KR100254031B1 - 분할형 환상체의 고경도 금속에 의한 다층 용접법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수직 로울 밀에서 분할형 테이블 또는 편입된 로울의 마모면상에 다층 패딩 용접하기 위한 방법에 관한 것이다. 용접에 의해 이루어진 다층은 선행 기술과 비교해서 경도가 충분히 높고, 더 큰 두께로 커지고 분할면이 부드럽다. 이렇게 하기 위해, 용접할 분할 성분을 성분사이의 간격을 1 내지 10mm로 하여 환상 형태를 형성하면서 차례로 배치하고; 입열량 J(60 × 아크 전압V × 용접 전류 A/ 용접 속도 cm/분으로 계산한다)는 2,000 내지 6,000J/cm의 범위로 제한되며; 층간 온도는 또한 300℃ 이하로 제한하여서 다수의 미세한 크랙크를 비이드에 직각 방향으로 분산시키고; 환상으로 배치된 성분을 사이 간격에 기계적 외력을 적용시켜서 실질적으로 간격의 면을 따라서 분리 성분으로 이형시킨다. 이러한 다층 용접에 의해 형성된 패딩층의 경도 및 두께는 공지된 것들 보다 유리하게 더 우수하고 패딩층의 수명이 연장되었다. 다른 장점은 각 성분의 종단면에 거의 일치하는 분할 단면을 형성시키므로서 패딩된 성분을 이형시키기 위해서 비교적 작은 기계적 외력도 충분하고, 마무리 공정은 수작업에 의해 용이하고 간편하게 수행할 수 있다.

Description

분할형 환상체의 고경도 금속에 의한 다층 용접법

제1(a)도 및 제1(b)도는 각각 본 발명의 양태를 도시한 종단정면도(A)와 종단측면도(B) 이고,

제2도는 동일 양태의 금속 구조체를 도시한 확대 사진이고,

제3도는 분할의 일례를 도시한 평면도이고,

제4도는 다른 예를 도시한 평면도이고,

제5도는 추가예를 도시한 정면도이고,

제6(a)도 및 제6(b)도는 각각 분할형 테이블을 도시한 평면도(A)와 종단정면도(B)이고,

제7(a)도 및 제7(b)도는 각각 분할형 로울을 도시한 평면도(A)와 종단정면도(B)이고,

제8도는 선행 기술에 따른 문제점을 도시한 종단정면도이다.

본 발명은 대형 수직 로울 밀(rol1 mill) 등에서 사용하기 위한 분할형 테이블 또는 로울러의 마모면에 사용하는 다층 용접 방법에 관한 것이다.

화력발전소에서 보일러 연료로서 사용하는 분탄을 조절하거나 시멘트 소괴를 분쇄하는데 사용하는 대형 수직 로울 밀에서, 테이블 또는 로울의 직경은 5m까지 될 수 있고, 고형물 1개 단위를 수득하기 위해서 이러한 큰 직경 환상체를 주형하는 데에는 대형 설비가 필요하다. 이들이 마모된 후 이러한 환상체를 모으거나 대체하기 위해서는, 추가의 대형 장치 및 작업이 필요하다. 그러므로, 이전에는 다수의 분할된 부분 또는 막을 모아서 목적하는 환상체를 예비 성형시키는 방법을 통상적으로 사용해왔다. 더욱 상세하게는, 분할형 테이블을 나타내는 제6(a)도 및 제6(b)도, 및 분할형 로울을 나타내는 제7(a)도 및 제7(b)도를 참조하면, 이들 분할형 로울, 테이블 및/또는 테이블 라이너는 심한 마모 조건하에서 사용되어진다. 이러한 심한 마모에 대한 내성을 제공하기 위해서, 테이블 또는 로울은 통상적으로, 예를 들면, 27% Cr 주철과 같은 내마모성이 큰 금속 재료를 주형시킴으로써 형성한다. 그러나, 이러한 내마모성이 테이블 또는 로울의 모든 부분에 대해 항상 요구되는 것은 아니지만, 원료와 접촉함으로써 강하게 마찰되고 찰흔되는 관련 표면만을 피복하기 위해서는 필요하다. 따라서, 고경도 금속을 함유하는 다층 패딩용접법은 정말로 필요한 부분에만 적용하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 만족스럽게도, 작동중 마모된 부분에 위에서부터 겹쳐놓는 이러한 방법으로 다층 용접시킴으로써, 새로운 테이블과 거의 동일한 접촉 상태로 회복된다.

