KR0163265B1

KR0163265B1 - 자동 용접용 지지구

Info

Publication number: KR0163265B1
Application number: KR1019960004813A
Authority: KR
Inventors: 정무수
Original assignee: 정무수
Priority date: 1996-02-27
Filing date: 1996-02-27
Publication date: 1999-01-15
Also published as: JP2857116B2; KR970061433A; JPH1024395A

Abstract

세라믹 모재(1)의 저면에 알루미늄박(2)을 밀착하여되는 자동용접용 지지구에 있어서, 상기 세라믹 모재(1)의 조성성분을 Sio₂, Al₂O₃, MgO, K₂O나 Na₂O 중 어느 하나 및 기타 알카리 금속산화물인 Fe₂O, TiO₂, Li₂O나 ZrO₂중 어느 하나로하여 제조하고, 조성성분을 SiO₂, Al₂O₃, B₂O₃, CaO 및 기타 알카리 금속산화물인 Na₂O, K₂O, LizO, ZrO₂중 하나로하여 두께가 0.3㎜∼1.5㎜이고, 수분함량이 0.2%∼1.5%인 유리섬유적층판(3)을 저면에 공지의 알루미늄테이프(2)이 밀착된 상기 세라믹 모재(1)의 상면에 밀착시켜서 자동 용접용 지지구를 형성하므로서, 스틸의 용접시 분진발생을 예방하고 마그네틱 클램프를 사용할 필요가 없으므로 작업이 간편 용이하고, 곡면부위 용접도 용이한 장점이 있는 자동 용접용 지지구이다.

Description

자동 용접용 지지구

제1도는 본 발명에 따른 자동 용접용 지지구의 사용시의 단면도.

제2도는 종래 자동 용접용 지지구의 사용시의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 세라믹 모재 2 : 알루미늄 테이프

3 : 유리섬유 적층판 4 : 스틸판

본 발명은 자동 용접에 사용되는 지지구에 관한것으로서, 특히 자동 용접용 지지구의 모재의 재질을 개선하고, 유리섬유로 된 모재 보조구를 모재 상면에 적층 사용함을 특징으로 하는 자동 용접용 지지구에 관한것이다.

일반적으로 자동 용접이란, 고전류, 고전압(850∼1250A)에서 행해지는 용접 기법으로서 세라믹으로 된 용접용 지지구의 모재 자체가 내열성이 뛰어나야 하며, 열충격에 대한 저항성도 우수해야만 한다.

그러나 지금까지 이용되어 온 자동 아크용접용 지지구는 주물사에 페놀 수지를 피복시켜 180℃ 전후의 낮은 온도에서 열경화시킨 고형 플럭스가 사용되어 왔다.

하지만 이와같은 종래의 자동 용접 지지구는 다음과 같은 결점들을 가지고 있었다.

즉, 용접시 발생되는 고열(약 1550℃ 전후)로 인하여 지지구의 주물사를 결합하고 있던 페놀수지가 완전분해 연소된다.

이로인해 결합력을 상실한 주물사는 용접후 다량의 분진을 발생시키는 원인이 되고 또한 스틸판에 고형 플럭스(flux)를 부착하기 위해서 제2도에서와 같은 마그네틱 클램프(2a)가 필수적으로 이용되어야 하는데 이는 곧 열악한 근로조건을 조성함으로 생산성저하 및 원가상승 요인이 될수밖에 없게 된다.

또한 고형플럭스의 형상은 완전 규격화되어 개당(EA) 600㎜로 길이가 고정되어 있어 탄성이 전혀 없으므로 곡면부위와 같은 용접이 어려운 부위에는 적용이 절대 불가능한 단점이 있는 것이다.

