KR100466365B1 - 솔리드 와이어를 이용한 일렉트로 가스 용접방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접속도가 높고 혼용 및 후판 용접시 용접결함 발생을 최소화시킨 솔리드 와이어를 이용한 일렉트로 가스 용접방법에 관한 것으로, 모재를 용접설비에 안착시키는 과정과; 안착된 모재의 전후면측에 백킹제, 동판, 스트롱백을 설치하여 용접개시 대기상태로 유지시키는 과정과; 솔리드 와이어를 용접와이어로 하여 와이어가이드에 장입하고 전원공급기를 용접개시 지점까지 하강시켜 배치시키는 과정과; 배치완료 후 상기 전원공급기에 설정된 전압 및 전류를 인가함과 동시에 전원공급기와 솔리드 와이어를 일정속도로 이동시키면서 솔리드 와이어의 선단과 모재 사이에서 아크가 유발되도록 하는 과정과; 아크 유발시 용접와이어인 플럭스 및 상기 동판으로 하여금 모재와 아크 사이를 쉴딩하면서 용융용접되도록 하는 과정을 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따르면 플럭스가 고형화된 솔리드 와이어를 용접와이어로 사용함으로써 용접속도의 향상은 물론 흄발생이 제거되어 대기오염 방지, 작업의 안정성 확보, 아크포스의 극대화를 통한 혼용용접 및 후판용접시 용접결함을 억제하게 된다.

Description

솔리드 와이어를 이용한 일렉트로 가스 용접방법{METHOD OF ELECTRO GAS WELDING WITH SOILD WIRE}

본 발명은 용접속도가 높고 혼용 및 후판 용접시 용접결함 발생을 최소화시킨 솔리드 와이어를 이용한 일렉트로 가스 용접방법에 관한 것이다.

일반적으로, 일렉트로 가스 용접(ELECTRO GAS WELDING)법은 도 1의 도시와 같이, 주로 이산화탄소를 보호가스로 사용하여 이산화탄소 분위기 속에서 아크를발생시키고, 그 아크열로 모재를 용융시켜 접합하는 방법이다.

이를 위해, 수냉식 동판(1)을 사용하고 이를 통해 냉각수를 공급하여 냉각하면서 송급롤러(2)를 통해 용접와이어(3)를 용접토치(4)로 장입하고 모재 상면에 위치시켜 아크를 발생시킴으로써 용접작업을 수행하게 된다.

이때, 사용되는 용접와이어(3)는 통상 도 2의 도시와 같은 플럭스(2')가 그 중심에 길이방향으로 심가공된 FCW(FLUX CORED WIRE)를 사용하고 있으므로 용접속도(예컨대 20t 기준 약 8 cpm)에 한계가 있고, 또한 보호가스(SHIELDING GAS)를 사용하여야 하므로 별도의 가스라인이 반드시 구비되어야 하는 단점이 있다.

뿐만 아니라, 용접흄(FUME)이 다량 발생하므로 환경오염 및 작업자의 건강을 해칠 우려가 높고, 옥외작업의 특성상 강풍이 불 경우 용접품질이 현저히 저하되는 단점이 있다.

더구나, 혼용(COMBINE) 용접 또는 후판 용접시 아크포스(ARC FORCE)의 불충분으로 인해 슬래그 혼재를 유발시켜 용접결함을 초래하는 단점이 있다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술이 갖는 제반 문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출한 것으로, 용접와이어를 FCW가 아닌 솔리드 와이어로 바꾸어 사용함으로써 보호가스를 사용하지 않아도 되기 때문에 별도의 가스라인이 필요없어 설비의 구조가 간단하고 제어가 용이함은 물론 흄발생이 억제됨과 동시에 별도의 강풍 차단부재없이도 외부작업이 용이하고 사용양은 절감시킨 반면에 용접속도는 향상된 솔리드 와이어를 이용한 일렉트로 가스 용접방법을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 일반적인 일렉트로 가스 용접설비를 보인 개략적인 구성도,

도 2는 종래 기술에 따른 용접와이어를 보인 사시도,

도 3은 본 발명의 방법 설명을 위한 용접설비의 예시도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

2' : 플럭스 2" : 용접와이어

10 : 모재 12 : 백킹제

14 : 스트롱백 16 : 동판

20 : 전원공급기 22 : 와이어가이드

본 발명의 상기한 목적은 모재를 용접설비에 안착시키는 과정과; 안착된 모재의 전후면측에 백킹제, 동판, 스트롱백을 설치하여 용접개시 대기상태로 유지시키는 과정과; 솔리드 와이어를 용접와이어로 하여 와이어가이드에 장입하고 전원공급기를 용접개시 지점까지 하강시켜 배치시키는 과정과; 배치완료 후 상기 전원공급기에 설정된 전압 및 전류를 인가함과 동시에 전원공급기와 솔리드 와이어를 일정속도로 이동시키면서 솔리드 와이어의 선단과 모재 사이에서 아크가 유발되도록 하는 과정과; 아크 유발시 용접와이어인 플럭스 및 상기 동판으로 하여금 모재와 아크 사이를 쉴딩하면서 용융용접되도록 하는 과정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 솔리드 와이어를 이용한 일렉트로 가스 용접방법을 제공함에 의해 달성된다.

