KR200402628Y1 - 각부재에 적합한 일렉트로가스 용접용 동당금 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각부재에 적합한 일렉트로가스 용접용 동당금에 관한 것이며, 그 목적은 두 모재가 상호 소정의 각을 이루며 용접결합을 요구될 시, 두 모재가 갖는 기울기에 상응하게 밀착된 동당금의 구조를 통해, 용접부위의 냉각효율 및 양호한 비드를 형성하는 동시 전체적으로 용접품질 및 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 일렉트로가스 용접용 동당금 구조를 제공함에 있다.

본 고안은 용접 장치의 용접토치와 연동되어 용접부를 냉각시키는 동당금에 있어서; 상기 모재의 용접부위를 향하는 동당금의 일측면 중앙부는 양호한 표면 비드를 형성하게 만곡부를 형성하며, 그 양측단은 용접부위를 사이에 두고 각각의 모재에 밀착되어 슬라이딩되는 밀착부를 구성하되; 상기 밀착부는 용접부위를 중심으로 기울어진 모재의 기울기(θ)에 상응한 경사부를 형성하여 각부재의 제작을 위한 일렉트로가스 용접용 동당금에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

각부재에 적합한 일렉트로가스 용접용 동당금 {MOVING COPPER BACKING WITH GOOD ADAPTABLENESS FOR ELECTRO GAS WELDING ON THE BUTT JOINT WITH ANGLE}

본 고안은 일렉트로가스 용접용 수냉식 동당금에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접에 의한 결합각도를 유지한채 용접을 수행하기 위한 동당금의 형상에 관한 것이다.

통상 선박과 같은 용접을 필요로 하는 대형 구조물은 작은 판재를 이어 붙여서 제작된 많은 블록들을 상호 연결하는 조립 작업을 필요로 하게 되는데, 이러한 경우 필수적으로 상기 각각의 블록들을 모재로 한 상방을 향하는 수직용접작업을 필요로 하게 된다.

이러한 대형 구조물의 수직 용접작업에는 일반적으로 플럭스코어드 아크 용접(Flux Cored Arc Welding :FCAW)법과, 일렉트로가스 용접(Electro Gas Welding :EGW)법이 사용되고 있다.

최근 들어 주류를 이루고 있는 상기 일렉트로가스 용접(Electro Gas Welding:EGW)은 나란히 세워진 모재의 용접부를 대향하며 모재에 형성된 'V'형의 용접부를 따라 아래에서 상방으로 상진하며, 이산화탄소(CO₂)를 보호가스로 이용하여 아크를 발생시키며, 이 아크열로 모재를 용융시켜 각각의 모재를 접합하는 방식으로, 일반적으로 세워진 상태로 설치된 모재의 전면에는 표면 동당금을 설치하고, 후면에는 백킹(backing)재를 이용하여 용접 시 발생되는 용접열을 냉각하여 용융금속이 아래로 흘러내리는 것을 방지하여 양호한 표면 비드를 형성하기 위한 사용된다.

이때 상기 표면 동당금은 입향 상진하는 일렉트로가스 용접장비와 연동하여 상진됨에 따라 용접을 수행하는 동시에 용접부의 냉각을 행하게 된다.

도 1 및 도 2는 종래의 수냉식 동당금을 도시한 것으로, 판상의 모재(1,2)의 용접을 필요로 하는 판상의 모재(1,2) 일측부를 서로 맞댄 상태로 하여 세워진 상태로 수직방향을 따라 용접을 수행하는 일렉트로가스 용접 토치(6)를 나타내고 있다.

통상 상기 용접이 행하여 지는 모재(1,2)의 일측부는 토치(6)를 향해 단면이 'V'자형의 용접부위(5)를 이루게 된다. 또한, 상기 용접 토치(6)와 연동하는 일렉트로가스 용접장치(미도시)의 전면측에 수냉식 동당금(10)이 설치된다.

상기 수냉식 동당금(10)은 별도의 냉각수탱크로부터 펌프에 의해 냉각수가 내측으로 순환되도록 일측에 급수관(11)과, 배수관(12)이 설치되며, 상부 일측에는 보호가스유입구(13)를 통해 공급된 CO₂ 등의 보호가스를 전면측인 용접부위(5)측으로 공급토록 하고 있다.

한편, 이러한 수냉식 동당금(10)은 모재의 용접부위(5)를 향하는 전면 양측단이 평편한 평면을 이루는 밀착부(10b)가 용접부위를 사이에 두고 모재와 밀착되며, 그 사이 구간은 대개 양호한 표면 비드를 형성하기 위해 만곡부(10a)로 형성된다.

하지만, 이러한 구조의 동당금(10)은 판상의 모재들이 상호 직선상에 나란히 위치되었을 경우에만 용접작업 시에만 가능하였으며, 특히 선박의 블록제작공정에서 필요로 되는 소위 '너클(Knuckle)' 즉, 두 모재가 상호 기울어진 각부재를 이루기 위해서는 상기 밀착부(10b)가 모재와 상응되지 못해 용접 냉각불량 등의 이유로 일렉트로가스 용접을 수행할 수 없는 경우가 발생되었다.