본 발명은 상기에서 지적한 바와같은 자동 용접용 지지구의 문제점인 분진 발생을 방지하고 마그네틱 클램프를 사용하지 않으며, 곡면부위 용접도 가능케한 자동 용접용 지지구를 제공코져 하는 것으로서, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

1) 세라믹 모재의 조성 및 제조

Sio₂: 70∼95%, Al₂O₃: 2∼15%, MgO : 1∼5%, Na₂O : 1.2∼8%에 Fe₂O₃, TiO₂, Li₂O, CaO 등과 같은 또 다른 알카리 금속산화물의 1종 이상을 0.5%∼5%의 중량을 함유하면서, 60∼80메시의 입자크기로 되어있는 a-석영(a-Quartz), 트리디마이트(Tridymite), 크리스토바라이트(Cristobalite)중에서 선택된 어느 하나의 광물을 재질로하여 25∼48%의 기공율과 0.01∼0.5%의 수분을 함유하면서 1435℃∼1670℃에서 15∼30의 내열성(SK)을 갖는 세라믹 모재(1)를 통상의 공법으로 제조한다.

이상에서와 같은 Sio₂, Al₂O₃, MgO, Na₂O, Fe₂O₃, TiO₂, Li₂O, ZrO₂를 종합적으로 함유하고 있는 상기 α-석영, 트리디마이트, 또는 크리스토바라이트 중에서 세라믹 원료를 선택하는 대신에 상기 각 성분을 각기 함유하고 있는 각 광물질을 사용하여 본 발명 세라믹모재(1)를 제조할 수도 있다.

그 예로서 Sio₂를 함유하는 실리카, 고령토, 장석, 운모, 활석, 뮬라이트 중 어느 하나와 Al₂O₃를 함유하는 광물질인 알루미나, 고령토, 뮬라이트, 복사이트 중 어느 하나와, MgO를 함유하는 광물질인 코디어라이트, 산화마그네슘, 활석 중 어느 하나와, Na₂O를 함유하는 광물질인 소다장석, 산화나트륨, 물유리중 어느 하나 또는 K₂O를 함유하는 광물질인 카리장석, 티탄산칼슘, 카리물유리 중 어느 하나와, 또 다른 알카리금속 산화물인 Li산화물, 산화철, 티탄산바륨, 티타늄, 루타일, 규산지르콘 및 지르코니아 중 1종 이상을 상기 성분비율대로 배합하여 세라믹 모재(1)를 제조할수도 있다.

2) 유리섬유 적층판의 조성 및 제조

Sio₂: 40∼70%, Al₂O₃: 5∼20%, B₂O₃: 3∼15%, CaO : 8∼28%에 Na₂O, K₂O, Li₂O 등과 같은 또 다른 알카리 금속 산화물의 1종 이상을 0.5%∼4%의 중량%를 함유하면서 편직직조된 유리섬유시트를 1겹 내지 10겹의 여러겹을 적층하여 0.3㎜∼1.5㎜의 두께를 갖고 수분함량이 0.01%∼0.5%가 되는 유리섬유 적층판을 제조한다.

여기에서 상기 Sio₂, Al₂O₃, B₂O₃, CaO와 Na₂O, K₂O, Li₂O 중 1종 이상의 순수 원료로 된 유리섬유 대신에 상기 조성 성분의 각각을 함유하고 있는 광물질을 혼합 사용하여 본 발명 유리섬유를 제조할 수 있다.

예컨대 Sio₂, Al₂O₃함유 광물질은 상기 세라믹 모재에서 사용되는 광물질과 같고, B₂O₃함유 광물질로는 봉사나 붕산 등에서 선택될 수 있고, CaO 함유 광물질로는 석회석, 백운석, 소석회, 형석, 규회석 중에서 선택할 수 있다.

이상과 같이 제조된 상기 세라믹 모재(1)를 통상의 알루미늄테이프(2)상에 밀착시키고 상기 유리섬유 적층판(3)을 상기 세라믹 모재(1)의 상면에 밀착시켜 본 발명의 자동 용접 지지구를 얻는다.