이전에는, 새로운 테이블을 조립하여 실제로 사용하기 전에, 주형하기 용이한 재료를 사용해서 이들의 분할 부분을 다수 별도로 제조한 다음, 고경도 금속을 사용하여 분할 부분의 각각의 마모면에 별도로 다층 용접시키는 방법이 통상적으로 수행되어 왔다. 이러한 경우, 필수 다층 용접은 각 부분상에 별도로 적용해야 되기 때문에, 특별히 권장할 만한 특정 용접 방법은 없지만, 공지된 침지 아크(arc) 용접법, CO₂가스 차폐 아크 용접법, 불활성 가스 아크 용접법 등이 별 차이 없이 사용될 수 있다. 대부분의 경우, 용접을 완성한 각 부분을 장치의 본체 위에 놓고 서로 결합시켜 환상 테이블 또는 로울을 1 단위 형태로 만든다. 또한, 마모로 인해 압입된 표면에 고경도 금속을 사용하여 다층 용접시키는 방법도 통상적으로 수행되어지고 있고, 이 경우에 다층 용접법은 거의 동일하다.

다층 용접법을 더욱 능률적으로 수행하기 위해, 새로운 테이블이거나 이미 사용하여 수선해야 할 테이블이거나 간에, 테이블의 분할 부분과 같은 개별적인 부분을 조립한 후 수득되는 환상체와 동일한 형태를 형성시키기 위한 방법으로 기판에 놓고, 이 환상체의 마모면을 연속적으로 다충 용접시키는 것으로 생각할 수 있다.

이러한 다층 용접법을 수행하기 위해, 분할 테이블이 위에 장착된 기판을 용접 속도에 따라서 천천히 회전시켜 마치 바늘이 레코드 디스크와 접촉하는 것처럼 용접 비이드(bead)를 1 세트의 자동 용접기의 토치(torch)로부터 연속적으로 배열되게 하는데, 이것은 다층 용접에 대해 공지된 효율적인 방법 중의 하나일 수 있다.

상기와 같이 분할 부분의 마모면을 다층 패딩 용접하는 데 있어서, 별도로 개별적인 분할 부분을 차레로 용접하거나, 기판에 하나의 환상체를 형성하도록 놓여진 부분을 연속적으로 용접시키든 간에, 용접할 때에 높은 경도를 갖는 금속을 사용할 경우 내마모성이 향상되는 것은 당연하다. 그러나, 공지된 바와 같이, 금속의 경도가 커질수록 인성은 약해지며, 다층 용접시 생성되는 수측 응력에 대해 내성을 가지게 할 수 없고, 쉽게 비이드 아래에 크랙(crack)이 생성되거나 발생하는 것이 고경도 금속의 심각한 결점이다. 용접 금속의 경도가 더 클 경우, 비이드 아래에 크랙이 생성되어 일단 용착된 겹층(overlayer)이 분열 제거될 가능성이 증가한다. 이 결과로, 이전까지는 내마모성이 다소 불충분하더라도, 용착후 재건된 겹층의 경도는 Hv 600이하로 제한되어져 왔다. 또한, 전체 겹층의 두께도 내마모성면에 있어서 불량한 두께인 2 내지 3개 층(6 내지 10mm)으로 제한되어진다.

