KR101489479B1 - Manufacturing method of elbow of double pipe type - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 서로 다른 재질의 외관과 내관을 갖는 이중관형 엘보를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 이중관형의 엘보의 외관에 해당하는 외관용 금속판의 일측면에 외관용 금속판과 다른 재질의 금속을 용접하여 내관용 금속층을 형성시켜 이중판을 만든 후, 이중판을 일정의 크기로 절단하여 엘보의 일부분인 절단판을 만들고, 절단판을 용접 후 열처리하고, 용접 후 열처리된 절단판을 금형을 이용하여 굽은 형태로 성형하여 엘보유닛을 만들어 냉간시킨 후 다시 용접 후 열처리하며, 재차 용접 후 열처리된 복수 개의 엘보유닛을 서로 용접하여 완전한 관형의 엘보로 접합시켜 제조하는 이중관형 엘보의 제조방법에 관한 분야이다.
The present invention relates to a method of manufacturing a double pipe type elbow having an outer appearance and an inner pipe of different materials, wherein a metal of a different material from that of the outer appearance metal plate is welded to one side of the outer appearance metal plate corresponding to the outer appearance of the double pipe type elbow After forming a double plate by forming a metal layer for the inner tube, the double plate is cut to a predetermined size to make a cutting plate which is a part of the elbow, the cutting plate is heat-treated after welding, and the heat- The present invention relates to a method of manufacturing a double tube type elbow in which a plurality of elbow units welded after heat treatment are welded to each other and joined together by a complete tubular elbow.
일반적인 엘보 성형방법은 엘보의 형태에 따라 달라지나, 우선 단일 강재로 만들어지는 엘보는 직선 형태의 관을 일정의 길이로 절단한 후, 직선관을 구부려서 굽혀진 형태의 엘보로 만들어졌고, 엘보의 내부로 이송되는 유체에 대한 내식성, 내마모성 또는 내화학성 등의 특성을 향상시키기 위하여 단일강재의 내부면에 또 다른 재질의 내관을 형성시켜 만들어지는 이중관형의 엘보는 상기 방법으로 단순하게 굽혀져 만들어진 단일강재의 내부에 내관을 구성하는 금속재를 용접하여 형성시킴으로써 만들어졌다.In general, the elbow forming method varies depending on the shape of the elbow, but first, the elbow made of a single steel is formed into a bent elongated shape by cutting a straight tube into a predetermined length, then bending the straight tube, A double pipe type elbow formed by forming an inner pipe of another material on the inner surface of a single steel in order to improve characteristics such as corrosion resistance, abrasion resistance, or chemical resistance to a fluid to be transferred to a single steel, And a metal material constituting the inner tube is welded to the inside of the inner tube.
다음은 엘보 성형에 관한 대표적인 종래기술이다.The following are representative prior art techniques for elbow molding.
즉, 국내공개특허 제10-2001-0016787호는 연속적으로 용접용 엘보('엘보'과 동일한 개념임.)를 제작하는 방법에 관한 것으로서, 외부로부터 제1 파이프부재가 차례로 안내되는 안내공정과, 상기 제1 파이프부재의 외측면에 고주파로 가열하는 고주파가열공정과, 상기 가이드 일단부의 주변에 있는 외력작용부재가 상기 제1 파이프부재를 좌측으로 이동시켜 직경이 증가되도록 힘을 작용하는 외력작용공정과, 상기 제1 가이드 증가부의 외측에 있는 제2 파이프부재에서 상기 제1 파이프부재의 직경을 점진적으로 증가시키는 제1 직경증가공정과, 상기 제2 가이드 증가부의 외측면을 따라 이동되면서 상기 제2 가이드 증가부의 직경이 점진적으로 증가되는 제2직경증가공정과, 롤러부재의 제3 파이프안내부에 상기 제3 파이프부재가 가이드되면서 원형의 형상으로 엘보를 제작하는 롤러가공공정으로 이루어졌다.That is, Korean Patent Laid-Open No. 10-2001-0016787 continuously relates to a method of manufacturing an elbow for welding (the same concept as an 'elbow'), in which a guiding process in which a first pipe member is guided from the outside, A high-frequency heating step of heating the outer surface of the first pipe member with a high frequency; and an external force applying step of applying an external force acting on the first pipe member to move the first pipe member to the left, A first diameter increasing step of gradually increasing a diameter of the first pipe member at a second pipe member located outside of the first guide increasing part, and a second diameter increasing step of increasing the diameter of the second pipe increasing member, A second diameter increasing step in which the diameter of the guide increasing portion is gradually increased; and a second diameter increasing step of guiding the third pipe guide portion of the roller member to a circular shape It consisted of a roller machining process to produce an elbow.
또한 상기 종래기술은 별도의 프레스공정을 거치지 않고도 고주파가열코일부에 의해 충분히 가열된 제1 파이프부재의 직경이 점차 증가하는 제1 가이드 증가부 및 제2 가이드 증가부에 가이드되며, 이때 상기 제2 가이드 증가부의 외측에 배설되어 상기 제2 가이드증가부의 외측에 있는 제3 파이프부재를 가이드함으로써 자연스럽게 원형을 유지하게 되고, 별도의 프레스 공정을 필요로 하지 않으므로써 제작공정을 절감하여 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 발휘하였다.Also, in the above-mentioned prior art, the diameter of the first pipe member sufficiently heated by the high-frequency heating coil part is guided to the first guide increasing part and the second guide increasing part which are gradually increased without going through a separate pressing step, Since the third pipe member disposed on the outside of the guide increasing portion and guiding the third pipe member outside the second guide increasing portion is naturally maintained in a circular shape and does not require a separate pressing process, .
하지만, 상기 종래기술을 서로 다른 재질을 갖는 이형강재의 엘보의 성형시에 적용하면, 이형강재의 내측에 해당하는 내관이 제1, 제2 직경증가공정 또는 롤러가공공정 시에 손상되어 크랙이 발생될 수 있는 문제가 있어, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구된다.
However, if the conventional technique is applied to the forming of the elbows of the deformed steel having different materials, the inner tube corresponding to the inside of the deformed steel is damaged during the first and second diameter increasing process or the roller forming process, There is a problem to be solved, and continuous research and development is required to solve this problem.
본 발명은 이중관형 엘보의 제조방법의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 엘보의 제조방법은 직선 형태의 이중관을 만든 후, 이중관을 금형 또는 프레스를 이용하여 굽은 형태로 성형하기 때문에, 성형시에 가해지는 가압력에 의하여 내관의 굽은 부분에 돌출 형태의 요철이 생기는 문제가 발생하였고;The present invention relates to a method for manufacturing a double tube type elbow, and a method for manufacturing a double tube type elbow. The method for manufacturing a conventional elbow includes the steps of forming a straight tube and then molding the tube into a curved shape using a mold or a press As a result, a pressing force applied at the time of molding caused a problem of projecting and protruding portions on the bent portion of the inner tube;
내경이 큰 엘보를 제조할 때는 그에 대응되는 금형을 제작하기 어렵거나, 직선 형태의 이중관을 굽은 형태로 만들기 난해한 문제가 발생하였으며;When manufacturing an elbow with a large inner diameter, it is difficult to produce a corresponding mold, or it has been difficult to form a straight tube in a curved shape;
또한 내경이 큰 엘보를 제조할 때, 구부러진 형태의 외관의 내측면에 균일한 용접 처리를 할 수 없어 내관을 물리적인 균일도가 떨어지는 문제가 발생하였으며;In addition, when manufacturing an elbow having a large inner diameter, it is not possible to uniformly perform the welding process on the inner surface of the bent outer shape, thereby causing a problem of lowering the inner uniformity of the inner tube.