이상과 같이 구성되는 본 발명 자동 용접용 지지구의 조성에 따른 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저 지지구 전체 구성에 있어서 총괄적으로 간략히 설명하면, 상기 세라믹 모재(1)는 공지된 바와같이 용융금속을 보호하며 백비드 폭과 깊이 등의 형상을 만들어 주는 역활을 하며, 본원에서 신규한 요소인 상기 유리섬유는 스틸모재에 세라믹 모재가 완전 밀착이 될수있게 하는 완충작용과 용저비 발생되는 가스를 용이하게 방출시켜 언더컷, 스파타, 오버랩등과 같은 용접결함을 제거하고, 우수한 백비드 및 형상을 얻을 수 있도록 도와주는 보조역활을 하게된다.

이하 본 발명의 요부인 세라믹 모재(1)와 유리섬유(3)를 구성하고 있는 각 성분에 따른 작용효과를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명 세라믹 모재를 구성하고 있는 주된 성분인 Sio2는 종래의 세라믹 모재에서도 포함된바 있으나 본원에서는 70∼95% 범위로 함유되어야 하는 이유로서, 70% 미만에서는 내열성이 저하되어 과대한 슬래그를 발생하게 되어 속비드를 생성하게 되고, 또한 용해물이 많아져서 아크열이 불안정하게 되므로 언더컷, 스파타라는 용접결함을 가져오게 되며, 반대로 95% 이상에서는 슬래그의 유동성이 적어지므로 균일한 속비드를 생성할수 없으며, 슬래그의 박리성이 저하되고 슬래그의 말림현상등이 발생하게 됨으로 본원에서의 세라믹모재(1)중의 Sio2는 70∼95% 함유하는 것을 특징으로 하는 것이다.

또한 본원 모재에 함유된 Al₂O₃역시 종래 공지된 세라믹 모재에도 함유되어 있지만, Al₂O3에 의해 세라믹 모재의 내화도를 높여 자동용접시 고열에 견딜수 있고 용접시 생성된 슬래그의 점성을 높여 균일한 백비드를 더욱 효과적으로 얻을수 있게 하기 위해서는 2%∼15% 범위로 Al₂O₃가 함유되어야 하는데 이는 2% 미만에서는 슬래그의 박리성이 약하여 용접후 백가우징이라는 작업을 필수적으로 행해야 하며, 15% 이상에서는 내화도가 지나치게 높아지기 때문에 슬래그의 점성이 낮아져서 슬래그의 말림현상인 언더컷이 발생하게 되고, 또한 스파타, 오버랩 등과 같은 용접결함도 발생하게 되기 때문이다.

또 본 발명 모재의 구성요소 중의 하나인 MgO는 Al₂O₃와 비슷한 작용을 하는 성분으로서 세라믹 모재의 내열성 정비재료로 활용되며 슬래그의 박리성을 양호하게 하는 성분으로서 이역시 종래의 세라믹 모재에도 함유한 성분이지만 본원에서는 1%∼5%로 함유함을 특징으로 하는 것으로서, 이는 1%미만의 성분으로는 용융금속의 점성이 낮아져 슬래그의 박리성이 저하되고 다량의 언더컷 및 오버랩등이 일어나게 되며, 5%이상에서는 용융금속의 점성이 과대해지므로 가스의 방출이 어려워져서 플로오홀, 스파타, 패인자국 드의 용접결함이 발생하게 되기 때문이다.

본원 모재(1)의 구성요소의 하나인 Na₂O나 K₂O는 세라믹 모재내에서 융제(Flux)작용과 세라믹 모재의 소성범위를 넓혀주는 작용을 하는 것으로서 종래의 세라믹 모재에는 전혀 사용되지 않던 성분이며, 그 함량이 1.2% 미만에서는 슬래그의 점성이 낮아져 슬래그의 박리성이 결여되고, 생성된 속비드의 말림현상, 즉 다량의 언더컷이라는 용접결함이 발생되며, 반면 8%를 초과할 시에는 세라믹 모재의 결정구조를 지나치게 유리화시켜 급열, 급냉에 대한 열충격 저항성을 떨어뜨리게 되어 결국 그때 생성된 슬래그의 점성을 과대화시켜 가스의 방출을 어렵게 하기때문에 백비드는 플로오홀이 다량 발생되며, 움푹패인 자국등의 용접결함이 발생되게 되므로 Na₂O나 K₂0의 함량은 1.2%∼8%가 가장 적합하다고 하겠다.

