KR100766700B1 - 홈 가공된 판재와 튜브의 하이브리드 브레이징 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 형상이 서로 다른 판재와 튜브를 접합하는 구조물의 제작에서 판재와 튜브를 접합하는 브레이징방법에 관한 것이며; 그 목적은 브레이징 방법을 사용하면서 1차 브레이징과 2차 브레이징으로 나누어 접합함으로써 홈과 튜브 사이의 빈 공간을 없애면서 완전한 접합을 할 수 있는 브레이징 방법을 제공함에 있다.

상기 목적달성을 위한 본 발명은 판재에 가공된 홈과 튜브 사이에 끼워지는 포일이 판재와 튜브의 접합을 이루기 위해 플럭스를 사용하여 유도 브레이징을 실시할 경우 접합은 가능하지만 홈을 다 채우지 못하는데, 이 때 가공된 홈을 다 채우기 위해서 추가로 미그 브레이징을 실시하여 홈과 튜브의 전면에 결처 접합이 되도록 하는 하이브리드 브레이징에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

하이브리드, 브레이징, 용가재, 1차 브레이징, 2차 브레이징, 플럭스,

Description

홈 가공된 판재와 튜브의 하이브리드 브레이징 방법{Method of hybrid brazing between grooved plate and tube}

도 1 은 종래의 용접에 의한 접합방법,

도 2 는 본 발명에 따른 유도 및 미그 브레이징을 적용한 하이브리드 브레이징 방법.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1): 튜브 (2): 홈 가공된 판재

(3): 용접 비드 (4): 포일(용가재)

(5): 유도가열 코일 헤드 (6): 와이어(용가재)

(7): 용접 토치 노즐

본 발명은 형상이 서로 다른 판재와 튜브를 접합하는 구조물의 제작에서, 그 접합방법으로는 판재에 튜브가 삽입될 수 있도록 홈 가공을 실시한 후, 튜브를 가공된 홈에 삽입하여 접합하는 방법이 있다. 다양한 접합 방법 중 가장 쉽게 적용할 수 있는 방법이 용접인데 도 1 에서 보는 바와 같이 용접은 형상에 따른 용입 깊이에 제한을 받기 때문에 홈의 하부와 튜브를 완전히 접합시키기는 어렵다.

또한 튜브의 두께에 따라 용접 프로세스가 제한되며, 특히 튜브의 두께가 2mm 이하인 경우 용접중의 아크열에 의한 깊은 용입으로 튜브가 용락될 수 있기 때문에 작업의 어려움으로 비용 손실이 증가될 수 있다.

도 1 은 종래의 용접에 의한 접합방법을 나타낸 것으로, 홈 가공된 판재(2)와 튜브(1) 접합하기 위한 종래의 용접방법을 나타내고 있다. 도 1 의 (b)의 형상에서 알 수 있듯이 종래의 용접으로는 튜브 전체에 대한 완전 용입이 어렵다. 완전 용입이 가능한 방법으로 브레이징이 있으며, 다양한 형상에 따른 접합이 가능하지만, 브레이징은 용접과 달리 비드를 형성하기 어려우므로 홈을 완전히 채우기는 불가능하다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 홈 가공된 판재에 튜브를 접합하기 위해서 튜브의 아래쪽을 먼저 접합한 다음 나머지 부분을 접합하는 방법으로 먼저 포일(용가재)을 사용하여 홈과 튜브 사이에 끼워 유도 브레이징(Induction Brazing)을 실시하여 1차 접합을 시킨 후 유도 가열에 의해 용융된 용가재가 완전히 충진 되지 않은 홈의 나머지 부분에는 용가재로서 미 그 용접용 와이어를 사용하는 미그 브레이징(MIG Brazing)을 실시함으로써 홈 가공된 판재와 튜브의 완전한 접합을 이룰 수 있도록 하는 용접방법을 제공함을 목적으로 한다.

이하, 본 발명에 대한 용접과정을 나타낸 도면을 보면서 상세히 설명한다.

도 2 는 본 발명에 따른 유도 및 미그 브레이징을 적용한 하이브리드 브레이징 방법을 순서대로 나타낸 것이다.

판재의 홈에서 튜브가 접합되기 위해서는 1차 브레이징과 2차 브레이징에 사용하는 용가재를 각각 준비해야 하며, 사용하는 브레이징 방법도 다르게 된다. 도 2 의 (a)와 같이 판재(2)에 가공된 홈과 튜브(1) 사이에 끼워지는 포일(4)은 판재(2)와 튜브(1)의 접합을 이루기 위해 플럭스로 밀봉한 후 유도가열 코일 헤드(5)를 사용하여 열을 가하여 유도 브레이징을 실시하게 된다. 이 경우 고주파 유도가열에 의해 포일(4)은 용융되어 판재(2)와 튜브(1)를 접합시켜주지만 도 2 의 (b)에서 보는 바와 같이 홈을 다 채우지 못하게 된다. 따라서 가공된 홈을 완전히 채우기 위해서는 도 2 의 (c)와 같이 추가로 미그 브레이징을 실시해야 한다. 미그 브레이징은 저전류(50~70A)에서 아크의 안정성이 우수한 미그 용접기를 사용해야 하며, 용접되는 원리는 미그 용접과 동일하지만, 판재나 튜브보다 저융점 금속의 와이어(용가재)(6)를 이용하여 저전류 사용에 의한 모재의 용입을 최대한 줄임으로써 브레이징 효과를 얻을 수 있는 접합방법이다. 도 2 의 (d)는 본 발명의 하이브 리드 브레이징 용접방법을 사용하여 홈 가공된 판재(2)와 튜브(1)를 접합 완료한 상태를 보여준다.

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

상기와 같은 구성 및 작용에 의해 기대할 수 있는 본 발명의 효과는 다음과 같다.

튜브가 열전달 목적으로 접합되는 경우에, 기존의 접합방법인 TIG 용접으로는 본 발명에 따른 방법에 비해 약 20% 정도밖에 못 미친다. 따라서 본 발명에 의한 접합으로 열전달을 극대화시켜 열전달에 소요되는 시간을 대폭 절감시킬 수 있다.

Claims (1)

1. 홈 가공된 판재(2)에 튜브(1)를 접합하는 방법에 있어서,

   포일(용가재)(4)을 판재(2)의 홈에 놓고 포일(용가재)(4) 위에 튜브(1)를 올려놓은 후 플럭스로 밀봉하고 유도 가열 코일 헤드(5)로 열을 가하면 포일(4)이 녹으면서 튜브와 접합이 되는 유도 브레이징(Induction Brazing)을 실시하여 1차 브레이징을 시킨 후 유도 가열에 의해 용융된 용가재가 완전히 충진 되지 않은 홈의 나머지 부분에는 용가재로서 미그 용접용 와이어를 사용하는 미그 브레이징(MIG Brazing)을 실시하여 접합함으로써 홈 가공된 판재(2)와 튜브(1)의 완전한 접합을 이룰 수 있는 하이브리드 브레이징 접합 방법.

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