재 측이 D1.1에서 지정한 예열을 받도록 요구합니다.

AWS D1.3과 AWS D1.1의 차이점은 무엇입니까?

AWS D1.1은 3/16인치보다 두꺼운 구조용 강재를 다루는 반면, D1.3은 3/16인치 이하의 판재를 다룹니다. D1.1은 예열 표(표 5.11)를 통해 수소 균열을 다루는 반면, D1.3은 용락 방지 및 변형 제어에 중점을 둡니다. 두 코드 모두 해당 조항 5 섹션에서 사전 인증된 WPS 옵션을 제공합니다. D1.3은 D1.1이 사전 인증된 WPS에서 제외하는 GMAW 단락 이행을 명시적으로 허용합니다. D1.3은 또한 D1.1에서 다루지 않는 아크 스폿 및 아크 심 용접 형상을 다룹니다.

D1.3은 판재-구조용 강재 연결을 어떻게 처리합니까?

판재와 구조용 강재 간의 혼합 연결은 D1.3의 규범적 부록 A에 의해 규정되며, 이는 이음매의 각 측면에 D1.3 또는 D1.1 요구사항이 적용되는지 명시하는 조항별 상호 참조 매트릭스를 제공합니다. D1.3은 판재 측을 규정하고 D1.1은 구조 부재 측에 적용됩니다. 사전 인증된 WPS 경로는 혼합 판재-구조물 연결에는 적용되지 않습니다 — 두 코드 모두 이러한 이음매에 대해 조항 6 인증 시험을 요구합니다.