KR101416666B1 - 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 장치 - Google Patents

클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 장치를 제공한다. 본 발명에 따른 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법은 마찰압접 또는 폭발압접 중 어느 한 압접으로 형성된 클래드 강판인 제 1 클래드 강판 및 제 2 클래드 강판을 대응되게 절단하여 서로 용접하여 도가니를 형성하도록 하며, 상면은 개방되고 4 개의 측면(제 1측면, 제 2측면, 제 3측면, 제 4측면)과 바닥면을 갖는 내부가 형성되도록하되, 상기 제 1 클래드 강판을 절단 시, 상기 상면을 형성하는 상측을 수평으로 형성되도록하며, 상기 수평의 수직방향으로 긴 장방향의 제 1측면이 형성되고 양단에 절곡 시 수평되게 마주보도록 제 2측면 및 제 4측면의 일부(1/2)를 형성하여,상기 제 1측면으로부터 수직방향의 내측으로 예각을 가지며 형성되는 일부(1/2)의 바닥면를 절단하도록 하고, 상기 제 2측면 및 제 4측면은 상기 바닥면의 예각으로 절단된 부위와 접하도록 절곡부를 가지어 상기 바닥면의 일부(1/2)를 형성하게 절단하며, 상기 제 2 클래드 강판은 상기 제 1측면과 대응되는 제 3측면을 갖도록 절단하는 절단단계; 와 상기 제 1 클래드 강판의 제 1측면의 상측을 제외하고 양단이 수평되게 마주하도록 상기 제 2측면 및 제 4측면을 절곡하고, 상기 바닥면을 상기 제 3측면의 수직으로 절곡하며, 상기 제 2측면 및 제 4 측면의 상기 절곡부가 상기 바닥면의 예각과 접하여 장방향의 바닥면을 형성하도록하는 절곡단계; 와 상기 도가니의 상기 측면의 내부 상측에 마그네슘 용탕을 보호하는 산화방지제(SF6)을 주입 시, 상기 산화방지제에 의해 발생하는 용탕 내부 상측 벽면에 부식을 방지하도록 Ni원소가 함유되지 않은 용접봉으로 용접하는 오버레이용접단계; 및 상기 도가니의 용접된 용접부의 열응력을 제거하기 위해 열처리 시작온도 100~425℃, 가열속도 50~110℃/hr, 유지온도 400~800℃/hr, 냉각속도 50 ~140℃/hr, 열처리 종료온도 100~425℃의 조건을 주어 열처리를 하는 열처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하며 본 발명에 따른 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로(10)는 클래드 강판으로 형성된 도가니; 및 상기 도가니를 덮는 도가니 덮개;를 포함한다.

Description

클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 장치{USING A CLAD PLATE MANUFACTURING METHOD OF THE MAGNESIUM MELTING FURNACE AND IT IS MAUNFACTURED BY USING THE APPARATUS}
본 발명은 클래드 강판(Clad steel)을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 장치에 관한 것으로 지속적인 가열 및 냉각에 의해 쉽게 파손되지 않는 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 장치에 관한 것이다.
일반적으로 마그네슘 또는 마그네슘 합금은 경쟁관계에 있는 알루미늄에 비해 비중이 낮고 비강도가 우수해 수송기기나 휴대용 장비의 부품에 확대 적용되고 있다. 마그네슘의 경우 용해로를 사용함에 따라 내화재와 반응을 일으키기 때문에 철(Fe) 재질의 도가니를 사용한 용해로를 사용하고 있다. 이러한 철 재질의 도가니는 철 부분 주물을 통해 제조하고 있으며 열충격으로 인한 균열이 발생하기 때문에 내열 소재의 도가니가 사용되고 있다. 그러나 내열소재로 생산하는 도가니의 경우 목형제작부터 주조까지 다양한 공정이 소요되고 사용되는 소재가 내열 소재이기 때문에 대부분 가격이 고가이다.