또한 본원에서 세라믹 모재의 기공율이 25∼48%이어야 하는 것은 세라믹 모재의 급열, 급냉에 대한 열충격 저항력을 증가시켜 주기 위한 것으로서, 특히 용접시 세라믹 모재가 파손되지 않으면서 용융금속을 떠 받쳐줄 수 있도록 하기 위해 세라믹 모재내 일정량의 기공을 인위적으로 만들어 주는 것이다.

여기에서 기공율이 25%이하일 경우 세라믹 모재가 너무 치밀하기 때문에 세라믹이 유리화되어 가스의 방출이 용이하지 않게 되므로 열충격에 의하여 세라믹이 파손되기 쉬우며, 반면 48%이상일 경우는 세라믹의 기계적 강도의 저하로 외부충격에 의한 파손이 일어날수있으며 대기권에 존재하는 수분을 흡수하여 용접시 백비드내 미세기공을 형성시키는 원인이 되기도 하기 때문이다.

본원에서의 세라믹 모재(1)의 내화도(S.K)가 1435℃∼1670℃에서 15∼30 이어야 하는 것은, 세라믹 모재의 내화도는 그것의 융점과 관련된 것이며, 일반적으로 자동용접이란 약 1550℃ 전후의 고온에서 행해지는 용접기법을 말하므로 이러한 자동용접에 사용되는 세라믹 모재의 내열성은 자동용접에 직접적인 영향을 미치게 된다.

따라서 SK 15번인 1435℃이하의 융점을 가지는 세라믹 모재는 슬래그를 과잉으로 발생시켜 용융금속 내부로 세라믹 주성분들을 용입시키게 되므로 이때 용접되는 스틸(steel)의 순도를 저하시키는 결과를 초래하게 되고, 반면 SK30번인 1670℃ 이상의 세라믹 모재는 반대로 슬래그 발생을 과잉억제하게 되므로 용접후 세라믹 모재가 슬래그와 부착되어 스틸에서 박리되지 않는 결점이 있고 따라서 백가우징이라는 이중작업을 해야하는 번거로움이 있기 때문이다.

또한 세라믹 모재의 수분함량이 0.01∼0.5%이어야 하는 것은 세라믹 모재의 수분함량이 용접시 플로오홀과 움푹패인 자국에 지대한 영향을 미치게 되는데, 즉 0.5%이상의 수분이 세라믹 모재내에 존재하면 용접시 순간적으로 수분이 세라믹 모재에서 용융금속 내로 흡수되어 백비드내에 다량의 미세 기공을 발생하게 되는 결점이 있기 때문이다.

이상과 같은 조성성분과 특성을 갖는 본 발명 세라믹 모재(1)의 제조는 일반적인 세라믹 제조공정으로 제조하게 되는데 본 발명의 세라믹 모재의 구성성분을 골고루 갖춘 a-석영, 트리디마이트, 또는 크리스토바라이트 중 하나만을 사용하지 않고 각각의 성분을 각각 함유하고 있는 여러가지 광물질을 사용하여 세라믹 모재를 만드는 개략공정의 예를 들면 다음과 같다.

1) 세라믹 원료혼합 : Silica를 60∼80메시로 분쇄하고 소다장석(Na₂O함유 광물), 칼리장석(K₂0 함유 광물), 알루미나(Al₂O₃함유 광물)을 소정의 배합비율로 배합하여 325베시 이하로 분쇄한 다음 상기 실리카와 혼합한다.