외관의 내측에 용접된 내관을 안정화시키기는 일반적인 용접 후 열처리 조건이 단순히 제조완료된 엘보의 경성과 연성의 요구치에만 목적을 할 뿐, 제조완료된 엘보의 내구성 부족으로 인한 내관의 부분적인 변성 또는 크랙발생 문제를 야기하는 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.
To stabilize the inner tube welded to the inside of the outer tube, the general post-weld heat treatment conditions are only aimed at the required hardness and ductility of the manufactured elbow, and the partial degeneration or cracking of the inner tube due to the lack of durability of the manufactured elbow And it is a main object of the present invention to provide a solution to this problem.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,The present invention has been made to solve the above-
외관용 금속판의 일측면에 외관용 금속판과 다른 재질의 금속을 용접하여 내관용 금속층을 형성시켜 이중판을 만드는 용접공정과; 상기 용접공정 처리된 이중판을 관형의 엘보를 길이방향으로 절단했을 때 엘보의 절반에 해당하는 크기를 가지는 형태로 절단하여 절단판을 만드는 절단공정과; 상기 절단공정 처리된 절단판을 내관용 금속층의 재질에 따라 가열온도를 결정하여, 용접 후 열처리(PWHT, Post Weld Heat Treatment)하는 제1 열처리공정과; 상기 제1 열처리공정 처리된 절단판을 엘보의 절반에 해당하는 형태의 인입홀을 구비하는 금형의 인입홀에 위치시킨 후, 엘보를 길이방향으로 절단했을 때 엘보의 절반에 해당하는 굽은 형태의 엘보유닛을 성형하는 성형공정과; 상기 성형공정처리된 엘보유닛을 금형에서 탈형시킨 후, 엘보유닛을 내관용 금속층 재질에 따라 가열온도를 결정하여, 다시 용접 후 열처리(PWHT, Post Weld Heat Treatment)하는 제2 열처리공정과; 상기 제2 열처리공정 처리된 엘보유닛을 냉간시키는 냉간공정과; 상기 냉간공정 처리된 엘보유닛의 양쪽 말단 일부분에 테이퍼부를 성형시킨 후, 테이퍼가 성형된 한 쌍의 엘보유닛을 용접하여 이중관형의 엘보를 만들고, 용접부를 글라인딩 처리하는 접합공정;을 포함하여 구성되는 이중관형 엘보의 제조방법을 제시한다.
A welding process of welding a metal plate for an outer appearance and a metal of a different material to one side of the outer appearance metal plate to form a metal plate for an inner tube to form a double plate; A cutting step of cutting the double plate subjected to the welding process to a shape having a size corresponding to half of the elbow when the tubular elbow is cut in the longitudinal direction to form a cutting plate; A first heat treatment step of determining the heating temperature according to the material of the metal layer for the inner tube and performing post-welding heat treatment (PWHT); The cutting plate subjected to the first heat treatment process is placed in the inlet hole of the mold having the inlet hole corresponding to one half of the elbow and then the elbow is bent in a curved shape corresponding to half of the elbow when the elbow is cut in the longitudinal direction A molding step of molding the unit; A second heat treatment step of performing heat treatment (PWHT, Post Weld Heat Treatment) on the elbow unit by demolding the elbow unit subjected to the molding process, determining the heating temperature according to the metal material for the inner tube, and re-welding the elbow unit; A cold step of cooling the elbow unit subjected to the second heat treatment process; A joining step of forming a tapered part at both ends of the cold-rolled elbow unit and then welding a pair of tapered elbow units to form a double-tube type elbow and performing a glazing treatment on the welded part; A method of manufacturing a double tube type elbow is presented.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 이중관형 엘보의 제조방법은 외관용 금속판의 일측면에 내관용 금속층을 용접을 통하여 형성시켜 이중판을 만든 후, 이중판을 단일의 엘보를 구성하는 서로 대칭되는 한 쌍의 조각(엘보유닛)으로 엘보의 일부분을 먼저 제작한 후, 각각의 엘보유닛을 구부러진 형태로 성형하고 접합시켜 단일의 엘보를 만들기 때문에, 내관의 구부러진에 돌출 형태의 요철이 생기는 문제를 해결하는 효과를 얻을 수 있고;In the method of manufacturing a double tube type elbow according to the present invention as described above, a metal plate for an inner tube is formed on one side of a metal plate for outer appearance by welding to form a double plate, and then the double plate is formed as a single elbow A portion of the elbow is first made of a pair of pieces (elbow unit), and then each of the elbow units is formed into a curved shape and joined to form a single elbow, thereby solving the problem of protrusions and protrusions on the inner tube being bent Effect can be obtained;
복수 개의 엘보유닛을 용접시켜 접합하기 때문에 내경이 큰 엘보를 용이하게 만들 수 있는 효과를 얻을 수 있고;Since a plurality of elbow units are welded and joined together, it is possible to easily obtain an elbow having a large inner diameter;
이중판의 형태로 선가공된 복수 개의 절단판을 구부러진 형태로 접합하기 때문에 내관의 물리적인 균일도를 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있고;Since a plurality of cutting plates preformed in the form of a double plate are joined in a bent shape, the effect of securing the physical uniformity of the inner pipe can be obtained;
절단판을 구부러진 형태로 성형하기 이전에 처리되는 제1 열처리공정을 통하여, 제조완료된 엘보의 경성과 연성을 요구치에 맞게 확보함과 동시에, 엘보의 장기간 사용에 의한 내관의 부분적인 변성 또는 크랙발생 문제를 해결하는 효과를 얻을 수 있다.
The hardness and ductility of the manufactured elbow can be secured in accordance with the required value through the first heat treatment process, which is performed before the cutting plate is formed into a bent shape, and the problem of partial degeneration or cracking of the inner tube due to long- Can be obtained.
도 1은 본 발명에 의한 이중관형 엘보의 제조방법에 의하여 제조된 엘보를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명에 의한 이중관형 엘보의 제조방법의 공정순서를 나타내는 공정블럭도.
도 3 내지 4는 본 발명에 의한 이중관형 엘보의 제조방법의 이중판을 나타내는 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 이중관형 엘보의 제조방법의 절단판을 나타내는 사시도.
도 6은 본 발명에 의한 이중관형 엘보의 제조방법의 절단판을 나타내는 평면도.
도 7의 (a) 내지 (b)는 본 발명에 의한 이중관형 엘보의 제조방법의 제1 열처리공정 내지 냉간공정 시의 시간에 따른 온도변화를 나타내는 그래프.
