KR100301947B1 - Auxiliary metal active gas torch system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 보조노즐을 통하여 불활성 가스를 포함하는 보조가스나 플럭스를 분사하여 용접아크를 안정시키고 용융부의 젖음을 향상시켜 생산성과 용접품질을 향상시키는 보조노즐을 이용한 아크용접토치 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.The present invention provides an arc welding torch system using an auxiliary nozzle which injects an auxiliary gas or flux containing an inert gas through the auxiliary nozzle to stabilize the welding arc and improve the wettability of the melt to improve productivity and welding quality. There is a purpose.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 아크용접용 토치(10)의 외면에는 분위기 가스의 조성비를 변화시켜 용접아크의 특성과 용융부의 젖음특성을 제어할 수 있도록 불활성 가스 등과 같은 보조가스를 분사하는 보조노즐(28)이 설치되어 있다. 그리고, 보조노즐(28)의 분사위치는 아크용접용 토치(10)에 대해 상하로 자유롭게 이동하는 상하이동부재(22)에 의해 조절되고, 보조노즐(28)의 분사각도는 상하이동부재(22)에 대해 좌우로 자유롭게 회전하는 링크부재(29)에 의해 조절된다. 또한, 보조가스와 플럭스(flux)를 보조노즐(28)을 통해 동시 또는 선택적으로 분사하여 용접아크와 용융부의 특성을 변화시키고, 보조노즐(28)은 용접진행방향과 반대방향에서 보조가스를 분사(후방분사)할 수 있도록 설치되어 있다.According to the present invention for achieving the above object, on the outer surface of the arc welding torch 10, an auxiliary gas such as an inert gas is used to control the properties of the welding arc and the wettability of the melting part by changing the composition ratio of the atmosphere gas. Auxiliary nozzles 28 for injection are provided. And, the injection position of the auxiliary nozzle 28 is adjusted by the shank moving member 22 which moves freely up and down with respect to the arc welding torch 10, and the injection angle of the auxiliary nozzle 28 is shank moving member 22. It is adjusted by the link member 29 that rotates freely from side to side with respect to). In addition, the auxiliary gas and the flux (flux) is injected through the auxiliary nozzle 28 at the same time or to change the characteristics of the welding arc and the molten portion, the auxiliary nozzle 28 is injected to the auxiliary gas in the direction opposite to the welding progress direction It is installed so that it can be sprayed backward.
Description
본 발명은 보조노즐을 이용한 아크용접토치 시스템에 관한 것이며, 특히, 상용 아크용접용 보조노즐을 통하여 보조가스를 분사하여 아크용접에서 사용되는 분위기 가스(shielding gas)의 조성비를 변화시키거나 보조노즐을 통하여 보조가스와 함께 플럭스(flux)를 분사하여 아크와 용융부의 특성을 변화시킴으로써 용접품질과 생산성을 향상시킬 수 있는 보조노즐을 이용한 아크용접토치 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an arc welding torch system using an auxiliary nozzle. In particular, the auxiliary gas is injected through a commercial arc welding auxiliary nozzle to change a composition ratio of a shielding gas used in arc welding or to make an auxiliary nozzle. The present invention relates to an arc welding torch system using an auxiliary nozzle capable of improving welding quality and productivity by changing a characteristic of an arc and a molten part by spraying flux with an auxiliary gas.
일반 아크용접에서 용융부의 산화를 방지하기 위하여 탄산(CO2)가스, 아르곤(Ar), 헬륨(He) 등의 다양한 분위기 가스와 플럭스를 사용하고 있다. 그 중에서, 가스 메탈 아크(gas metal arc)용접과 가스 텅스텐 아크(gas tungsten arc)용접은 분위기 가스를 사용하고, 플럭스 코어드 아크(flux cored arc)용접은 용접 와이어의 중심에 충진된 플럭스의 종류에 따라 아크와 용융부의 특성이 변화된다는 특징이 있다. 즉, 사용하는 분위기 가스와 플럭스에 따라 아크와 용융부의 특성이 변화하게 되며, 용접품질과 생산성에 큰 영향을 미친다.In general arc welding, various atmosphere gases and fluxes, such as carbon dioxide (CO 2 ) gas, argon (Ar), helium (He), are used to prevent oxidation of the molten portion. Among them, gas metal arc welding and gas tungsten arc welding use atmospheric gas, and flux cored arc welding is a kind of flux filled in the center of the welding wire. As a result, the characteristics of the arc and the melt are changed. That is, the characteristics of the arc and the molten portion change depending on the atmosphere gas and the flux used, and greatly affects the welding quality and productivity.
