용접기사 & 산업기사 문제해설

제1편. 용접야금

제1장 용접 야금 기초
1. 금속의 결정 구조와 내부 결함
1-1 금속의 결정 구조 · 17
1-2 내부 결함 · 19
2. 금속의 상변화와 평형 상태도
2-1 2성분계 상태도 · 21
2-2 고용체 · 21
2-3 금속 조직 · 22
3. 금속의 강화 기구
3-1 합금 원소의 고용에 의한 강화 · 23
3-2 가공에 의한 강화 · 24
3-3 열처리에 의한 강화 · 25
3-4 조합 강화 · 26
● 예상문제 · 27

제2장 액상 및 응고 야금
1. 아크 용접의 용융 과정에서의 화학 야금 반응 · 33
2. 아크 용접에서의 슬래그 금속 반응 · 33
3. 용접 금속 중의 가스 성분 · 35
4. 용접 금속의 응고 과정과 조직 · 41
5. 용접 금속의 결함 · 45
6. 취 화 · 47
● 예상문제 · 50

제3장 고상 야금
1. 항온 변태도, 연속 냉각 변태도의 활용 · 54
2. 용접 열영향
2-1 용접에 의한 온도 변화 · 56
2-2 열영향부의 조직 · 57
2-3 열영향부의 기계적 성질 · 58
3. 열영향부에 생기는 결함 · 59
4. 금속 조직과 그 특징
4-1 평형 상태도 상의 조직 · 61
4-2 열처리에 의한 조직 · 63
5. 예열 및 후열 · 63
6. 용접성 · 67
● 예상문제 · 68

제2편. 용접 구조 설계

제1장 용접 구조물의 특징
1. 용접 구조의 장ㆍ단점 · 79
● 예상문제 · 80

제2장 용접 이음부의 강도
1. 용접 기호 및 용접 이음
1-1 용접 기호 · 82
1-2 용접 이음 · 89
2. 용접 이음부의 강도 설계
2-1 용접 이음의 정적 강도 · 96
2-2 용접 이음부의 강도 계산 · 101
● 예상문제 · 107

제3장 용접 열유동 및 변형
1. 용접에 의한 온도 분포
1-1 이음 모양과 열의 특성 · 129
1-2 용접 열사이클 · 130
1-3 냉각 속도 · 130
1-4 용접 방법 · 131
1-5 용접 입열과 예열 온도 · 131
1-6 모재의 온도 확산율 · 132
1-7 판의 두께와 이음 형상 · 132
1-8 용접부의 천이 온도 분포 · 133
2. 용접 잔류 응력
2-1 잔류 응력의 발생 기구 · 134
2-2 잔류 응력의 영향 · 136
2-3 잔류 응력의 측정법 · 138
2-4 잔류 응력의 경감과 완화 · 139
3. 용접 변형 및 그 방지 대책
3-1 용접 변형 · 144
3-2가로 방향 수축 · 145
3-3세로 방향 수축 · 148
3-4 회전 변형 · 148
3-5 굽힘 변형 · 148
3-6 좌굴 변형 · 150
3-7 비틀림 변형 · 150
3-8 구조물에서의 변형 · 150
3-9 용접 변형의 방지 대책 · 151
3-10 용착법과 용접 순서의 결정 · 152
● 예상문제 · 154

제4장 용접 시공
1. 용접 시공 계획, 준비 및 작업
1-1 용접 시공 계획 · 170
1-2 용접 준비 및 작업 · 174
2. 용접 결함과 그 방지 대책 · 178
3. 용접 균열과 방지 대책
3-1 용접 균열의 종류 · 184
3-2 용접 금속의 편석 · 188
4. 용접 지그
4-1 용접 지그 · 188
4-2 용접용 포지셔너 · 190
4-3 터닝 롤러 · 190
4-4 용접 머니퓰레이터 · 191
5. 용접 경비 및 용착량 계산
5-1 용접 경비 · 191
5-2 용착량 계산 · 195
● 예상문제 · 197

