KR101220637B1 - 용접용 가스호스의 기공제거 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용접용 가스호스의 기공제거 장치 및 방법에 관한 것으로, 용접용 가스호스 내부에 포함되는 기공과 기공속에 들어있는 수분, 산소, 수소 등의 오염 물질들을 제거해주어 알루미늄 용접시에 발생되는 기공을 감소시켜주는 용접용 가스호스의 기공제거 장치 및 방법에 관한 것이다.

상기의 목적을 달성하기 위해 본 발명은 내피와 외피로 구성되고 알루미늄을 용접시 용접부를 보호하기 위한 가스가 공급되는 용접용 가스호스의 기공제거방법에 있어서, 상기 가스호스를 일정한 온도로 가열하고, 상기 가열된 가스호스의 내부로 흡습재를 통과하여 수분이 제거된 질소등의 불활성가스를 공급하여 배출되도록 함으로써 가스호스 내부의 기공을 제거하고, 또는 상기 가스호스의 일측단에 진공펌프를 연결하고, 타측단을 밀폐한 후 진공펌프를 작동시켜 가스호스 내부의 기공을 제거하는 것을 그 기술적인 요지로 한다.

가스호스, 알루미늄 용접, 기공, 수분, 질소가스, 가열, 진공

Description

용접용 가스호스의 기공제거 장치 및 방법{Gas hose for weldingand a manufacturing process}

본 발명은 용접용 가스호스의 기공제거 장치 및 방법에 관한 것으로, 알루미늄 용접에 사용되는 가스호스에 있어서 수분 흡수율이 적은 가스호스와 가스호스 내부의 기공을 제거하여 알루미늄 용접에서 발생하는 결함인 기공을 대폭적으로 감소시킬 수 있는 용접용 가스호스의 기공제거 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 구형 탱크 LNG선을 제작하기 위해서는 후판 알루미늄 용접을 수행해야 하는데,후판 알루미늄은 극히 활성이 높고, 열전도율이나 열팽창계수가 매우 큰 물리적 특성 및 액상과 고상간의 매우 큰 수소 용해도 차이 등의 특이한 성질을 가지고 있기 때문에 용접에 있어서는 기공이나 미세한 융합 불량이 발생하기 쉽고 또 용접변형의 제어에도 세심한 배려를 요하는 등 우수한 용접부를 만들기 위해서 고려해야 할 문제를 가지고 있다.

특히 기공은 후판 알루미늄 용접에 있어서 결함의 대부분을 차지하고 있으므로 기공 방지법을 확립하는 것은 매우 중요하다. 알루미늄 용접에 있어서 기공의 발생원인은 수소에 의한 것이라고 정립되어 있으나 그 방지법에 대해서는 다양하게 연구 검토가 행해지고 있음에도 불구하고 수소의 공급경로가 매우 다양하고 복잡하기 때문에 아직 체계적으로 확립되어 있지 못한 실정이다.

종래에는 용접중에 용접부를 보호하기 위해 공급되는 가스를 공급하는 가스라인의 경우 용접기와 와이어송급기 사이에는 일반 고무제품의 가스호스를 사용하고 있다.

상기 고무호스 또는 이와 유사한 제품의 가스호스는 도 1과 같이 내부에 조그마한 기공(60)이 함유되어 있기 때문에 이러한 기공속에 포함되어 있는 수분, 산소, 수소 등이 보호가스와 함께 용접부로 유입되면서 알루미늄 용접부에 기공등의 결함을 발생시킨다.

상기와 같이 고무제품의 가스호스를 이용하여 가스라인을 형성할 경우에는 이산화탄소등과 같은 일반 용접에서는 용접부에 미치는 영향이 극히 적지만, 알루미늄 용접에는 기공이나 미세한 융합 불량이 발생하기 쉽고 또 용접변형의 제어에도 매우 어려운 문제점이 있어 용접품질에 치명적인 악영향을 미치는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 수분 흡수율이 적은 가스호스를 사용하며, 상기 가스호스 내부의 기공에 있는 수분, 산소, 수소등을 제거하여 용접중의 보호가스에 수분, 산소, 수소 등이 함유되지 않도록 하여 용접품질을 향상시켜주는 용접용 가스호스의 기공제거 장치 및 방법을 제공한다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 발명은, 내피와 외피로 구성되고 알루미늄을 용접시 용접부를 보호하기 위한 가스가 공급되는 가스호스의 기공제거장치에 있어서, 상기 가스호스를 가열해주고 가스호스 내부로 기공제거를 위한 질소가스의 주입 및 배출이 가능하도록 가스호스의 양단이 연결되는 주입구 및 출구부를 구비한 가열로; 상기 가열로 내부의 가스호스가 가열될 수 있도록 가열로를 가열해주고, 상기 주입구를 통해 가스호스 의 내부로 공급되는 질소가스를 가열시켜주는 예열장치; 상기 예열장치에 연결되어 예열장치에 의해 가열된 질소가스가 상기 가스호스로 공급되도록 하는 질소가스 공급부; 상기 질소가스 공급부와 예열장치 사이에 설치되어 질소가스 내부의 수분을 제거해주는 흡습재; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 내피와 외피로 구성되고 알루미늄을 용접시 용접부를 보호하기 위한 가스가 공급되는 용접용 가스호스의 기공제거방법에 있어서, 상기 가스호스를 일정한 온도로 가열하고, 상기 가열된 가스호스의 내부로 흡습재를 통과하여 수분이 제거된 질소가스를 공급하여 배출되도록 함으로써 가스호스 내부의 기공을 제거하는 것을 특징으로 한다.