위와 같은 이유로, 보호가스로서 용접시에 비교적 가격이 저렴한 탄산가스가 사용되고 있다. 그러나, 탄산가스는 가격이 저렴하지만 스패터(spatter)가 많이 발생하고 아크가 불안하기 때문에, 비교한 정교한 용접을 원할 경우에는 고가인 아르곤이나 헬륨가스를 혼합하여 사용하고 있는 실정이다.For the same reason as above, a relatively inexpensive carbon dioxide gas is used as a protective gas at the time of welding. However, since carbon dioxide is low in price but generates a lot of spatters and is unstable in arcing, it is necessary to mix expensive argon or helium gas when a comparatively sophisticated welding is desired.
또한, 플럭스 코어드 아크용접에 사용되는 용접 와이어는 동일한 조성으로 한 번에 대량 생산되므로 필요에 적합한 조성비를 갖는 플럭스를 적소에 사용한다는 것은 사실상 불가능하다. 그러므로, 고가의 불활성 가스를 효율적으로 사용할 수 있고, 필요에 따라 분위기 가스나 플럭스의 조성을 용이하게 변화시킬 수 있는 장치가 요구되고 있다.In addition, welding wires used for flux cored arc welding are mass produced at once with the same composition, so it is virtually impossible to use flux in place with a composition ratio suitable for the needs. Therefore, there is a demand for an apparatus that can use an expensive inert gas efficiently and that can easily change the composition of the atmosphere gas and the flux as necessary.
위와 같은 요구사항을 다소나마 충족시켜주기 위하여, 대한민국 공개특허공보 제94-19397호(발명의 명칭 : 좁은 홈용접용 장치와 방법) 및 일본용접학회지 (I. Masumoto, M. Kutsuna, M. Abraham ; Metal transfer and spatter loss in double gas shielded metal arc welding, trans. JWS, vol.19, No.2, 1988, pp.38-41)에는 도 1에 도시된 바와 같이 동축에 이중노즐이 설치된 이중노즐 토치에 대한 내용이 기술되어 있다. 여기에서, 이중노즐 토치는 가스메탈 아크용접이나 플럭스 코어드 아크용접에 사용되며, 이를 이용하여 고가의 불활성 가스의 사용을 감소시키기 위한 목적으로 발명되었다.In order to satisfy the above requirements to some extent, Korean Patent Publication No. 94-19397 (name of the invention: a narrow groove welding apparatus and method) and the Japanese Welding Society (I. Masumoto, M. Kutsuna, M. Abraham ; Metal transfer and spatter loss in double gas shielded metal arc welding, trans.JWS, vol. 19, No. 2, 1988, pp. 38-41) are dual nozzles with coaxial double nozzles as shown in FIG. The description of the torch is described. Here, the double nozzle torch is used for gas metal arc welding or flux cored arc welding, and has been invented for the purpose of reducing the use of expensive inert gas.
그러나, 이런 이중노즐 토치는 스패터가 노즐내부에 부착되어 내부가스의 흐름이 방해를 받게되고, 가스의 혼합비가 불균일하게 되어 스패터를 수시로 제거하는 작업이 요구되기 때문에 현재 사용되지 못하고 있다. 또한, 분위기 가스의 혼합비율을 변화시키려면, 가스의 유량을 변화시켜 조절하여야 하는 단점이 있다.However, such a double nozzle torch is not currently used because the spatter is attached to the nozzle and the flow of the internal gas is disturbed, and the mixing ratio of the gas is non-uniform, which requires the operation of removing the spatter from time to time. In addition, in order to change the mixing ratio of the atmosphere gas, there is a disadvantage that must be adjusted by changing the flow rate of the gas.
그리고, 위에서 설명한 이중노즐 토치와 유사한 구조가 플라즈마 아크용접에서 널리 사용되고 있지만, 이는 단순히 용융부를 산화로부터 보호하기 위한 목적으로 사용될 뿐이며, 다양한 용접공정에서 고가의 불활성 가스를 효율적으로 사용하고, 필요에 따라 분위기 가스나 플럭스의 조성을 용이하게 변화시킬 수 없다는 단점이 있다.In addition, although the double nozzle torch-like structure described above is widely used in plasma arc welding, it is merely used for the purpose of protecting the molten part from oxidation, and efficiently uses expensive inert gas in various welding processes, The disadvantage is that the composition of the atmospheric gas or flux cannot be easily changed.
따라서, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 보조노즐을 통하여 불활성 가스를 포함하는 보조가스나 플럭스를 분사하여 용접아크를 안정시키고 용융부의 젖음을 향상시켜 생산성과 용접품질을 향상시키는 보조노즐을 이용한 아크용접토치 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the problems of the prior art as described above, by spraying the auxiliary gas or flux containing an inert gas through the auxiliary nozzle to stabilize the welding arc and improve the wettability of the melt portion, An object of the present invention is to provide an arc welding torch system using an auxiliary nozzle to improve welding quality.
