KR101073773B1 - welding part forming method for welding distortion simulation - Google Patents
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Abstract
본 발명은 용접변형 시뮬레이션용 용접부 형상화방법에 관한 것으로, 모재(20), 용접공법, 용접재료가 결정된 특정한 용접조건에서, 실험에 기반하여 획득된, 용접전류 및 용접속도에 따른 비드형상(폭(x), 높이(y))의 데이터를 기입력받는 데이터기입력단계; 설정 용접전류, 설정 용접속도를 입력받는 설정치입력단계; 상기 데이터입력단계에서 입력된 비드형상의 데이터 중, 상기 설정치입력단계에서 입력된 설정 용접전류, 설정 용접속도에 해당되는 비드형상의 폭과 높이의 데이터를 추출하고, 포물선식(y=ax²+b)에 대입하여 포물선식을 완성하는 비드형상모의단계; 및 상기 비드형상모의단계에서 완성된 포물선식을 용접부 비드(11)의 외곽형상을 나타내는 비드형상식으로 결정하는 비드형상결정단계;를 포함하여 구성되는 것을 기술적 요지로 하여, 사용자의 용접 경험 정도에 상관없이 실제 현장에서 사용되는 용접 조건에 기초한 용접부 형상을 자동으로 생성, 제공함으로써, 용접변형 시뮬레이션의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있는 용접변형 시뮬레이션용 용접부 형상화방법에 관한 것이다.The present invention relates to a welding part shaping method for the simulation of welding deformation, bead shape according to the welding current and welding speed, obtained on the basis of the experiment, in the specific welding conditions in which the base material 20, the welding method, the welding material is determined (width ( x) a data input step of receiving data of height (y); A set value input step of receiving a set welding current and a set welding speed; Among the bead-shaped data input in the data input step, the bead-shaped width and height data corresponding to the set welding current and the set welding speed input in the set value input step are extracted, and a parabolic (y = ax² + b ) Bead shape simulation step to complete the parabolic equation; And a bead shape determination step of determining the parabolic equation completed in the bead shape simulation step by the bead shape representing the outer shape of the weld bead 11; The present invention relates to a welding shaping method for welding deformation simulation, which can improve the reliability of the welding deformation simulation by automatically generating and providing a welding shape based on welding conditions used in the actual field.
용접변형, 시뮬레이션, 용접비드, 용융풀 Welding deformation, simulation, welding bead, melt pool
Description
본 발명은 용접변형 시뮬레이션용 용접부 형상화방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접전류, 용접속도 등의 용접조건에 적합한 용접부 개선 형상을 구축, 제공하여 용접변형 시뮬레이션의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있는 용접변형 시뮬레이션용 용접부 형상화방법에 관한 것이다.The present invention relates to a welding part shaping method for welding deformation simulation, and more particularly, welding deformation that can improve the reliability of welding deformation simulation by constructing and providing a weld improvement shape suitable for welding conditions such as welding current and welding speed. A method for shaping a welded part for simulation.
선박 제작에 있어 비용 절감, 생산 자동화를 통한 생산성 향상을 위해서는 반드시 확보되어야 하는 것이 블록의 치수 정확도이며, 이러한 블록의 치수 정확도 확보를 위해서는 블록 변형을 최소화하는 작업조건의 확보, 용접변형의 예측, 제어방안 도출 등이 필요하다.In order to reduce costs and improve productivity through production automation, the dimensional accuracy of blocks is essential. In order to secure dimensional accuracy of these blocks, it is necessary to secure working conditions that minimize block deformation, and to predict and control weld deformation. It is necessary to come up with a plan.
특히, 선박 제작공정의 대부분을 차지하고 있는 용접에 의해 발생하는 변형은 블록의 치수 정확도와 강도뿐만 아니라, 제품의 미관에도 영향을 미치는 인자로 품질 및 생산성 확보를 위해 반드시 제어되어야 하는 부분이며, 이러한 제어방안 도출은 컴퓨터를 이용한 용접변형 예측이 필수적이다.In particular, the deformation caused by welding, which occupies most of the ship manufacturing process, is a factor that affects not only the dimensional accuracy and strength of the block but also the aesthetics of the product, which must be controlled to ensure quality and productivity. In order to derive the method, it is necessary to predict weld deformation using a computer.
선체 블록의 변형 양상은 용접 자동화의 정도를 포함하여 다양한 생산 설비의 성능 및 작업자의 기량 등에 크게 좌우되기 때문에, 선체 블록 변형 해석법에는 아직까지 전 세계적으로 공통적인 방법은 존재하지 않고, 각 연구기관 및 업체별로 각 상황에 맞는 다양한 방법들이 적용되고 있으며, 일반적으로 용접변형 해석 소프트웨어인 MARC, ABAQUS, SYSWELD 등을 이용하여 용접변형 시뮬레이션을 수행하고 있다.Since the deformation pattern of the hull block is highly dependent on the performance of various production facilities and the skill of the operator, including the degree of welding automation, there is no common method in the hull block deformation analysis method yet. Various companies are applying various methods to each situation. In general, welding deformation simulation is performed by using welding deformation analysis software MARC, ABAQUS, SYSWELD, etc.
용접변형 해석은 용접에 의한 전체 구조물의 변형 양상을 예측하는 기술이기 때문에, 일반적으로 구조해석 분야나 유체해석 분야에서 사용되는 일반적인 선체모델을 기초로 하지 않고, 용접선의 정보, 즉 부재와 부재의 접합선을 기준으로 나누어 모델링되는 특징을 가지며, 부재의 조립순서와 접합선을 고려해야만 하고, 용접부(鎔接部)의 열적, 기계적 특성상, 접합부에 대해 열탄소성 해석을 수행하는 것이 가장 근사한 예측의 필수조건이다.Since welding deformation analysis is a technique for predicting deformation of the entire structure by welding, it is generally not based on a general hull model used in the field of structural analysis or fluid analysis. This model has the characteristics of modeling based on the model, and the assembly order and joint line of the member must be considered, and the thermoelastic analysis of the joint is essential for the prediction of the joint because of the thermal and mechanical properties of the weld. to be.