종래의 마그네슘 용해로 기술인 대한민국 공개특허공보 제 10-2007-0087215호 "마그네슘의 용해방법 및 용해장치"는 용탕(溶湯)의 연소를 신속하고 확실하게 검출하여 그 결과로서 신속하게 경보를 울림과 동시에 소화작용도 하는 마그네슘 또는 마그네슘합금의 용해방법을 제공하는 것에 있다. 이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 마그네슘 또는 마그네슘합금을 용해하여 용탕을 얻을 수 있는 용해로에 이산화탄소와 방연제를 포함한 커버 가스를 공급하여 용탕 표면을 상기 커버 가스로 덮으면서 마그네슘을 용해하는 용해방법이며 용해로 내의 가스 또는 용해로로부터 배출되는 가스 중의 일산화탄소 농도를 측정하여 이 일산화탄소 농도에 의하여 용해로 내의 마그네슘의 연소 유무를 검지하는것을 특징으로 하는 마그네슘 또는 마그네슘합금의 용해방법을 제공하는 기술을 제안하고 있다.
또한 대한민국 등록특허공보 제10-1167155호 " 마그네슘 용해용 도가니의 내식성 향상방법"은 고온에서 용융된 마그네슘에 의한 도가니의 부식을 방지하여 기존 도가니에 비하여 긴 수명을 가질 수 있도록 함과 아울러 도가니 내에서 발생되는 불순물을 최소화하여 생산되는 마그네슘의 품질을 향상시키기도록 한 마그네슘 용해용 도가니의 내식성 향상방법을 제공하는 기술을 제안하고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1300161호 "마그네슘 용탕용 도가니"는 청정한 마그네슘 합금 용탕을 공급할 수 있는 도가니로 측면부와, 상기 측면부의 하단부에서 연장 형성된 하면부와, 상기 측면부의 상단부에서 상기 하면부와 대향하도록 연장 형성되며 개구를 갖는 상면부, 그리고 상기 상면부의 개구에서 상방향으로 연장 형성된 입출부을 포함하는 용탕용 도가니 기술을 제안하고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1256621호 "마그네슘 용해용 도가니"는 마그네슘 용해용 도가니 내부에서 보호가스에 의해 부식이 발생되는 것을 방지하는 커버부재를 포함하는 기술을 제안하고 있다.
이와 같은 종래의 기술들은 직접적으로 열을 받는 도가니 외벽의 경우 지속적인 고열에 의해 집중적인 산화가 발생되고 도가니 내벽의 경우 보호가스(주로 SF6가스를 사용)를 사용하는 마그네슘 용탕 특성에 의해 보호가스가 열분해되면서 발생되는 황(S)과 산소(O)와의 반응에 의한 산화가스(SO2) 발생으로 도가니의 상부 내벽의 침식이 급격히 발생하는 문제점을 가진다.
본 발명에 사용되는 클래드 강판은 연강(Mild steel)재를 모재로 하여 스테인리스강을 마찰압접 또는 폭발압접으로 접착한 것으로 내식성, 열전성이 뛰어난 특성을 가진다.