제5장 용접 시험 및 검사
1. 비파괴 검사
1-1 외관 검사;VT · 217
1-2 누수 검사;LT · 217
1-3 침투 검사;PT · 217
1-4 초음파 검사;UT · 218
1-5 방사선 투과 검사;RT · 221
1-6 선 투과 검사 · 224
1-7 자기 검사;MT · 225
1-8 자분 검사 · 226
1-9 와류 검사;ET · 226
1-10 음향 검사;AET · 226
2. 용접부 비파괴 시험 기호
2-1 기 호 · 227
2-2 기재 방법 · 227
2-3 기재의 구체 보기 · 229
3. 파괴 검사
3-1 용접성 시험 · 230
3-2 용접부의 야금학적 시험 · 235
3-3 용접부의 화학적 시험 · 235
3-4 용접부의 기계적 시험 · 236
● 예상문제 · 240

제3편. 용접 일반 및 안전 관리

제1장 피복 전기 용접 및 가스 용접
1. 피복 아크 용접의 원리 및 용도
1-1 원 리 · 251
1-2 용접 회로 · 251
1-3 아크의 성질 · 252
1-4 피복 아크 용접봉 · 253
2. 피복 아크 용접용 설비 및 기구
2-1 용접 기기 · 257
2-2 직류 용접기와 교류 용접기의 비교 · 258
2-3 각종 교류 아크 용접기 · 258
2-4 교류 아크 용접기의 규격 · 259
2-5 직류 아크 용접기 · 259
2-6 용접기의 사용률 · 260
2-7 교류 용접기의 역률과 효율 · 260
2-8 용접기에 필요한 전원 특성 · 260
2-9 피복 아크 용접용 기구 · 262
2-10 용접봉 건조로 · 264
3. 아크 용접봉
3-1 아크 용접봉의 기초 · 264
3-2 용접 조건 · 266
3-3 용접 작업 · 268
4. 가스 용접의 원리 및 용도
4-1 원 리 · 271
4-2 장점과 단점 · 271
4-3 연료 가스 · 271
4-4 산 소 · 273
4-5 용접 재료 · 273
5. 가스 용접용 설비 및 기구
5-1 산소 용기 · 275
5-2 용해 아세틸렌 용기 · 276
5-3 매니폴드 · 277
5-4 토 치 · 277
5-5 보호구 및 공구 · 278
6. 가스 용접법
6-1 산소 아세틸렌 불꽃 · 278
6-2 역류, 인화 및 역화 · 280
6-3 전진법과 후진법 · 281
7. 가스 절단 장치 및 절단법
7-1 가스 절단의 기초 · 282
7-2 가스 절단 방법 · 283
7-3 산소-LP 가스 절단 · 284
7-4 특수 가스 절단 및 가스 가공 · 285
8. 아크 절단 · 286
● 예상문제 · 289

제2장 기타 용접 및 용접의 자동화
1. 서브머지드 아크 용접
1-1 용접의 기초 · 311
1-2 용접 장치 및 재료 · 312
1-3 용접 기법 · 316
2. 불활성 가스 텅스텐 아크 용접
2-1 용접의 기초 · 317
2-2 용접 장치 및 재료 · 318
3. 불활성 가스 금속 아크 용접
3-1 용접의 기초 · 323
3-2 용접 장치 및 재료 · 324
3-3 용접 기법 · 326
4. 플럭스 코어드 아크 용접
4-1 용접의 기초 · 329
4-2 용접봉 · 330
5. 플라스마 아크 용접
5-1 용접의 기초 · 331
6. 전자빔 용접
6-1 용접의 기초 · 333
7. 일렉트로 슬래그 용접
7-1 용접의 기초 · 334
8. 일렉트로 가스 용접
8-1 용접의 기초 · 335
9. 테르밋 용접
9-1 용접의 기초 · 336
10. 원자 수소 용접
10-1 용접의 기초 · 336
11. 저항 용접
11-1 용접의 기초 · 337
11-2 각 용접의 특징 · 339
12. 경납땜 · 342
13. 연납땜 · 344
14. 스터드 아크 용접 · 346
15. 고상 용접 · 346
16. 용접의 기계화 및 자동화
16-1 용접 방법의 선택 · 348
16-2 자동 용접에 필요한 기구 · 349
● 예상문제 · 350