상술한 본질적 문제들이 아직 해결되지 않았기 때문에, 분할 부분을 차레로 환상체를 형성하면서 배치시켜 여기에 연속 용접법을 적용시킨 후, 환상체를 패딩층화가 완결된 분리 부분으로 분할하거나 다시 구분하여, 최종적으로 최종 생성물인 고체 환상체 단위로 모으는 추가의 다층 용접법을 사용하는 경우 추가의 파생문제를 야기한다는 것이 쉽게 이해될 것이다. 즉, 분할 부분에 통상적으로 형성된 용접된 다층을 각 부분들 사이 경계를 따라서 분리하기 위해서, 분리 또는 분할을 위해 외부의 기계적 힘이나 열에 의한 국부 용융이 필요하다. 이에 대해, "외부의 기계적 힘"은 유압 또는 공기 실린더에 의한 정압 또는 동력압을 경계면에 적용시키는 것을 의미하며, "국부 용융"은 에어 아크(air arc), 가우징(gouging), 플라즈마(plasma)에 의한 분할을 의미한다. 그러나, 용융법 경우에서, 순간적인 열이 경계면에 갑자기 적용되기 때문에, 구조의 변화와 크랙의 성장 가능성이 높고, 게다가 제8도에 나타낸 바와 같이, 국부 용융에 의해 분할된 부분에 V자-형 홈 단면이 형성된다. 분할 부분을 배열하여 고체 환상체를 형성할 경우, 이러한 모든 V자-형 홈 단면은 함몰된 접속부가 될 수 있고, 이러한 V자-형 홈상에 마멸 또는 마모가 집중적으로 생길 가능성이 높다. 대부분의 경우, 비이드 아래에 크랙이 불규칙하게 발생함에도 불구하고 다른 결점들이 있고, 이러한 비이드 아래의 크랙의 위치에 대해 특정한 경향이 확실하게 예기될 수 없고, 비이드 아래의 크랙이 내부층에서만 발생할 경우, 외부 또는 내부의 형상으로부터 이들을 육안으로 확인하는 것은 거의 불가능하다. 이러한 불확실성에도 불구하고, 부품들 사이의 경계면에 급열 또는 외부힘을 적용함으로써 전체 환상체를 목적하는 부분으로 분할시켜야 한다. 달리말하면, 여러 층이 겹친 다층에서, 이곳 아래에 위치한 기판의 경계면을 따르기 보다는 각 용접 층에서 발생하는 비이드 아래 크랙을 따라서 불규칙하게 파손 단면이 확장되며, 자유 자재로 그 자체가 불규칙하게 파손된다. 따라서, 분할 후 수득된 각 분할 부분의 경계면에 겹쳐진 층(overlaid layer)의 불규칙하고 불균일하며 예리한 말단면이 남아 있을 수 있고, 경계면으로부터 돌출된 부분을 분쇄기 등으로 절단 제거해야만 한다. 이와는 반대로, 경계면으로부터 이의 내부 부분으로 압입되어서 형성된 겹쳐진 층, 즉 예기되는 마멸면으로부터 압입된 면은 분쇄의 관점에서는 비효율적이거나 무용한 표면이다. 표면상에 이렇게 압입되어 겹쳐진 층은 용접된 다층으로서는 부족한 점이 있을 수 있다. 따라서, 절단 제거될 가능성을 제거하기 위해서, 이러한 결함있는 겹침의 결과로 생성된 크랙을 포함하는 압입 부분을 재배열시키거나 수선할 필요성이 때때로 있게 된다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해서 만들어졌고 하기 요구들을 만족시킬 수 있는 다층 용접을 제공하는 것이 목적이다: 분할형 환상체의 마멸 면에 다층 용접법을 적용할 경우, (l) 겹쳐진 층(overlaid layer)이 비이드 아래 크랙으로 인해 부분적으로 절단 제거되는 것을 방지하고; (2) 겹층(overlaying layer)의 임의의 금속에 대해 실제로 부과된 경도의 통상적인 상한치(Hv 600)를 크게 초과하는 경도를 제공하고; (3) 실제로 2 내지 3개로 제한된 층의 수를 임의의 용접층의 수로 증가시키고; (4) 이 위에 연속 용접을 완결시킨 후 다시 환상 형태를 형성하면서 차례로 각 부분들을 분할 성분들로 분할시키는데 있어서, 거의 기본 금속의 말단면을 따라서 부분을 형성하는 기본 금속을 분할시킬 수 있다.