따라서, 본 발명은 이와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 도가니의 외부와 내부에서 발생하는 손상을 방지하기 위해 클래드 강판을 사용하며, 도가니 내벽은 오버레이 용접으로 마그네슘 용탕보호가스에 의해서 도가니 내부에 발생되는 산화가스로 인한 도가니 내벽손상을 방지하고 직접적인 가열에 의해 지속적인 손상이 발생하는 도가니의 외벽의 산화방지를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 내열합금 소재의 주물 도가니로 구성되어 고가로 공급되고 있으며 사용상 균열이 발생하는 경우 국부적인 수선작업이 어려운 문제점을 해소하여 마그네슘 용해용 도가니의 수명을 획기적으로 향상시켜 고가의 도가니 사용에 따른 비용절감을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 마찰압접 또는 폭발압접 중 어느 한 압접으로 형성된 클래드 강판인 제 1 클래드 강판 및 제 2 클래드 강판을 대응되게 절단하여 서로 용접하여 도가니를 형성하도록 하며, 상면은 개방되고 4 개의 측면(제 1측면, 제 2측면, 제 3측면, 제 4측면)과 바닥면을 갖는 내부가 형성되도록하되, 상기 제 1 클래드 강판을 절단 시, 상기 상면을 형성하는 상측을 수평으로 형성되도록하며, 상기 수평의 수직방향으로 긴 장방향의 제 1측면이 형성되고 양단에 절곡 시 수평되게 마주보도록 제 2측면 및 제 4측면의 일부(1/2)를 형성하여,상기 제 1측면으로부터 수직방향의 내측으로 예각을 가지며 형성되는 일부(1/2)의 바닥면를 절단하도록 하고, 상기 제 2측면 및 제 4측면은 상기 바닥면의 예각으로 절단된 부위와 접하도록 절곡부를 가지어 상기 바닥면의 일부(1/2)를 형성하게 절단하며, 상기 제 2 클래드 강판은 상기 제 1측면과 대응되는 제 3측면을 갖도록 절단하는 절단단계; 와 상기 제 1 클래드 강판의 제 1측면의 상측을 제외하고 양단이 수평되게 마주하도록 상기 제 2측면 및 제 4측면을 절곡하고, 상기 바닥면을 상기 제 3측면의 수직으로 절곡하며, 상기 제 2측면 및 제 4 측면의 상기 절곡부가 상기 바닥면의 예각과 접하여 장방향의 바닥면을 형성하도록하는 절곡단계; 와 상기 도가니의 상기 측면의 내부 상측에 마그네슘 용탕을 보호하는 산화방지제(SF6)을 주입 시, 상기 산화방지제에 의해 발생하는 용탕 내부 상측 벽면에 부식을 방지하도록 Ni원소가 함유되지 않은 용접봉으로 용접하는 오버레이용접단계; 및 상기 도가니의 용접된 용접부의 열응력을 제거하기 위해 열처리 시작온도 100~425℃, 가열속도 50~110℃/hr, 유지온도 400~800℃/hr, 냉각속도 50 ~140℃/hr, 열처리 종료온도 100~425℃의 조건을 주어 열처리를 하는 열처리단계;를 포함할 수 있다.
이와 같은 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법은 상기 도가니의 상면을 차폐하는 도가니 덮개를 구비하여 상기 도가니와 상기 도가니 덮개에 다수개의 홀을 두어 스터드볼트를 삽입후 용탕 내부를 차폐하도록 플러그 용접을 하는 단계를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법은 상기 오버레이용접단계 전에 산화방지제를 수용하는 상기 측면의 내부에 상기 용탕과 상기 산화방지제가 접촉하는 접촉부에서부터 상기 상면까지의 하나 이상의 의 긴 장방형 요철홈을 형성하는 단계인 요철홈형성단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 마찰압접 또는 폭발압접 중 어느 한 압접으로 형성된 클래드 강판으로 형성되되, 상면이 개방되고 4 개의 측면(제 1측면, 제 2측면, 제 3측면, 제 4측면)과 바닥면을 갖는 내부가 형성되어, 상기 측면의 내부 상측에 마그네슘 용탕을 보호하는 산화방지제(SF6)을 주입 시, 상기 산화방지제에 의해 발생하는 용탕 내부 상측 벽면에 부식을 방지하도록 Ni원소가 함유되지 않은 용접봉으로 용접된 오버레이용접부를 포함하는 도가니; 및상기 도가니의 상면을 차폐하고 접하여 상기 도가니의 상면과 같은 크기를 갖는 도가니 덮개;를 포함할 수 있다.