그러나, 종래의 용접변형 해석 소프트웨어에서는 용접부 형상 관련 자료를 제공하지 않기 때문에 사용자가 임의로 설계치를 적용함으로써 시뮬레이션을 실시하고 있으며, 이에 따라 용접 실험에 대한 경험이 충분하지 않은 상태에서 용접변형 해석을 수행하는 경우, 용접전류 및 용접속도에 따른 비드 형상을 적절하게 적용하지 못하고, 현실과 동떨어진 비드 형상을 적용하여 해석을 실시하는 경우가 빈번하게 발생되고 있다.However, the conventional welding deformation analysis software does not provide data on the shape of the weld, so that the simulation is carried out by the user applying the design value arbitrarily. Therefore, the welding deformation analysis is performed in a state where the experience of welding experiment is insufficient. In this case, the bead shape according to the welding current and the welding speed is not appropriately applied, and the analysis is frequently performed by applying the bead shape that is far from the reality.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명은, 사용자의 용접 경험 정도에 상관없이 실제 현장에서 사용되는 용접 조건에 기초한 용접부 형상을 자동으로 생성, 제공함으로써, 용접변형 시뮬레이션의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있는 용접변형 시뮬레이션용 용접부 형상화방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention devised to solve the problems described above, by generating and providing a weld shape automatically based on the welding conditions used in the actual field regardless of the degree of the user's welding experience, further improving the reliability of the welding deformation simulation An object of the present invention is to provide a method for forming a welded part for welding deformation simulation.
상술한 바와 같은 목적 달성을 위한 본 발명은, 모재(20), 용접공법, 용접재료가 결정된 특정한 용접조건에서, 실험에 기반하여 획득된, 용접전류 및 용접속도에 따른 비드형상(폭(x), 높이(y))의 데이터를 기입력받는 데이터기입력단계; 용접변형 시뮬레이션에 적용할 설정 용접전류, 설정 용접속도를 사용자로부터 입력받는 설정치입력단계;상기 데이터입력단계에서 입력된 비드형상의 데이터 중, 상기 설정치입력단계에서 입력된 설정 용접전류, 설정 용접속도에 해당되는 비드형상의 폭과 높이의 데이터를 추출하고, 포물선식(y=ax²+b)에 대입하여 포물선식을 완성하는 비드형상모의단계; 및 상기 비드형상모의단계에서 완성된 포물선식을 용접부 비드(11)의 외곽형상을 나타내는 비드형상식으로 결정하는 비드형상결정단계;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접변형 시뮬레이션용 용접부 형상화방법을 기술적 요지로 한다.The present invention for achieving the object as described above, the bead shape (width (x) according to the welding current and the welding speed, obtained on the basis of the experiment, in the specific welding conditions in which the
여기서, 상기 데이터기입력단계에서는, 비드형상에 관한 데이터 외에도, 각 각의 용접전류(current)에 대한 용접봉 송급속도(melting weight)의 데이터를 함께 기입력받으며, 상기 설정치입력단계에서 입력받은 설정 용접전류를 상기 데이터기입력단계에서 입력받은 용접전류에 대한 용접봉 송급속도의 데이터에 대입하여 용융속도(melting rate)를 구하고, 용접재료의 밀도로 나누어 비드(11)의 실제 단면적을 연산하는 제1비드단면적연산단계; 상기 비드형상모의단계에서 완성된 포물선식을 적분하여 비드(11)의 모의 단면적을 연산하는 제2비드단면적연산단계; 및 상기 제1비드단면적연산단계에서 연산된 비드 실제 단면적과 상기 제2비드단면적연산단계에서 연산된 비드 모의 단면적간의 차이를 비교하여, 상기 비드형상식의 오차 정도를 확인하는 비드형상식검증단계;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Here, in the data inputting step, in addition to the data on the bead shape, data of the welding rod feeding weight for each welding current is inputted together, and the set welding received in the setting value input step is received. A first bead that calculates the actual cross-sectional area of the
또한, 상기 비드형상검증단계는, ┃비드 실제 단면적-비드 모의 단면적┃/비드 실제 단면적×100을 연산하여 %로 오차 정도를 검증하는 것이 바람직하다.Further, in the bead shape verification step, it is preferable to verify the degree of error in% by calculating the actual bead cross-sectional area-bead simulation cross-sectional area / bead actual cross-sectional area × 100.
그리고, 상기 비드형상검증단계에서 검증된 상기 비드형상식의 오차 정도가 -20%이상 내지 +20%이내에 해당되면 상기 비드형상결정단계를 적용하며, 상기 비드형상검증단계에서 검증된 상기 비드형상식의 오차 정도가 -20%미만, 또는 +20%초과에 해당되면, 용접변형 시뮬레이션 이용자로부터 비드형상(폭(x), 높이(y))에 관한 다른 데이터를 실시간으로 입력받아 포물선식에 적용하고, 상기 비드형상검증단계를 거쳐 오차범위 조건을 만족하는지 확인하며 비드형상식을 재조정하는 비드형상식조정단계;를 거치는 것이 바람직하다.The bead shape determination step is applied when the degree of error of the bead shape equation verified in the bead shape verification step falls within -20% to + 20%, and the bead shape equation verified in the bead shape verification step. If the error is less than -20% or more than + 20%, other data about the bead shape (width (x), height (y)) are input in real time from the welding deformation simulation user and applied to the parabolic equation. Through the bead shape verification step, it is checked whether the error range condition is satisfied and the bead shape adjustment step of readjusting the bead shape equation is preferable.
또한, 상기 설정치입력단계에서는, 설정 용접전압을 함께 입력받는 것이 바람직하다.In addition, in the set value input step, it is preferable to receive a set welding voltage together.
그리고, 상기 비드형상식의 x절편을, 포물선식(y=ax²+b)에 대입하여 포물선식을 완성하는 용융풀형상모의단계; 및 상기 용융풀형상모의단계에서 완성된 포물선식을 용접부 용융풀(12)의 외곽형상을 나타내는 용융풀형상식으로 결정하는 용융풀형상결정단계;를 포함하여 결정되는 것이 바람직하다.And a molten pool shape simulation step of substituting the x-intercept of the bead type into a parabolic equation (y = ax² + b) to complete the parabolic equation; And a molten pool shape determining step of determining the parabolic equation completed in the molten pool shape simulation step by the molten pool shape representing the outline shape of the welding
또한, 상기 용융풀형상모의단계는, 상기 데이터기입력단계에서 기입력된 용접조건에 관한 데이터와, 상기 설정치입력단계에서 입력된 설정 용접전압을 이용하여 용접부 단면적(Aw)을 연산하는 용접단면적연산단계; 상기 용접단면적연산단계에서 연산된 용접부 단면적(Aw)으로부터 상기 제1비드단면적연산단계에서 연산된 비드 실제 단면적 또는 비드 모의 단면적을 감산하여 용융풀 단면적을 연산하는 용융풀단면적연산단계; 및 상기 비드형상식의 x절편과 함께, 상기 용융풀단면적연산단계에서 연산된 용융풀 단면적을, 포물선식(y=ax²+b)의 적분값에 대입하여 포물선식(y=ax²+b)을 완성하는 용융풀식완성단계;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the melting pool shape simulation step, the welding cross-sectional area calculation to calculate the weld section cross-sectional area (Aw) by using the data on the welding conditions previously input in the data input step and the set welding voltage input in the set value input step step; A molten pool cross-sectional area calculation step of calculating a melt pool cross-sectional area by subtracting an actual cross-sectional area of the bead calculated from the first bead cross-sectional area calculation step or a bead bridging area from the welded cross-sectional area Aw calculated in the welding cross-sectional area calculation step; And the melt pool cross-sectional area calculated in the molten pool cross-sectional area calculation step, together with the x-intercept of the bead type equation, into the integral value of the parabolic equation (y = ax² + b) to give a parabolic equation (y = ax² + b). It is preferably configured to include; melt pooling type completion step to complete.