상술한 목적을 이루기 위해, 본 발명에 따르는 분할형 환상체에 다층 용접을 하기 위한 방법은,

용접하고자 하는 분할 부분들을 서로의 간격이 1 내지 10mm인 환상 형태가 형성되도록 나란히 위치시키는 단계,

기본 금속의 표면에 다층 용접물을 도포할 때, 등식 J=60 x I x E/v[여기서, J는 투입 열량(J/cm)이고, E는 아크 전압(V)이며, I는 용접 전류(A)이고, v는 용접속도(cm/분)]로 산출되는 투입 열량 J를 2,000 내지 6,000J/cm 범위로 제한하고, 층간 온도를 항상 300℃ 이하로 제한함으로써 다수의 미세한 크랙이 비이드에 대하여 수직 방향으로 용착 금속의 비이드에 균등하게 분산 생성되도록 하는 단계, 및

상기 간격에 하중을 가함으로써 환상 형태 부분을 실질적으로 이 간격의 표면을 따라서 개별 부분으로 분할시키는 단계를 포함한다.

구체적인 용접 형태에 대해서, 전자동 오픈 아크(open arc) 용접기를 사용하며, 이 용접기에서는 플럭스 코아 와이어(flux core wire)를 사용하고, 이 용접법에서는 최고 3,000cm/분까지 가능한 고속 와이어 공급 장치를 사용하는 것이 바람직하다.

그러므로, 겹침(overlaying) 고경도 금속의 경도는 Hv 600 이상을 초과할 수 있고, 패딩층의 수가 특별히 제한되지 않을 뿐만 아니라 이의 두께도 자유로이 선택하도록 할 수 있는 다층 용접법이 성취된다.

상술한 겹침 용접법을 성취하기 위해, 고경도 금속은 (1) C 3.0 내지 7.0%, Si 0.5 내지 2.0%, Mn 0.5 내지 4.0% 및 Cr 20.0 내지 35.0%; (2) Mo, W, V, Zr, Ti, B, Nb, Cd, Co 및 A1 중에서 선택되며 고경도 금속에 2% 이하의 비율로 첨가되는 하나 이상의 성분; (3) C 3.0 내지 7.0%, Si 0.5 내지 2.0%, Mn O.5 내지 4.0%, V 10.0 내지 20.0% 및 W 3.0 내지 10.0% 또는 (4) Mo, Zr, Ti, B, Nb, Cd, Co 및 A1 중에서 선택되며 고경도 금속에 2% 이하의 비율로 첨가되는 하나 이상의 성분으로 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 상기 용접법에서, 미세한 크랙을 각 용착에 대한 용접 응력과 직각 방향으로 균일하게 다수를 분산시키거나 분배함으로써, 크랙 주위의 응력은 모든 비이드상에 잔류하는 용접 응력을 실질적으로 무시할 수 있을 정도로 감소시킨다. 그리고 나서, 이러한 미세한 크랙이 일정한 방향성을 갖는다는 사실을 이용하여, 분할 부분을 환상 형태를 형성하면서 차례로 위치시키고 여기에 연속적인 용접을 적용한다. 그런 다음, 다층 용접이 완결되어 환상으로 배치된 부분을 각 부분으로 완만하고 편평한 종단면을 형성시키는 방식으로 개개의 부분으로 분할시킨다.

용접 부분의 용착물이 냉각하여 고형화되는 결과로 수측 응력을 유발시켜, 경화층에서 용착 금속과 기본 금속 사이의 재료의 물리적 특성(예: 강도, 경도, 인성)의 차이가 현저하게 커져서, 양쪽 사이의 경계부분에 응력이 집중되어서 절단제거의 모든 원인이 되는 대형 크랙을 생성하기 때문에, 용접 응력은 이전까지는 심각한 문제 중의 하나였다. 이러한 상황을 해결하기 위해, 상술한 바와 같이 미세한 크랙을 균일하게 분산시키려는 수많은 시도가 제안되어져 왔다. 본 발명은 층간 온도를 300℃ 이하로 제한하고, 투입 열량 J를 2,000 내지 6,000J/cm의 범위로 제한하는 새로운 방식에 의해 이러한 바람직한 기능을 성취하게 되었다.