또한 내피와 외피로 구성되고 알루미늄을 용접시 용접부를 보호하기 위한 가스가 공급되는 용접용 가스호스의 기공제거방법에 있어서, 상기 가스호스의 일측단에 진공펌프를 연결하고, 타측단을 밀폐한 후 진공펌프를 작동시켜 가스호스 내부의 기공을 제거하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같이 구성되는 본 발명은 용접용 가스호스 내부의 기공 및 이 기공에 포함된 수분, 산소, 수소 등을 제거해 줌으로써 알루미늄 용접시 가스호스 내부로 공급되는 보호가스에 수분, 산소, 수소 등의 이물질이 포함되지 않아 용접시 용접품질이 향상되도록 하는 매우 유용한 발명이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2 는 본 발명에 의한 가스호스를 나타낸 예시도, 도 3 은 본 발명에 의한 가스호스의 단면을 나타낸 예시도로서,

본 발명에 의한 가스호스(10)는 용접전원과 와이어송급기 등에 원터치로 결합될 수 있도록 양단에 니플(14)과 커플러(13)가 설치된다.

이와 같은 가스호스(10)는 소정의 내경과 두께를 가지는 내피(11)와, 상기 내피(11)를 보호하기 위해 내피(11)의 외부면으로 형성되는 외피(12)로 구성된다.

여기서 상기 내피(11)는 수분함유량 및 수분흡수율이 최소인 폴리에틸렌 재질로 구성되는 것이 바람직하며, 소정의 강도를 가지고 있어 외압에 쉽게 찌그러지지 않도록 구성된다.

상기 외피(12)는 내피(11)를 외부환경에 보호하는 역할을 하는 것으로, 특히 햇빛이나 외부마찰 등으로부터 내피(11)를 보호할 수 있는 PVC재질로 구성하는 것이 바람직하다.

도 4 는 본 발명의 가열형 기공제거장치를 나타낸 예시도로서,

가열형 기공제거장치(20)는 상기 가스호스(10)를 가열해주고 가스호스(10) 내부로 기공제거를 위해 질소가스를 주입하고 배출할 수 있도록 구성되는 가열로(21)와, 상기 가열로(21) 내부에 놓여지는 가스호스(10)가 가열될 수 있도록 상기 가열로(21)를 가열해주는 예열장치(30)와, 상기 예열장치(24)에 연결되어 상기 예열장치(30)를 통해 상기 가열로(21)의 가스호스(10)의 내부로 질소가스가 공급되도록 하는 질소가스 공급부(30)와, 상기 질소가스 공급부(30)와 예열장치(23) 사이에 설치되어 질소가스에 포함되어 있는 수분을 제거해주는 흡습재(40)를 포함하여 구성된다.

상기 가열로(21)는 상기 가스호스(10)의 내부로 질소가스가 공급될 수 있도록 상기 가스호스(10)의 일측단이 연결되는 주입구(22)와, 상기 주입구(22)를 통해 가스호스(10) 내부로 주입된 질소가스가 가열로의 외측의 대기중으로 배출될 수 있도록 상기 가스호스(10)의 타측단이 연결되는 출구부(23)가 형성되어 있다.

상기 예열장치(24)는 주입구(22)측에 설치되어 상기 질소가스 공급부(30)를 통해 공급되는 질소가스가 예열장치(24)에 의해 가열된 상태에서 상기 주입구(22)를 통해 가스호스(10) 내부로 주입될 수 있도록 구성된다.

즉 상기 예열장치(24)는 가열로(21)의 가열 및 질소가스를 가열시켜 주는 것이다.

한편 상기 질소가스 공급부(30)는 질소가스 공급관(31)을 통해 상기 예열장치(24)에 연결되어 질소가스를 공급해준다. 상기 질소가스는 질소가스 공급관(31)상에 설치된 흡습재(40)를 통과하면서 수분이 제거되고, 수분이 제거된 상태에서 상기 예열장치(24)에서 가열되어 가스호스(10) 내부로 공급된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 가열형 기공제거장치(20)를 이용하여 가스호스(10) 내부의 기공을 제거하기 위해서는, 먼저 상기 예열장치(24)를 작동하여 상 기 가열로(21)를 가열시켜 주며, 가열로(21)가 가열됨으로써 가열로(21) 내부의 가스호스(10)가 가열된다.

이렇게 가스호스(10)가 가열되면 상기 질소가스 공급부(30)를 작동하여 질소가스 공급관(31)을 통해 상기 예열장치(24)로 질소가스를 공급한다.