2) 유기바인더 첨가 : 상기 혼합물 분말에 폴리비닐알코올(P.V.A 205), 스테아린산, 파라핀 왁스 및 기타 첨가물을 상기 세라믹 혼합물에 혼합하여 건조오븐에서 90℃∼110℃로 8∼24시간 건조한 다음, 40톤 기계압력으로 개당 성형압력 10∼30kgf/㎤로 소정형태로 압착 성형한 후 다시 건조오븐에서 90∼110℃로 24시간 동안 건조하고 1180℃∼1350℃에서 6∼14시간 동안 소성하여 세라믹 모재를 얻은후 포장한다.

다음으로 상기 유리섬유 적층판의 조정성분과 작용효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

유리섬유의 주요구성 성분중의 하나인 Sio₂가 40%∼70%이어야 하는 것은 40%미만에서는 내열성이 저하되어 유리섬유가 과대 용융되므로 다량의 가스가 발생되게 되고 따라서 슬래그의 과잉생성을 촉진시키게 되므로 슬래그의 박리저하, 플로오홀, 움푹패인 자국등의 용접결함을 가져오게 하는 원인이 되며, 반면 70% 이상에서는 유리섬유의 탄성이 저하되어 꺾임 강도가 현저히 떨어지게 되고 유리 섬유가 깨져버리게 되기 때문에 용접시 세라믹 모재를 용융금속으로 부터 보호해 주지 못하고 슬래그의 유동성을 저하시켜 다량의 언더컷, 오버랩 등의 결함이 발생하기 때문이다.

상기 유리섬유의 조성성분 중에서 또 다른 성분인 Al₂O₃가 5∼20%이어야 하는 것은 Al₂O₃가 내열성 즉 내화도(SK)를 결정해 주는 성분이므로 5%미만에서는 내열성이 지나치게 낮아 다량의 용융금속과 슬래그 생성을 일으켜 가스 방출을 어렵게 하여 슬래그의 박리저하 및 플로오홀 같은 결함을 가져오게 되며, 반면 20%이상에서는 유리섬유 내화도가 지나치게 높아져 슬래그의 유동성 저하를 초래하게 되어 언더컷 같은 용접결함을 발생하게 되기 때문이다.

상기 유리섬유 중에서 또 다른 성분인 B₂O₃가 3∼15%이어야 하는 것은 B₂O₃는 유리섬유 내에서 융제(Flux)작용을 하며 유리섬유의 소성 범위를 넓혀 주는 역활을 함으로 3%미만에서는 슬래그의 유동성이 저하되어 슬래그의 박리성이 결여되고, 생성된 속비드의 말림현상이 발생하게 되며 반면 15% 이상에서는 유리 섬유의 꺾임강도를 저하시키므로 유리섬유가 잘게 부서지는 결함이 있게되어 백비드 형상이 필요이상 넓고 깊게 형성되므로 와이어가 다량 소모되어 원가상승 요인이 되기 때문이다.

또한 상기에서 CaO가 8∼28%이어야 하는 것은 CaO가 B₂O₃와 비슷한 작용인 유리섬유의 내열성, 기계적 강도, 소성범위등을 조절하는 작용을 하므로 그것이 8% 미만에서는 슬래그의 유동성이 저하되어 슬래그의 박리성이 결여되고, 속비드 말림현상에 의하여 언더컷이 발생하는 등의 용접결함이 생기게되며, 반면 28% 이상에서는 내화도가 낮아져 용융물이 과대해지고 슬래그가 과잉 생성되므로 가스가 대량 발생하게 되어 그 가스의 일부가 수분과 화학반응을 일으켜 용접후 비드속에 기포로 존재하는 치명적인 용접결함을 갖게되기 때문이다.

상기 외의 또 다른 유리섬유 조성성분 중 알카리 금속산화물인 Na₂O, K₂O, Li₂O 등이 0.5∼4% 함유되어야 하는 것은 이와같은 알카리 금속산화물들은 유리 섬유의 인장강도, 압축강도, 곡강도 등과 같은 기계적 성질 및 성형성을 부여하는 성분으로서 없어서는 안될 중요한 성분이며 이러한 특성을 부여하기 위해서는 상기한 함량이 가장 바람직하기 때문이다.