이하에서는, 첨부도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 3은 본 발명 방법을 설명하기 위한 용접설비의 개략적인 사시도이다.

도 3에 따르면, 본 발명에서는 용접와이어의 내부에 플럭스가 삽입되어 심가공된 형태의 플럭스 코드 와이어를 사용하지 않고, 내부가 완전히 단일성분으로 중실된 솔리드 와이어 타입의 용접와이어(2")를 사용하도록 한다.

상기 용접와이어(2")는 오로지 플럭스로만 이루어진 중실체이다.

본 발명의 방법 설명을 위해 설비를 살펴보면, 용접대상인 모재(10)가 구비되고, 상기 모재(10)의 후면에는 용접 누설을 방지하고 용접품질을 향상시키기 위한 세라믹소재의 백킹제(12)가 고정된다.

아울러, 상기 백킹제(12)를 포함하여 상기 모재(10)를 지지하는스트롱백(14)이 설치되고, 모재(10)의 전면에는 동판(16)이 구비된다.

동판(16)은 모재(10)의 길이방향으로 슬라이딩가능하게 구성되며, 상기 백킹제(12)와 대응되는 형상을 갖는다.

또한, 동판(16)에는 라인 A, B 를 통해 냉각수가 유출입될 수 있다.

한편, 상기 용접와이어(2")는 전원공급기(20)를 통해 공급될 수 있도록 전원공급기(20)에 부설된 와이어가이드(22)에 삽입된다.

아울러, 상기 전원공급기(20)의 일측면에는 사각박스형상의 플럭스통(24)이 구비되는 바, 이는 쉴딩가스 대신에 플럭스를 사용하기 위함이다.

예컨대, 쉴딩가스(종래 이산화탄소가스)는 분당 30리터 이상 공급해줘야 하기 때문에 별도의 공급라인이 요구되나 본 발명에서는 저항열 발생 및 대기 차단역할을 하는 플럭스를 사용함으로써 분당 2리터도 채 소모되지 않기 때문에 매우 경제적이고 유용하다.

이와 같은 용접설비를 통해 본 발명의 용접방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 용접설비에 용접할 대상인 모재(10)를 안착시키는 과정을 수행한다.

모재(10)는 용접의 편의성에 따라 수평 혹은 수직방향으로 배치될 수 있다.

모재(10)의 안착과 동시에 백킹제(12), 동판(16) 및 스트롱백(14)을 설치하여 용접개시 대기상태를 유지한다.

용접대기가 완료되면 용접와이어(2")인 솔리드 와이어를 와이어가이드(22)를 통해 전원공급기(20)로 공급한 후 상기 전원공급기(20)를 초기 용접개시지점으로 이동시켜 위치시킨다.

이어, 전원공급과 함께 용접와이어(2")는 일정한 속도로 공급, 하강되면서 그 선단과 용융금속 표면과의 사이에서 아크가 발생되고 이 아크열에 의해 용접작업이 이루어진다.

이때, 용접와이어(2")인 플럭스는 기존의 이산화탄소 가스보다 훨씬 적은양이 소비되며, 또한 용접되는 과정에서 상기 플럭스가 모재(10) 사이의 틈속으로 보내져 아크와 용접금속을 보호하게 되므로 별도의 쉴딩가스(보호가스)를 필요로 하지 않게 된다.

이렇게 함으로써, 보호가스인 이산화탄소에 의한 흄발생이 없으므로 작업의 안전성이 확보되고 대기오염이 억제되며 우수한 용접품질을 확보할 수 있게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 플럭스가 고형화된 솔리드 와이어를 용접와이어로 사용함으로써 용접속도의 향상은 물론 흄발생이 제거되어 대기오염 방지, 작업의 안정성 확보, 아크포스의 극대화를 통한 혼용용접 및 후판용접시 용접결함을 억제하게 된다.

Claims (1)

1. 모재를 용접설비에 안착시키는 과정과;

   안착된 모재의 전후면측에 백킹제, 동판, 스트롱백을 설치하여 용접개시 대기상태로 유지시키는 과정과;

   솔리드 와이어를 용접와이어로 하여 와이어가이드에 장입하고 전원공급기를 용접개시 지점까지 하강시켜 배치시키는 과정과;

   배치완료 후 상기 전원공급기에 설정된 전압 및 전류를 인가함과 동시에 전원공급기와 솔리드 와이어를 일정속도로 이동시키면서 솔리드 와이어의 선단과 모재 사이에서 아크가 유발되도록 하는 과정과;

   아크 유발시 용접와이어인 플럭스 및 상기 동판으로 하여금 모재와 아크 사이를 쉴딩하면서 용융용접되도록 하는 과정을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 솔리드 와이어를 이용한 일렉트로 가스 용접방법.