그리고, 상기 데이터기입력단계에서는, 모재(20), 용접공법, 용접재료에 의해 결정되는 용접조건에 대해, 모재(20)의 용융점(Tm), 용접공법에 따른 아크효율(f₁), 용융효율(f₂), 설정 용접전류 적용 시 실제로 흐르는 용접전류(I), 용접재료의 밀도에 관한 데이터를 입력받는 것이 바람직하다.In the data input step, the melting point (Tm) of the
또한, 상기 용접단면적연산단계는, 용접공법에 따른 아크효율(f₁), 용융효율(f₂), 설정 용접전류 적용 시 실제로 용접봉에 전달되는 실제 용접전류(I), 설정 용접전압(V)의 곱을, 설정 용접속도(v), 모재(20)를 용융시키는 데 소요되는 에 너지(Q)로 나누어, 용접부 단면적(Aw)을 연산하는 것이 바람직하다.In addition, the welding cross-sectional area calculation step, the product of the arc efficiency (f ₁), the melting efficiency (f₂), the actual welding current (I) actually transmitted to the electrode when the set welding current is applied according to the welding method, the product of the set welding voltage (V) It is preferable to calculate the weld cross-sectional area (Aw) by dividing the set welding speed (v) and the energy (Q) required to melt the base metal (20).
그리고, 본 발명은, 모재(20), 용접공법, 용접재료가 결정된 특정한 용접조건에서, 실험에 기반하여 획득된, 용접전류 및 용접속도에 따른 비드형상(폭(x), 높이(y))의 데이터를 기입력받는 데이터기입력단계; 용접변형 시뮬레이션에 적용할 설정 용접전류, 설정 용접속도, 설정 용접전압을 사용자로부터 입력받는 설정치입력단계; 상기 데이터입력단계에서 입력된 비드형상의 데이터 중, 상기 설정치입력단계에서 입력된 설정 용접전류, 설정 용접속도에 해당되는 비드형상의 폭(x)에 대한 데이터를 추출하고, 포물선식(y=ax²+b)에 대입하여 포물선식을 완성하는 용융풀형상모의단계; 및 상기 용융풀형상모의단계에서 완성된 포물선식을 용접부 용융풀(12)의 외곽형상을 나타내는 용융풀형상식으로 결정하는 용융풀형상결정단계;를 포함하여 구성되는 용접변형 시뮬레이션용 용접부 형상화방법을 다른 기술적 요지로 한다.In addition, the present invention, the bead shape (width (x), height (y)) according to the welding current and the welding speed, obtained based on the experiment, in the specific welding conditions in which the
여기서, 상기 용융풀형상모의단계는, 상기 데이터기입력단계에서 기입력된 용접조건에 관한 데이터와, 상기 설정치입력단계에서 입력된 설정 용접전압을 이용하여 용접부 단면적(Aw)을 연산하는 용접단면적연산단계; 상기 용접단면적연산단계에서 연산된 용접부 단면적(Aw)으로부터 상기 제1비드단면적연산단계에서 연산된 비드 실제 단면적을 감산하여 용융풀 단면적을 연산하는 용융풀단면적연산단계; 및 상기 비드형상식의 x절편과 함께, 상기 용융풀단면적연산단계에서 연산된 용융풀 단면적을, 포물선식(y=ax²+b)의 적분값에 대입하여 포물선식(y=ax²+b)을 완성하는 용융풀식완성단계;를 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Here, the melting pool shape simulation step, the welding cross-sectional area calculation to calculate the weld section cross-sectional area (Aw) by using the data about the welding conditions previously input in the data input step and the set welding voltage input in the set value input step step; A molten pool cross-sectional area calculation step of calculating a melt pool cross-sectional area by subtracting the actual bead cross-sectional area calculated in the first bead cross-sectional area calculation step from the welded cross-sectional area Aw calculated in the weld cross-sectional area calculation step; And the melt pool cross-sectional area calculated in the molten pool cross-sectional area calculation step, together with the x-intercept of the bead type equation, into the integral value of the parabolic equation (y = ax² + b) to give a parabolic equation (y = ax² + b). It is preferably configured to include; melt pooling type completion step to complete.
또한, 상기 데이터입력단계에서 입력된 비드형상의 데이터 중, 상기 설정치입력단계에서 입력된 설정 용접전류, 설정 용접속도에 해당되는 비드형상의 폭과 높이의 데이터를 추출하고, 포물선식(y=ax²+b)에 대입하여 포물선식을 완성하는 비드형상모의단계; 및 상기 비드형상모의단계에서 완성된 포물선식을 용접부 비드(11)의 외곽형상을 나타내는 비드형상식으로 결정하는 비드형상결정단계;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.Further, among the bead shape data input in the data input step, the bead shape width and height data corresponding to the set welding current and the set welding speed input in the set value input step are extracted, and a parabolic equation (y = ax²) is extracted. a bead-shaped simulation step of substituting + b) to complete a parabolic equation; And a bead shape determination step of determining the parabolic equation completed in the bead shape simulation step by the bead shape representing the outline shape of the
그리고, 상기 설정치입력단계에서 입력받은 설정 용접전류를 상기 데이터기입력단계에서 입력받은 용접전류에 대한 용접봉 송급속도의 데이터에 대입하여 용융속도(melting rate)를 구하고, 용접재료의 밀도로 나누어 비드(11)의 실제 단면적을 연산하는 제1비드단면적연산단계; 상기 비드형상모의단계에서 완성된 포물선식을 적분하여 비드(11)의 모의 단면적을 연산하는 제2비드단면적연산단계; 및 상기 제1비드단면적연산단계에서 연산된 비드 실제 단면적과 상기 제2비드단면적연산단계에서 연산된 비드 모의 단면적간의 차이를 비교하여, 상기 비드형상식의 오차 정도를 확인하는 비드형상식검증단계;를 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.In addition, the melting rate is obtained by substituting the set welding current input in the set value input step into the data of the welding rod feed rate for the welding current input in the data input step, and dividing by the density of the welding material to obtain a bead ( A first bead cross-sectional area calculation step of calculating the actual cross-sectional area of 11); A second bead cross-sectional area calculation step of calculating a simulated cross-sectional area of the
상기와 같은 구성에 의한 본 발명은, 모재, 용접공법, 용접재료가 결정된 특정한 용접조건에서 실험에 의해 획득된, 용접전류 및 용접속도에 따른 비드형상의 데이터 등을 기반으로 하여, 비드와 용융풀로 이루어지는 용접부 형상을 자동으로 생성, 제공한다는 효과가 있다.The present invention according to the above configuration, based on the bead shape and the shape of the bead according to the welding current and the welding speed, obtained by the experiment in the specific welding conditions, the base material, the welding method, the welding material is determined, the bead and the melt pool There is an effect that automatically generates and provides a welded shape consisting of.