상기에서 유리섬유의 두께를 0.3㎜∼1.5㎜로 하는 것은 유리섬유는 아크열에 의해 발생되는 가스의 방출을 용이하게 하여 용접결함을 방지시켜 주는 역활을 하는데 이때 유리섬유는 그 두께에 따라 상기와 같은 작용효과가 달라진다.

즉, 0.3㎜ 이하의 유리섬유 두께로는 스틸과 세라믹 모재와의 완충작용을 할수 없을 뿐만아니라, 용접시 바로 용융되어 세라믹 모재의 노출 및 가스방출이 용이치 않아 백비드내 움푹패인 자국이 표출되게 되고, 슬래그의 박리를 저하시키게 된다.

반면, 1.5㎜ 이상에서는 가스의 방출이 용이해지긴하나 유리섬유의 두께가 너무 두꺼우므로 용접후 유리섬유가 세라믹 모재위에 그대로 잔재하게 되어 백비드의 넓이 및 깊이 등의 조절이 어려운 결점을 갖게된다.

때문에 유리섬유 두께조절은 자동 용접 지지구에 잇어 매우 중요하다고 하겠으며 한겹 혹은 여러겹의 유리섬유로 제조되더라도 그 두께범위는 0.3㎜ 이상 1.5㎜ 이하여야 하는 것이다.

상기에서 유리섬유의 수분 함유량을 0.01∼0.5%로 하는 것은 유리섬유내 수분함유량은 세라믹모재와 마찬가지로 용접결함에 지대한 영향을 미치게 되는데, 0.5% 이상일 때에는 용접시 백비드내에 다량의 수분이 침투하게 되어 용접후 비드속에 다량의 미세 기공을 발생시키는 원인이 되기 때문이다.

이상과 같은 작용, 효과를 갖는 본 발명 용접용 지지구용 세라믹 모재(1)와 유리섬유적층판(3)의 조성성분을 여러가지로 달리하여, 통상의 스틸과 지지구의 유리섬유적층판(3)의 조성성분을 여러가지로 달리하여, 통상의 스틸과 지지구의 부착역활을 하면서 용접시 발생되는 가스를 방출하는 가스홀을 다수개 가진 알루미늄테이프(2)를 상기 본 발명 세라믹 모재(1)의 저면에 부착하고, 상기 세라믹 모재(1)의 상면에는 상기 본 발명의 유리섬유 적층판(3)을 부착하여 본 발명의 자동 용접용 지지구를 사용하여 다음 용접 조건하에서 표 1a 및 표 2a에서와 같이 실시하고 그 시험결과를 표 1b 및 표 2b에 나타냈다.

[용접조건]

(1) 용접 와이어 및 플럭스 : ·L - 8 * S -707

·US - 40 * MF - 100N

·Y - B * YB - 150

(2) 용접 전압(V) : 33

(3) 용접 전류(A) : 900

(4) 스틸 두께 : 16㎜

(5) 강선 돌출 길이 : 15㎜

(6) 적정 갭 : 2∼3㎜

(7) 용접 자세 : 아래보기 자세

상기 표 1b의 시험결과를 보면 세라믹 모재의 구성성분이 본 발명의 가장 바람직한 범위내에 속하는 실시예 4∼9에서는 용접비드 외관과 슬래그 박리성 및 기타 용접 결함들이 전혀 발생하지 않는 매우 우수한 용접비드를 얻을수 있음을 알수있다. 그러나 실시예 1, 2, 3과 실시예 10에서는 본 발명 범위밖의 화학성분과 기타 기공율, 내화도 수분함량등에 의해서 다량의 문제점등이 발생하였는데 이들 문제점을 세부적으로 분석해 보면 다음과 같다.

[실시예 1,2,3]

이들 실시예는 모두 거의 비슷한 시험결과를 얻을수 있었는데 그 이유는 AlO, MgO의 량이 증가되어 상대적으로Sio량이 감소되었기 때문에 세라믹 모재으 내화도가 필요이상 높아지게 되어 용융금속의 점성이 낮아졌음을 알수있고 따라서 용접후 슬래그 말림현상과 비드외관의 움푹패인 형상등의 용접상 결함이 초래되었으며 또한 기공율이 낮아서 세라믹 모재가 열충격에 대한 저항성이 결여되어 용접후 세라믹 모재가 쉽게 파손되는 것이다.

