Table 8.1 Item (1) · Zero ToleranceWeld 균열 — 유형, 원인 & D1.1:2025 Zero Tolerance
균열은 D1.1:2025에 따라 절대적인 무관용 원칙이 적용되는 유일한 용접 불연속입니다. 표 8.1 항목 (1)은 크기나 위치에 관계없이 모든 균열은 허용되지 않는다고 명시합니다 — 최소 길이, 깊이 임계값, 정적 또는 반복 하중에 대한 예외는 없습니다.
무관용 원칙
D1.1:2025 Table 8.1 organizes 육안 합격 기준 criteria into eight 불연속 categories. Seven of those categories have quantitative 한계 — a 최대 depth, a maximum length, a percentage of 용접 length. Cracks are different. Item (1) Crack Prohibition reads: “Any crack shall be unacceptable, regardless of 크기 or location.”
정적 로드됨 및 반복 로드됨 열의 “X”는 이 기준이 D1.1이 다루는 모든 구조 연결 유형에 적용됨을 의미합니다. 균열이 허용되는 연결 유형, 로드됨 조건 또는 용접 크기는 없습니다. 확대해서만 보이는 미세 균열도 용접 단면을 관통하는 완전 용입 균열과 동일한 표준이 적용됩니다.
이 절대적인 표준은 파괴 역학적 현실을 반영합니다: 반복 로드됨 하에서는 아주 작은 균열도 응력 집중이 되어 전파될 것입니다. 정적 로드됨 하에서는 균열이 용접 공정의 실패를 나타내며 다른 품질 문제를 암시할 수 있습니다. 무관용 원칙은 균열이 “충분히 작은지”에 대한 모든 판단을 배제합니다.
구조 용접부의 균열 유형
- 고온 균열 (응고 균열)
- Form during solidification of the 용접 금속 while it is still at elevated 온도. Low-melting-point impurities — primarily sulfur and phosphorus — segregate to grain boundaries as the metal solidifies. When the surrounding weld metal contracts on cooling, these weakened grain boundaries tear apart. Hot cracks typically run longitudinally along the weld centerline or through the crater at the weld termination. They are visible immediately after 용접.
- 저온 균열 (수소 유기 균열)
- Form after the weld has cooled to below approximately 300°F, driven by three factors acting together: 확산성 수소 in the weld metal, a susceptible 미세 조직 (hard 열영향부), and residual tensile stress. Cold cracks may not appear until hours or days after welding — which is why D1.1
Table 8.1item (5) requires delaying 육안 검사 of A514, A517, and A709 HPS 100W welds for 48 hours. Using 저수소 electrodes (H8, H4) and adequate 예열 are the primary 예방 methods. - 크레이터 균열
- 용접 종료부의 채워지지 않은 크레이터에서 형성됩니다. 크레이터를 채우지 않고 아크가 꺼지면 작은 용접 풀이 높은 구속 하에 빠르게 응고되어 별 모양의 균열 패턴을 생성합니다. D1.1 Table 8.1 항목 (3)은 모든 크레이터가 지정된 용접 크기까지 채워져야 한다고 요구합니다. 크레이터 균열은 가장 예방 가능한 균열 유형 중 하나입니다 — 적절한 아크 종료 기술로 이를 제거할 수 있습니다.
- Lamellar Tearing
- A 모재 cracking mode, not a weld metal crack. Occurs in rolled plate when through-두께 tensile stresses (from weld shrinkage in T-joint and corner joint configurations) separate the low-ductility sulfide 개재물 planes parallel to the plate surface. Appears as a step-like crack beneath the weld. More common in older steels with high sulfur content. Modern steels with controlled sulfur content (Z-grade steels per ASTM A770) are significantly more resistant.
- Toe Cracks
- Initiate at the weld toe — the junction between the weld face and the base metal surface. The weld toe is a geometric stress concentration and a site where hydrogen from the weld metal can diffuse into the HAZ. Toe cracks are a form of hydrogen-induced cracking and are prevented by the same methods: low-hydrogen process, adequate preheat, and avoiding excessive restraint.
- Root Cracks
- Initiate at the weld root in groove welds, typically in the first pass where the cross-section is smallest and restraint is highest. 불완전 융합 at the root combined with hydrogen and residual stress creates the conditions for root cracking. Back-gouging and re-welding from the second side eliminates any root crack before it is enclosed in the completed weld.
예방: 네 가지 통제
저수소 전극. 확산성 수소는 콜드 크래킹의 주요 원인입니다. 저수소 지정(H8 = 최대 8 mL/100g, H4 = 최대 4 mL/100g, H2 = 최대 2 mL/100g) 전극을 사용하고 건조하게 유지하면 수소원을 제거할 수 있습니다. D1.1 Table 5.11은 여러 모재 범주에 대해 H8 이상을 요구하며, A913 Grade 80 (범주 G)에는 H4를 요구합니다.