제3장 안전 관리
1. 아크 용접, 가스 용접 및 기타 용접의 안전 수칙
1-1 아크 용접의 안전 · 361
1-2 가스 용접 및 절단의 안전 · 363
1-3 한정된 공간에서의 용접 작업 · 365
2. 전기의 위험성과 그 대책
2-1 전기적 쇼크 · 365
2-2 용접 작업 중 주의 사항 · 366
● 예상문제 · 367

제4편. 재료역학

제1장 응력과 변형률
1. 하중과 응력
1-1 하중 · 373
1-2 응 력 · 374
2. 변형률과 탄성계수
2-1 변형률 · 375
2-2 훅의 법칙과 탄성계수 · 376
2-3 응력-변형률 선도 · 377
2-4 푸아송의 비 · 377
3. 안전율과 응력집중
3-1 안전율 · 378
3-2 응력집중 · 378
● 예상문제 · 379

제2장 재료의 정역학
1. 자중에 의한 응력과 변형률
1-1 균일 단면의 봉 · 388
1-2 균일 강도의 봉 · 388
2. 열응력 · 389
3. 탄성 에너지
3-1 수직응력에 의한 탄성 에너지 · 390
3-2 전단응력에 의한 탄성 에너지 · 391
4. 충격응력 · 391
5. 압력을 받는 원통
5-1 내압을 받는 얇은 원통 · 392
5-2 얇은 살두께의 구 · 393
● 예상문제 · 394

제3장 조합응력
1. 경사단면에 발생하는 응력 · 401
2. 평면응력
2-1 직각 방향의 수직응력 · 402
2-2 직각 방향의 수직응력과
전단응력의 합성 · 404
3. 모어의 응력원
3-1 단순응력에 대한 모어원 · 405
3-2 직각 방향의 2축응력에 대한 모어원 · 406
3-3직각 방향의 응력과 전단응력에 대한 모어원 · 407
● 예상문제 · 408

제4장 평면 도형의 성질
1. 단면 1차 모멘트와 도심 · 418
2. 단면 2차 모멘트와 극관성 모멘트
2-1 단면 2차 모멘트 · 420
2-2 극관성 모멘트 · 420
3. 단면계수와 회전 반지름
3-1 단면계수 · 421
3-2 회전 반지름 · 421
4. 평행축의 정리 · 423
5. 상승 모멘트와 주축 · 423
● 예상문제 · 425

제5장 축의 비틀림
1. 도형축의 비틀림 · 437
2. 동력축 · 438
3. 비틀림 탄성 에너지 · 439
4. 코일 스프링 · 439
● 예상문제 · 441

제6장 보의 전단과 굽힘
1. 보의 종류
1-1 정정보 · 450
1-2 부정정보 · 450
2. 평형 조건과 부호의 규약
2-1 평형 조건 · 451
2-2 부호의 규약 · 451
3. 전단력 선도와 굽힘 모멘트 선도
3-1 단순보 · 452
3-2 외팔보 · 455
3-3 돌출보 · 456
● 예상문제 · 459

제7장 보의 응력
1. 보의 굽힘응력 · 478
2. 보의 전단응력
2-1 직사각형 단면 · 480
2-2 원형 단면 · 481
3. 굽힘과 비틀림에 의한 조합응력 · 481
● 예상문제 · 483

제8장 보의 처짐
1. 처짐량 구하는 방법과 부호 규약
1-1 처짐량을 구하는 방법 · 494
1-2 부호 규약 · 494
2. 처짐곡선의 미분 방정식
2-1 외팔보의 처짐 · 495
2-2 단순보의 처짐 · 496
● 예상문제 · 497

제9장 부정정보
1. 일단고정 타단지지보
1-1 집중하중을 받는 경우 · 505
1-2 등분포하중을 받는 경우 · 506
2. 양단고정보
2-1 집중하중을 받는 경우 · 506
2-2 등분포하중을 받는 경우 · 507
3. 연속보 · 508
4. 3모멘트의 정리 · 508
● 예상문제 · 510

