용접 절차서(WPS) 이해

용접 절차 인증 시험(PQR)의 시험편 제작, 기계적 시험, 합격 기준을 상세히 학습합니다.

WPS는 혼자 서지 못합니다

WPS에 "예열 100℃, 입열 2.0kJ/mm 이하"라고 적었다고 그 조건이 안전하다는 보장은 없어요. 그 조건으로 실제 용접해서 잘라보고 당겨보고 굽혀본 기록이 있어야 합니다. 그게 PQR(Procedure Qualification Record, 절차인정기록서) 입니다.

[시험 용접 실시]  →  [시험편 채취·시험]  →  [PQR 기록]
                                              │
                                              ↓ 뒷받침
                                           [WPS 발행]
                                              │
                                              ↓ 이 WPS로
                                        [용접사 기량시험 WQT]
                                              │
                                              ↓
                                          [실제 제품 용접]

PQR 없는 WPS는 문서가 아니라 희망사항이에요. 원청·선급 심사에서 가장 먼저 요구하는 것이 "이 WPS를 뒷받침하는 PQR을 보여달라"입니다.

3층 구조를 구분하세요

문서	무엇을 인정하나	대상
PQR	이 조건으로 용접하면 성능이 나온다	절차
WPS	그래서 이렇게 용접하라	절차(지시서)
WQT / WPQ	이 사람이 그 절차대로 놓을 수 있다	사람(용접사)

용접사 자격이 있어도 회사에 PQR이 없으면 그 이음부를 시공할 수 없고, PQR이 있어도 그 절차로 기량시험을 통과한 용접사가 없으면 역시 시공할 수 없습니다. 둘 다 있어야 합니다.

필수변수 / 비필수변수 / 추가필수변수

PQR의 핵심 개념입니다. 조건을 바꿀 때 재시험이 필요한가를 가르는 기준이에요.

구분	바꾸면	예시
필수변수(Essential)	PQR 재시험 필요	모재 그룹 변경, 용접법 변경, 용가재 분류 변경, 두께 범위 초과, 예열 최소온도의 큰 폭 저하, PWHT 조건 변경
비필수변수(Nonessential)	WPS 개정만으로 가능	개선 형상 세부, 백킹 유무, 청소 방법, 위빙 폭 등(규격에 따라)
추가필수변수(Supplementary Essential)	충격시험이 요구될 때 필수변수로 승격	입열량, 자세, 패스간 온도 상한 등

자세는 규격마다 취급이 다릅니다

ASME Sec.IX: 그루브 용접의 자세는 원칙적으로 비필수변수. 다만 노치인성(충격시험)이 요구되면 추가필수변수가 됩니다.
AWS D1.1 / ISO 15614-1: 자세가 인정 범위 항목으로 관리됩니다.

> 이 차이를 모르고 "ASME에서는 자세 안 봐도 된다더라"를 조선소 도면에 적용하면 사고가 납니다. 적용 규격을 먼저 확정하고 그 규격의 변수표를 보세요.

PQR 시험 순서

1. 시험 계획 수립 (pWPS 작성)   — 예비 WPS, 조건을 미리 적음
2. 시험편 재료 준비             — 밀시트(MTC) 확보 필수
3. 시험 용접 실시               — 입회 검사 대상이면 검사관 참관
4. 육안검사 + 비파괴검사(RT/UT, MT/PT)
5. 시험편 절단·가공             — 채취 위치가 규격에 정해져 있음
6. 기계시험 (인장·굽힘·충격·경도·매크로)
7. 결과 판정 → PQR 작성·서명
8. PQR을 근거로 WPS 발행

3번에서 실제로 사용한 값을 그대로 기록해야 합니다. PQR은 계획값이 아니라 실측값의 기록이에요. WPS는 범위로 쓰고, PQR은 그날의 단일 값으로 씁니다.

시험 항목과 판정

시험	목적	판정 기준(일반적 경향)
인장시험	이음부 강도	모재 규정 최소 인장강도 이상. 파단이 모재부에서 나고 규정값의 95% 이상이면 인정하는 조항도 있음(ASME)
굽힘시험	연성·융합 상태	굽힘 후 볼록면에 3mm 초과 결함 없을 것(ASME 계열). 모서리 터짐은 별도 판단
충격시험(CVN)	저온 인성	규정 온도에서 3개 평균이 요구값 이상. ISO 15614-1 계열은 1개까지 평균 요구값의 70% 이상이면 허용
경도시험(HV10)	열영향부 경화	탄소강·저합금강은 용접상태 380 HV10, 후열처리 후 320 HV10 수준을 상한으로 두는 경우가 많음
매크로 시험	용입·융합·형상	균열·융합불량 없을 것, 필릿은 목두께 확보 확인
NDT(RT/UT/MT/PT)	내부·표면 결함	적용 규격의 허용 기준

> 굽힘 시험편 개수·종류(표면굽힘·이면굽힘·측면굽힘)는 판두께에 따라 달라집니다. 얇은 판은 표면·이면굽힘, 두꺼운 판은 측면굽힘으로 대체하는 식이에요. 정확한 개수는 적용 규격의 표를 확인하세요(ASME Sec.IX QW-451 등).

