KR100695937B1 - 후판 용접방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 후판 용접방법에 관한 것으로, 부재(110)를 고정치구(120)에 수직하게 세우고 부재(110)의 일면(one-side)에 0도에서 30도 범위의 개선을 형성하는 단계(S110)와, 상기 부재(110)의 전면을 지지대(130)로 고정하여 부재(110)의 수직상태를 견고하게 하는 단계(S120)와, 상기 부재(110)의 고정 후 용접선(150)을 자동추적하고 무궤도 자동주행하는 자동용접장비(140)를 통해 부재(110)의 개선면을 하부에서 상부로 수직상향 일렉트로 가스용접(EGW)하는 단계(S130)로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 일렉트로 가스용접 공법을 적용하여 후판의 일면(one-side)을 수직상향으로 용접하되 단 한번으로 용접작업을 완료되게 함으로써 용접시수 및 가공시수가 절감되어 생산성을 향상시킬 수 있게 되고, 슬래그의 혼입율이 최소화되어 용접불량을 근본적으로 배제할 수 있게 됨은 물론 양면용접에 의한 후판의 이면 가우징 공정이 없으므로 용입불량을 방지할 수 있으며, 위보기 용접을 시행하므로 후판 용접부의 변형을 최소화시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Description

후판 용접방법{Plate welding method}
도 1은 종래기술에 따른 후판 용접방법을 나타내는 공정도이다.
도 2는 본 발명에 따른 후판 용접방법을 나타내는 공정도이다.
도 3은 본 발명에 따른 후판 용접방법을 나타내는 용접 상태도이다.
도 4는 본 발명에 따른 후판 용접방법의 후판 개선형태를 나타내는 상세도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110: 부재 120: 고정치구
130: 지지대 140: 자동용접장비
150: 용접선
본 발명은 후판 용접방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 일렉트로가스용접 공법을 적용하여 후판의 일면(one-side)을 수직상향으로 용접하되 단 한번의 용접작업으로 용접이 완료되도록 함으로써 용접시수 및 가공시수를 절감하여 생산성을 향상시키도록 한 후판 용접방법에 관한 것이다.
컨테이너선 생산시 선체의 상판(upper-deck)은 30mm∼60mm의 후판이 사용되어지는 응력집중부분이다.
상기 후판이 사용되는 선체의 상판은 내업 작업시의 조립단계에서 다이아몬드판(diamond plate)이라 불리우는 부분으로 후판을 아래보기 용접하여 블럭을 제작한다.
도 1은 종래기술에 따른 후판 용접방법을 나타내는 공정도이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 종래기술에 따른 후판 용접방법은 부재(10)의 상면 및 하면에 50 내지 80도의 각도를 이루는 X자형의 개선을 가공(S10)하여 이를 아래보기 자세로 양면용접하는 것으로, 상기 부재(10)의 개선된 한쪽 면을 플럭스 코어드 아크용접(flux cored arc welding; CO2 용접) 공법으로 다수에 걸쳐 반복하여 다층 용접(S20)한 후에 부재(10)를 턴오버(S30)하여 가우징(S40)하고 나머지 면을 플럭스 코어드 아크용접 및 서브머지드 아크용접(SAW; Submerged Arc Welding) 공법으로 다층 용접(S50)하는 혼합공법을 사용하고 있다.
이러한 상기 후판 용접방법에 사용되는 혼합공법을 위해서는 일반 반자동 CO2 피더 및 SAW 1폴 캐리지 등의 용접장비를 사용하며, 일반적인 표준화된 강재 및 용접재료를 사용한다.
그런데, 상기와 같은 종래의 후판 용접방법은 부재를 양면용접하고 혼합공법을 사용하여 20회 이상의 용접을 반복 시행하여야 하므로 그 공정이 복잡하고 번거로워 용접시수가 증가될 뿐만 아니라 가공시수 또한 증가되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다.
또한, 다층 용접으로 인한 슬래그(slag)의 혼입율이 높아지게 되므로 용접불량을 초래하게 되고, 부재의 이면 가우징(gouging)으로 인하여 용입불량이 발생하게 되며, 아래보기 용접을 시행하므로 용접부의 변형이 과다로 발생하게 되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 그 목적으로 하는 바는 일렉트로 가스용접(EGW) 공법을 적용하여 후판의 일면(one-side)을 수직상향으로 용접하되 단 한번의 용접작업으로 용접이 완료되도록 함으로써 용접시수 및 가공시수를 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있도록 하고, 슬래그 및 후판의 이면 가우징에 따른 용접불량 및 용입불량의 발생을 방지할 수 있도록 하며, 용접부의 변형을 최소화시킬 수 있도록 하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 후판을 제작하기 위한 용접방법에 있어서, 상기 후판 제작을 위한 부재를 고정치구에 수직하게 세우고 부재의 일면(one-side)에 0도에서 30도 범위의 개선을 형성하는 단계와, 상기 부재의 전면을 지지대로 고정하여 부재의 수직상태를 견고하게 하는 단계와, 상기 부재의 고정 후 용접선을 자동추적하고 무궤도 자동주행하는 자동용접장비를 통해 부재의 개선면을 하부에서 상부로 수직상향 일렉트로 가스용접(EGW)하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 도면을 참조하면서 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 후판 용접방법을 나타내는 공정도이고, 도 3은 본 발명에 따른 후판 용접방법을 나타내는 용접 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 후판 용접방법의 후판 개선형태를 나타내는 상세도이다.