용접하는 동안 층간 온도가 높을수록 인성을 증가시킴으로써 대형 크랙의 발생을 방지하여 더욱 바람직하다는 사실은 통상적으로 이해되어져왔다. 이를 위해, 고온에서 예열하고 용접 공정동안 용접 온도를 높게 유지해야만 하는 다소 곤란한 단계를 가져야만 하는 것은 사실이다. 이점에서, 본 발명은 역전된 사고의 방법을 말해주고 있다.또한, 투입 열량 J에 대해, 통상적으로 허용되는 수치와 본 발명의 수치(2,000 내지 6,000J/cm)와는 크게 차이가 있다. 예로는, 피복된 용접봉을 사용한 수동식 용접에 대해서는 18,000(J/cm)이고 고체 와이어를 사용한 반자동 용접에 대해서는 15,000(J/cm)이고, 함침된 아크 용접에 대해서는 30,000(J/cm)이고, 대상전극을 이용한 패딩에 대해서는 67,000(J/cm)가 각각 적합한 수치라고 공지된 문헌에 기재되어 있다.

본 발명에 따른 투입 열량은 2,000J/cm 까지로 제한되어져 있는데, 그 이유는 상기 투입 열량보다 작은 경우에는 아크에 의해 용융된 금속의 용융률이 불량하며 겹침 용접 수행이 불가능하기 때문이다. 한편, 투입 열량이 6,000J/cm 이상일 경우, 패딩에 의해 수득된 비이드 1개당 두께가 크게 증가됨으로써 크랙들 사이의 간격이 커지게 된다. 결과적으로, 각 위치에서 크고 깊은 크랙이 생성되어, 크랙사이의 비이드에서 크랙 사이의 잔류 응력을 증가시킨다. 이러한 크랙은 성장해서 결국 절단 제거되기 쉽다. 이러한 결점을 극복하기 위해, 본 발명에서는 상기한 특정치를 상한치로 설정하였다. 층간 온도가 300℃를 초과하는 경우, 용착 금속의 푸울(pool)의 고형화 속도가 지연됨으로써 용접 비이드상에 크랙의 크기가 커지기 때문에, 크랙의 수가 감소하여 크랙들 사이의 잔류 응력이 증가하게 된다. 그러므로, 본 발명에서는 300℃를 상한치로 설정했다.

다층 용접 전에 차례로 환상으로 배치시킨 것과 각 분할 부분들 사이에 있는 각 간격은 1 내지 10mm로 한정된다. 간격이 1mm 이하일 경우, 다층 용접을 완결한후 용접된 경계 부분에 외부 힘을 가할 때, 외부 힘이 용접층에 작용하지 않아 분할하는데 과대한 하중을 필요로 하게 된다. 한편, 이 간격이 10mm 이상일 경우, 용접시 아크가 중단됨으로써 필요한 다수의 미세한 크랙이 생성되지 않는데, 즉 용접 요건을 만족시키지 못한다.

본 발명에 따른 분할형 환상체에 고경도 금속으로 다층 패딩 용접시켜 수득한 겹쳐진 층(overlaid layer)은 동일한 목적을 위해 수행되는 선행 기술에 따른 다층 용접법에 의해 수득된 층보다 더욱 견고하고 두꺼운데, 이것은 이들의 내마멸성 및 수명이 상당히 향상되었다는 것을 의미한다. 또한, 용접시 용착 속도가 매우 빠르기 때문에, 작동 효율도 또한 매우 증가한다. 용접기가 단순화되고 운반가능하여졌으므로, 어느곳으로나 쉽게 용접기를 운반하여 현장에서 필요한 패딩을 수행할 수 있게 되었다. 용접해야 될 개개의 분할 부분의 일반층에 다층 용접을 적용하고 다층 용접을 완결한 후 각 부분으로 분할할 때, 하중이 비교적 상당히 작아서 각 부분의 종단면과 거의 일치하는 분할 단면을 형성함으로써 용접된 환상으로 배치된 부분을 분할시키기에 충분하고, 최종 생성물로서 만족스러운 외형을 수득하기 위해 후처리 공정을 수작업에 의해서 쉽고 간단하게 수행할 수 있다.