[실시예 10]

비교적 용접비드 형상 및 외관은 양호하다 하더라도 Sio첨가량이 과대해져 세라믹 모재의 기계적 강도가 현저히 저하되므로서, 세라믹 일부가 열충격 및 외압에 쉽게 파손되어 본 발명이 해결하고져 하는 주안점 중의 하나인 용접후 분진발생 억제를 충족시키기 어려운 결점을 가지고 있고 수분함량이 본 발명이 규정한 범위에서 벗어나 용접시 수분이 비드속에 미세기공으로 존재하는 용접결함을 가져오게 된 것이다.

상기 표 2b의 시험결과를 보면, 이 표에서는 유리섬유의 화학성분과 두께에 따른 용접결과를 나타낸 것으로써 세라믹 모재와 더불어 유리섬유 역시 본 발명이 규정한 범위에 속하는 실시예 4∼8내에 있어야 자동 용접용 지지구로서 양호한 용접비드를 얻을수 있음을 알수있었다. 하지만 본 발명이 한정한 범위를 벗어난 실시예 1∼3, 실시예 9, 실시예 10∼12는 유리섬유의 화학성분 및 두께차이로 인해 다량의 용접결함이 발생하였는데 그 문제점들을 살펴보면 다음과 같다.

[실시예 1∼3]

3개의 예 모두 Sio량이 감소되고 AlO와 BO량이 증가되어 유리섬유의 기계적 강도인 꺽임 강도가 저하되고 내열성은 필요이상 높아졌다. 때문에 유리 섬유가 잘게 깨져버리게 되어 백비드 형상이 필요 이상 넓고 깊게 형성되는 결점과 유리섬유의 내열성 증가로 인한 슬래그의 점성이 저하됨에 따른 슬래그의 말림현상, 오버랩 등의 용접결함이 생기게 된다.

[실시예 9]

Sio량이 증가되고 AlO와 BO의 량이 감소되면 유리섬유의 내열성이 저하되게 되고 내열성이 저하되면 슬래그가 과잉 발생되게 되며 가스의 방출도 어려워서 플로오홀, 스파타, 슬래그의 박리저하 등의 용접결함이 생기게 된다.

[실시예 10∼12]

실시예 10∼12는 유리섬유를 규정된 화학성분치로 고정한 다음 두께차이에 따른 용접시험 결과를 나타낸 것으로 실시예 10은 유리섬유 두께가 규정치 이하로 너무 얇게 제조되어 용접시 발생하는 가스의 방출이 어렵게 되어 움푹패인 자국, 슬래그의 박리성저하 등의 용접 결함이 있게되며, 실시예 11,12는 유리섬유 두께가 필요이상 두껍기 때문에 백비드의 넓이와 깊이 등을 조절하기 어려우며, 용접시 유리섬유가 세라믹 모재위에 잔재로 존재하게 되는데 이는 오버랩, 슬래그의 말림현상, 플로오홀 등과 같은 용접결함을 일으키는 원인이 되었다.