제10장 특수단면의 보
1. 균일강도의 보
1-1 집중하중을 받는 외팔보 · 514
1-2 등분포하중을 받는 외팔보 · 515
1-3 직사각형 단면의 단순보 · 516
2. 겹판 스프링 · 517
● 예상문제 · 519

제11장 기 둥
1. 좌 굴
1-1 세장비 · 522
1-2 오일러의 공식 · 522
● 예상문제 · 524

제5편. 기계제작법

제1장 목형과 주조
1. 목 형
1-1 목형용 목재 · 531
1-2 목형의 종류 · 532
1-3 목형제작용 재료 및 설비 · 533
1-4 목형제작 · 534
● 예상문제 · 535
2. 주물사의 주형 제작
2-1 주물사 · 539
2-2 주형제작 · 540
● 예상문제 · 544
3. 용해와 주입
3-1 용해로 · 549
3-2 주 입 · 550
3-3 특수 주조법 · 550
● 예상문제 · 551

제2장 판금ㆍ제관 및 소성가공
1. 판금ㆍ제관 가공
1-1 판금가공의 개요 · 554
1-2 판금 공구와 기계 · 554
1-3 판금가공 작업 · 556
1-4 제관가공 · 559
● 예상문제 · 560
2. 소성가공
2-1 소성가공의 개요 · 566
2-2 소성가공의 종류 · 567
● 예상문제 · 569

제3장 절삭가공법
1. 절삭 이론
1-1 절삭가공 방법의 종류 · 578
1-2 공작기계의 종류 · 579
1-3 절삭속도 · 580
1-4 절삭 공구와 공구재료 · 580
1-5 절삭 칩의 생성과 구성 인선 · 581
1-6 절삭저항의 3분력 · 582
1-7 절삭유와 윤활제 · 582
● 예상문제 · 584
2. 선반작업
2-1 선반의 종류와 가공분야 · 588
2-2 선반의 크기 · 589
2-3 선반의 구조 및 부속장치 · 589
2-4 바이트 · 591
2-5 가공물 고정법 · 592
2-6 선반의 절삭작업 · 593
2-7 나사 절삭 · 595
● 예상문제 · 597
3. 밀링 작업
3-1 밀링 머신의 종류 및 가공분야 · 610
3-2 밀링 머신의 구조 및 장치 · 611
3-3 밀링 커터 · 612
3-4 밀링 절삭조건과 절삭제 · 614
3-5 특수밀링 가공법 · 616
● 예상문제 · 620
4. 연삭 작업
4-1 연삭 작업의 특징 · 631
4-2 연삭기의 종류 · 631
4-3 연삭작업의 가공분야 · 634
4-4 연삭숫돌 · 634
4-5 연삭작업의 일반적인 사항 · 636
4-6 연삭작업시의 결함 · 638
● 예상문제 · 639
5. 드릴 및 보링 작업
5-1 드릴링 작업 · 650
5-2 보링 머신 · 652
● 예상문제 · 654
6. 셰이퍼ㆍ플레이너ㆍ슬로터
6-1 셰이퍼 · 662
6-2 플레이너 · 663
6-3 슬로터 · 664
● 예상문제 · 665

제4장 열처리 및 금속 표면처리
1. 열처리
1-1 일반 열처리 · 669
1-2 항온 열처리 · 672
● 예상문제 · 673
2. 금속표면처리
2-1 금속표면처리의 종류 · 677
2-2 전기 도금 · 677
2-3 화학 도금 · 678
2-4 용융 도금 · 678
2-5 양극 산화법 · 678
2-6 증기 증착법 · 678
2-7 금속 침투법 · 679
2-8 금속 용사법 · 679
2-9 금속 착색 · 679
2-10 표면 경화법 · 680
● 예상문제 · 681