도 1은 종래기술의 아크용접 시스템에 사용되는 이중노즐 토치의 단면도이고,1 is a cross-sectional view of a double nozzle torch used in the arc welding system of the prior art,
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 보조노즐을 이용한 아크용접토치 시스템의 구성요소들을 설명하기 위한 개략도이고,Figure 2 is a schematic diagram for explaining the components of the arc welding torch system using an auxiliary nozzle according to an embodiment of the present invention,
도 3은 본 발명의 시스템과 종래기술의 시스템의 용접봉 끝에서의 Ar조성비를 비교한 그래프이고,Figure 3 is a graph comparing the Ar composition ratio at the electrode tip of the system of the present invention and the prior art system,
도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 본 발명의 시스템에서 보조가스를 전방분사 및 후방분사하여 비교한 사진 및 그래프이고,4A and 4B are photographs and graphs comparing the auxiliary gas by forward injection and backward injection in the system of the present invention shown in FIG.
도 5a 및 도 5b는 도 2에 도시된 본 발명의 시스템에서 보조가스의 분사위치에 따른 결과를 비교한 그래프이고,5a and 5b is a graph comparing the results according to the injection position of the auxiliary gas in the system of the present invention shown in FIG.
도 6a 및 도 6b는 도 2에 도시된 본 발명의 시스템에서 보조가스의 분사각도에 따른 결과를 비교한 그래프이며,6a and 6b is a graph comparing the results of the injection angle of the auxiliary gas in the system of the present invention shown in Figure 2,
도 7a 및 도 7b는 도 2에 도시된 본 발명의 시스템의 보조노즐 직경에 따른 결과를 비교한 사진 및 그래프.Figures 7a and 7b are photographs and graphs comparing the results of the secondary nozzle diameter of the system of the present invention shown in FIG.
♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠
10 : 아크용접용 토치 21 : 클램핑부재10: arc welding torch 21: clamping member
22 : 상하이동부재 23 : 관통로22: Shanghai East member 23: through passage
24, 26 : 공급로 25 : 가스유량 제어기24, 26: supply passage 25: gas flow controller
27 : 플럭스 공급제어기 28 : 보조노즐27: flux supply controller 28: auxiliary nozzle
29 : 링크부재29: link member
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 일반적인 아크용접용 토치를 이용하여 아크용접하는 아크용접 시스템에 있어서, 상기 아크용접용 토치의 외면에는 분위기 가스의 조성비를 변화시켜 용접아크의 특성과 용융부의 젖음특성을 제어할 수 있도록 불활성 가스 등과 같은 보조가스를 분사하는 보조노즐이 설치되어 있다.According to the present invention for achieving the above object, in the arc welding system for arc welding using a general arc welding torch, the outer surface of the arc welding torch by changing the composition ratio of the atmosphere gas and melting the characteristics of the welding arc An auxiliary nozzle for injecting an auxiliary gas, such as an inert gas, is installed to control the wettability of the unit.
또한, 상기 보조노즐의 분사위치는 상기 아크용접용 토치에 대해 상하로 자유롭게 이동하는 상하이동부재에 의해 조절되고, 상기 보조노즐의 분사각도는 상기 상하이동부재에 대해 좌우로 자유롭게 회전하는 링크부재에 의해 조절된다.In addition, the injection position of the auxiliary nozzle is controlled by a shankdong member that moves freely up and down with respect to the arc welding torch, the injection angle of the auxiliary nozzle to the link member that is free to rotate left and right with respect to the shankdong member Is adjusted by
또한, 상기 보조가스와 플럭스를 상기 보조노즐을 통해 동시 또는 선택적으로 분사하여 용접아크와 용융부의 특성을 변화시키고, 상기 보조노즐은 용접진행방향과 반대방향에서 보조가스를 분사(후방분사)할 수 있도록 설치되어 있다.In addition, the auxiliary gas and the flux is injected through the auxiliary nozzle simultaneously or selectively to change the characteristics of the welding arc and the molten portion, the auxiliary nozzle can be injected (rear injection) in the direction opposite to the welding progress direction It is installed.
아래에서, 본 발명에 따른 보조노즐을 이용한 아크용접토치 시스템의 양호한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명하겠다.In the following, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the arc welding torch system using the auxiliary nozzle according to the present invention will be described in detail.
본 발명은 보조노즐을 통해 분위기 가스의 역할을 하는 불활성 가스 등(이하, '보조가스'이라 칭함)과 플럭스를 공급할 수 있도록 구성되어 있다는 것을 제외하고는 종래의 아크용접 시스템과 동일하다. 그러므로, 이것들에 대한 설명은 여기에서 생략하기로 한다.The present invention is the same as the conventional arc welding system, except that it is configured to supply flux with an inert gas (hereinafter, referred to as 'secondary gas') serving as an atmosphere gas through the auxiliary nozzle. Therefore, a description of these will be omitted here.