이와 같은 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로는 상기 도가니와 상기 도가니 덮개 사이에 용탕의 보호를 위해 도가니 덮개와 동일한 크기의 스테인리스 스틸 보강판을 더 구비하여 상기 도가니와 도가니 덮개 및 보강판이 적층되어 접하는 부위에 다수개의 홀을 두어 스터드볼트를 삽입 후 플러그 용접하는 플러그용접부를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 따른 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 장치에 따르면, 마그네슘 용해용 도가니의 내부에서 보호가스로 인해 발생되는 산화가스가 지속적으로 접촉하는 부분과 고온으로 지속적으로 가열되는 외벽의 전체면을 보호하여 부식을 억제함으로써 마그네슘 용해용 도가니의 수명을 연장하는 효과를 가져온다.
또한, 도가니 내부의 재질을 연강으로 함으로써 종래의 용해용 도가니와는 달리 사용상 균열이 발생하는 경우 국부적인 수선이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법을 도시한 도면;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법을 도시한 도면;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 클래드 강판의 전개도를 도시한 도면;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도가니를 도시한 도면;
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도가니의 오버레이용접부를 도시한 도면;
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마그네슘 용해로를 도시한 도면;
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마그네슘 용해로의 도가니와 도가니 덮개의 결합 방법을 도시한 도면이다.
도 1은 본 발명에 따른 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 절단단계, 절곡단계, 용접단계, 플러그용접(Plug welding) 단계를 포함하는 클래드강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법이다.
이와 같은 본 발명은 클래드 강판(11)을 절단하는 절단단계와 절단된 클래드 강판(11)을 절곡하는 절곡단계를 가지고 절곡으로 형성된 모서리를 용접하는 용접단계를 가지며, 용접단계 후 형성된 도가니(30)의 상측에 용해로의 덮개를 덮어 플러그용접하는 플러그용접 단계를 갖는 클래드 강판(11)을 이용한 마그네슘 용해로(10)의 제조방법이다.
이때, 절단단계는 4변을 갖는 바닥면과 상기 바닥면의 각 변으로부터 4개의 측면을 형성하는 전개도에 따라 절단할 수 있다. 전개도는 고객의 요구나 기술자의 의도에 따라 다양한 형상으로 제작될 수 있다.
절곡단계는 절단된 클래드 강판(11)으로 4변이 형성된 바닥면으로부터 측면을 형성하도록 바닥면의 수직방향의 외측으로 예각 기울기를 가지며 절곡하도록 한다. 전개도에 따라 형성된 바닥면에서부터 절곡하여 측면을 형성하며 절곡을 실시할 때 사용되는 기술은 통상의 기술자가 사용하는 기술이 적용될 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
용접단계는 절곡단계에서 형성된 4개의 측면이 서로 접하는 부분인 4곳의 각 모서리를 용접한다. 이때, 내부는 연강재질의 용접봉을 사용하고 외벽은 스테인리스스틸 용접봉을 사용하여 클래드 강판(11) 외내벽의 재질 특성에 부합하도록 이종 용접봉을 사용하여 용접을 실시하도록 할 수 있다.
플러그 용접단계는 전술한 용접단계를 거쳐 형성된 도가니(30)에 도가니 덮개(20)를 덮어 도가니(30)와 결합을 위해 플러그용접을 실시하도록 한다. 이때, 플러그 용접으로 밀폐력을 높일 수 있다.
이와 같은 본 발명인 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법은 지속적인 가열 및 냉각에 의해 쉽게 파손이 발생할 수 있는 도가니의 수명을 향상시킬수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 첨부된 도면 도 2 내지 도 7에 의거하여 설명한다. 한편, 클래드강판을 제조하는 기술과 강판을 절단하고 절곡하는 기술, 용접기술 등에 대하여 통상 본 발명에 적용되는 분야의 종사자들 및 그들이 관련분야의 종사자들을 통해 통상적으로 알 수 있는 부분들의 도시 및 상세한 설명은 생략하고, 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시 및 설명하였다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예인 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법으로 절단단계, 절곡단계, 오버레이용접단계, 열처리 단계, 플러그 용접단계, 요철홈형성단계를 포함한다.
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예는 마찰압접 또는 폭발압접 중 어느 한 압접으로 형성된 클래드 강판인 제 1 클래드 강판 및 제 2 클래드 강판을 대응되게 절단하여 서로 용접하여 도가니를 형성하도록 한다.