사용자가 설정 용접전류, 설정 용접속도, 설정 용접전압값을 입력하면, 실제 현장에서 사용되는 용접 조건에 기초하여 해당 용접조건에서 실제로 형성되는 용접부 형상에 근접한 용접부 형상을 자동으로 생성, 제공함으로써, 사용자의 용접 경험 정도에 상관없이 용접변형 시뮬레이션을 신뢰성있게 수행가능하다는 다른 효과가 있다.When the user inputs the set welding current, the set welding speed, and the set welding voltage value, the user automatically generates and provides a weld shape close to the weld shape actually formed under the welding condition based on the welding condition used in the actual site. There is another effect that the welding deformation simulation can be performed reliably regardless of the degree of welding experience.
또한, 데이터기입력단계에서 특정되는 용접조건을, 용접에 많이 사용되는 철, 알루미늄 등과 같은 용접재료, 모재 두께에 따른 비드형상 등으로 구분하여 적용하면, 용접재료에 따른 용접부 형상이나, 강재 두께에 따른 용접부 형상 또한 차별적으로 생성, 제공할 수 있다는 다른 효과가 있다.In addition, if the welding conditions specified in the data input step are divided into welding materials such as iron and aluminum, and bead shapes depending on the thickness of the base material, the welding conditions specified in the data input step may be applied to the shape of the weld portion or the steel thickness according to the welding material. According to the weld shape, there is another effect that can be generated and provided differentially.
상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 용접변형 시뮬레이션용 용접부 형상화방법을 다음의 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다.The welding part shaping method for welding deformation simulation according to the present invention having the configuration as described above will be described in more detail with reference to the following drawings.
도 1은 본 발명에 따른 용접변형 시뮬레이션용 용접부 형상화방법의 제1실시예를 도시한 사시도이고, 도 2는 비드와 용융풀로 이루어지는 용접부의 단면도이며, 도 3은 용접전류에 대한 용접봉 송급속도의 일예를 표시한 그래프이다.1 is a perspective view showing a first embodiment of a welding part shaping method for welding deformation simulation according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view of the weld portion consisting of the bead and the molten pool, Figure 3 is a welding rod feed rate of the welding current A graph showing an example.
본 발명에 따른 본 발명에 따른 용접변형 시뮬레이션용 용접부 형상화방법의 제1실시예는, 도 1에 도시된 바와 같이, 크게 데이터기입력단계, 설정치입력단계, 비드형상모의단계, 비드형상결정단계, 용융풀형상모의단계, 용융풀형상결정단계로 이루어지며, 상기 비드형상모의단계와 비드형상결정단계 사이에 제1비드단면적연산단계, 제2비드단면적연산단계, 비드형상식검증단계, 비드형상식조정단계를 선택적으로 수행하는 구성을 가진다.As shown in FIG. 1, a first embodiment of a welding part shaping method for welding deformation simulation according to the present invention includes a data input step, a set value input step, a bead shape simulation step, a bead shape determination step, It consists of a melt pool shape simulation step, a melt pool shape determination step, between the bead shape simulation step and the bead shape determination step, the first bead cross-sectional area calculation step, the second bead cross-sectional area calculation step, bead shape verification step, bead shape equation Has a configuration to selectively perform the adjustment step.
본 발명에서 용접부를 형상화함에 있어서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 용접부(10)를 비드(11)와 용융풀(12)로 구성하고, 비드(11)와 용융풀(12)간의 경계선의 중앙에 해당되는 지점을 원점으로 하여, 상기 비드(11)와 용용풀(13) 각각의 형상을 별도의 2차원 포물선식으로 형상화하는 과정을 거치게 된다.In forming the weld in the present invention, as shown in Figure 2, the
상기 설정치입력단계에서 설정되는 용접조건상에서, 상기 데이터기입력단계에서 기입력된 용접조건에 따른 데이터들을 이용하여, 상기 비드형상모의단계, 비드형상결정단계, 제1비드단면적연산단계, 제2비드단면적연산단계, 비드형상식검증단계, 비드형상식조정단계를 통해 용접부의 비드(11)를 형상화하고, 상기 용융풀형상모의단계, 용융풀형상결정단계를 통해 용접부의 용융풀(12)을 형상화한다.On the welding condition set in the set value input step, the bead shape simulation step, the bead shape determination step, the first bead cross-sectional area calculation step and the second bead using the data according to the welding condition input in the data input step Shape the
상기 데이터기입력단계에서는, 모재(20), 용접공법, 용접재료가 결정된 특정한 용접조건에서, 실험에 기반하여 획득된, 용접전류 및 용접속도에 따른 비드형상(폭(x), 높이(y))의 데이터를 기입력받으며, 상기 설정치입력단계에서는, 용접변형 시뮬레이션에 적용하고자 하는 설정 용접전류, 설정 용접속도를 사용자로부터 실시간으로 입력받는다.In the data input step, the bead shape (width (x), height (y) according to the welding current and the welding speed, obtained based on the experiment, under the specific welding conditions, the
상기 데이터기입력단계에서, 비드형상에 관한 데이터, 각각의 용접전류(current)에 대한 용접봉 송급속도(melting weight)의 데이터 등을 입력받음에 있어서는, 모재(20)의 용융점(Tm), 용접공법에 따른 아크효율(f₁), 용융효율(f₂ ), 설정 용접전류 적용 시 실제로 흐르는 용접전류(I), 용접재료(용접봉)의 밀도 등에 따라 용접조건을 구분하여 입력받는 것이 바람직하다.In the data input step, the data on the bead shape, the data of the welding rod feeding weight for each welding current, and the like, the melting point (Tm) of the