도면에서, 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 보조노즐을 이용한 아크용접토치 시스템의 구성요소들을 설명하기 위한 개략도이다.2 is a schematic view for explaining the components of the arc welding torch system using the auxiliary nozzle according to an embodiment of the present invention.
도 2에 보이듯이, 아크용접용 토치(10)의 소정위치에는 클램핑부재(21)가 수직방향으로 결합되어 있다. 이렇게 결합된 클램핑부재(21)의 단부에는 상하방향으로 자유롭게 이동할 수 있게 상하이동부재(22)가 결합되어 있다. 즉, 상하이동부재(22)에 형성된 래크와, 클램핑부재(21)에 형성된 피니언에 의해 상하방향으로 자유롭게 이동할 수 있다. 이 때, 상하이동부재(22)의 상하이동은 일반적인 기계적인 원리로 구성함으로써 제어할 수 있다.As shown in FIG. 2, the clamping member 21 is coupled to the predetermined position of the arc welding torch 10 in the vertical direction. The shank moving member 22 is coupled to the end of the clamping member 21 coupled as described above so as to move freely in the vertical direction. That is, the rack formed on the shank moving member 22 and the pinion formed on the clamping member 21 can move freely in the vertical direction. At this time, the shandong of the shandong member 22 can be controlled by the general mechanical principle.
이렇게 결합된 상하이동부재(22)의 내부에는 가스 등이 공급될 수 있는 관통로(23)로 상부에서 하부로 형성되어 있다. 이런 관통로(23)의 상부에는 보조가스를 저장하는 저장통(도시생략)으로부터 공급되는 보조가스를 공급하는 공급로(24)가 결합되어 있다. 그리고, 공급로(24)의 소정위치에는 보조가스의 공급량을 제어하는 가스유량 제어기(25)가 설치되어 있다.In this way, the inside of the shandong copper member 22 is formed from a top to a bottom through-hole 23 through which gas or the like can be supplied. The upper portion of the through passage 23 is coupled to the supply passage 24 for supplying the auxiliary gas supplied from the reservoir (not shown) for storing the auxiliary gas. At the predetermined position of the supply passage 24, a gas flow controller 25 for controlling the supply amount of the auxiliary gas is provided.
그리고, 상하이동부재(22)의 하부에는 플럭스를 저장하는 저장통(도시생략)으로부터 공급되는 플럭스를 공급하는 공급로(26)가 결합되어 있고, 이런 공급로(26)의 소정위치에는 플럭스의 공급량을 제어하는 플럭스 공급제어기(27)가 설치되어 있다. 이 때, 보조가스를 공급하는 관통로(23)와 플럭스를 공급하는 공급로(26)는 서로 한 지점에서 합류되어 한 곳으로 배출되게 관통되어 있다.In addition, a supply path 26 for supplying the flux supplied from a storage container (not shown) for storing the flux is coupled to the lower portion of the movable member 22, and the supply amount of the flux is provided at a predetermined position of the supply path 26. Flux supply controller 27 for controlling the control is provided. At this time, the through passage 23 for supplying the auxiliary gas and the supply passage 26 for supplying the flux are penetrated to be joined at one point and discharged to one place.
그리고, 이런 합류지점에는 보조가스와 플럭스가 서로 혼합된 혼합가스를 분사하는 보조노즐(28)이 결합되어 있다. 이 때, 보조노즐(28)은 상하이동부재 (22)에 대해 자유롭게 좌우방향으로 회전할 수 있도록 링크부재(29)로 결합되어 있다. 그리고, 보조노즐(28)은 링크부재(29)에 의해 용이하게 상하이동부재(22)에 결합되어 있어, 크기가 다른 보조노즐(28)을 교체하여 사용할 수 있도록 구성되어 있다.In this confluence, an auxiliary nozzle 28 for injecting a mixed gas in which the auxiliary gas and the flux are mixed with each other is combined. At this time, the auxiliary nozzle 28 is coupled to the link member 29 so as to be able to rotate freely in the horizontal direction with respect to the shank moving member 22. In addition, the auxiliary nozzle 28 is easily coupled to the shank member 22 by the link member 29, it is configured to be used to replace the auxiliary nozzles 28 of different sizes.
그리고, 본 발명의 보조가스와 플럭스는 종래의 아크용접 시스템에 의해 공급여부 및 공급량이 제어되거나 별도의 제어장치에 의해 제어될 수도 있으며, 보조노즐(28)은 용접시에 후방분사되도록 배치되어 있다.In addition, the auxiliary gas and the flux of the present invention may be controlled by a conventional arc welding system, whether or not the supply amount or the supply amount may be controlled by a separate control device, the auxiliary nozzle 28 is arranged to be sprayed backward during welding. .