도 8 내지 10은 본 발명에 의한 이중관형 엘보의 제조방법의 성형공정을 나타내는 사시도.
도 11은 본 발명에 의한 이중관형 엘보의 제조방법의 접합공정 시의 엘보유닛 한 쌍을 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing an elbow manufactured by a method for manufacturing a double pipe type elbow according to the present invention.
2 is a process block diagram showing a process sequence of a method for manufacturing a double-tube type elbow according to the present invention.
Figs. 3 to 4 are perspective views showing a double plate of a method for manufacturing a double-tube type elbow according to the present invention; Fig.
5 is a perspective view showing a cutting plate of a method for manufacturing a double pipe type elbow according to the present invention.
6 is a plan view showing a cutting plate of a method for manufacturing a double pipe type elbow according to the present invention.
7A to 7B are graphs showing temperature changes with time in the first heat treatment step and the cold step of the method for manufacturing a double-tube type elbow according to the present invention.
8 to 10 are perspective views showing a molding process of a method for manufacturing a double-tube type elbow according to the present invention.
11 is a perspective view showing a pair of elbow units in the joining step of the method for manufacturing a double-tube type elbow according to the present invention.
본 발명은 서로 다른 재질의 외관과 내관을 갖는 이중관형 엘보를 제조하는 방법에 관한 것으로서, 외관용 금속판(11a)의 일측면에 외관용 금속판(11a)과 다른 재질의 금속을 용접하여 내관용 금속층(12a)을 형성시켜 이중판(13)을 만드는 용접공정(S100)과; 상기 용접공정(S100) 처리된 이중판(13)을 관형의 엘보를 길이방향으로 절단했을 때, 엘보의 절반에 해당하는 크기를 가지는 형태로 절단하여 절단판(14)을 만드는 절단공정(S200)과; 상기 절단공정(S200) 처리된 절단판(14)을 내관용 금속층(12a)의 재질에 따라 가열온도를 결정하여, 용접 후 열처리(PWHT, Post Weld Heat Treatment)하는 제1 열처리공정(S300)과; 상기 제1 열처리공정(S300) 처리된 절단판(14)을 엘보의 절반에 해당하는 형태의 인입홈(21)을 구비하는 금형(20)의 인입홈(21)에 위치시킨 후, 엘보를 길이방향으로 절단했을 때 엘보의 절반에 해당하는 굽은 형태의 엘보유닛(15)을 성형하는 성형공정(S400)과; 상기 성형공정(S400)처리된 엘보유닛(15)을 금형(20)에서 탈형시킨 후, 엘보유닛(15)을 내관용 금속층(12a) 재질에 따라 가열온도를 결정하여, 다시 용접 후 열처리(PWHT, Post Weld Heat Treatment)하는 제2 열처리공정(S500)과; 상기 제2 열처리공정(S500) 처리된 엘보유닛(15)을 냉간시키는 냉간공정(S600)과; 상기 냉간공정(S600) 처리된 엘보유닛(15)의 양쪽 말단 일부분에 테이퍼부를 성형시킨 후, 테이퍼가 성형된 한 쌍의 엘보유닛(15)을 용접하여 이중관형의 엘보를 만들고, 용접부(17)를 글라인딩 처리하는 접합공정(S700);을 포함하여 구성되는 이중관형 엘보의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a double pipe type elbow having an outer tube and an inner tube of different materials, wherein a metal of a material different from that of the outer
이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 11을 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described more fully hereinafter with reference to the accompanying drawings, in which preferred embodiments of the invention are shown.
구체적으로, 상기 용접공정(S100)은 도 3 내지 4 같이, 외관용 금속판(11a)의 일측면에 외관용 금속판(11a)과 다른 재질의 금속을 용접하여 내관용 금속층(12a)을 형성시켜 이중판(13)을 만드는 공정으로서, 평평한 형태의 외관용 금속판(11a)의 일측면에 내관(12)이 될 금속층을 용접하여 형성시키는 공정이다.Specifically, in the welding step S100, as shown in FIGS. 3 to 4, a
즉, 상기 외관용 금속판(11a)은 하기의 공정들을 통하여 절단, 열처리, 성형, 접합 및 냉간된 이후 엘보의 외관(11)으로 만들어져, 엘보의 내부로 이송되는 유체의 압력에 대한 저항력을 제공하는 구성으로서, 일반적인 금속재질로 만들어진 압연강판 또는 단조강판 중 어느 하나를 이용가능하고, 담수시설, 석유화학시설, 발전시설, 가스시설 또는 재활용시설 등과 같은 엘보가 이용되는 목적에 따라 다양한 종류의 것을 이용할 수 있다.That is, the
또한 외관용 금속판(11a)의 두께, 넓이 또는 형태 등과 같은 형태는 엘보가 이용되는 목적에 따라 다양한 종류의 것이 이용될 수 있고, 보다 상세하게는 도 1 내지 2와 같이 원형의 외주를 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.The shape, such as the thickness, the width or the shape, of the metallic plate for
즉, 외관용 금속판(11a)의 외주가 원형으로 구성되면, 하기 절단공정(S200)에서 외관용 금속판(11a)을 도 6과 같이 절단하였을 때, 금속판의 원형 외주가 별도의 구부러짐을 위한 별도의 성형공정(S400) 없이 구부러진 엘보의 바깥쪽 부분을 만족할 수 있는 구성을 할 수 있기 때문이다. 원형의 외주를 하는 외관용 금속판(11a)에 대한 보다 상세한 설명은 하기에서 다시 설명하겠다.That is, when the outer periphery of the outer
아울러 외관용 금속판(11a)의 일측면 형성되는 내관용 금속층(12a)은 외관용 금속판(11a)과는 다른 재질의 금속이 용접되어 형성되는 구성으로서, 내관용 금속층(12a)을 형성하는 금속의 재질은 스테인레스계, 니켈합금계, 하스텔로이계 또는 알루미늄합금계 등과 같은 유체에 대한 내식성, 내마모성 또는 내화학성 등의 특성을 제공할 수 있는 종류의 것을 이용가능하다. 즉, 엘보 전체가 스테인레스계, 니켈합금계, 하스텔로이계 또는 알루미늄합금계 등의 특수재질로 만들어지면, 엘보 자체가 유체에 대한 내식성, 내마모성 또는 내화학성 등의 특성을 가질 수 있으나, 엘보 전체를 상기 특수재질로 만들면 고가의 특수재로 인한 경제성이 떨어지기 때문에 외관용 금속판(11a)의 일측면에 내관용 금속층(12a)을 형성시켜 이중판(13)으로 만드는 것이다.The
이때, 상기 이중판(13)은 하기의 성형공정(S400)에서 내관용 금속층(12a)이 안쪽으로 향하도록 굽힘 처리되어 제조완료된 엘보의 안쪽에 내관용 금속층(12a)에 의하여 내관(12)이 형성될 수 있도록 구성된다.At this time, the