상기 비드형상모의단계에서는, 상기 데이터기입력단계에서 입력된 비드형상의 데이터 중, 상기 설정치입력단계에서 입력된 설정 용접전류, 설정 용접속도에 해당되는 비드형상의 폭과 높이의 데이터를 추출하고, 포물선식(y=ax²+b)에 대입하여 포물선식을 완성하며, 상기 비드형상결정단계에서 상기 비드형상모의단계에서 완성된 포물선식을 용접부 비드(11)의 외곽형상을 나타내는 비드형상식으로 결정함으로써, 용접 실험에 기반하여 용접변형 시뮬레이션용 용접부의 비드(11)를 형상화하게 된다.In the bead shape simulation step, from the bead shape data input in the data machine input step, data of the width and height of the bead shape corresponding to the set welding current and the set welding speed input in the set value input step are extracted. The parabolic equation is completed by substituting the parabolic equation (y = ax² + b), and the parabolic equation completed in the bead shape simulation step in the bead shape determination step is determined by the bead shape representing the outer shape of the
상기 제1비드단면적연산단계, 제2비드단면적연산단계, 비드형상식검증단계를 수행함에 있어서는, 상기 데이터기입력단계에서, 비드형상에 관한 데이터 외에, 각각의 용접전류(current)에 대한 용접봉 송급속도(melting weight)의 데이터를 함께 기입력받아, 이를 이용하여 설정 용접전류에서의 용접봉 송급속도, 즉 용융속도(melting rate) 및 비드(11)의 실제 단면적을 연산함으로써, 보다 실제 용접 결과에 가까운 비드 단면적에 해당되는 비교대상을 생성, 비교, 검증하게 된다.In performing the first bead cross-sectional area calculation step, the second bead cross-sectional area calculation step, the bead shape equation verification step, in the data input step, in addition to the data on the bead shape, the welding rod for each welding current (current) The data of the melting weight is inputted together, and it is used to calculate the electrode feeding speed at the set welding current, that is, the melting rate and the actual cross-sectional area of the
상기 제1비드단면적연산단계에서는, 상기 설정치입력단계에서 입력받은 설정 용접전류를 상기 데이터기입력단계에서 입력받은 용접전류에 대한 용접봉 송급속도의 데이터에 대입하여 용융속도(melting rate)를 구하고, 용접재료의 밀도로 나누어 비드(11)의 실제 단면적을 연산하며, 상기 제2비드단면적연산단계에서는, 상기 비드형상모의단계에서 완성된 포물선식을 적분하여 비드(11)의 모의 단면적을 연산 한다.In the first bead cross-sectional area calculation step, a melting rate is obtained by substituting the set welding current input in the set value input step into data of a welding rod feed rate for the welding current input in the data input unit. The actual cross-sectional area of the
본 발명의 제1실시예에서는, 상기 제1비드단면적연산단계와 제2비드단면적연산단계를 순차적으로 적용하고 있으나, 상기 제1비드단면적연산단계와 제2비드단면적연산단계를 동시에 적용하거나, 상기 제2비드단면적연산단계를 먼저 적용하여도 상기 비드형상식검증단계에 다른 영향을 끼치지 않으므로, 실질적으로 본 발명의 제작자의 편의, 제작조건 등에 따라 보다 적합한 순서로 임의로 조정하여 적용하여도 무방하다.In the first embodiment of the present invention, the first bead cross-sectional area calculation step and the second bead cross-sectional area calculation step are applied in sequence, but the first bead cross-sectional area calculation step and the second bead cross-sectional area calculation step are applied simultaneously, or Even if the second bead cross-sectional area calculation step is applied first, it does not have any other influence on the bead shape verification step. Therefore, the second bead cross-sectional area calculation step may be arbitrarily adjusted and applied in a more suitable order according to the manufacturer's convenience, manufacturing conditions, and the like. .
상기 제1비드단면적연산단계에서는, 용접봉 송급속도, 용접재료의 밀도에 대한 실제 실험 데이터 등을 추가로 복합 적용하여 비드(11)의 단면적을 연산하게 되므로, 상기 제2비드단면적연산단계에서 비드(11)의 단면적을 연산하는 경우에 비해 보다 실제 실험 결과에 근접한 값을 도출하게 되므로, 상대적인 기준을 적용하여 상기 제1비드단면적연산단계와 제2비드단면적연산단계에서 연산되는 비드(11)의 단면적을, 비드(11)의 실제 단면적과, 비드(11)의 모의 단면적으로 구분한 것이다.In the first bead cross-sectional area calculation step, since the cross-sectional area of the
이하에서 용융풀(12)의 단면적을 기재함에 있어서도, 비드(11)의 실제 단면적을 적용하는 경우 용융풀(12)의 실제 단면적, 비드(11)의 모의 단면적을 적용하는 경우 용융풀(12) 모의 단면적으로 구분하기로 한다.In describing the cross-sectional area of the
상기 비드형상식검증단계에서는, ┃비드 실제 단면적-비드 모의 단면적┃/비드 실제 단면적×100을 연산하여 %로 표현되는 오차 정도를 기준으로 하여, 상기 제1비드단면적연산단계에서 연산된 비드 실제 단면적과 상기 제2비드단면적연산단계에서 연산된 비드 모의 단면적간의 차이를 비교하여, 상기 비드형상식의 오차 정 도를 확인, 검증한다.In the bead shape verification step, the bead actual cross-sectional area is calculated in the first bead cross-sectional area calculation step on the basis of the error degree expressed in% by calculating the bead actual cross-sectional area-bead simulation cross-sectional area / bead actual cross-sectional area × 100 And compare the difference between the cross-sectional area of the bead simulation calculated in the second bead cross-sectional area calculation step, to confirm and verify the error accuracy of the bead shape equation.
상기 비드형상모의단계 이후에, 상기 제1비드단면적연산단계, 제2비드단면적연산단계, 비드형상식검증단계를 적용하여, 상기 비드형상검증단계에서 검증된 상기 비드형상식의 오차 정도가 -20%이상 내지 +20%이내에 해당되면 상기 비드형상결정단계를 적용하게 된다.After the bead shape simulation step, the first bead cross-sectional area calculation step, the second bead cross-sectional area calculation step, the bead shape verification step is applied, the degree of error of the bead shape verification verified in the bead shape verification step is -20 If more than% to within + 20% is applied to the bead shape determination step.