아래에서는, 앞서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명의 작동관계를 설명하겠다.In the following, the operating relationship of the present invention configured as described above will be described.
먼저, 보조노즐(28)을 통해 분사되는 혼합가스의 배출위치를 조절한다. 즉, 상하이동부재(22)를 상하로 이동시켜 분사높이를 조절하고, 보조노즐(28)을 좌우로 이동시켜 분사방향을 조절한다. 그리고, 보조노즐(28)을 통해 분사될 혼합가스의 배출량을 가스유량 제어기(25) 및 플럭스 공급제어기(27)를 제어하여 조절한다. 이 때, 보조노즐(28)을 통해 보조가스와 플럭스 중 어느 하나만을 분사하고자 할 경우에도 가스유량 제어기(25) 및 플럭스 공급제어기(27)를 제어하여 선택한다.First, the discharge position of the mixed gas injected through the auxiliary nozzle 28 is adjusted. That is, by moving the shankdong member 22 up and down to adjust the injection height, and to move the auxiliary nozzle 28 to the left and right to adjust the injection direction. Then, the discharge amount of the mixed gas to be injected through the auxiliary nozzle 28 is controlled by controlling the gas flow rate controller 25 and the flux supply controller 27. At this time, even when only one of the auxiliary gas and the flux is to be injected through the auxiliary nozzle 28, the gas flow controller 25 and the flux supply controller 27 are selected to be controlled.
이와 같은 일련의 절차가 수행되면, 종래의 아크용접 시스템에서처럼 아크용접용 토치(10)를 통해 보호가스(CO2가스)가 공급되고, 보조노즐(28)을 통해 선택된 가스 또는 플럭스가 분사된다. 그러면, 아크(12)가 형성되면서 모재(13)와 소모성 용접봉(14)이 서로 용융되어 용융부(15)를 형성하면서 용접된다. 이 때, 소모성 용접봉(14)으로 솔리드 와이어(solid wire)나 플럭스 코어드 와이어(flux cored wire)를 사용할 수도 있다.When this series of procedures is performed, the protective gas (CO 2 gas) is supplied through the arc welding torch 10 and the selected gas or flux is injected through the auxiliary nozzle 28 as in the conventional arc welding system. Then, while the arc 12 is formed, the base material 13 and the consumable electrode 14 are melted with each other to form the molten portion 15 to be welded. At this time, a solid wire or a flux cored wire may be used as the consumable electrode 14.
앞서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명은 가스유량 제어기(25) 및 플럭스 공급제어기(27)를 각각 제어함으로써, 보조노즐(28)을 통해 분사되는 혼합가스의 조성비를 조절할 수 있고, 또한, 플럭스의 조성비를 변화시켜 원하는 아크 특성을 얻을 수 있다.According to the present invention configured as described above, by controlling the gas flow rate controller 25 and the flux supply controller 27, the composition ratio of the mixed gas injected through the auxiliary nozzle 28 can be adjusted, and the composition ratio of the flux can be adjusted. Can be changed to obtain the desired arc characteristics.
아래에서는, 앞서 설명한 바와 같이 구성된 본 발명의 토치시스템(이하,'AMAG용 토치'라 칭함)과 종래의 이중노즐 토치시스템(이하, 'DMAG용 토치'라 칭함)에서 실험한 결과 및, 본 발명의 가장 이상적인 작업조건에 대해 설명하겠다.In the following, the results of experiments in the torch system of the present invention configured as described above (hereinafter referred to as "AMAG torch") and the conventional double nozzle torch system (hereinafter referred to as "DMAG torch"), and the present invention I will explain the most ideal working conditions of
아래에서 설명될 실험예는 보조노즐(28)을 통해 분위기 가스인 Ar가스만이 분사되는 경우에 대해서 실험한 것이다.The experimental example to be described below is an experiment for the case where only Ar gas, which is an atmospheric gas, is injected through the auxiliary nozzle 28.