또한 외관용 금속판(11a)에 대한 내관용 금속층(12a)의 용접방식은 당업자의 판단에 따라 다양한 용접방식을 이용하여 내관용 금속층(12a)을 형성하는 금속 재질을 외관용 금속판(11a)의 일측면에 용접시킬 수 있는 것을 선택하여 처리할 수 있으나, 아크용접, 가스용접 또는 특수 용접으로 구분되는 용접 방식으로 전기 또는 불꽃에 의한 열에너지에 의하여 내관용 금속층(12a)을 형성하는 금속이 용융되어 외관용 금속판(11a)의 일측면에 용접되는 것이 바람직하다.The method of welding the
즉, 내관용 금속층(12a)을 형성하는 금속은 피용접물(예, 용접봉)로 제작되고, 피용접물은 외관용 금속판(11a)의 일측면에 상접된 상태에서 열에너지가 가해져 용융되고, 용융된 피용접물은 외관용 금속판(11a)의 일측면에 접합되어 용접됨으로써, 내관용 금속층(12a)을 형성하게 된다.That is, the metal forming the
더불어 상기와 같이 내관용 금속층(12a)을 용접방식으로 외관용 금속판(11a)의 일측면에 형성시킬 때에는 도 3과 같이 외관용 금속판(11a)의 중앙을 중심으로 내관용 금속층(12a)을 형성하는 금속은 피용접물이 방사형으로 용접될 수 있도록 구성할 수 있고, 도 4와 같이 피용접물이 직선형(또는 파형)으로 용접될 수 있도록 구성할 수도 있다. 즉, 피용접물의 용접방향은 용접공정(S100)의 용이성 또는 제조완료된 엘보의 내부로 유동되는 유체의 압력에 대한 내관(12)의 내가압성을 고려하여 당업자의 판단에 따라 자유롭게 선택가능하다.In addition, when the
또한 내관용 금속층(12a)을 형성하는 금속의 용융온도는 이용되는 금속의 재질에 따라 달라질 수 있음은 자명할 것이고, 내관용 금속층(12a)의 형성 두께는 제조완료된 본 발명에 의한 엘보의 이용용도에 따라 달라질 수 있으나, 2~12mm의 두께를 갖아 내관용 금속층(12a)에 의하여 형성된 내관(12)에 상접되어 흐르는 유체에 대한 내구성을 확보하는 동시에, 하기 성형공정(S400) 시에 가해지는 굽힘력에 의한 절단판(14)의 굽힘시에 연신되는 내관용 금속층(12a)의 일정부분이 연신에 의하여 얇아지더라도 일정의 두께를 유지할 수 있도록 하는 효과를 실현한다. Also, it is obvious that the melting temperature of the metal forming the
아울러 상기 구성의 용접공정(S100)은 평평한 상태의 외관용 금속판(11a)의 일측면에 내관용 금속층(12a)을 용접방식으로 형성시키기 때문에, 종래 관형의 외관(11)에 용접방식으로 내관(12)을 형성시키는 구성보다 작업이 용이하고, 내관(12)의 물리적인 균일도를 확보할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
In addition, since the welding process S100 of the above-described construction forms the
또한 절단공정(S200)은 상기 용접공정(S100) 처리된 이중판(13)을 관형의 엘보를 길이방향으로 절단했을 때 엘보의 절반에 해당하는 크기를 가지는 형태로 절단하여 절단판(14)을 만드는 공정으로서, 관형의 엘보를 복수 개의 조각(절단공정(S200)에서는 절단판(14)에 해당하고, 성형공정(S400)에서는 엘보유닛(15)에 해당함.)으로 구분하여 제작한 후, 하기 접합공정(S700)에서 나누어져 제작된 복수 개의 조각을 서로 접합하여 완전한 관형의 엘보를 만들기 위한 공정이다.Further, in the cutting step (S200), the double plate (13) treated in the welding step (S100) is cut into a shape having a size corresponding to half of the elbow when the tubular elbow is cut in the longitudinal direction, (Corresponding to the
즉, 용접공정(S100) 처리되어 만들어진 이중판(13)은 도 3 내지 4와 같이 판상의 형태로 구성되나, 절단공정(S200)을 통하여 도 5와 같이 엘보를 복수 개의 조각으로 전개하였을 때 각각 조각을 만족하는 판상의 형태인 절단판(14)으로 절단된다. (이때, 각각의 절단판(14)은 하기 성형공정(S400)을 통하여 구부러짐.)That is, the
보다 상세하면, 절단공정(S200)의 절단판(14)은 이중판(13)을 구성하는 외관용 금속판(11a) 및 내관용 금속층(12a)의 재질보다 강도가 강한 절단날이 장착된 프레스에 의한 가압력 또는 불꽃을 이용한 절단력으로 이중판(13)이 절단되어 만들어진다.More specifically, the
또한, 절단판(14)의 형태는 엘보를 복수 개의 조각으로 전개하였을 때 성형공정(S400)시에 구부러짐의 성형을 가하면 각 조각에 해당하는 형태를 가지면 어떠한 형태로 구성될 수 있으나, 관형의 엘보를 길이방향으로 절단했을 때 엘보의 절반에 해당하는 크기를 가지는 형태로 구성되는 것이 바람직하다.The shape of the
이때, 절단판(14)은 하기 성형공정(S400)에서 가해지는 가압력에 의하여 내관용 금속층(12a)이 엘보의 안쪽에 위치되는 방향으로 구부러져 엘보의 길이방향 절반에 해당하는 조각을 구성하게 된다.At this time, the
아울러 당업자는 판단에 따라 절단판(14)이 엘보의 길이방향 절반보다 작은 크기를 가지도록 구성하여 세 개 이상의 절단판(14)이 연속적으로 접합되어 단일의 관형 엘보를 형성할 수 있도록 구성할 수 있다. 이하, '엘보의 절반'이라 칭함은 단일의 관형 엘보가 복수 개의 조각으로 나뉘어져 제작될 수 있음을 의미한다.It will also be appreciated by those skilled in the art that the
더불어 본 발명은 도 5와 같이 외관용 금속판(11a)을 원형의 외주를 가지도록 구성하고, 외관용 금속판(11a)의 일측면에 내관용 금속층(12a)을 형성시킨 후, 원형의 외주를 가지는 이중판(13)을 부채꼴 형태에서 안쪽이 일정의 곡선 절단면을 가지며 절단된 ""형태로 절단한 절단판(14)으로 구성하여, 절단판(14)을 관형의 엘보를 길이방향으로 절단했을 때 엘보의 절반에 해당하는 크기를 가지는 형태로 용이하게 만들 수 있다.5, the
즉, 상기와 같은 ""형태의 절단판(14)은 도 5 내지 6 같이 이중판(13)의 외주(외관용 금속판(11a)의 원형 외주와 대응함.)에 대응하는 바깥쪽의 구부러진 외주를 가지고, 안쪽의 구부러진 내주를 가지며, 상기 바깥쪽의 구부러진 외주와 안쪽의 구부러진 내주를 양쪽에서 연결하는 직선 변(14a)을 한 쌍 가진다.That is, Shaped
이때, 상기 바깥쪽의 구부러진 외주는 성형공정(S400) 이후 엘보의 구부러진 바깥쪽 부분을 형성시키고, 상기 안쪽의 구부러진 내주는 성형공정(S400) 이후 엘보의 구부러진 안쪽 부분을 형성시키며, 바깥쪽의 구부러진 외주와 안쪽의 구부러진 내주를 양쪽에서 각각 연결하는 한 쌍의 직선 변(14a)은 각각 엘보의 인입구와 인출구 일부를 형성하게 된다.At this time, the outer curved outer circumference forms a curved outer portion of the elbow after the molding step (S400), and the inner curved inner circumference forms a curved inner portion of the elbow after the forming process (S400), and the outer bent A pair of
또한 도 6과 같이 ""형태의 절단판(14)이 부채꼴 형태 임의의 중심점을 중심으로 90°의 각을 가지며 절단되면 90°의 구부러짐 각을 갖는 엘보를 만들 수 있고, 90°보다 큰 각을 가지며 절단되면 둔각을 갖는 엘보를 만들 수 있으며, 90°보다 작은 각을 가지며 절단되면 예각을 갖는 엘보를 만들 수 있는 효과를 얻을 수 있다.6, Shaped
아울러 ""형태 절단판(14)의 직선 변(14a)의 길이는 엘보의 인입구와 인출구 일부를 형성하기 때문에, 직선 변(14a)의 길이가 길면 직경이 큰 엘보를 만들 수 있고, 직선 변(14a)의 길이가 짧으면 직경이 작은 엘보를 만들 수 있으므로, 필요한 엘보의 직경에 따라 직선 변(14a)의 길이를 자유롭게 조절하여 절단판(14)을 만들 수 있다.
