KR100864669B1 - 폐철을 이용한 브이형맞대기 용접 실습용 모재 시편제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐철을 이용한 V형맞대기 용접 실습용 모재 시편 제조방법에 관한 것으로서 고철을 일정한 크기로 절단 후 가열하여 다수의 로울러가 배열된 다단의 압연기를 통과시켜 일정한 형상을 갖도록 함으로서 자원을 재활용할 수 있으며 시험편의 생산이 용이하고 가격이 저렴하여 효율적인 훈련진행이 가능하도록 한 폐철을 이용한 V형맞대기 용접 실습용 모재 시편 제조방법에 관한 것인바, 본 발명은 폐철이 집하되어 원재료가 입고되어 폐철이 준비되는 원재료준비공정; 상기 원재료준비공정에 의해 준비된 폐철을 산소절단기 등을 이용하여 1차 절단하고 상기 1차절단에 의해 절단된 폐철을 샤링기를 이용하여 길이방향으로 길게 스틱형으로 절단하는 2차절단을 순차적으로 실시하는 절단공정; 상기 절단공정에 의하여 일정한 크기를 갖는 폐철을 가열로에 넣고 1100℃~1200℃로 가열하는 가열공정; 상기 일정한 크기를 형성하면서 가열된 폐철을 다단의 로울러가 다수로 배열된 압연기를 이용하여 상부는 좁고 하부는 넓게 형성하며 측면으로는 경사면이 형성되도록 형상을 구비하는 형상형성공정; 상기 형상형성공정을 경유하여 빠져나온 일정한 형상을 구비한 로드형의 모재 시편을 일정한 크기로 절단하는 절단공정; 상기 절단공정 후 가열된 고온의 열을 냉각시키는 냉각공정 순으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐철을 이용한 V형맞대기 용접 실습용 모재 시편 제조방법.

Description

폐철을 이용한 브이형맞대기 용접 실습용 모재 시편 제조방법{Preparation of parent metal sample for exercising V-type fillet weld using waste iron}

본 발명은 폐철을 이용한 V형맞대기 용접 실습용 모재 시편 제조방법에 관한 것으로서 고철을 일정한 크기로 절단 후 가열하여 다수의 로울러가 배열된 다단의 압연기를 통과시켜 일정한 형상을 갖도록 함으로서 자원을 재활용할 수 있으며 시험편의 생산이 용이하고 가격이 저렴하여 효율적인 훈련진행이 가능하도록 한 폐철을 이용한 V형맞대기 용접 실습용 모재 시편 제조방법에 관한 것이다.

용접(welding)은 물체나 재료의 접합 부분을 용융 또는 반용융 상태로 하여 직접 접합 또는 접속 코저 하는 두 물체 사이에 용가재(용접봉)를 첨가하여 간접적으로 접합시키는 작업을 말한다.

용접법은 야금적 접합법이라고도 하며, 뉴턴의 만류인력법칙에 따라서 금속원자들 사이의 인력에 의해 두 금속이 결합하는데 이때에 원자들은 옹스트롬=10-8승cm=10-10승m 거리에서 인력이 작용한다. 그러나 산화막으로 인하여 금속의 원자들 이 접근하지 못해 결합되지 못하는 경우도 있다.

상기한 용접에 있어서 V형맞대기 용접은 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이 판의 두께 3.2mm 이상에 주로 사용되며 모재와 용접봉과의 각도는 30°~40°범위를 유지하고 모재와 모재 사이 끝단에 V형으로 하고 각도를 70°, 루우트의 간격은 1.5~2.0mm을 사용하여 용접시에 키이홀을 생기게 하여 V형밑을 용착시켜 제1층을 만들고 이면비드(REVERSE SIDE DEAD)가 나타나야 한다. 제2층은 제1층을 잘 녹여 V형홈에 가득차게 용접하여 2개의 모재를 1개의 모재로 만드는 것을 말한다.

상기한 V형맞대기 용접을 실시하기 위해 용접 교육을 받게 되는데 이때 사용하는 용접용 시편은 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같은 규격품을 갖고 용접 교육을 받게 된다.

그런데 상기한 종래의 V형맞대기 용접용 시편은 연강판으로 제조하여 사용하며 그 제조방법은 첨부도면 2에 도시된 바와 같이 연강판을 가로 150mm, 세로 30mm로 절단하되 인접하는 시편과의 사이를 5mm를 띄고 절단하기 때문에 많은 재료의 버려지는 문제점이 있었으며, 더욱이 제철소에서 만들어진 상태의 강판을 사용하게 됨으로 실습자재로 사용후 전부 폐기됨으로 자원의 낭비가 심하였다.