도면에서, 도 3은 본 발명의 시스템과 종래기술의 시스템의 용접봉 끝에서의 Ar조성비를 비교한 그래프이고, 도 4a 및 도 4b는 도 2에 도시된 본 발명의 시스템에서 보조가스를 전방분사 및 후방분사하여 비교한 사진 및 그래프이며, 도 5a 및 도 5b는 도 2에 도시된 본 발명의 시스템에서 보조가스의 분사위치에 따른 결과를 비교한 그래프이다. 그리고, 도 6a 및 도 6b는 도 2에 도시된 본 발명의 시스템에서 보조가스의 분사각도에 따른 결과를 비교한 그래프이고, 도 7a 및 도 7b는 도 2에 도시된 본 발명의 시스템의 보조노즐의 직경에 따른 결과를 비교한 사진 및 그래프이다.Figure 3 is a graph comparing the Ar composition ratio at the electrode end of the system of the present invention and the system of the prior art, Figures 4a and 4b is a front injection of the auxiliary gas in the system of the present invention shown in FIG. 5 and 5 are graphs comparing the results according to the injection position of the auxiliary gas in the system of the present invention shown in FIG. 2. 6A and 6B are graphs comparing the results according to the injection angles of the auxiliary gas in the system of the present invention shown in FIG. 2, and FIGS. 7A and 7B are auxiliary nozzles of the system of the present invention shown in FIG. 2. Photographs and graphs comparing the results of different diameters.
먼저, 종래의 DMAG용 토치를 통해 CO2가스와 Ar가스를 분사하고, 본 발명의 AMAG용 토치의 경우 아크용접용 토치(10)를 통해 CO2가스를 분사하고, 보조노즐(28)을 통해 Ar가스를 분사하여 실험한 결과가 도 3에 도시되어 있다.First, CO 2 gas and Ar gas are injected through a conventional DMAG torch, and in the case of the AMAG torch of the present invention, CO 2 gas is injected through the arc welding torch 10 and through the auxiliary nozzle 28. Experimental results by spraying Ar gas is shown in FIG. 3.
도 3에 보이듯이, 용접봉 끝에서의 Ar조성비는 AMAG용 토치의 경우 Ar사용량 20%이상에서 98%이상이 되고, DMAG용 토치의 경우 Ar사용량 38%이상에서 80%이상이 된다. 즉, 본 발명의 보조노즐을 사용하면 DMAG용 토치에 비해 Ar가스를 보다 효율적으로 사용할 수 있음을 확인할 수 있다.As shown in Fig. 3, the Ar composition ratio at the end of the welding rod becomes 98% or more at 20% or more of Ar use for the AMAG torch, and 80% or more at 38% or more of Ar use for the DMAG torch. That is, it can be seen that using the auxiliary nozzle of the present invention, Ar gas can be used more efficiently than the torch for DMAG.
그리고, 보조노즐(28)의 위치변화에 의한 영향을 확인하기 위해 전방분사와 후방분사의 두 방법에 대해 단락이행 모드(short circuit mode), 입상용적 모드(globular mode), 스프레이 모드(spray mode)의 경우를 실험하였다. 여기에서, 입상용적은 천이전류 이하에서 발생하고, 스프레이 모드는 천이전류 이상의 고전류 영역에서 발생하며 용접봉 직경보다 작은 용적이 용융부의 끝에서 빠른 주파수로 이탈되어 모재로 이행하는 특징이 있다.In addition, in order to confirm the influence of the position change of the auxiliary nozzle 28, the short circuit mode, the globular mode, and the spray mode are used for the two methods of forward injection and backward injection. Was tested. Here, the granular volume is generated below the transition current, the spray mode is generated in the high current region above the transition current, and the volume smaller than the electrode diameter is separated at a high frequency at the end of the melting part and is transferred to the base material.
먼저, 도 4a에 보이듯이, 단락이행의 경우 전방분사 및 후방분사에 있어 유사한 용접비드를 얻지만, 전류, 전압파형에 있어서는 후방분사의 경우에서 단락되는 회수가 더 많으므로 더 안정된 용접을 보이고 있음을 확인할 수 있다.First, as shown in FIG. 4A, in the case of short-circuit, a similar welding bead is obtained in the forward injection and the backward injection, but in the current and voltage waveforms, the number of short-circuits is increased in the case of the backward injection, thus showing more stable welding. can confirm.
그리고, 도 4b에 보이듯이, 스프레이 모드에서는 용접비드의 형상이 후방분사의 경우에 더 양호하며, 전류, 전압파형에 있어서도 더 안정된 형태를 보이고 있다. 결론적으로, 단락이행과 스프레이 모드에 대해 후방분사를 이용할 경우 더 양호한 용접결과를 얻을 수 있다.And, as shown in Figure 4b, in the spray mode, the shape of the weld bead is better in the case of the back injection, it is showing a more stable form also in the current, voltage waveform. In conclusion, better welding results can be obtained by using back injection for shorting and spray modes.
또한, 보조노즐(28)의 위치변화에 따른 영향을 알아보기 위하여 도 5a에 도시된 방법으로 실험하였다. 실험결과, 2, 3번 방향으로 분사될 경우 용접비드가 양호하였으며, 1번 방향의 경우 많은 스패터가 발생하였다. 즉, 도 5b에 보이듯이, 전류, 전압파형은 3, 2, 1번의 위치순서로 양호하였다.In addition, in order to determine the effect of the position change of the auxiliary nozzle 28, the experiment shown in Figure 5a. As a result of the experiment, the welding beads were good when sprayed in the 2nd and 3rd directions, and many spatters were generated in the 1st direction. That is, as shown in Fig. 5B, the current and voltage waveforms were good in the order of positions 3, 2, and 1.