Claims

Sio₂, Al₂O₃, MgO, B₂O₃등을 함유하는 세라믹으로 된 모재(1)와, 그 이면에 알루미늄테이프(2)를 밀착한 것으로 구성되는 자동 용접용 지지구에 있어서, 상기 모재(1)를 Sio₂70∼95%, Al₂O₃2∼15%, MgO 1∼5%, K₂O 나 Na₂O 중 어느 하나를 1.2∼8% 및 Fe₂O₃, TiO₂, Li₂O, CaO등과 같은 또 다른 알카리 금속 산화물중에서 선택한 1종 이상을 0.5%∼5% 함유하면서, 입자크기가 60∼80메시인 a-석영(a-Quartz), 트리디마이트(Tridymite, 인규석)나 크리스토바라이트(Cristobalite)중에서 어느 하나의 세라믹을 재질로하여 기공율이 25∼48% 이며, 내화도(SK)가 1435℃∼1670℃인 15∼30이고, 수분함량이 0.01∼0.05%가 되게 관용방법에 의해서 통상의 구조로 제조하고, Sio₂40∼70%, Al₂O₃5∼20%, B₂O₃3∼15%, CaO 8∼28% 및 Na₂O, K₂O, Li₂O 등과 같은 또 다른 알카리 금속산화물 중에서 1종 이상을 0.5∼4% 함유한 편직직조된 유리섬유시트를 1겹 내지 10겹으로 적층한 두께가 0.3㎜∼1.5㎜범위이고 수분함량이 0.01%∼0.5% 범위인 유리섬유(Fiber Glass) 적층판(3)을 상기 모재(3)를 상기 모재의 보조구로 하여 상기 모재(1) 상면에 적층함을 특징으로 하는 자동 용접용 지지구.
제1항에 있어서 모재(1)를 Sio₂를 함유한 광물질 중에서 선택한 어느 하나를 70∼95%, Ai₂O₃를 함유한 광물질 중에서 선택한 어느 하나를 2∼15%, MgO를 함유한 광물질 중에서 선택한 어느 하나를 1∼5%, Na₂O를 함유한 광물질 중에서 선택한 어느 하나를 1.2∼8% 함유하고, Fe₂O₃, TiO₂, CaO, Li₂O 등과 같은 또 다른 알카리 금속산화물을 함유하는 광물지 ㄹ중에서 선택한 1종 이상을 0.5% 이상 5% 미만을 함유하는 세라믹을 재질로 하여 입자크기가 60∼80메시이며, 기공율이 25∼48%이며, 내화도(SK)가 1435℃∼1670℃인 15∼30이고, 수분함량이 0.01∼0.05%가 되게 관용방법에 의해 통상적인 구조로 제조하고, Sio₂를 함유한 광물질 중에서 선택한 어느 하나를 40∼70%, Al₂O₃를 함유한 광물질 중에서 선택한 어느 하나를 5∼20%, B₂O₃를 함유한 광물질 중에서 선택한 어느 하나를 3∼15%, CaO를 함유한 광물질 중에서 선택한 어느 하나를 8∼28% 함유하고, Na₂O, K₂O Li₂O 등과 같은 또 다른 알카리 금속 산화물 중에서 1종 이상을 0.5∼4% 함유한 편직 직조된 유리섬유시트를 1겹 내지 10겹으로 적층한 두께가 0.3㎜∼1.5㎜ 범위이고 수분함량이 0.01%∼0.5% 범위인 유리섬유(Fiber Glass) 적층판(3)을 상기 모재의 보조구로 하여 상기 모재(1) 상면에 적층함을 특징으로 하는 자동 용접용 지지구.
제2항에 있어서, Sio₂를 함유하는 광물질은 실리카, 고령토, 장석, 운모, 활석, 뮬라이트 중에서 선택하고, Al₂O₃를 함유하는 광물질은 산화알루미늄, 고령토, 뮬라이트 또는 복사이트광물 중에서 선택하며, MgO를 함유하는 광물질은 산화마그네슘, 활석, 코디어라이트 중에서 선택하고, Na₂O를 함유하는 광물질은 소다장석 또는 물유리 중에서 선택하며, K₂O를 함유하는 광물질은 카리장석, 티탄산칼슘 또는 카리물유리 중에서 선택하고, 또 다른 알카리금속 산화물을 함유하는 광물질은 산화철, 티탄산바륨, 티타늄, 루타일, 규산지르콘 및 지르코니아 중에서 선택하며, B₂O₃함유 광물질은 붕사나 붕산 중에서 선택하고, CaO를 함유하는 광물질은 석회석, 백운석, 소석회, 형석 또는 규회석 중에서 선택함을 특징으로 하는 자동 용접용 지지구.