본 발명의 다른 목적과 장점은 첨부한 도면에 관한 다음과 같은 바람직한 양태의 설명을 통해 명확하게 될 것이다.

하기에 몇 가지 양태를 기술한다. 용접기에 관하여, 전자동 오픈 아크 용접기가 가장 바람직하다. 이러한 오픈 아크 용접기를 사용한 용접은 차폐 가스 및 플럭스를 첨가할 필요없이 쉽게 수행할 수 있기 때문에, 용접기 자체가 단순할 뿐만 아니라 보조 지그(jig)(조종기, 포지셔너(positioner)등)를 포함하는 전체 용접장치의 설비가 단순하고 운반가능하게 된다. 전자동 오픈 아크 용접시 사용되는 코아 와이어는 플럭스 코아 와이어가 바람직하다. 이러한 플럭스 코아 와이어는 파이프의 중공부내에 미세한 입자 합금 성분, 탈산화제, 가스 발생 성분을 혼합 삽입하여 와이어를 형성한 파이프에 형성된 얇은 스트립 강판으로 이루어져 있다. 따라서, 이러한 코아 와이어의 외부 주변 강철 부분은 고체 와이어에 비해 전류 밀도가 매우 큰 특성을 가지고 있고, 이의 용융 속도는 매우 높다.

또한, 상술한 특성을 이용하기 위해, 와이어 공급 속도가 종래의 600cm/분정도 대신에 최고 3,000cm/분까지 가능한 4륜 구동식의 고속 와이어 공급기를 용접기에 사용하는 것이 바람직하다.

상기한 플럭스 코아 와이어를 선택한 결과, 다층 용접시 사용하는 합금 원소의 범위가 넓어지고, 각각의 마모조건에 가장 적합한 성분 및/또는 경도를 선택할수 있다. 이러한 점에서, 선행 기술에 따른 다층 용접법은 경도가 단지 Hv 600 이하이고, 층 수도 2 내지 3개이고, 이것의 높이도 6 내지 10mm 범위라는 사실을 주목해야 한다. 한편, 본 발명에서는, 선행기술과 같은 동일한 용접을 수행할 때, Hv 600 내지 1,000의 고경도 겹층을 원하는 어떠한 두께로도 생성시킬 수 있다.

본 발명에 따른 다층 용접법에 있어서 대표적인 성분으로서, (1) C 3.0 내지 7.0%, Si 0.5 내지 2.0%, Mn 0.5 내지 4.0% 및 Cr 20.0 내지 35.0%; (2) Mo, W, V, Zr, Ti, B, Nb, Cd, Co 및 A1 중에서 선택되며 2% 이하의 비율로 고경도 금속에 첨가되는 하나 이상의 성분; (3) C 3.0 내지 7.0%, Si 0.5 내지 2.0%, Mn 0.5 내지 4.0%, V 10.0 내지 20.0% 및 W 3.0 내지 10.0%;또는 (4) Mo, Zr, Ti, B, Nb, Cd, Co 및 A1 중에서 선택되며, 고경도 금속에 2% 이하의 비율로 첨가되는 하나 이상의 성분과 같은 재료들을 사용할 수 있다.

제1(a)도 및 제1(b)도는 상술한 요건에 따라서 다층 용접법을 수행하여 수득한 결과를 나타낸다. 이 도면에서, 아래 부분은 분할 부분이고, 윗 부분은 용착다층으로, 여기서 각 층에 대해 5 내지 10 피치에서 비이드에 대해 직각 방향으로 다수의 미세한 크랙이 생성되어 마치 모자이크가 축적 형성된 것 같다. 제2도는 제1도의 금속 조직을 실제로 나타낸 확대 사진이고, 미세한 크랙이 각 비이드의 전체 넓이에 걸쳐 펼쳐져 있음을 명확히 나타낸다. 사진에 나타낸 이러한 상태를 이루기 위한 요건들은 하기와 같다:

플럭스 코아 와이어의 성분 : C 6.0%, Cr 27% 및 기타를 함유하는 Fe 기제

용접조건 :

(1) 용접 전류 : 400Amp

(2) 용접 전압 : 28V

(3) 주행속도 : 180cm/분

(4) 층간온도 : 300℃

(5) 투입 열량 J : 3,700J/cm

(6) 차폐 가스, 예열, 후열 : 필요 없음.