together " Since the length of the
또한 제1 열처리공정(S300)은 상기 절단공정(S200) 처리된 절단판(14)을 내관용 금속층(12a)의 재질에 따라 가열온도를 결정하여, 용접 후 열처리(PWHT, Post Weld Heat Treatment)하는 공정으로서, 용접 방식으로 외관용 금속판(11a)의 내부에 용접된 내관용 금속층(12a)을 안정화시키고, 제조되는 엘보의 경성과 연성을 조절하며, 특히 하기 성형공정(S400)에서 절단판(14)에 크랙이 발생하지 않도록 하기 위한 공정이다.
In the first heat treatment step (S300), the cutting plate (14) subjected to the cutting process (S200) is subjected to post-weld heat treatment (PWHT) after determining the heating temperature according to the material of the inner metal tube layer (12a) (12a) welded to the inside of the outer appearance metal sheet (11a) by a welding method to control the hardness and ductility of the elbow to be produced, 14 so that cracks do not occur.
구체적으로, 상기 용접공정(S100)으로 외관용 금속판(11a)의 일측면에 용접되어 형성된 내관용 금속층(12a)은 용접공정(S100) 이후에도 용접열로 인하여 일정으로 가열된 상태를 유지하기 때문에 급격하게 냉간되면, 내관용 금속층(12a)의 물성이 손상되거나 크랙이 발생되어 내관용 금속층(12a)에 의하여 형성된 내관(12)의 내부로 흐르는 유체가 크랙 사이로 스며들어 외관용 금속판(11a)에 의하여 형성된 외관(11)을 손상시킬 수 있는 문제가 발생할 수 있고, 용접열로 인하여 구조적으로 약해진 외관용 금속판(11a)의 부분(HAZ, heat affected zone) 역시 물성이 손상될 수 있는데, 본 발명의 제1 열처리공정(S300)은 상기와 같은 문제를 해결하는 효과를 실현한다.Specifically, since the inner
특히, 제1 열처리공정(S300)은 제1 열처리공정(S300)에서 가해지는 열처리에 의하여 내관용 금속층(12a)이 용이하게 연신할 수 있도록 하여, 하기 성형공정(S400)에서 절단판(14)이 굽힘처리될 때, 용접된 내관용 금속층(12a)이 굽혀지면서 크랙이 발생되지 않도록 하는 효과를 실현한다.In particular, the first heat treatment step (S300) allows the inner
이때, 용접 후 열처리(PWHT)는 내관용 금속층(12a)의 재질에 따라 가열온도를 결정하는데, 용접 후 열처리에 관한 가열온도는 미국 기계학회(ASME, American Society of Mechanical Engneers)의 용접 후 열처리에 관한 규정을 적용하는 것이 바람직하다.In this case, the post-welding heat treatment (PWHT) determines the heating temperature depending on the material of the
즉, 미국 기계학회의 용접 후 열처리에 관한 규정은 용접시에 발생된 용접열에 의하여 구조적으로 약해진 용접된 자리 주변을 안정화시키기 위한 가열 또는 냉각조건, 유지온도 및 유지시간을 규정한 것으로서, 본 발명의 제1 열처리공정(S300)은 내관용 금속층(12a)의 재질 종류에 따라 상기와 같은 미국 기계학회의 용접 후 열처리에 관한 규정을 적용하여 내관용 금속층(12a)이 용접된 외관용 금속판(11a)의 잔류응력 제거, 응력집중 완화 또는 조직안정화 등의 물성안정을 실현할 수 있고, 일정의 온도로 가열된 절단판(14)을 성형공정(S400) 처리하여 내관용 금속층(12a)에 크랙이 발생되지 않도록 할 수 있다.That is, the regulation of the post-weld heat treatment of the American Society of Mechanical Engineers defines the heating or cooling conditions, the holding temperature and the holding time for stabilizing the periphery of the welded structure structurally weakened by the welding heat generated at the welding, In the first heat treatment step (S300), the
또한 본 발명은 제1 열처리공정(S300)을 내관용 금속층(12a) 재질에 따른 용접 후 열처리 온도의 50~95%의 가열온도로 처리되도록 구성하여, 제조완료된 엘보의 경성과 연성을 사용목적에 맞게 원활히 조절할 수 있도록 할 수 있다.In addition, the present invention can be configured such that the first heat treatment step (S300) is performed at a heating temperature of 50 to 95% of the heat treatment temperature after welding according to the material of the metal tube for internal tube (12a), and the hardness and ductility of the manufactured elbow So that it can be adjusted smoothly.