절단단계는 상면은 개방되고 4 개의 측면(제 1측면, 제 2측면, 제 3측면, 제 4측면)과 바닥면을 갖는 내부가 형성되도록하되, 제 1 클래드 강판을 절단 시, 상면을 형성하는 상측을 수평으로 형성되도록하며, 수평의 수직방향으로 긴 장방향의 제 1측면이 형성되고 양단에 절곡 시 수평되게 마주보도록 제 2측면 및 제 4측면의 일부(1/2)를 형성하여, 제 1측면으로부터 수직방향의 내측으로 예각을 가지며 형성되는 일부(1/2)의 바닥면를 절단하도록 하고, 제 2측면 및 제 4측면은 바닥면의 예각으로 절단된 부위와 접하도록 절곡부를 가지어 바닥면의 일부(1/2)를 형성하게 절단하며, 제 2 클래드 강판은 제 1측면과 대응되는 제 3측면을 갖도록 절단하도록 한다.
절곡단계는 제 1 클래드 강판의 제 1측면의 상측을 제외하고 양단이 수평되게 마주하도록 제 2측면 및 제 4측면을 절곡하고, 바닥면을 상기 제 3측면의 수직으로 절곡하며, 제 2측면 및 제 4 측면의 절곡부가 바닥면의 예각과 접하여 장방향의 바닥면을 형성하도록 한다.
오버레이용접단계에서 오버레이용접은 모재에 1mm이상의 두께로 내마모, 내식, 내열성이 우수한 용접금속을 입히는 것으로, 침식에 의하여 마모되거나 환경의 영향으로 부식이 발생하는 손실을 감소 시키기 위해 재료의 표면에 내마모 또는 내식재료를 입히는 용접이다. 이와 같은 오버레이용접단계는 도가니의 측면의 내부 상측에 마그네슘 용탕을 보호하는 산화방지제(SF6)을 주입 시, 산화방지제에 의해 발생하는 용탕 내부 상측 벽면에 부식을 방지하도록 Ni원소가 함유되지 않은 용접봉으로 용접한다.
열처리 단계는 도가니의 용접된 용접부의 열응력을 제거하기 위해 열처리 시작온도 100~425℃, 가열속도 50~110℃/hr, 유지온도 400~800℃/hr, 냉각속도 50 ~140℃/hr, 열처리 종료온도 100~425℃의 조건을 주어 열처리를 한다.
플러그 용접단계는 도가니의 상면을 차폐하는 도가니 덮개를 구비하여 도가니와 도가니 덮개에 다수개의 홀을 두어 스터드볼트를 삽입후 용탕 내부를 차폐하도록 플러그 용접을 하는 단계이다.
요철홈형성단계는 오버레이용접단계 전에 산화방지제를 수용하는 측면의 내부에 용탕과 산화방지제가 접촉하는 접촉부에서부터 상면까지의 하나 이상의 의 긴 장방형 요철홈을 형성한다. 홈을 형성하는 방법은 다양한 방법이 적용 될 수 있고 관련분야의 종사자들이 통상적으로 사용되는 방법을 적용할 수 있으므로 상세한 설명은 생략한다.
이와 같은 본 발명의 바람직한 실시예인 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로(10)의 제조방법은 내부에서 보호가스로 인해 발생되는 산화가스가 지속적으로 접촉하는 부분과 고온으로 지속적으로 가열되는 외벽의 전체면을 보호하여 부식이 발생되지 않도록 함으로써 마그네슘 용해로의 수명을 연장할 수 있는 장점이 있다. 또한, 도가니(20)의 내벽을 연강판(31)을 사용함으로써 균열이 발생하는 경우 국부적인 수선이 가능하다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 클래드 강판의 전개도를 도시한 도면이다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도가니를 도시한 도면이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로(10)는 클래드 강판(11)으로 형성된 도가니(30)와 도가니(30)를 덮는 도가니 덮개(20)로 구성된다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 도가니(30)는 클래드 강판(11)으로 형성되며, 본 발명의 실시예에 사용되는 클래드 강판(11)은 외부에 스테인레스스틸판(33)인 SUS310S, SUS308(L), SUS316(L), SUS310 등으로 형성되고 내부는 연강판(31)인 스틸(Steel)로 이루어진다. 이때, 외부는 3~8T, 내부는 10~30T 두께를 가진다.