또한 첨부도면 도 3에 도시된 바와 같이 길이 150mm, 폭 30mm 양쪽 절단면의 각도가 55°를 형성하도록 후 가공하여야 하는 문제점이 있으며, 용접 교육을 받고자 할 때 시편을 일일히 별도로 제작하여 하는 불편한 문제점도 있으며, 연강판 재료비가 비싼 단점도 있다.

본 발명은 상기한 종래 V형맞대기 용접용 시편이 갖고 있는 문제점을 일거에 해소하고자 사용한 후 폐기 처분되는 폐철을 재활용하여 용접용 시편을 제작함으로 자원의 낭비를 방지하고 재활용된 폐철을 일정한 크기로 절단 후 가열하여 다수의 로울러가 배열된 다단의 압연기를 통과시켜 일정한 형상을 갖도록 함으로서 자원을 재활용할 수 있으며 시험편의 생산이 용이하고 가격이 저렴하여 효율적인 훈련진행이 가능하도록 한 폐철을 이용한 V형맞대기 용접 실습용 모재 시편 제조방법을 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적은 폐철이 집하되어 원재료가 입고되어 폐철이 준비되는 원재료준비공정; 상기 원재료준비공정에 의해 준비된 폐철을 산소절단기 등을 이용하여 1차 절단하고 상기 1차절단에 의해 절단된 폐철을 샤링기를 이용하여 길이방향으로 길게 스틱형으로 절단하는 2차절단을 순차적으로 실시하는 절단공정; 상기 절단공정에 의하여 일정한 크기를 갖는 폐철을 가열로에 넣고 1100℃~1200℃로 가열하는 가열공정; 상기 일정한 크기를 형성하면서 가열된 폐철을 다단의 로울러가 다수로 배열된 압연기를 이용하여 상부는 좁고 하부는 넓게 형성하며 측면으로는 경사면이 형성되도록 형상을 구비하는 형상형성공정; 상기 형상형성공정을 경유하여 빠져나온 일정한 형상을 구비한 로드형의 모재 시편을 일정한 크기로 절 단하는 절단공정; 상기 절단공정 후 가열된 고온의 열을 냉각시키는 냉각공정 순으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐철을 이용한 V형맞대기 용접 실습용 모재 시편 제조방법을 제공하는데 있다.

이와 같은 본 발명의 폐철을 이용한 V형맞대기 용접 실습용 모재 시편 제조방법은 사용한 후 폐기 처분되는 폐철을 재활용하여 용접용 시편을 제작함으로 자원의 낭비를 방지하고 재활용된 폐철을 일정한 크기로 절단 후 가열하여 다수의 로울러가 배열된 다단의 압연기를 통과시켜 일정한 형상을 갖도록 함으로서 자원을 재활용할 수 있으며 시험편의 생산이 용이하고 가격이 저렴하여 효율적인 훈련진행이 가능한 이점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도 4 및 도 5에 도시된 봐와 같이 폐철을 수거하여 집하되면 원재료가 입고되는 것으로 원재료준비공정(S100 참조)에 의해 준비된 폐철을 산소절단기 등을 이용하여 1차 절단(S210 참조)하고 상기 1차절단에 의해 절단된 폐철을 샤링기를 이용하여 길이방향으로 길게 스틱형으로 절단하는 2차절단(S220 참조)을 순차적으로 실시하는 절단공정(S200 참조)을 수행한다. 이때 상기 폐철은 H빔을 사용 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 절단공정(S200 참조)에 의하여 일정한 크기를 갖도록 절단되면 절단된 폐철을 가열로에 넣고 1100℃~1200℃로 가열하는 가열공정(S300 참조)을 수행하며, 상기 가열공정(S300 참조)에 의하여 일정한 크기를 형성하면서 가열된 폐철을 다단의 로울러가 다수로 배열된 압연기를 이용하여 상부는 좁고 하부는 넓게 형성하며 측면으로는 경사면이 형성되도록 형상을 구비하는 형상형성공정(S400 참조)을 수행한다.