즉, 용접 후 열처리 온도는 상기에서 설명한 바와 같은 효과를 실현할 뿐만 아니라, 도 7과 같이 용접 후 열처리 온도까지 가열된 절단판(14)의 냉간속도 정도에 따라 제조완료된 엘보의 경성과 연성을 결정하는 요소가 된다. 구체적으로, 용접 후 열처리 온도로 일정시간 가열유지된 절단판(14)이 짧은 시간 동안 급격하게 냉간되면 제조완료된 엘보의 경성이 우수해지고, 절단판(14)이 긴 시간 동안 천천히 냉간되면 제조완료된 엘보의 연성이 우수해지는 효과를 얻을 수 있다.That is, the post-welding heat treatment temperature not only realizes the effect as described above, but also determines the hardness and ductility of the manufactured elbow according to the degree of cold speed of the cutting
일 예로, 도 7의(a)와 같이 절단판(14)이 용접 후 열처리 온도로 제1 열처리공정(S300) 처리된 이후, 하기 성형공정(S400) 동안에 절단판(14)이 금형(20)으로 옮겨져야 하므로 절단판(14)의 온도가 용접 후 열처리 온도보다 낮아지게 되고, 성형공정(S400) 처리된 절단판(14)은 다시 제2 열처리공정(S500) 처리된 후 냉간공정(S600) 처리되나, 제조완료된 엘보의 사용목적이 우수한 연성을 요구하는 경우라면, 성형공정(S400) 동안 용접 후 열처리 온도까지 가열된 절단판(14)이 일시적으로 냉각되어 제조완료된 엘보의 경성은 다소 증가하나 연성은 다소 미흡해지는 결과를 가져와, 엘보의 사용목적에 따른 경성과 연성 조절이 원활하지 못해지는 문제가 생길 수 있다.For example, after the cutting
즉, 본 발명은 도 7의 (b)와 같이 제1 열처리공정(S300)에서 절단판(14)을 내관용 금속층(12a) 재질에 따른 용접 후 열처리 온도의 50~95%까지만 가열하여 성형공정(S400) 시에 요구되는 절단판(14)에 대한 연성을 부여하고, 성형공정(S400) 처리된 절단판(14)(엘보유닛(15))을 다시 용접 후 열처리 온도의 정점까지 가열하여 일정시간 유지시킴으로써, 용접 후 열처리 온도의 정점으로 가열되는 절단판(14)이 성형공정(S400) 시에 일시적으로 냉각되어 제조완료된 엘보의 경성과 연성이 요구치에 맞지 않게 되는 문제를 해결할 수 있다.That is, in the first heat treatment step (S300) of the present invention, as shown in FIG. 7 (b), the cutting
이때, 제1 열처리공정(S300)의 가열온도가 내관용 금속층(12a) 재질에 따른 용접 후 열처리 온도의 50% 미만이면 절단판(14)이 미흡하게 가열되어 성형공정(S400) 시에 내관용 금속층(12a)이 깨질 수 있는 우려가 있고, 95%를 초과하면 절단판(14)의 가열온도가 지나치게 내관용 금속층(12a) 재질의 용접 후 열처리 온도의 정점까지 근접되는 우려가 있으므로, 상기 범위 내로 유지되는 것이 바람직하다.If the heating temperature in the first heat treatment step S300 is less than 50% of the post-welding heat treatment temperature depending on the material of the inner
상기와 연관하여, 제1 열처리공정(S300)이 내관용 금속층(12a) 재질에 따른 용접 후 열처리 온도의 50~95%의 가열온도로 처리되는 경우의 온도 유지시간은 절단판(14)이 충분히 가열될 수 있는 정도이면 당업자의 판단에 따라 자유롭게 조절가능하나, 절단판(14) 전체의 1인치(inch) 두께당 25~35분으로 처리되는 것이 바람직하다.In relation to the above, the temperature holding time in the case where the first heat treatment step (S300) is performed at a heating temperature of 50 to 95% of the post-welding heat treatment temperature according to the material of the metal tube for
이때, 온도 유지시간이 1인치(inch) 두께당 25분 미만이면 유지시간이 짧아 절단판(14)의 내부까지 충분히 가열되지 못하는 문제가 발생하고, 35분을 초과하면 경제성이 떨어지는 문제가 발생하므로, 상기 범위 내의 온도 유지시간을 갖는 것이 바람직하다.
At this time, if the temperature holding time is less than 25 minutes per 1 inch thickness, the holding time is short and the inside of the cutting
아울러 성형공정(S400)은 상기 제1 열처리공정(S300) 처리된 절단판(14)을 엘보의 절반에 해당하는 형태의 인입홈(21)을 구비하는 금형(20)의 인입홈(21)에 위치시킨 후, 엘보를 길이방향으로 절단했을 때 엘보의 절반에 해당하는 굽은 형태의 엘보유닛(15)을 성형하는 공정으로서, 제1 열처리공정(S300) 처리된 절단판(14)을 도 10과 같이 제1 열처리공정(S300) 처리되어 용접 후 열처리 온도(또는 용접 후 열처리 온도의 50~95%의 온도)로 가열된 절단판(14)을 금형(20)의 인입홈(21)에 위치시킨 후 가압하여 절단판(14)을 구부리는 공정이다.The forming step S400 is a step in which the cutting
구체적으로, 성형공정(S400)의 금형(20)은 도 8 내지 10과 같이 한 쌍의 블록으로 구성되어, 하부블록(20b)에는 판상의 절단판(14)이 구부러지며 인입되는 인입홈(21)이 구비되고, 상부블록(20a)에는 인입홈(21)에 대응하는 형태의 돌출부(22)를 구비하여 하부블록(20b)의 인입홈(21)에 위치된 절단판(14)에 가압력을 가하여 절단판(14)을 구부린다.Specifically, the mold 20 of the molding step (S400) is constituted by a pair of blocks as shown in Figs. 8 to 10, and the
이때, 인입홈(21)은 절단판(14)이 구부러져 만들어진 엘보유닛(15)이 제조완료된 엘보의 일부 조각(엘보를 길이방향으로 절단했을 때 절반에 해당하는 조각)으로 성형될 수 있도록, 일정의 홀 길이와 제조하려는 엘보의 원주 일부에 대응하는 호의 곡면을 구비한다. At this time, the lead-in
또한 인입홈(21)에 대응하는 돌출부(22)는 절단판(14)의 내관용 금속층(12a)을 인입홈(21) 방향으로 눌러 내관(12)에 해당하는 내관(12)면을 만드는 구성이다. 이때, 돌출부(22)와 인입홈(21)에 의하여 가압되는 외관용 금속판(11a) 및 내관용 금속층(12a)은 가압력에 의하여 밀도가 더욱 높아지는 효과를 얻을 수 있고, 특히 금형(20)에 의한 가압력은 일정의 용접라인을 가지며 용접된 내관용 금속층(12a)을 가압하여 용접라인에 의한 요철을 눌러 요철을 제거하거나 요철의 높이를 낮추는 효과를 제공한다.The protruding
아울러 금형(20)은 인입홈(21)에 위치되어 구부러지는 제1 열처리공정(S300) 처리된 절단판(14)이 금형(20)과 접촉될 때, 절단판(14)이 쉽게 냉각되는 것을 방지하고, 구부러진 엘보유닛(15)의 물성이 냉각에 의하여 약해지거나, 경성이 지나치게 강해지는 것을 방지하기 위하여, 제1 열처리공정(S300) 처리된 절단판(14)과 비슷한 온도범위 내로 예열될 수 있도록 구성될 수 있다.In addition, the mold 20 is prevented from easily cooling the cutting
또한 절단판(14)을 금형(20)의 인입홈(21)에 가압하여 인입시키는 방법 및 가압력은 당업자의 판단에 따라서 다양한 방법으로 구성가능하나, 돌출부(22)가 구비된 상부블록(20a)을 프레스로 가압하여 절단판(14)이 인입홈(21) 내부로 구부러지며 인입될 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이때, 프레스의 가압력은 절단판(14)의 재질에 따른 물리적인 강도를 고려하여 다양하게 조절가능하고, 특히, 엘보의 주된 물리적인 강성(유체에 대한 저항력)을 유지시키는 외관용 금속판(11a)의 재질에 따라 고려하는 것이 더욱 바람직하다.The method of pressing the cutting
상기와 연관하여, 성형공정(S400)에서 절단판(14)이 굽혀짐으로써 구부러지는 엘보유닛(15)의 내관용 금속층(12a)은 제1 열처리공정(S300)을 통하여 용접 후 열처리된 상태이기 때문에, 용융되지는 않았지만 일정의 연성을 가질 수 있는 상태이고, 그 결과 성형공정(S400)에서 일정의 각도를 가지며 굽혀질 때 굽힘으로 인한 압축 부분에 해당하는 내관(12) 일정부분이 손상되어 크랙이 발생하거나, 물성이 약해지는 문제를 해결할 수 있다.