결론적으로, 보조노즐(28)의 방향이 모재면으로부터 5㎜위부분을 향하는 경우 가장 양호한 결과를 얻을 수 있으며, 1번과 같은 방향으로 분사시킬 경우 Ar이 아크의 위부분으로 원활히 공급되지 못해 아크가 불안정해지고 많은 스패터를 발생시키는 것으로 생각된다. 그리고, 3번의 경우에는 용접봉 끝으로 분사되고 2번의 경우에는 용접봉 끝으로부터 2.5㎜아래의 지점으로 분사된다. 그러므로, 2, 3번의 경우 아크영역에서는 Ar조성비가 유사하며, 용접봉 끝에서 차이가 발생하는 것으로 생각된다.In conclusion, the best results can be obtained when the direction of the auxiliary nozzle 28 is 5 mm above the base material surface. When sprayed in the same direction as No. 1, Ar cannot be supplied smoothly to the upper part of the arc. Is considered to be unstable and generate many spatters. In the third case, the sprayer is sprayed to the end of the welding rod, and in the second case, the sprayer is sprayed to a point 2.5 mm below the electrode. Therefore, in case 2 and 3, the Ar composition ratio is similar in the arc region, and it is thought that a difference occurs at the end of the electrode.
그리고, 도 6a에 도시된 바와 같이 보조노즐(28)이 모재와 이루는 분사각도를 15, 30, 45。로 바꿔가면서 실험한 결과가 도 6b에 도시되어 있다. 도 6b에 보이듯이, 전류, 전압파형에서 큰 차이가 발생하지 않았으며, 용접비드의 형상에서도 유사한 결과를 얻었다. 그러므로, 분사각도 변화에 의한 영향은 적은 것으로 생각된다.And, as shown in Figure 6a the experiment results while changing the injection angle of the auxiliary nozzle 28 with the base material to 15, 30, 45 ° is shown in Figure 6b. As shown in FIG. 6B, no significant difference occurred in the current and voltage waveforms, and similar results were obtained in the shape of the weld bead. Therefore, the influence by the change of injection angle is considered to be small.
그리고, 보조노즐의 직경의 영향을 알아보기 위하여 직경이 5, 6.5, 7.5㎜인 세종류의 동관을 이용하여 용접실험한 결과가 도 7a 및 도 7b에 각각 도시되어 있다. 즉, 도 7a에 보이듯이, 천이구간의 경우 6.5㎜동관을 사용할 경우에 용접전류, 전압파형 및 용접비드가 가장 양호하고, 도 7b에 보이듯이, 스프레이 모드에서는 6.5㎜동관을 사용할 경우에 전류, 전압파형 및 용접비드가 가장 양호하였다.And, in order to determine the influence of the diameter of the auxiliary nozzles, the results of welding experiments using three types of copper tubes having diameters of 5, 6.5, and 7.5 mm are shown in FIGS. 7A and 7B, respectively. That is, as shown in FIG. 7A, the welding current, the voltage waveform, and the welding bead are best when the 6.5 mm copper tube is used in the transition section, and as shown in FIG. 7B, the current, when the 6.5 mm copper tube is used in the spray mode. Voltage waveforms and welding beads were the best.
결론적으로, 천이구간과 스프레이 모드에서 6.5㎜동관을 사용할 경우에 가장 양호한 결과를 얻을 수 있으며, 직경이 5㎜인 경우에는 Ar조성이 높은 영역이 좁아져서 아크가 불안해지고, 7.5㎜인 경우에는 Ar가스가 분사되는 영역이 넓어져 용접봉 끝에서의 Ar조성비가 상태적으로 낮아진 것으로 생각된다.In conclusion, the best results can be obtained when the 6.5 mm copper tube is used in the transition section and the spray mode. In the case of 5 mm in diameter, the region of high Ar composition becomes narrow and the arc becomes unstable. It is thought that the area where the gas is injected is widened and the Ar composition ratio at the end of the electrode is lowered in a state.
그리고, Ar의 사용량 변화에 따른 영향을 알아본 결과, 총유량이 20L/min이고, Ar의 비율은 30%로 하는 것이 가장 양호하다는 것을 확인할 수 있었다.As a result of examining the influence of the change in the amount of Ar used, it was confirmed that the total flow rate was 20 L / min, and the ratio of Ar was 30%.