상기 비드형상검증단계에서 검증된 상기 비드형상식의 오차 정도가 -20%미만, 또는 +20%초과에 해당되면, 상기 데이터기입력단계에서 기입력된 데이터를 입력, 저장받는 과정에서 오류가 있거나, 실험 데이터 자체가 정확하게 측정, 도출된 것이 아닐 가능성이 있으므로, 상기 데이터기입력단계 부터 다시 수행하거나, 보정에 필요한 새로운 데이터 정보를 실시간으로 재입력받는 과정을 거쳐, 오차 정도가 -20%이상 내지 +20%이내를 만족하도록 상기 비드형상식을 보정하는 것이 바람직하다.If the error degree of the bead shape verified in the bead shape verification step is less than -20% or more than + 20%, there is an error in the process of inputting and storing the data previously input in the data input step. Since the experimental data itself may not be accurately measured and derived, the process may be performed again from the data input step or re-input of new data information necessary for correction in real time. It is desirable to correct the bead geometry to satisfy within + 20%.
상기 비드형상식조정단계에서는, 용접변형 시뮬레이션 이용자로부터 비드형상(폭(x), 높이(y))에 관한 다른 데이터를 실시간으로 입력받아, 상기 비드형상모의단계에서 완성한 포물선식에 적용하고, 상기 비드형상검증단계와 같은 기준을 적용하여 오차 범위를 만족하는지 확인하며 비드형상식을 재조정하게 된다.In the bead shape adjustment step, the welding deformation simulation user receives in real time other data about the bead shape (width (x), height (y)), and applies it to the parabolic equation completed in the bead shape simulation step, The same criteria as the bead shape verification step are applied to confirm that the error range is satisfied and the bead shape equation is readjusted.
상기 용융풀형상모의단계에서는, 상기 비드형상식의 x절편, 또는 상기 데이터입력단계에서 입력된 비드형상의 데이터 중, 상기 설정치입력단계에서 입력된 설정 용접전류, 설정 용접속도에 해당되는 비드형상의 폭(x)에 대한 데이터를 추출하여, 포물선식(y=ax²+b)에 대입하는 과정을 통해 포물선식을 완성하게 되며, 상기 용융풀형상결정단계에서는, 상기 용융풀형상모의단계에서 완성된 포물선식을 용접부 용융풀(12)의 외곽형상을 나타내는 용융풀형상식으로 결정하게 된다.In the molten pool shape simulation step, among the x-intercept of the bead shape or the bead shape data input in the data input step, the bead shape corresponding to the set welding current and the set welding speed input in the set value input step. By extracting the data for the width (x), the parabolic equation is completed by substituting the parabolic equation (y = ax² + b). In the molten pool shape determination step, the molten pool shape simulation step is completed. The parabolic equation is determined by the molten pool shape representing the outer shape of the
본 발명의 제1실시예에서, 상기 용융풀형상모의단계는, 크게 용접단면적연산단계, 용융풀단면적연산단계, 용융풀식완성단계를 순차적으로 거쳐 이루어지며, 상기 용접단면적연산단계에서는, 상기 데이터기입력단계에서 기입력된 용접조건에 관한 데이터와, 상기 설정치입력단계에서 설정 용접전류, 설정 용접속도와 함께 입력된 설정 용접전압을 이용하여 용접부 단면적(Aw)을 연산하게 된다.In the first embodiment of the present invention, the molten pool shape simulation step is largely made through the welding cross-sectional area calculation step, the molten pool cross-sectional area calculation step, the melt pool type completion step, in the welding cross-sectional area calculation step, the data device The weld section cross-sectional area (Aw) is calculated using data on the welding condition previously input in the input step and a set welding voltage input together with the set welding current and the set welding speed in the set value input step.
상기 용접단면적연산단계에서는, 용접공법에 따른 아크효율(f₁), 용융효율(f₂), 설정 용접전류 적용 시 실제로 용접봉에 전달되는 실제 용접전류(I), 설정 용접전압(V)의 곱을, 설정 용접속도(v), 모재(20)를 용융시키는 데 소요되는 에너지(Q)로 나누어, 용접부 단면적(Aw)을 연산하게 된다.In the welding cross-sectional area calculation step, the product of the arc efficiency (f₁), the melting efficiency (f₂) according to the welding method, the actual welding current (I), the set welding voltage (V) actually transmitted to the electrode when the set welding current is applied, The weld section cross-sectional area Aw is calculated by dividing the welding speed v and the energy Q required to melt the
상기 용융풀단면적연산단계에서는, 상기 용접단면적연산단계에서 연산된 용접부 단면적(Aw)으로부터 상기 제1비드단면적연산단계에서 연산된 비드 실제 단면적 또는 비드 모의 단면적을 감산하여 용융풀 단면적을 연산하게 된다.In the melting pool cross-sectional area calculation step, the melt pool cross-sectional area is calculated by subtracting the bead actual cross-sectional area or the bead wool cross-sectional area calculated in the first bead cross-sectional area calculation step from the weld section cross-sectional area Aw calculated in the welding cross-sectional area calculation step.
상기 용융풀식완성단계에서는, 상기 비드형상식의 x절편의 좌표, 또는 설정 용접전류 및 설정 용접속도에 해당되는 비드형상의 폭(x)에 대한 실험 데이터 좌표와, 상기 용융풀단면적연산단계에서 연산된 용융풀 단면적을, 포물선식(y=ax²+b)의 적분값에 대입하여 포물선식(y=ax²+b)을 완성하게 된다.In the melting pool type completion step, the experimental data coordinates for the x-section coordinates of the bead shape, or the width (x) of the bead shape corresponding to the set welding current and the set welding speed, and calculated in the melt pool cross-sectional area calculation step The obtained melt pool cross-sectional area is substituted for the integral value of the parabolic equation (y = ax² + b) to complete the parabolic equation (y = ax² + b).
