용접봉 선택, 모재에 맞추는 순서

2026년 10월 16일 읽는 시간 약 6분

용접봉을 고를 때 처음 손에 쥔 정보가 모재 사양서라면, 후보는 생각보다 빨리 줄어듭니다. 모재의 성분이 봉의 계열을, 강도가 등급을, 균열 위험이 피복계를 차례로 정하기 때문입니다. 자세와 지름은 그다음 문제입니다.

고베제강이 제시한 다섯 단계 확인 순서

고베제강(Kobe Steel)의 기술지 『Kobelco Welding Today』는 내열 저합금강 용접재료를 고르는 절차를 다섯 단계로 적었습니다. 모재의 Cr·Mo 공칭 함량 확인, 모재의 최소 인장강도 확인, 표에서 후보 용접재료 확인, 필요하면 AWS 분류 확인, 마지막으로 용접재료의 용도와 특성 확인 순서입니다.

예시로 든 ASTM A335 Gr.P11 배관은 1.25Cr-0.5Mo 계열이고 최소 인장강도가 415MPa로 제시돼 있습니다. 성분으로 계열이 정해지고, 그 안에서 강도로 등급을 거른 뒤에야 제품 특성을 보는 구조입니다. 내열강 사례이지만 성분 다음 강도라는 뼈대는 다른 강종에도 옮겨 볼 수 있습니다.

첫 관문, 모재의 성분이 봉의 계열을 정한다

미 해군 교육교재 『Steelworker Volume 1』은 봉 선정의 기본 규칙을 모재와 성분이 비슷한 봉을 고르는 것이라고 적었습니다. 고베제강 교재 『The ABC’s of Arc Welding and Inspection』도 피복봉을 적용 금속에 따라 연강용, 고장력강용, 저온강용, 스테인리스강용, 내열 저합금강용, 주철용 등으로 나눕니다.

현대종합금속의 피복봉 제품군 분류도 비슷하게 짜여 있습니다. 일미나이트계·저수소계 같은 피복계 분류 옆에 내후성강용, 저합금 내열강용, 스테인레스강용, 니켈 합금강용, 주철용이 따로 있어, 모재 성분이 정해지면 들여다볼 제품군부터 갈립니다.

표 1. 모재별로 갈리는 피복봉 계열 예

모재	AWS 분류 예	현대종합금속 제품
50킬로급 내후성 고장력강	E7018-W1	S-7018.W
60킬로급 고장력강	E9016-G	S-9016.G
2.5% Ni강·저온용 알루미늄킬드강	E8016-C1	S-8016.C1
1.25Cr-0.5Mo강	E8016-B2	S-8016.B2
2.25Cr-1Mo강	E9016-B3	S-9016.B3
주철(보수·접합)	ENi-CI	S-NCI

* 각 제품 페이지의 용도 설명을 옮긴 것으로, 같은 모재에 쓸 수 있는 다른 분류와 제품이 있을 수 있음

자료: 현대종합금속 피복봉 제품 정보

주철은 탄소가 3~4%로 많아 강보다 용접성이 나쁘다고 고베제강 교재는 설명합니다. 그래서 순니켈 심선의 ENi-CI나 철-니켈 합금 심선의 ENiFe-CI처럼 강용과 전혀 다른 계열이 쓰입니다.

둘째 관문, 최소 인장강도와 같거나 조금 높게

계열이 정해지면 강도로 등급을 거릅니다. 『Kobelco Welding Today』는 이음의 강도 균형 측면에서 매칭 용접재료가 모재와 같거나 약간 높은 인장강도를 갖는 것이 일반적이라고 적었습니다. 같은 글은 1Cr-0.5Mo 판에 대해 공칭 인장강도가 지나치게 높은 봉 대신 강도가 낮은 쪽 제품을 권하는 사례도 듭니다.

강도는 높을수록 좋은 값이 아니라 모재에 맞춰야 하는 값이라는 뜻입니다. 같은 글은 후열처리(PWHT) 조건이 AWS 시험 조건보다 엄격하면 보증 인장강도가 AWS 값보다 낮아질 수 있으니 허용 조건을 제조사에 확인하라고 덧붙입니다.

강도가 오를수록 저수소계만 남는다

고베제강 교재는 490~780N/mm² 급 고장력강용 피복봉에 여러 피복계가 있지만, 특수 용도를 빼면 내균열성 때문에 대부분 저수소계를 쓴다고 설명합니다. 현대종합금속의 고장력강용 제품도 50킬로급 E7016부터 75킬로급 E11016-G까지 저수소계 제품군에 들어 있습니다.

같은 교재는 모재의 탄소당량이 높을수록 열영향부 최고 경도가 오르고 비드 밑 균열에 민감해진다고 설명합니다. 미 해군 교재도 저수소계를 고유황강·고탄소강 용접을 위해 개발된 봉으로 소개합니다. 모재에 탄소와 합금 원소가 많을수록 피복계 선택지가 좁아지고 예열 같은 절차 조건도 따라붙습니다.

표 2. 모재 종류별 예열 온도 일반 권장 범위(단위: ℃)

모재	예열 온도
HT 50	20~100
HT 60	60~100
HT 70	80~150
HT 80	100~180
0.5% Mo강	100~200
1.25% Cr-0.5% Mo강	150~300
2.25% Cr-1% Mo강	200~350
주철	150~300

* HT 50~80은 고장력강 등급으로 교재 표기를 그대로 옮김. 실제 예열 온도는 입열·판 두께·이음·구속도·수소량에 따라 정함

자료: Kobe Steel 「The ABC’s of Arc Welding and Inspection」 (2015)

표의 값은 교재가 제시한 일반 권장 범위입니다. 교재는 실제 예열 온도를 입열, 판 두께, 이음 형태, 모재 성분, 용착금속 수소량, 구속도를 함께 고려해 정한다고 적었으므로, 현장 적용은 WPS와 시공 기준, 품질·안전 담당자의 확인이 우선입니다.

사용 조건이 형번 뒤 기호를 정한다

강도가 같아도 모재가 견뎌야 할 조건이 다르면 봉의 합금 기호가 달라집니다. 현대종합금속 제품 설명을 보면 50킬로급 내후성 고장력강에는 용착금속에 Ni·Cr·Cu를 넣은 E7018-W1을, 60킬로급 내후성 고장력강에는 E8018-W2를 둡니다.

저온용 알루미늄킬드강과 2.5% Ni강에는 2.5% Ni을 함유하고 -60℃ 충격인성을 내세운 E8016-C1, 보일러나 고온 고압에 쓰는 0.5% Mo강에는 E7016-A1이 대응합니다. 스테인리스강도 모재와 맞는 봉을 쓴다는 원칙은 같습니다.

서로 다른 강을 잇는 경우도 있습니다. 『Kobelco Welding Today』는 탄소강과 Cr-Mo강, 또는 서로 다른 Cr-Mo강을 맞대기할 때 합금이 낮은 쪽 강이나 중간 성분의 용접재료를 흔히 쓴다고 적었습니다. 이 단계까지 거친 뒤에 남은 후보 가운데서 용접 자세와 지름을 고르면 됩니다.