In connection with the above, the
더불어 제2 열처리공정(S500)은 상기 성형공정(S400) 처리된 엘보유닛(15)을 금형(20)에서 탈형시킨 후, 엘보유닛(15)을 내관용 금속층(12a) 재질에 따라 가열온도를 결정하여, 다시 용접 후 열처리(PWHT, Post Weld Heat Treatment)하는 과정으로서, 성형공정(S400)에서 굽혀짐으로써 만들어진 엘보유닛(15)을 구성하는 금속을 안정화시키는 공정이다.
In the second heat treatment step S500, the
구체적으로, 성형공정(S400)처리된 엘보유닛(15)은 금형(20)의 인입홈(21)에 강제 인입되면서 굽혀져 만들어지기 때문에 분자결합 상의 스트레스를 받은 상태(비열처리된 절단판(14)을 강제 굽히는 것보다는 작음)이므로, 급격하게 냉간되면 물성이 손상될 수 있고, 특히 내관(12)이 되는 내관용 금속층(12a)에는 크랙이 발생될 수 있는데, 제2 열처리공정(S500)은 상기 제1 열처리공정(S300)과 유사하게 외관용 금속판(11a)과 내관용 금속층(12a)이 일정의 가열상태를 유지할 수 있도록 하여 금속이 받은 스트레스를 완화시켜 줄 수 있는 효과를 얻을 수 있다.Specifically, since the
보다 상세하면, 제2 열처리공정(S500)은 엘보의 외관(11)을 구성하는 외관용 금속판(11a)의 안정화도 실현하지만, 내관(12)을 구성하는 내관용 금속층(12a)의 안정화를 더욱 실현하여 외관용 금속판(11a)의 일측면에 용접되어 일정의 굽힘각을 가지며 굽혀진 내관용 금속층(12a)에 크랙이 발생되거나, 외관용 금속판(11a)의 일측면에서 박리되지 않도록 하는 과정이다.More specifically, the second heat treatment step (S500) also realizes stabilization of the
즉, 성형공정(S400)처리된 엘보유닛(15)을 바로 냉간시키면, 엘보유닛(15)의 경도는 강화시킬 수 있으나, 연성이 떨어져 제조완료된 엘보 내부로 이송되는 유체가 고온 또는 저온의 상태인 경우에는 엘보가 쉽게 깨질 수 있는 문제가 발생하고, 서로 다른 재질을 하는 외관(11)과 내관(12)의 열전도율 차이로 인하여 내관(12)이 외관(11)의 내부면에서 박리되는 우려를 해결하는 효과를 실현한다.That is, if the
이때, 제2 열처리공정(S500)의 처리조건은 도 7의 (a) 내지 (b)와 같이 상기 제1 열처리공정(S300)의 처리조건과 동일하게 구성하여, 외관(11)은 잔류응력 제거, 응력집중 완화 또는 조직안정화 등의 물성안정을 실현할 수 있고, 내관(12)은 크랙 발생 문제와 박리 우려를 해결하는 효과를 실현할 수 있다. The processing conditions of the second heat treatment step (S500) are the same as the processing conditions of the first heat treatment step (S300), as shown in Figs. 7A and 7B, , Stabilization of stress concentration, or stabilization of properties such as structure stabilization can be realized, and the
단, 제2 열처리공정(S500)은 내관용 금속층(12a) 재질에 따라 가열온도를 결정하여, 다시 용접 후 열처리하되, 이때의 가열온도는 금속 재질에 따른 용접 후 열처리 온도의 정점에 해당하는 온도로 처리되어야 하고, 유지시간 역시 용접 후 열처리 조건의 범위 내에서 적절하게 조절가능하나, 외관용 금속판(11a)이 압연강관 또는 단조강관 중 어느 하나로 구성되고, 내관용 금속층(12a)이 스테인레스계, 니켈합금계, 하스텔로이계 또는 알루미늄합금계 중 어느 하나 이상이 금속재질의 것으로 구성되는 경우에는, 250~1200℃의 가열온도에 의하여 처리하고, 상기 가열온도의 유지시간을 엘보유닛(15) 전체의 1인치(inch) 두께당 25~35분으로 구성하여 처리되는 것이 바람직하다.However, in the second heat treatment step (S500), the heating temperature is determined according to the material of the inner
이하 제2 열처리공정(S500)에 관한 구체적인 설명 중, 상기 제1 열처리공정(S300)과 공통적인 것은 상기 제1 열처리공정(S300)에 관한 구체적인 설명으로 대신하겠다.
In the following description of the second heat treatment step (S500), a description common to the first heat treatment step (S300) will be replaced with a detailed description of the first heat treatment step (S300).
또한 냉간공정(S600)은 상기 제2 열처리공정(S500) 처리된 엘보유닛(15)을 냉간시키는 공정으로서, 제조된 엘보의 사용용도에 따라 냉간 온도 또는 냉간 시간을 조절하여 엘보의 경성 및 연성과 같은 물성을 조절하기 위한 공정이다.The cold step S600 is a step of cooling the
구체적으로, 금속의 일반적인 냉간은 금속을 금속의 재결정 온도보다 낮은 상태에 놓이도록 하여 금속 입자 간의 밀도를 조절하고, 그 결과 제조완료된 금속의 물성을 조절하기 위한 처리방법으로서, 본 발명에 있어서는 제2 열처리공정(S500) 처리된 엘보유닛(15)을 일반적인 냉간조건으로 냉간시켜 엘보의 사용용도에 따라 적절하게 조절하며 만들 수 있도록 한다.Specifically, the general cold of a metal is a treatment method for controlling the density of metal particles by causing the metal to be in a state lower than the recrystallization temperature of the metal and consequently controlling the physical properties of the manufactured metal. In the present invention, The
즉, 냉간조건 중, 냉간 시간이 짧거나 냉간 온도가 낮은 상태에서 엘보유닛(15)을 처리하면 엘보의 경성은 냉간 시간이 길거나 냉간 온도가 높은 상태보다 강하나 연성이 떨어지는 상태를 갖고, 상기와 반대의 경우에는 경성은 약하나 연성은 떨어지는 상태를 가지므로, 당업자는 엘보의 사용용도에 따라 적절하게 냉간공정(S600)을 수행가능하다.