굽힘 시험이 알려주는 것

굽힘에서 터지는 위치가 진단 정보입니다.

터지는 위치	의심 원인
용착금속 중앙	기공·슬래그 혼입, 용가재 부적합
융합선(본드부)	융합 불량, 입열 부족, 개선면 청소 미흡
열영향부	경화·수소, 예열 부족

인정 범위 — 시험 하나로 어디까지 커버되나

PQR의 실무 가치는 범위에 있습니다. 두께 20mm로 시험했는데 8mm에도 쓸 수 있는지가 핵심이에요.

두께 범위 (규격마다 다름)

ASME Sec.IX 계열
  시험편 두께 T  →  대체로 T의 2배까지 인정 (두꺼운 시험편은 별도 표)
  예) T = 20mm 로 시험  →  대략 40mm 까지 커버

ISO 15614-1 계열
  다층(멀티런) 용접   →  0.5t ~ 2t 형태로 범위 규정
  단층(싱글런) 용접   →  더 좁은 범위
  예) t = 20mm, 다층  →  대략 10 ~ 40mm

※ 위는 개념 설명입니다. 실제 적용 시 반드시 해당 규격의 표를 확인하세요.

배관 자세 인정 범위에는 유명한 규칙이 있습니다.

6G (45° 고정) 로 인정받으면  →  전(全) 자세를 커버
2G + 5G 조합               →  6G에 준하는 범위
1G (회전) 만 인정           →  아래보기밖에 못 씀

그래서 시험은 어려운 조건으로 한 번 해두는 게 이득이에요. 6G로 인정받으면 이후 자세 때문에 재시험할 일이 줄어듭니다.

선급 승인 — 조선·해양이면 한 층 더

부울경은 조선·해양·플랜트 비중이 높아 선급(Classification Society) 승인이 추가로 걸립니다. 한국선급(KR)을 비롯해 발주처가 지정한 선급의 규칙을 따릅니다.

항목	일반 산업	선급 적용 시
PQR 시험	사내 또는 공인시험기관	선급 검사관 입회 필요한 경우 많음
WPS 승인	사내 용접기술책임자	선급 승인(WPS Approval) 필요
용접사	사내 기량시험 또는 국가자격	선급 승인 용접사 자격 필요
용가재	규격 만족	선급 승인 용가재만 사용 가능
모재	밀시트	선급 승인 강재(선급 각인)

> 협력사가 가장 많이 놓치는 것이 용가재 선급 승인이에요. 규격은 같은데 선급 승인이 없는 제품을 쓰면, 용접 자체가 문제없어도 서류상 인정되지 않아 재시공입니다. 구매 단계에서 선급 승인서(Certificate)를 받아 보관하세요.

심사·감사에서 실제로 걸리는 것들

지적 사항	내용
PQR 없는 WPS	다른 회사 WPS를 받아 회사명만 바꿈
두께 범위 초과 적용	10mm PQR로 30mm 이음부 시공
용가재 분류 불일치	상표 변경 시 분류기호가 바뀐 것을 모름
예열 온도 임의 하향	필수변수 위반 → 절차 무효
용접사 자격 만료	유효기간·연장 기록 관리 누락
실측 기록 없음	예열·패스간 온도 측정 기록이 백지
PQR 서명 누락	시험 입회자·기술책임자 서명 없음

PQR 파일 점검 체크리스트

pWPS(예비 WPS)와 PQR의 조건이 서로 대응한다
모재 밀시트(MTC) 가 첨부돼 있다
용가재 성적서·승인서가 첨부돼 있다
예열·패스간 온도의 실측값이 기록돼 있다
입열량 계산이 실측 전류·전압·속도로 되어 있다
기계시험 성적서(공인기관 또는 입회) 원본이 있다
인정 범위(두께·지름·자세·재질군) 가 명시돼 있다
시험 입회자·기술책임자 서명과 날짜가 있다
이 PQR을 참조하는 WPS 번호 목록이 관리되고 있다

🎯 학습 목표

📚 경력 학습 콘텐츠