본 발명에 따른 후판 용접방법에는 일렉트로 가스용접(EGW; Electro Gas Welding)을 위한 자동화된 용접장비가 필요하게 되는데, 반영구적 동당금을 일체화시키며, 용접선을 자동 추적하기 위한 레이저비전시스템(LVS; Laser Vision System)과 무궤도로 자동주행하기 위한 무궤도 주행장치를 구비한 로봇형 용접장비를 사용한다.
그리고, 상기 로봇형 용접장비에 맞춰 대입열용 강재 및 대입열용 용접선 등의 재료를 사용한다.
도 2 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 후판 용접방법은 후판 제작을 위한 부재(110)를 고정치구(120)에 수직하게 세우고 부재(110)의 일면(one-side)에 0도에서 30도 범위의 개선을 형성한다(S110).
상기 부재(110) 사이에 개선이 형성되면 부재(110)의 전면을 지지대(130)로 고정하여 부재(110)의 수직상태를 견고하게 한다(S120).
상기 지지대(130)에 의한 부재(110)의 고정 후 용접선(150)을 자동추적하고 무궤도 자동주행하는 자동용접장비(140)를 통해 부재(110)의 개선면을 하부에서 상부로 수직상향 일렉트로 가스용접(EGW)한다(S130).
이때, 상기 부재(110)는 대입열용 강재이고, 용접재료는 대입열용 용접재료이다.
상기 일렉트로 가스용접(EGW)은 주로 탄산가스(CO2)를 사용하여 용접부를 보호하며 탄산가스 분위기 속에서 아크를 발생시켜 아크 열로 모재를 용융시켜 용접하는 공법으로, 판 두께에 관계없이 단층으로 상진(上進)용접을 하며, 판 두께가 두꺼울수록 경제적이다.
또한, 상기 일렉트로 가스용접(EGW) 공법은 수동용접에 비하여 약 4배의 용융속도를 가지고, 용착금속은 10배 이상이 된다.
그리고, 수동용접의 수직자세에서는 용융금속의 낙하나 스패터(spatter) 등을 고려해야 하나 상기 일렉트로 가스용접(EGW) 공법은 전혀 고려할 필요가 없어 용착효율이 95%이상 된다.
상기와 같은 일렉트로 가스용접(EGW)을 적용하는 본 발명에 따른 후판 용접방법은 단 1회의 시공회수로 시행되는데, 부재(110)의 0도에서 30도 범위 개선 면에 로봇형 자동용접장비(140)를 위치시키고 대입열용 용접선(150)을 최하측부터 상 향으로 공급되게 하여 개선면의 대입열에 의한 일렉트로 가스용접(EGW)을 시행한다.
상기 부재(110)의 최하측 개선면부터 대입열 용접이 시행되면 레이저비전시스템(LVS)이 용접선(150)의 위치를 자동적으로 추적하게 되고, 무궤도 주행장치의 구동에 의해 자동용접장비(140)가 하부에서 상부로 자동 이동하여 일렉트로 가스용접(EGW)을 상측으로 진행시켜 나간다. 이때, 상기 일렉트로 가스용접(EGW)의 위보기 용접은 아래보기 용접에 비해 후판 용접부의 변형을 최소화할 수 있게 된다.
상기 용접의 점차적인 수직상향 진행으로 최상측의 개선면까지 용접이 진행되면 자동용접장비(140)의 용접선(150) 공급중단과 함께 용접이 완료된다. 따라서, 1회의 시공회수로 용접이 완료되므로 용접시 발생되는 슬래그(slag)의 혼입율을 최소화하게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 후판 용접방법에 의하면, 일렉트로 가스용접(EGW) 공법을 적용하여 후판의 일면(one-side)을 수직상향으로 용접하되 단 한번으로 용접작업을 완료되게 함으로써 용접시수 및 가공시수가 절감되어 생산성을 향상시킬 수 있게 되고, 슬래그의 혼입율이 최소화되어 용접불량을 근본적으로 배제할 수 있게 됨은 물론 양면용접에 의한 후판의 이면 가우징 공정이 없으므로 용입불량을 방지할 수 있으며, 위보기 용접을 시행하므로 후판 용접부의 변형을 최소화시킬 수 있는 탁월한 효과가 있다.

Claims (1)

  1. 후판을 제작하기 위한 용접방법에 있어서,
    상기 후판 제작을 위한 부재(110)를 고정치구(120)에 수직하게 세우고 부재(110)의 일면(one-side)에 0도에서 30도 범위의 개선을 형성하는 단계(S110)와, 상기 부재(110)의 전면을 지지대(130)로 고정하여 부재(110)의 수직상태를 견고하게 하는 단계(S120)와, 상기 부재(110)의 고정 후 용접선(150)을 자동추적하고 무궤도 자동주행하는 자동용접장비(140)를 통해 부재(110)의 개선면을 하부에서 상부로 수직상향 일렉트로 가스용접(EGW)하는 단계(S130)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 후판 용접방법.
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