이와 같은 도가니(30)는 마찰압접 또는 폭발압접 중 어느 한 압접으로 형성된 클래드 강판으로 형성되되, 상면(3)이 개방되고 4 개의 측면(제 1측면, 제 2측면, 제 3측면, 제 4측면)과 바닥면(2)을 갖는 내부가 형성되어, 측면의 내부 상측에 마그네슘 용탕을 보호하는 산화방지제(SF6)을 주입 시, 산화방지제에 의해 발생하는 용탕 내부 상측 벽면에 부식을 방지하도록 Ni원소가 함유되지 않은 용접봉으로 용접된 오버레이용접부(35)를 구비하고, 도가니(30)의 상면(3)을 차폐하고 접하여 도가니(30)의 상면(3)과 같은 크기를 갖는 도가니 덮개(20)를 구비한다.
이와 같은 도가니는 제 1 클래드 강판(11-1) 및 제 2 클래드 강판(11-2)을 대응되어 형성한다.
제 1 클래드 강판(11-1)은 개방되는 상면(3)의 수평의 수직방향으로 긴 장방향의 제 1측면(5)이 형성되고 양단에 절곡 시 수평되게 마주보도록 제 2측면(7) 및 제 4측면(9)의 일부(1/2)를 형성하며 제 1측면(5)으로부터 수직방향의 내측으로 예각을 가지며 형성되는 일부(1/2)의 바닥면(2)으로 형성된다. 제 2측면(7) 및 제 4측면(9)의 일부(1/2)는 바닥면(2)의 일부(1/2)예각으로 절단된 부위와 접하도록 절곡부(4,6)를 가지어 상기 바닥면(2)의 일부(1/2)를 형성하게 한다.
또한, 제 1 클래드 강판(11-1) 및 제 2 클래드 강판(11-2)은 같은 형태로 제 2 클래드 강판(11-2)은 제 1측면(5)과 대응되는 제 3측면(미도시)으로 형성되어 절곡부(15)를 절곡후 마주하게 접합하며 용접부(13)를 용접한다. 이때, 제 2측면(7) 및 제 4 측면(9)의 절곡부(4,6)가 바닥면(2)의 예각과 접하여 장방향의 바닥면(2)을 형성한다. 이와 같이 형성된 도가니(30)는 내부와 외부재질과 유사한 재질의 용접봉을 각각 사용하여 용접된다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도가니의 오버레이용접부를 도시한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예의 도가니는 각 측면이 높이가 서로 다르게 형성되며 상면(3)은 수평하고 바닥면(2)은 기울기를 가지도록 형성된다. 각 측면은 사용자의 요구에 따라 상면(3)으로부터 수직되게 형성되거나 기울기를 가지도록 할 수 있다. 이때, 도가니(30)의 A를 확대하여 보면, 내벽의 상측에 오버레이용접을 위해 용접 접촉 높이려 내벽의 둘레를 따라 다수개의 의 긴 장방형 요철홈을 구비한다. 이때 요철홈은 깊이 2mm 내지 5mm이하의 홈으로 가공하여 용접 표면적을 늘려 접합력을 증대시킨다. 요철홈 위를 Ni이 함유되지 않은 스테인리스용접봉을 사용하여 용접한 오버레이용접부(35)는 도가니(30)의 상면에서부터 바닥면으로 100mm 내지 300mm 까지 용접하며 2mm 내지 10mm 이하 두께로 용접한다.