본 발명의 제1실시예에서는, 상기 비드형상모의단계, 비드형상결정단계에 의해 용접부의 비드(11)를 포물선식으로 형상화하고, 상기 용융풀형상모의단계, 용융풀형상결정단계에 의해 용접부의 용융풀(12)을 포물선식으로 형상화하여 복합 적용하고 있다.In the first embodiment of the present invention, the
그러나, 본 발명의 내용은 상기 제1실시예에 한정되지 않고, 상기 비드형상모의단계, 비드형상결정단계에 의해 용접부의 비드(11)를 포물선식으로 형상화하면서도, 상기 용융풀형상모의단계, 용융풀형상결정단계가 아닌 다른 방식에 의해 용융풀(12)을 형상화하거나, 상기 용융풀형상모의단계, 용융풀형상결정단계에 의해 용접부의 용융풀(12)을 포물선식으로 형상화하면서도, 상기 비드형상모의단계, 비드형상결정단계가 아닌 다른 방식에 의해 비드(11)를 형상화하는 다양한 실시예로 적용가능하다.However, the contents of the present invention are not limited to the first embodiment, and while the
상기 데이터기입력단계, 설정치입력단계, 비드형상모의단계, 비드형상결정단계를 순차적으로 거쳐 용접부의 비드(11)를 포물선식으로 형상화함에 있어서는, 상기 본 발명의 제1실시예에 대한 설명에서 상세하게 기재하고 있는 바, 그 중복 설명을 생략하기로 하며, 이하에서는, 상기 데이터기입력단계, 설정치입력단계, 용융풀형상모의단계, 용융풀형상결정단계를 순차적으로 거쳐 용접부의 용융풀(12)을 포물선식으로 형상화하는 과정, 또는 비드(11) 보다 용융풀(12)을 우선적으로 형상화하는 과정에 대해 설명하기로 한다.In the parabolic shaping of the
상기 데이터기입력단계에서는, 모재(20), 용접공법, 용접재료가 결정된 특정한 용접조건에서, 실험에 기반하여 획득된, 용접전류 및 용접속도에 따른 비드형상(폭(x), 높이(y))의 데이터를 기입력받으며, 상기 설정치입력단계에서는, 설정 용접전류, 설정 용접속도, 설정 용접전압을 입력받는다.In the data input step, the bead shape (width (x), height (y) according to the welding current and the welding speed, obtained based on the experiment, under the specific welding conditions, the
상기 용융풀형상모의단계에서는, 상기 데이터입력단계에서 입력된 비드형상의 데이터 중, 상기 설정치입력단계에서 입력된 설정 용접전류, 설정 용접속도에 해당되는 비드형상의 폭(x)에 대한 데이터를 추출하고, 포물선식(y=ax²+b)에 대입하여 포물선식을 완성하며, 상기 용융풀형상결정단계에서는, 상기 용융풀형상모의단계에서 완성된 포물선식을 용접부 용융풀(12)의 외곽형상을 나타내는 용융풀형상식으로 결정한다.In the molten pool shape simulation step, data of the bead shape width (x) corresponding to the set welding current and the set welding speed input in the set value input step is extracted from the bead shape data input in the data input step. Subsequently, the parabolic equation is completed by substituting the parabolic equation (y = ax² + b). In the melting pool shape determination step, the parabolic equation completed in the molten pool shape simulation step is used to determine the outline shape of the welding
이하에서는, 모재(20)로서 연강 (軟鋼, Mild Steel), 용접공법으로 가스 아크용접(GMAW, Gas Metal Arc Welding), 용접재료(鎔接材料) 중 용접봉으로 SM-70소재의 단선(單線, Solid Wire), 보호가스로 CO2 100%, 전류극성으로 DCEP(Direct Current Electrode Positive)을 용접조건으로 적용하고, 상기 설정치입력단계에서 사용자가 설정 용접전류 240A, 설정 용접속도 40cm/min, 설정 용접전압(V) 28.2V로 설정하는 경우를 일예로 들어 보다 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, as the
상기 데이터기입력단계에서는, 상기와 같은 기본적인 용접조건과 함께, 도 3에 도시된 바와 같은 각각의 용접전류(current)에 대한 용접봉 송급속도(melting weight)의 데이터, 상기 용접재료(용접봉)의 밀도 7.86g/㎤, 설정 용접전류 240A, 설정 용접속도 40cm/min에서의 용접부 비드형상(폭 9mm, 높이 3.3mm), 모재(20)의 용융점(Tm) 1400℃, 용접공법에 따른 아크 효율(f₁) 0.9, 용융효율(f₂) 0.4, 설정 용접전류 240A 적용 시 용접봉에 전달되는 용접전류(I) 180A를 포함하는 데이터가 기입력된다.In the data input step, together with the basic welding conditions as described above, data of the welding rod feeding weight for each welding current as shown in FIG. 3, the density of the welding material (welding rod) Weld bead shape (width 9mm, height 3.3mm) at 7.86g / cm3, set welding current 240A, set welding speed 40cm / min, melting point (Tm) of
상기 비드형상모의단계에서는, 용접부 비드형상(폭 9mm, 높이 3.2mm)에 따른 좌표값 (0, 0.32), (0.45, 0)를 y1=ax1²+b에 대입하여, 0.32=a(0)²+b, b=0.32, 0=a(0.45)²+0.32, a=-0.32/(0.45)²=-1.58의 연산 과정을 통해, y1=-1.58x1²+0.32를 완성하게 된다.In the bead simulation step, the coordinate values (0, 0.32) and (0.45, 0) according to the weld bead shape (width 9mm, height 3.2mm) are substituted into y 1 =
상기 제1비드단면적연산단계에서는, 도 3의 그래프에 표기된 데이터, 또는 그래프의 간략식 Y= -10.1192+0.207606X+4.77E-4X²의 X에 설정 용접전류 240A을 대입하여, 단위시간 동안에 용융되는 용접봉이나 와이어의 길이 또는 무게를 의미하는 용융속도(鎔融速度, melting rate)(v) 67.18144g/min을 도출한 후, 설정 용접속도 40cm/min과, 용접재료 밀도 7.86g/㎤로 나누어, 비드 실제 단면적 0.21368㎠을 연산, 도출하게 된다.In the first bead cross-sectional area calculation step, the set welding current 240A is substituted into the data shown in the graph of FIG. 3 or X of the simple Y = −10.1192 + 0.207606X + 4.77E-4X² of the graph to be melted for a unit time. After deriving a melting rate (v) of 67.18144 g / min (meaning the length or weight of a welding rod or wire), it is divided into a set welding speed of 40 cm / min and a welding material density of 7.86 g / cm 3, The actual cross sectional area of the bead 0.21368
상기 제2비드단면적연산단계에서는, 상기 비드형상모의단계에서 완성한 y1=-1.58x1²+0.32를 부정적분한 -1.58/3x1³+0.32x1의 식에, x1좌표 -0.45에서 0.45까지의 범위로 정적분하여, 비드 모의 단면적 0.192㎠을 연산, 도출하게 된다.In the second bead cross-sectional area calculation step, y 1 = -1.58
상기 비드형상식검증단계에서는, 비드 실제 단면적에 대한 비드 모의 단면적의 오차 정도를 (0.21368-0.192)/0.21368×100≒10%의 연산과정을 거쳐, 대략 10%로서 -20%이상 20%이하에 해당되는 오차 범위를 안정적으로 만족하는 것으로 검증되며, 이에 따라 상기 비드형상식조정단계는 생략되고, 상기 비드형상결정단계에서 y1=-1.58x1²+0.32를 비드형상식으로 결정하는 과정을 수행하게 된다.In the bead shape verification step, the degree of error of the bead simulation cross-sectional area with respect to the actual bead cross-sectional area is calculated by (0.21368-0.192) /0.21368×100≒10%, and is approximately 10% to -20% to 20% or less. It is verified that it satisfactorily satisfies the corresponding error range, and thus, the bead shape adjustment step is omitted, and the process of determining y 1 = -1.58