분할 부분의 마모면에 다층 용접을 완결시긴 후 환상으로 배치된 부분에 의해 형성된 환상체를 분할하기 위한 외부힘에 대해서는 특별한 제한이 없다. 그러나, 제3도에 나타낸 바와 같은 배열을 사용하는 것이 바람직하며, 여기서 유압 펌프(1)를 환상체의 내부 중공 부분에 배치시켜 여기에 유압을 가해서 정적인 압축에 의해 분할시킨다. 제4도는 강철봉을 분할 부분들 사이의 경계면인, 다층 패딩 용접에 의해 형성된 용접층의 측면 부분과 직각으로 접촉하게 위치시켜, 공기 헤머와 같은 동적인 충격력을 비이드에 직각 방향으로 가하는 예를 나타낸다. 제5도는 분할 부분 사이의 경계에 놓여진 양쪽 스페이서(spacer)(4)에 의해 분할 부분을 공기중에서 지지시키고, 경계면 바로 위에 다층 용접법에 의해 형성된 층에 유압(3)을 작동시킴으로써 전단력을 가하는 다른 예를 나타낸다.

본 명세서에 나타내고 기술한 본 발명의 형태는 본 발명의 취지와 범주를 벗어나지 않으면서 동일한 바람직한 실시예 및 부분의 형태, 크기 및 배열의 다양한 변화를 갖는 예를 취할 수 있는 것으로 이해되어진다.

Claims (5)

1. 용접하고자 하는 분할 부분들을 서로의 간격이 1 내지 10mm인 환상 형태가 형성되도록 나란히 위치시키는 단계,

   기본 금속의 표면에 다층_용접물을 도포할 때, 등식 J = 60 x I x E/v [여기서, J는 투입 열량(J/cm)이고, E는 아크_전압(V)이며, I는 용접 전류(A)이고, v는 용접 속도(cm/분)]로 산출되는 투입 열량 J를 2,000 내지 6,000J/cm의 범위로 제한하고 층간 온도를 항상 300℃ 이하로 제한함으로써, 다수의 미세한 크랙이 비이드(bead)에 대하여 수직 방향으로 용착 금속의 비이드에 균등하게 분산 생성되도록 하는 단계, 및

   상기 간격에 하중을 가함으로써 환상 형태 부분을 실질적으로 이 간격의 표면을 따라서 개별 부분으로 분할시키는 단계를 포함하는, 분할형 환상체의 고경도 금속에 의한 다층 용접법.
2. 제1항에 있어서, 전자동 오픈 아크(open arc) 용접법이 이용됨을 특징으로 하는, 분할형 환상체의 고경도 금속에 의한 다층_용접법.
3. 제2항에 있어서, 전자동 오픈 아크 용접법에서 사용하는 코아 와이어로서 플럭스(flux) 코아 와이어가 사용됨을 특징으로 하는, 분할형 환상체의 고경도 금속에 의한 다층 용접법.
4. 제3항에 있어서, 코아 와이어를 3,000cm/분까지 공급할 수 있는 고속 와이어 공급장치가 사용됨을 특징으로 하는, 분할형 환상체의 고경도 금속을 사용하는 다층 용접법.
5. 제1항에 있어서, 다층 용접에 사용하는 고경도 금속의 경도가 적어도 Hv 600을 초과하고, 목적하는 두께를 수득하기 위해 제한없이 임의의 수의 층을 형성시킬 수 있음을 특징으로 하는, 분할형 환상체의 고경도 금속에 의한 다층_용접법.