제5장 특수가공 및 정밀입자가공
1. 특수가공 · 685
2. 정밀입자가공 · 686
● 예상문제 · 687

제6장 지그, 측정 및 수기가공
1. 지 그
1-1 지그의 종류 · 691
1-2 지그의 설계 · 692
1-3 지그 부싱 · 692
1-4 클램프 · 694
● 예상문제 · 695
2. 측 정
2-1 측정의 기초 · 697
2-2 길이 측정 · 698
2-3 각도 측정 · 703
2-4 평면측정 · 704
2-5 테이퍼 측정 · 705
2-6 표면거칠기 측정 · 706
● 예상문제 · 707
3. 수기가공
3-1 손다듬질 작업 · 717
3-2 나사내기 작업 · 719
● 예상문제 · 721

제7장 CNC 공작법
1. NC의 원리
1-1 NC의 개요 · 726
1-2 NC테이프의 규격 · 728
● 예상문제 · 730
2. NC프로그래밍
2-1 개 요 · 735
2-2 지령절 · 736
● 예상문제 · 739

제6편. 용접 설비 제도

제1장 제도의 개요
1. 제도 통칙 및 제도 용구
1-1 제도 통칙 · 746
1-2 도면의 종류와 크기 · 747
1-3 제도기의 종류 · 750
● 예상문제 · 752
2. 선과 문자
2-1 선 · 755
2-2 문 자 · 757
● 예상문제 · 758

제2장 투상도 및 단면도법
1. 투상법
1-1 투상법의 종류 · 761
1-2 투상각 · 762
1-3 투상도 그리기 · 764
2. 단면도법
2-1 단면 표시와 종류 · 768
2-2 생략 도면과 특수 모양의 도시법 · 772
● 예상문제 · 774

제3장 치수 기입과 기계 재료의 표시
1. 치수 기입법
1-1 치수 기입의 원칙 · 781
1-2 치수 수치의 표시 방법 · 781
1-3 치수 기입 방법 · 782
1-4 여러 가지 치수의 기입 · 785
1-5 치수의 배치 · 790
1-6 치수 기입상의 유의점 · 792
● 예상문제 · 794
2. 재료 표시법
2-1 재료 기호 및 표시 방법 · 797
2-2 재료 기호의 적용 예 · 799
● 예상문제 · 799

제4장 스케치도와 제작도 작성
1. 스케치의 개요
1-1 스케치의 원칙과 용구 · 802
1-2 스케치 방법과 적성 순서 · 803
● 예상문제 · 804
2. 제작도
2-1 제작도, 표제란 및 부품란 · 806
2-2 원도, 트레이스, 복사도 · 807
2-3 도면의 관리 · 808
● 예상문제 · 809

제5장 CAD 기초
1. 컴퓨터의 구성
1-1 컴퓨터의 개요 · 810
1-2 마이크로 CAD 시스템 · 812
1-3 CAD 하드웨어 · 815
1-4 소프트웨어 · 816
1-5 데이터 저장장치 · 817
● 예상문제 · 818
2. CAD 시스템의 입 · 출력장치
2-1 CAD 시스템의 입력장치 · 822
2-2 CAD 시스템의 출력장치 · 823
● 예상문제 · 829
3. CAD 시스템에 의한 도형처리
3-1 CAD 시스템의 좌표계 · 834
3-2 도형의 작성 · 835
3-3 도형의 편집 · 836
3-4 형상 모델링 · 837
● 예상문제 · 838

제6장 용접 제도
1. 판금ㆍ제관 도면의 해독
1-1 기본도법 · 842
1-2 정투상 · 844
1-3 전개법 · 845
1-4 두꺼운 판의 판뜨기 작업 · 849
2. 철골 구조물 기호 및 도면의 해독
2-1 구조물의 개요 · 851
2-2 철골 구조물 제도법 · 851
2-3 강재의 단면 형상과 명칭ㆍ규격표시 방법 · 852
3. 용접기호 기재방법 · 854
● 예상문제 · 868

부록
과년도 출제 문제
● 2010년도 시행 문제 · 873
● 2011년도 시행 문제 · 908
● 2012년도 시행 문제 · 952
● 2013년도 시행 문제 · 985
● 2014년도 시행 문제 · 1017
● 2015년도 시행 문제 · 1064
● 2016년도 시행 문제 · 1091
● 2017년도 시행 문제 · 1147