이때 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 오버레이용접부(35)는 Ni이 함유되지 않은 스테인레스스틸 430 재질의 용접봉을 사용하여 용접하였다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마그네슘 용해로를 도시한 도면이다. 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 마그네슘 용해로의 도가니와 도가니 덮개의 결합 방법을 도시한 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 도가니는(30)는 오버레이용접부(35)를 구비하여 형성되고 그 위에 도가니 덮개(20)로 차폐하여 용해로를 완성한다. 이때, 도 6에서 볼 수 있듯이 도가니(30)와 도가니 덮개(20)사이에 스테인리스 스틸 보강판(21)을 더 두어 마그네슘 용해로(10)를 형성한다.
도가니 덮개(20)는 도가니(30)내부의 마그네슘 용탕을 보호하기 위해 도가니 덮개(20)를 사용한다. 이때, 도가니(30)와 도가니 덮개(20)의 결합부위에 스테인레스 스틸 보강판(21)을 적층한다. 이때, 도가니(30)와 스테인리스 스틸 보강판(21)과 도가니 덮개(20)에 다수개의 홀을 두어 스터드볼트(23)를 삽입후 용탕의 내부를 차폐하도록 플러그 용접부를 두어 도가니 덮개(20)와 밀착력을 높여 마그네슘의 용탕의 보호효과를 높인다.
이와 같은 본 발명에 따른 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 장치는 마그네슘 용해용 도가니(30)의 내부에서 보호가스로 인해 발생되는 산화가스가 지속적으로 접촉하는 부분과 고온으로 지속적으로 가열되는 외벽의 전체면을 보호하여 부식을 억제함으로써 마그네슘 용해용 도가니의 수명을 연장하는 효과를 가져온다. 또한, 도가니(30) 내부의 재질을 연강으로 함으로써 종래의 용해용 도가니(30)와는 달리 사용상 균열이 발생하는 경우 국부적인 수선이 가능한 장점이 있다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법 및 이를 이용하여 제조된 장치를 상기한 설명 및 도면에 따라 도시 하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
2 : 바닥면 3 : 상면
4 : 제 2측면 절곡부 5 : 제 1측면
6 : 제 4측면 절곡부 7 : 제 2측면
9 : 제 4측면
10 : 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로
11 : 클래드 강판 13 : 용접부
15 : 절곡부 20 : 도가니 덮개
21 : 스테인리스 스틸 보강판 23 : 스터드볼트
30 : 도가니 31 : 연강판
33 : 스테인리스 스틸판 35 : 오버레이용접부

Claims (5)

  1. 마찰압접 또는 폭발압접 중 어느 한 압접으로 형성된 클래드 강판인 제 1 클래드 강판 및 제 2 클래드 강판을 대응되게 절단하여 서로 용접하여 도가니를 형성하도록 하며,
    상면은 개방되고 4 개의 측면(제 1측면, 제 2측면, 제 3측면, 제 4측면)과 바닥면을 갖는 내부가 형성되도록하되, 상기 제 1 클래드 강판을 절단 시, 상기 상면을 형성하는 상측을 수평으로 형성되도록하며, 상기 수평의 수직방향으로 긴 장방향의 제 1측면이 형성되고 양단에 절곡 시 수평되게 마주보도록 제 2측면 및 제 4측면의 일부(1/2)를 형성하여,상기 제 1측면으로부터 수직방향의 내측으로 예각을 가지며 형성되는 일부(1/2)의 바닥면를 절단하도록 하고, 상기 제 2측면 및 제 4측면은 상기 바닥면의 예각으로 절단된 부위와 접하도록 절곡부를 가지어 상기 바닥면의 일부(1/2)를 형성하게 절단하며, 상기 제 2 클래드 강판은 상기 제 1측면과 대응되는 제 3측면을 갖도록 절단하는 절단단계; 와
    상기 제 1 클래드 강판의 제 1측면의 상측을 제외하고 양단이 수평되게 마주하도록 상기 제 2측면 및 제 4측면을 절곡하고, 상기 바닥면을 상기 제 3측면의 수직으로 절곡하며, 상기 제 2측면 및 제 4 측면의 상기 절곡부가 상기 바닥면의 예각과 접하여 장방향의 바닥면을 형성하도록하는 절곡단계; 와