또한, 종래에도 상기와 같이 각을 갖는 각부재 용접결합을 수행할 시에는 별도로 작업자에 의해 일일이 반자동의 구간 반복된 용접 작업을 필요로 하는 플럭스코어드 아크 용접을 수행하게 되었다. 물론 이로써 용접작업에 따른 작업공수 및 품질의 저하를 초래하는 요인을 초래하였다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 그 목적은 두 모재가 상호 소정의 각을 이루며 용접결합을 요구될 시, 두 모재가 갖는 기울기에 상응하게 밀착된 동당금의 구조를 통해, 용접부위의 냉각효율 및 양호한 표면 비드를 형성하는 동시 전체적으로 용접품질 및 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 일렉트로가스 용접용 동당금 구조를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 고안은 모재의 용접부위를 따라 일측에서 타측으로 상방 진행하며 일렉트로가스용접(Electro Gas Welding:EGW)을 수행하는 용접 장치를 이용하여, 용접부위를 중심으로 판상의 모재가 상호 기울기를 갖는 각부재를 제작하기 위한 용접작업 시, 상기 용접 장치의 용접토치와 연동되어 용접부를 냉각시키는 동당금에 있어서; 상기 모재의 용접부위를 향하는 동당금의 일측면 중앙부는 양호한 표면 비드를 형성하게 용접부의 폭과 상응하는 폭을 갖도록 함몰된 만곡부를 형성하며, 그 양측단은 용접부위를 사이에 두고 각각의 모재에 밀착되어 슬라이딩되는 밀착부를 구성하되; 상기 밀착부는 용접부위를 중심으로 기울어진 모재의 기울기(θ)에 상응한 경사부를 형성한 것을 특징으로 한다.

본 고안에 의한 동당금이 설치되는 일렉트로가스 용접장치의 구성은 이미 공지 공용된 기술사항으로 그 상세 설명은 생략한다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 의해 각부재를 제작하기 위한 모재 및 본 고안에 따른 수냉식 동당금의 구성을 도시한 것으로, 본 고안은 판상의 모재(1,2)를 세워둔 채 대향하는 일측부를 따라 수직방향으로 상진하며 용접을 수행하는 일렉트로가스 용접장치에 설치되어, 모재(1,2)의 용접부위(5)를 따라 용접을 수행하는 용접토치의 뒤를 이어 이와 연동으로 진행하며 용접된 용접부위를 냉각시켜 양호한 표면 비드를 형성토록 하는 동당금(20) 구조에 관한 것이다.

또한, 이때 상기 판상의 모재(1,2)가 용접에 의해 결합된 후, 상호 기울기(θ)를 갖는 각부재를 용접 제작할 시 사용할 수 있는 동당금(20)을 제공한다.

즉, 모재(1,2)의 용접부위(5)를 향하는 동당금(20)의 일측면 중앙부는 양호한 비드를 형성하게 함몰된 만곡부(20a)를 형성하며, 그 양측단은 용접부위(5)를 사이에 두고 각각의 모재(1,2)에 밀착되어 슬라이딩되는 밀착부(20b)를 구성하되,

상기 밀착부(20b)는 상기 각을 이루며 결합되는 모재(1,2)의 기울기(θ)에 상응한 경사부를 형성한다.

예컨데, 대형 선박 건조 시, 소위 '너클(Knuckle)부' 라고 불리는 즉, 용접 완료된 판부재(모재)가 상호 기울진 각부재를 제작하기 위해서는 대개 판부재간의 기울기가 대략 10~20도 범위의 많은 용접작업을 필요로 하게 되는데,

이러한 경우 본 고안에 따른 동당금(20)의 밀착부(20b)의 기울기(θ) 값을 달리하는 치수별 동당금의 샘플을 복수로 미리 제작하여, 모재간의 필요로 도는 기울기(θ)의 크기에 따라 상응되는 동당금을 사용함으로써, 상기 선박 건조 시와 같이, 용접작업의 대형화 및 대량의 용접작업을 효율적으로 수행할 수 있게 된다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안은 두 모재가 갖는 기울기에 상응하게 밀착된 동당금의 구조를 통해, 용접부위의 냉각효율 및 양호한 표면 비드를 형성하는 동시 전체적으로 용접품질 및 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 종래의 동당금이 설치된 EGW장치의 작업 개념도

도 2는 종래의 수냉식 동당금의 구성을 보인 예시도

도 3은 본 고안이 적용되는 각부재 및 수냉식 동당금의 구성을 보인 예시도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1,2) : 모재

(5) : 용접부위

(6) : 용접토치

(20) : (수냉식) 동당금

(20a) : 만곡부

(20b) : 밀착부

Claims (1)

1. 모재의 용접부위를 따라 일측에서 타측으로 상방 진행하며 일렉트로가스용접(Electro Gas Welding:EGW)을 수행하는 용접장치를 이용하여, 용접부위를 중심으로 판상의 모재가 상호 기울기를 갖는 각부재를 제작하기 위한 용접작업 시, 상기 용접 장치의 용접토치와 연동되어 용접부를 냉각시키는 동당금에 있어서,

   상기 모재의 용접부위를 향하는 동당금(20)의 일측면 중앙부는 양호한 표면 비드를 형성하게 함몰된 만곡부(20a)를 형성하며, 그 양측단은 용접부위를 사이에 두고 각각의 모재에 밀착되어 슬라이딩되는 밀착부(20b)를 구성하되,

   상기 밀착부는 용접부위를 중심으로 기울어진 모재의 기울기(θ)에 상응한 경사부를 형성한 것을 특징으로 하는 각부재에 적합한 일렉트로가스 용접용 동당금.