앞서 설명한 바와 같은 실험결과를 정리해 보면, 보조노즐(28)은 6.5㎜의 관을 사용하고, 모재와 이루는 각도는 15∼45。의 범위내에서 용접방향의 반대방향(후방분사)에서 용접봉 끝을 향하여 분사되도록 하는 것이 가장 양호하다. 이 때, 보조노즐(28)을 통해 분사되는 분위기 가스는 총유량 20L/min, Ar 30%를 사용하는 것이 양호한 것으로 확인되었다.To summarize the experimental results as described above, the auxiliary nozzle 28 uses a tube of 6.5 mm, and the end of the electrode in the opposite direction of the welding direction (rear spray) within the range of 15 to 45 degrees. It is best to let it be sprayed toward. At this time, it was confirmed that it is preferable to use the total flow rate of 20 L / min and Ar 30% for the atmosphere gas injected through the auxiliary nozzle 28.
또한, 본 발명에서는 전체가스 유량의 30% 이하인 Ar가스를 사용하여 종래의 일반 아크용접에서 80%의 Ar가스를 사용하는 경우와 동일한 효과를 얻을 수 있었으며, 스패터 발생에도 크게 영향을 받지 않았다.In addition, in the present invention, using the Ar gas of 30% or less of the total gas flow rate, the same effect as in the case of using 80% of Ar gas in the conventional general arc welding, and was not significantly affected by the spatter generation.
그리고, 본 발명을 가스 텅스텐 아크용접에 사용할 경우에 있어서, 주 보호가스로는 Ar가스를 사용하고 보조노즐을 통해 분사되는 보조가스로는 He가스를 사용할 수 있다.In the case where the present invention is used for gas tungsten arc welding, Ar gas may be used as the main protective gas, and He gas may be used as the auxiliary gas injected through the auxiliary nozzle.
그리고, 본 발명을 가스메탈 아크용접에 사용할 경우에 있어서, 주 보호가스로는 CO2가스를 사용하고 보조노즐을 통해 분사되는 보조가스로는 Ar가스 또는 He가스 등의 불활성 가스를 사용할 수 있다. 이 때, 플럭스를 보조가스와 함께 분사하면 솔리드 와이어를 사용하여 플럭스 코어드 아크용접과 동일한 효과를 얻을 수 있으며, 용도에 따라 플럭스를 교환하여 원하는 특성을 얻을 수 있다.In the case where the present invention is used for gas metal arc welding, CO 2 gas may be used as the main protective gas, and inert gas such as Ar gas or He gas may be used as the auxiliary gas injected through the auxiliary nozzle. At this time, when the flux is injected together with the auxiliary gas, the same effect as the flux cored arc welding can be obtained using a solid wire, and the desired characteristics can be obtained by exchanging the flux according to the use.
앞서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명의 보조노즐을 이용한 아크용접토치 시스템은 적은량의 불활성 가스 등을 사용하여 종래와 동일한 용접효과를 얻을 수있다.As described in detail above, the arc welding torch system using the auxiliary nozzle of the present invention can obtain the same welding effect as in the prior art by using a small amount of inert gas.
또한, 본 발명의 보조노즐을 이용한 아크용접토치 시스템은 별도의 보조노즐을 통해 불활성 가스를 포함하는 보조가스나 플럭스가 분사되어 스패터의 발생이 현저하게 줄어 용접아크를 안정시키고 용융부의 젖음을 향상시켜 생산성과 용접품질을 향상시킨다.In addition, in the arc welding torch system using the auxiliary nozzle of the present invention, the auxiliary gas or the flux containing the inert gas is injected through a separate auxiliary nozzle, so that the generation of spatter is remarkably reduced, so that the welding arc is stabilized and the wetness of the molten part is improved. To improve productivity and welding quality.
또한, 본 발명의 보조노즐을 이용한 아크용접토치 시스템은 보조노즐을 통해 분사되는 가스 또는 플럭스의 종류 및 그 혼합비를 사용용도에 따라 다양하게 변화시킬 수 있으므로, 원하는 용접특성을 얻을 수 있다.In addition, the arc welding torch system using the auxiliary nozzle of the present invention can change the type and the mixing ratio of the gas or flux injected through the auxiliary nozzle according to the use, it is possible to obtain the desired welding characteristics.
이상에서 본 발명의 보조노즐을 이용한 아크용접토치 시스템에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.The technical idea of the arc welding torch system using the auxiliary nozzle of the present invention has been described above with the accompanying drawings, but this is only illustrative of the best embodiment of the present invention and is not intended to limit the present invention.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101277481B1 (en) * | 2011-05-30 | 2013-06-21 | (주)화신정공 | Welding apparatus for pipe |
| KR20170001515U (en) * | 2015-10-21 | 2017-05-02 | 대우조선해양 주식회사 | Submerged arc welding for flux supplying apparatus |
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