    상기 도가니의 상기 측면의 내부 상측에 마그네슘 용탕을 보호하는 산화방지제(SF6)을 주입 시, 상기 산화방지제에 의해 발생하는 용탕 내부 상측 벽면에 부식을 방지하도록 Ni원소가 함유되지 않은 용접봉으로 용접하는 오버레이용접단계; 및
    상기 도가니의 용접된 용접부의 열응력을 제거하기 위해 열처리 시작온도 100~425℃, 가열속도 50~110℃/hr, 유지온도 400~800℃/hr, 냉각속도 50 ~140℃/hr, 열처리 종료온도 100~425℃의 조건을 주어 열처리를 하는 열처리단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 도가니의 상면을 차폐하는 도가니 덮개를 구비하여 상기 도가니와 상기 도가니 덮개에 다수개의 홀을 두어 스터드볼트를 삽입후 용탕 내부를 차폐하도록 플러그 용접을 하는 단계를 더 포함하는 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 오버레이용접단계 전에 산화방지제를 수용하는 상기 측면의 내부에 상기 용탕과 상기 산화방지제가 접촉하는 접촉부에서부터 상기 상면까지의 하나 이상의 의 긴 장방형 요철홈을 형성하는 단계인 요철홈형성단계를 더 포함하는 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로의 제조방법.
  4. 마찰압접 또는 폭발압접 중 어느 한 압접으로 형성된 클래드 강판으로 형성되되, 상면이 개방되고 4 개의 측면(제 1측면, 제 2측면, 제 3측면, 제 4측면)과 바닥면을 갖는 내부가 형성되어, 상기 측면의 내부 상측에 마그네슘 용탕을 보호하는 산화방지제(SF6)을 주입 시, 상기 산화방지제에 의해 발생하는 용탕 내부 상측 벽면에 부식을 방지하도록 Ni원소가 함유되지 않은 용접봉으로 용접된 오버레이용접부를 포함하는 도가니; 및
    상기 도가니의 상면을 차폐하고 접하여 상기 도가니의 상면과 같은 크기를 갖는 도가니 덮개;를 포함하는 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 도가니와 상기 도가니 덮개 사이에 용탕의 보호를 위해 도가니 덮개와 동일한 크기의 스테인리스 스틸 보강판을 더 구비하여 상기 도가니와 도가니 덮개 및 보강판이 적층되어 접하는 부위에 다수개의 홀을 두어 스터드볼트를 삽입 후 플러그 용접하는 플러그용접부를 더 포함하는 클래드 강판을 이용한 마그네슘 용해로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5084312A (en) 1989-10-12 1992-01-28 United States Department Of Energy Molten metal containment vessel with rare earth oxysulfide protective coating thereon and method of making same
JP3917208B2 (ja) 1996-01-19 2007-05-23 株式会社アライドマテリアル タングステン−モリブデン合金製ルツボ及びその製造方法
JP2009220177A (ja) 2008-02-20 2009-10-01 Honda Access Corp 溶接を用いた塗装金属部品の製造方法
KR101256621B1 (ko) 2010-12-28 2013-04-19 재단법인 포항산업과학연구원 마그네슘 용해용 도가니

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5084312A (en) 1989-10-12 1992-01-28 United States Department Of Energy Molten metal containment vessel with rare earth oxysulfide protective coating thereon and method of making same
JP3917208B2 (ja) 1996-01-19 2007-05-23 株式会社アライドマテリアル タングステン−モリブデン合金製ルツボ及びその製造方法
JP2009220177A (ja) 2008-02-20 2009-10-01 Honda Access Corp 溶接を用いた塗装金属部品の製造方法
KR101256621B1 (ko) 2010-12-28 2013-04-19 재단법인 포항산업과학연구원 마그네슘 용해용 도가니

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