상기 형상형성공정(S400 참조)을 수행시 사용되는 압연기는 다단의 로울러로 이루어진 압연기가 5열로 설치되며 상기 배열된 로울러의 구조는 첨부도면 도 6a에 도시된 바와 같이 1열 압연기의 로울러는 상부로울러의 표면이 평면이고 하부로울러는 깊이가 깊게 형성되고 구배를 갖는 홈을 형성하며, 2열 압연기의 로울러는 첨부도면 도 6b에 도시된 바와 같이 상부로울러의 표면이 평면이고 하부로울러는 개구부가 넓게 형성되며 깊이가 얇게 형성되고 구배를 갖는 홈을 형성하며, 3열 압연기의 로울러는 첨부도면 도 6c에 도시된 바와 같이 상부로울러 및 하무로울러의 표면이 평면으로 형성되며, 4열 압연기의 로울러는 첨부도면 도 6d에 도시된 바와 같이 상부로울러 및 하부로울러에 서로 대향되면서 일측방향으로 경사면을 갖는 홈이 구비되며, 첨부도면 도 6e에 도시된 바와 같이 5열 압연기의 로울러는 상부로울러의 표면이 평면이고 하부로울러는 상부는 넓고 하부는 좁게 형성된 홈을 형성하여 이루어진 구조이다.

상기 형상형성공정(S400 참조)을 경유하여 빠져나온 일정한 형상을 구비한 로드형의 모재 시편을 일정한 크기로 절단하는 절단공정(S500 참조)과 상기 절단공정 후 가열된 고온의 열을 냉각시키는 냉각공정(S600 참조) 순으로 제조한다.

이상에서 본 발명에 대하여 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다.

예를 들어, 본 발명의 실시예에서 상기 형상형성공정(S400 참조)을 경유하여 빠져나온 일정한 형상을 구비한 로드형의 모재 시편의 고온의 열을 냉각시키는 냉각공정(S600 참조) 후 일정한 크기로 절단하는 절단공정(S500 참조) 순으로 제조할 수도 있듯 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

도 1은 일반적인 V형맞대기 용접작업의 모습을 보여주는 사시도.

도 2는 종래 연강판을 이용하여 V형맞대기 용접 실습용 모재 시편 제조방법을 보여주는 전개도.

도 3은 일반적인 V형맞대기 용접 실습용 모재 시편의 구조를 보여주는 사시도.

도 4는 본 발명의 기술이 적용된 V형맞대기 용접 실습용 모재 시편을 제조하기 위한 공정을 보여주는 공정도.

도 5는 본 발명의 기술이 적용된 V형맞대기 용접 실습용 모재 시편을 제조하기 위한 공정을 보여주는 시스템 흐름도.

도 6a 내지 도 6e는 형상형성공정을 수행하는 압연기의 로울러 구조를 보여주는 예시도.

Claims (3)

1. 폐철이 집하되어 원재료가 입고되어 폐철이 준비되는 원재료준비공정;

   상기 원재료준비공정에 의해 준비된 폐철을 산소절단기 등을 이용하여 1차 절단하고 상기 1차절단에 의해 절단된 폐철을 샤링기를 이용하여 길이방향으로 길게 스틱형으로 절단하는 2차절단을 순차적으로 실시하는 절단공정;

   상기 절단공정에 의하여 일정한 크기를 갖는 폐철을 가열로에 넣고 1100℃~1200℃로 가열하는 가열공정;

   상기 일정한 크기를 형성하면서 가열된 폐철을 다단의 로울러가 다수로 배열된 압연기를 이용하여 상부는 좁고 하부는 넓게 형성하며 측면으로는 경사면이 형성되도록 형상을 구비하는 형상형성공정;

   상기 형상형성공정을 경유하여 빠져나온 일정한 형상을 구비한 로드형의 모재 시편을 일정한 크기로 절단하는 절단공정;

   상기 절단공정 후 가열된 고온의 열을 냉각시키는 냉각공정

   순으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 폐철을 이용한 브이형맞대기 용접 실습용 모재 시편 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 형상형성공정은 다단의 로울러가 설치된 압연기가 5열로 설치된 것을 특징으로 하는 폐철을 이용한 브이형맞대기 용접 실습용 모재 시편 제조방법.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 1열 압연기의 로울러는 상부로울러의 표면이 평면이고 하부로울러는 깊이가 깊게 형성되고 구배를 갖는 홈을 형성하며,

   2열 압연기의 로울러는 상부로울러의 표면이 평면이고 하부로울러는 개구부가 넓게 형성되며 깊이가 얇게 형성되고 구배를 갖는 홈을 형성하며,

   3열 압연기의 로울러는 상부로울러 및 하무로울러의 표면이 평면으로 형성되며,

   4열 압연기의 로울러는 상부로울러 및 하부로울러에 서로 대향되면서 일측방향으로 경사면을 갖는 홈이 구비되며,

   5열 압연기의 로울러는 상부로울러의 표면이 평면이고 하부로울러는 상부는 넓고 하부는 좁게 형성된 홈을 형성하여 이루어진 것을 특징으로 하는 폐철을 이용한 브이형맞대기 용접 실습용 모재 시편 제조방법.

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