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WPS(용접절차사양서, Welding Procedure Specification) 작성 시의 필수변수(Essential Variables) 는 적용 코드에 따라 조금씩 다르지만, 일반적으로는 ASME Section IX, AWS D1.1, ISO 15614 계열에서 공통적으로 다음 항목들이 중요합니다. 특히 전자빔용접(EBW), TIG, MIG, SMAW 등 모든 공정에서 “용접 품질에 영향을 주면 재인증(PQR 재시험)이 필요한 변수”를 필수변수라고 합니다. 대표적으로는 다음과 같습니다.

WPS의 주요 필수변수

1. 용접 공정(Process) 예:
SMAW
GTAW(TIG)
GMAW(MIG)
SAW
EBW(전자빔용접)
공정이 바뀌면 일반적으로 재인증 필요.

2. 모재(Base Metal)
포함 항목
재질 종류
P-No / Group No
규격(ASTM, ASME, KS 등)
두께 범위
예:
P-No.1 → 탄소강
P-No.8 → 스테인리스
두께 범위 변화는 매우 중요한 필수변수입니다.

3. 용가재(Filler Metal)
(EBW는 무용가재 조건도 많음)
포함 항목
F-No
A-No
와이어 규격
직경
성분
제조사(일부 규격)
예:
ER70S-6
ER308L

4. 전기적 용접 변수
가장 핵심적인 변수입니다.
포함 항목:
전류(Current)
용접전류(A)
전압(Voltage)
아크전압(V)
EBW는 가속전압(kV)
극성(Polarity)
예:
DCEN
DCEP
AC
전류 종류
AC / DC

5. 용접 속도(Travel Speed)
매우 중요합니다. 속도가 변하면:
입열량
용입
조직
변형
등이 달라집니다.

6. 입열량(Heat Input)
특히 고장력강, 스테인리스, 합금강에서 중요.
일반 계산식:
Heat Input=
Travel Speed
V×A×60
(효율계수 제외 단순식)

7. 자세(Position)
예:
1G
2G
3G
6G
자세 변경은 필수변수인 경우가 많습니다.

8. 예열 및 층간온도
포함 항목
Preheat temperature
Interpass temperature
균열 방지와 조직 제어에 중요.

9. PWHT (후열처리)
포함 항목
열처리 여부
온도
유지시간
냉각속도
변경 시 재인증이 필요한 경우 많음.

10. 조인트 형상(Joint Design)
포함 항목
Groove angle
Root gap
Root face
Single V / Double V 등

11. 용접기 관련 변수
주요 필수변수
가속전압(kV)
빔전류(mA)
Focus current
Focus position
Beam oscillation
Vacuum level
Working distance
Beam speed
특히 AWS C7.1이나 항공우주 규격에서는 매우 엄격하게 관리합니다.

코드별 차이
ASME Section IX
Essential Variable
Supplementary Essential Variable
Nonessential Variable
로 구분.

AWS D1.1
구조용접 중심이며:

전류
전압
자세
재질
등을 엄격 관리.
ISO 15614

유럽계 규격.
범위 승인 개념이 강함.
실무적으로 가장 중요하게 보는 변수

현장에서는 보통 다음 6개를 가장 중요하게 봅니다.

모재
두께
용접 공정
전류/전압
용접 속도
입열량
전자빔용접(EBW)에서 특히 중요한 변수