이때 질소가스는 상기 흡습재(40)를 통과하면서 수분이 제거되고, 수분이 제거된 질소가스는 상기 예열장치(24)에 의해 소정의 온도로 가열된 상태에서 상기 가스호스(10)의 내부로 주입된다.

이렇게 가스호스(10) 내부로 주입된 질소가스는 상기 가스호스 (10)내부의 기공을 제거하면서 출구부(23)를 통해 대기중으로 빠져나가게 된다. 가스호스(10) 내부로 주입하는 가스는 질소 가스 이외의 불활성 가스도 사용 가능하며, 이 들 가스의 역할은 고온으로 가열된 가스가 속도를 가지고 흘러가면서 가스호스 표면과 가스호스 내부 기공속에 있는 수분, 산소, 수소등을 제거하는 것이다. 질소가스나 이와 유사한 가스에서 흡습을 시키고 온도를 높이는 이유는 가스호스의 수분의 확산 속도를 높이기 위해서이다.

한편 도 5 는 본 발명에 진공압형 기공제거장치를 이용한 기공제거 방법을 나타낸 예시도로서,

본 발명은 상기 가스호스(10)에 포함된 기공을 제거하기 위해서, 진공펌프(50)를 이용하여 상기 가스호스(10)의 내부를 진공상태로 형성시켜 줌으로써 가스호스(10) 내부의 기공을 제거하는 것이다.

이때 상기 가스호스(10)의 일측단은 상기 진공펌프(50)에 연결되고 타측단은 밀폐되어 있으며, 진공펌프(50)를 작동하게 되면 가스호스(10) 내부가 진공상태가 되어 기공이 제거되는 것이다. 수분등의 오염 물질을 가스호스 내부에서 빨리 뽑아내기 위해서는 압력을 낮추면 확산되는 속도가 증가되기 때문에 진공펌프(50)를 이용하는 방법을 사용한다.

또한 다수개의 가스호스(10)의 기공을 제거할 수 있도록, 상기 진공펌프(50)에 분배기(51)를 연결하고 상기 분배기(51)에 다수의 가스호스(10)를 연결하여 진공펌프(50)를 작동하게 되면 보다 효율적으로 많은 개수의 가스호스(10)에 포함된 기공을 제거할 수 있게 되는 것이다.

이와 같은 본 발명은 도 6 에서와 같이 가스호스(10) 내부의 기공의 크기와 개수가 도 1에 비하여 현저하게 줄어든 것을 알 수 있고, 이로 인해 알루미늄 용접시 용접가스 내부로 주입되는 보호가스에 기공, 산소, 수소 등의 이물질이 포함되지 않아 우수한 용접품질을 나타낼 수 있게 되는 것이다.

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

도 1 은 종래의 가스호스의 단면을 확대하여 나타낸 예시도,

도 2 는 본 발명에 의한 가스호스를 나타낸 예시도,

도 3 은 본 발명에 의한 가스호스의 단면을 나타낸 예시도,

도 4 는 본 발명의 가열형 기공제거장치를 나타낸 예시도,

도 5 는 본 발명에 진공압형 기공제거장치를 이용한 기공제거 방법을 나타낸 예시도,

도 6 은 본 발명에 의해 기공이 제거된 가스호스의 단면을 확대하여 나타낸 예시도,

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(10) : 가스호스 (11) : 내피

(12) : 외피 (13) : 커플러

(14) : 니플 (20) : 가열형 기공제거장치

(21) : 가열로 (22) : 주입구

(23) : 출구부 (24) : 예열장치

(30) : 질소가스 공급부 (31) : 질소가스 공급관

(40) : 흡습재 (50) : 진공펌프

(51) : 분배기 (60) : 기공

Claims (3)

1. 내피와 외피로 구성되고 알루미늄을 용접시 용접부를 보호하기 위한 가스가 공급되는 가스호스의 기공제거장치에 있어서,

   상기 가스호스를 가열해주고 가스호스 내부로 기공제거를 위한 질소가스의 주입 및 배출이 가능하도록 가스호스의 양단이 연결되는 주입구 및 출구부를 구비한 가열로;

   상기 가열로 내부의 가스호스가 가열될 수 있도록 가열로를 가열해주고, 상기 주입구를 통해 가스호스의 내부로 공급되는 질소가스를 가열시켜주는 예열장치;

   상기 예열장치에 연결되어 예열장치에 의해 가열된 질소가스가 상기 가스호스로 공급되도록 하는 질소가스 공급부;

   상기 질소가스 공급부와 예열장치 사이에 설치되어 질소가스 내부의 수분을 제거해주는 흡습재; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 용접용 가스호스의 기공제거장치.
2. 내피와 외피로 구성되고 알루미늄을 용접시 용접부를 보호하기 위한 가스가 공급되는 용접용 가스호스의 기공제거방법에 있어서,

   상기 가스호스를 일정한 온도로 가열하고, 상기 가열된 가스호스의 내부로 흡습재를 통과하여 수분이 제거된 질소가스를 공급하여 배출되도록 함으로써 가스 호스 내부의 기공을 제거하는 것을 특징으로 하는 용접용 가스호스의 기공제거방법.
3. 삭제

Images