상기 용융풀형상모의단계의 용접단면적연산단계에서는, 모재(20)를 용융시키는 데 소요되는 에너지(Q)=금속을 상온에서 용융점까지 올리는데 소요되는 에너지+ 녹이는데 소요되는 에너지=(모재(20)의 용융점(Tm)+273)²/300,000에 모재(20)의 용융점(Tm)=1400℃를 대입하여 9.32976J/㎣을 도출하게 된다.In the welding cross-sectional area calculation step of the melt pool shape simulation step, the energy (Q) = energy required to melt the
상기에 적용된 [모재(20)를 용융시키는 데 소요되는 에너지(Q)=(모재(20)의 용융점(Tm)+273)²/300,000]식은 Welding Handbook(by AWS(American Welding Society)) 8edition vol.8의 p34에 기재된 내용에 따른 것이다.Equation [Energy (Q) required for melting the
다음으로, 용접부 단면적(Aw)={아크 효율(f₁)·용융효율(f₂)·실제 용접전류(I)·설정 용접전압(V)}/{용융속도(v)·모재(20)를 용융시키는 데 소요되는 에너지(Q)}에, 상기 데이터기입력단계에서 기입력된 데이터와, 모재(20)를 용융시키는 데 소요되는 에너지(Q) 9.32976J/㎣를 함께 대입하여, 용접부 단면적(Aw)={(0.9)·(0.4)·(180)·(28.2)}/{(400/60)·(9.32976)}=29.379㎟을 연산, 도출하게 된다.Next, the weld section cross-sectional area (Aw) = {arc efficiency (f₁), melting efficiency (f2), actual welding current (I), set welding voltage (V)} / {melting rate (v), the
상기 용융풀형상모의단계의 용융풀단면적연산단계에서는, 용접부 단면적(Aw) 29.379㎟ -비드 모의 단면적 19.2㎟ 의 연산에 의해, 용융풀 모의 단면적 10.179㎟ 을 도출하게 된다.In the melting pool cross-sectional area calculation step of the molten pool shape simulation step, the cross-sectional area 10.179
상기 용융풀형상모의단계의 용융풀식완성단계에서는, y2=cx2²+d에 적용하여 부정적분한 -c/3x2³-dx2의 식에 x좌표 -0.45에서 0.45까지의 범위로 정적분하여 도출한 {-2c/3(0.45)³-2·0.45·b}식에, 용융풀 모의 단면적 10.179㎟과, y2=cx2²+d에 (0.45, 0)의 좌표값을 대입하여, c로 통일시킨 계수(계수 d=-c(0.45)²로 변환)를 대입하여, c= 0.83777, d=-0.16965의 값을 도출하는 연산과정을 통해, y2= 0.83777x2²-0.16965를 완성하게 된다.In the melt pool completion step of the molten pool shape simulation step, by applying to y 2 =
상기 용융풀형상결정단계에서는, 비드 실제 단면적과 비드 모의 단면적을 각 각 대입한 결과로서, 그 오차 범위가 이미 결정되어 있으므로, 별도의 검증단계를 거치지 않고, y= 0.83777x²-0.16965를 비드형상식으로 결정하는 과정을 수행하게 된다.In the molten pool shape determination step, as the result of substituting the actual cross-sectional area of the bead and the cross-sectional area of the bead, the error range is already determined. Therefore, y = 0.83777x²-0.16965 is used without performing a separate verification step. The decision process is performed.
본 발명에 따른 용접변형 시뮬레이션용 용접부 형상화방법에 의하면, 모재(20), 용접공법, 용접재료가 결정된 특정한 용접조건에서 실험에 의해 획득된, 용접전류 및 용접속도에 따른 비드형상의 데이터 등을 기반으로 하여, 비드와 용융풀로 이루어지는 용접부 형상을 자동으로 생성, 제공하게 된다.According to the welding shaping method for welding deformation simulation according to the present invention, based on the bead shape data according to the welding current and the welding speed, obtained by experiments under the specific welding conditions, the
사용자가 설정 용접전류, 설정 용접속도, 설정 용접전압값을 입력하면, 실제 현장에서 사용되는 용접 조건에 기초하여 해당 용접조건에서 실제로 형성되는 용접부 형상에 근접한 용접부 형상을 자동으로 생성, 제공함으로써, 사용자의 용접 경험 정도에 상관없이 용접변형 시뮬레이션을 신뢰성있게 수행할 수 있다.When the user inputs the set welding current, the set welding speed, and the set welding voltage value, the user automatically generates and provides a weld shape close to the weld shape actually formed under the welding condition based on the welding condition used in the actual site. The welding deformation simulation can be performed reliably regardless of the welding experience.
그리고, 상기 데이터기입력단계에서 특정되는 용접조건을, 용접에 많이 사용되는 철, 알루미늄 등과 같은 용접재료, 모재 두께에 따른 비드형상 등으로 구분하여 적용하면, 용접재료에 따른 용접부 형상이나, 강재 두께에 따른 용접부 형상 또한 차별적으로 생성, 제공할 수 있다.In addition, if the welding conditions specified in the data input step are applied to the welding material such as iron, aluminum, etc., bead shape according to the thickness of the base material, which are commonly used for welding, the shape of the welding part according to the welding material or the steel thickness According to the weld shape can also be created and provided differentially.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하였으나, 본 발명은 이러한 실시예에 한정되는 것이 아니고, 상기 실시예들을 기존의 공지기술과 단순히 조합적용한 실시예와 함께 본 발명의 특허청구범위와 상세한 설명에서 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 변형하여 이용할 수 있는 기술은 본 발명의 기술범위에 당연히 포함된다고 보아야 할 것이다.The present invention has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments, and the claims and detailed description of the present invention together with the embodiments in which the above embodiments are simply combined with existing known technologies. In the present invention, it can be seen that the technology that can be modified and used by those skilled in the art are naturally included in the technical scope of the present invention.
도 1 - 본 발명에 따른 용접변형 시뮬레이션용 용접부 형상화방법의 제1실시예를 도시한 사시도1-a perspective view showing a first embodiment of a welding part shaping method for welding deformation simulation according to the present invention
도 2 - 용접부의 단면도2-Sectional view of the weld
도 3 - 용접전류에 대한 용접봉 송급속도의 일예를 표시한 그래프3-Graph showing an example of the electrode feeding speed with respect to the welding current
<도면에 사용된 주요 부호에 대한 설명><Description of Major Symbols Used in Drawings>
10 : 용접부 11 : 비드 10: welded part 11: bead
12 : 용융풀 20 : 모재12: molten pool 20: the base material
Claims (13)
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