예열 및 층간 온도. 예열은 냉각 속도를 늦춰 열영향부의 경도를 줄이고 미세 조직이 취약해지기 전에 수소가 용접부 밖으로 확산될 시간을 더 많이 제공합니다. D1.1:2025 조항 5.7 및 Table 5.11은 최소 예열 온도를 사전 인증된 WPS에 대한 의무적인 “해야 한다” 요구사항으로 설정하며 — 권장 사항이 아닙니다.
적절한 모재 청결도. 밀 스케일, 수분, 오일 및 페인트는 수소 함량을 증가시키고 핫 크래킹을 촉진하는 오염 물질을 유입합니다. D1.1 Clause 7.14는 용접 전 모재 준비를 요구합니다.
올바른 아크 종료. 아크를 끄기 전에 크레이터를 채우면 크레이터 균열을 방지할 수 있습니다. 용접 종료 시 런오프 탭 또는 백스텝 기술은 크레이터가 채워지도록 보장합니다. D1.1 Clause 7.30은 용접 탭의 사용 및 제거를 다룹니다.
Inspector scenario: During VT on a moment connection, you observe a linear indication along the weld centerline of a CJP 그루브 용접. It is approximately 1/4 inch long. Under D1.1:2025 Table 8.1 item (1), this is a rejectable defect regardless of length. You reject the weld and initiate a 보수 per Clause 7.25. There is no measurement to take — if it is a crack, it fails.
수리
D1.1:2025 Clause 7.25 governs repair of defective welds including cracks. The sequence: identify and mark the full extent of the crack (자분 시험 or dye 침투 testing helps define crack ends), then per Clause 7.25.1.4 remove the crack and sound metal 2 in [50 mm] beyond each confirmed crack tip by grinding or gouging. This 2-inch extension is mandatory — crack tips are often not visible and may extend further than they appear. Inspect the excavated cavity to confirm removal, then re-weld using an approved WPS with appropriate preheat. The repaired area is re-inspected by VT against Table 8.1 item (1).
콜드 크랙의 경우, 수리 WPS는 근본 원인을 해결해야 합니다 — 일반적으로 예열을 최소값 이상으로 높이거나 저수소 전극으로 전환하여 해결합니다. 원래 균열을 유발한 수소 또는 구속 조건을 해결하지 않고 재용접하면 재발을 초래할 수 있습니다.
자주 묻는 질문
No. D1.1:2025 Table 8.1 item (1) states that any crack shall be unacceptable regardless of size or location. This applies to both statically loaded and cyclically loaded nontubular connections. There is no minimum crack length, no depth threshold, and no exception — a crack of any size in any location is a rejectable defect requiring repair.
고온 균열은 용접 금속이 응고되는 동안 고온에서 형성되며, 일반적으로 용접이 냉각될 때 저융점 불순물(황, 인)이 결정립계로 편석되어 발생합니다. 저온 균열 — 수소 유기 균열(HIC) 또는 지연 균열이라고도 함 —은 용접이 냉각된 후, 때로는 몇 시간 또는 며칠 후에 확산성 수소, 잔류 응력 및 취약한 미세 조직에 의해 발생합니다. 고온 균열은 용접 직후에 나타나지만, 저온 균열은 초기 검사 시에는 보이지 않을 수 있습니다.
D1.1:2025 Table 8.1 항목 (5)는 ASTM A514, A517 및 A709 Grade HPS 100W 강철의 용접부 육안 검사가 용접 완료 후 48시간 이내에 수행되어야 한다고 요구합니다. 이러한 고강도 저합금강은 용접부가 주변 온도로 냉각된 후에도 시작되고 전파될 수 있는 지연된 수소 유기 균열에 취약합니다. 너무 일찍 검사하면 아직 형성되지 않았거나 완전히 전파되지 않은 균열을 놓칠 수 있습니다.
Yes. D1.1:2025 Clause 7.25 permits repair of cracked welds. Per Clause 7.25.1.4, the crack and sound metal 2 in [50 mm] beyond each confirmed crack tip must be removed by grinding or gouging — not just the visible crack. The excavated cavity is inspected to confirm full removal, and the repair weld is made following an approved WPS. The repaired area must be re-inspected using the same acceptance criteria — visual inspection against Table 8.1 item (1). A repair weld on a cracked area must also wait the full 48-hour inspection window if the base metal is A514, A517, or HPS 100W.