용접 입열량 (Welding Heat Input)
한 줄 정의: 단위 용접 길이당 용접부에 투입되는 에너지량입니다.
쉽게 풀면
용접에서 전류·전압이 클수록, 용접 속도가 느릴수록 같은 길이에 더 많은 열이 들어갑니다. 입열량은 전압과 전류를 곱한 뒤 이동속도로 나눈 값으로 정의하며, 보통 kJ/mm 단위로 씁니다. 여기에 공정별 열효율을 곱해 실제로 흡수된 열을 추정합니다.
왜 중요한가
입열량이 냉각속도를 결정하고, 냉각속도가 열영향부의 조직과 경도, 용접 변형, 잔류응력을 좌우합니다. 그래서 용접 시공기준과 논문은 재질별로 허용 입열 범위를 명시하는 것이 일반적입니다.
논문에서는 이렇게 쓰입니다
"입열량이 2.5kJ/mm를 초과한 조건에서 열영향부 결정립 조대화로 충격인성이 저하되었다."
열을 너무 많이 넣어 용접부 주변이 약해졌다는 뜻입니다.
조금 더 깊게 보면
입열이 크면 냉각이 느려져 조직이 거칠어지고 인성이 떨어지며, 입열이 작으면 급랭으로 경화조직이 생겨 저온균열 위험이 커집니다. 그래서 고장력강 용접은 상한과 하한을 동시에 관리하며 예열·후열을 함께 씁니다. 같은 입열이라도 판 두께와 이음 형상에 따라 열이 빠지는 방향이 달라져 냉각속도가 다르므로, 800도에서 500도까지 걸리는 냉각 시간을 함께 보고합니다. 펄스 용접이나 다층 용접에서는 유효 입열을 정의하는 방식이 달라질 수 있습니다.
주의할 점
입열량은 계산상의 값이므로 아크 효율을 반영하지 않으면 실제 흡수열과 차이가 납니다. 열영향부가 결과로 나타나는 영역이라면, 입열량은 그 영역의 크기와 성질을 결정하는 입력 조건입니다.