That is, when the
아울러 접합공정(S700)은 상기 냉간공정(S600) 처리된 엘보유닛(15)의 양쪽 말단 일부분에 테이퍼부를 성형시킨 후, 테이퍼가 성형된 한 쌍의 엘보유닛(15)을 용접하여 이중관형의 엘보를 만들고, 용접부(17)를 글라인딩 처리하는 공정으로서, 관형태의 엘보에 대하여 일부의 조각들로 만들어진 엘보유닛(15)을 서로 접합하여, 완전한 관형태의 엘보를 만드는 공정이다.Further, in the bonding step S700, a tapered portion is formed on a portion of both ends of the
구체적으로, 접합공정(S700)은 도 11과 같이, 냉간공정(S600) 처리된 엘보유닛(15)의 길이방향에 해당하는 양쪽 말단 일부분을 경사지도록 절단 성형하여 테이퍼부를 만든 후, 상기와 같이 테이퍼부가 만들어진 한 쌍의 엘보유닛(15)을 서로 용접하여 이중관형의 엘보를 만든다. 이때, 테이퍼부는 플라즈마 성형과 같은 방법으로 처리하여 만들 수 있고, 한 쌍의 엘보유닛(15) 테이퍼부들 간에 의하여 형성된 홈(16)에 용접처리를 하여 이중관형의 엘보를 만들 수 있다. 용접처리되어 메워진 홈(16)에 형성된 용접부(17)는 일반적인 글라인딩 처리를 하여 매끄러운 표면을 만들어지는 것이 바람직하다.Specifically, in the joining step (S700), as shown in Fig. 11, a portion of both ends corresponding to the longitudinal direction of the
더불어 상기 냉간공정(S600) 처리된 엘보유닛(15)을 접합공정(S700) 시에 가해진 용접열에 의한 엘보유닛(15)을 안정화시키기 위하여 제2 열처리공정(S500)과 동일한 과정의 제3 열처리공정의 더 처리한 후 냉간공정(S600) 처리하고, 접합공정(S700)을 완료할 수도 있다.
In order to stabilize the
아울러 상기와 같이 접합공정(S700)(또는 제2 열처리공정(S500)과 냉간공정(S600) 더 처리된 접합공정(S700))이 완료된 엘보는 직선관과의 연결을 용이하게 하기 위하여, 엘보 양쪽의 내주 또는 외주에 일정의 나사산을 형성하는 공정을 더 처리하여 직선관과 볼트ㆍ너트 체결될 수도 있고, 엘보 양쪽의 외주에 테이퍼 형상의 경사면을 만드는 공정을 더 처리하여 직선관과 용접체결될 수도 있다.
The elbow having completed the joining step S700 (or the joining step (S700) further processed in the second heat treatment step (S500) and the cold step (S600)) as described above, A process of forming a constant thread on the inner circumference or the outer circumference of the elbow may be further performed to fix the straight tube to the bolt and nut or to further process the step of forming a tapered inclined surface on the outer periphery of both elbows, have.
다음은 본 발명의 이중관형 엘보의 제조방법에 의하여 엘보를 제작하는 바람직한 실시예이다.
The following is a preferred embodiment of manufacturing an elbow by the method for manufacturing a double pipe type elbow according to the present invention.
1. 용접공정1. Welding process
반지름이 800mm, 두께가 3mm인 A-105 재질의 원판을 거치대에 고정시킨 후, SUS316 재질의 용접봉이 장착된 용접기를 이용하여, 원판의 상부면에 3mm의 두께로 용접하여 이중판을 만든다.
A plate of A-105 material with a radius of 800mm and a thickness of 3mm is fixed on the holder and welded to the upper surface of the original plate with a thickness of 3mm using a welding machine equipped with a SUS316 welding electrode to make a double plate.
2. 절단공정2. Cutting process
커팅날이 장착된 절단기를 이용하여 상기 원판을 4등분하여 부채꼴 형태로 절단하고, 부채꼴 형태로 절단된 각각의 절단판을 원의 중심에서 400mm 절단하여, "" 형태의 절단판을 만든다.
The original plate was divided into quarters by using a cutter equipped with a cutting blade, and cut into a fan shape. Each of the cut plates cut into a fan shape was cut 400 mm from the center of the circle, "Form a cutting plate.
3. 제1 열처리공정3. First heat treatment process
상기 절단공정에서 만들어진 "" 형태의 절단판을 800℃로 가열되는 가열로에 인입시키고, 35분을 유지시킨다.
The " Quot; shaped cut sheet is fed into a heating furnace heated to 800 DEG C and held for 35 minutes.
4. 성형공정4. Molding process
상기 제1 열처리공정에서 만들어진 "" 형태의 절단판의 하부(외관용 금속판이 하부에 위치됨.)를 금형 하부블록의 인입홈 위쪽에 놓은 후, 상부블록의 상부에 위치된 프레스를 가동시켜 상부블록의 하부에 구비된 돌출부가 "" 형태의 절단판을 가압하여, "" 형태의 절단판이 엘보를 길이방향으로 절단했을 때 엘보의 절반에 해당하는 형태로 구부러지도록 하여 엘보유닛 1개를 만든다.In the first heat treatment step, (Located on the lower side of the metal plate for appearance) of the cutting plate is placed above the recessed groove of the mold lower block, and then the press located at the upper portion of the upper block is operated so that the protrusion provided at the lower portion of the upper block " Quot; shaped < / RTI > "Shaped plate cuts in the longitudinal direction of the elbow, it is bent in a shape corresponding to half of the elbow to make one elbow unit.
상기 과정을 반복하여 엘보유닛 1개를 더 만든다.
The above procedure is repeated to further make one elbow unit.
5. 제2 열처리공정5. Second heat treatment process
상기 성형공정 처리되어 만들어진 한 쌍의 엘보유닛을 800℃로 가열되는 가열로에 인입시키고, 35분을 유지시킨다.
A pair of the elbow units produced by the above molding process is drawn into a heating furnace heated to 800 DEG C and held for 35 minutes.
6. 냉간공정6. Cold process
상기 제2 열처리공정처리된 한 쌍의 엘보유닛을 1시간당 56℃씩 냉각되도록 냉각시킨다.
The pair of elbow units subjected to the second heat treatment process are cooled so as to be cooled by 56 DEG C per hour.
7. 접합공정7. Bonding Process
상기 제2 열처리공정 처리된 한 쌍의 엘보유닛 각각을 엘보유닛의 길이방향 양쪽 모서리 외측에 플라즈마 성형기를 이용하여 커팅하여 테이퍼부를 성형하고, 테이퍼부가 성형된 한 쌍의 엘보유닛을 서로 대응시킨 후, SUS316 재질의 용접봉을 이용하여 안쪽을 용접하고, A-105 재질의 용접봉을 이용하여 바깥쪽을 용접하여 이중관형의 엘보를 만든다.Each of the pair of elbow units subjected to the second heat treatment process is cut out by using a plasma molding machine on both sides in the longitudinal direction of the elbow unit to form a tapered portion, The inside is welded using SUS316 welding electrode, and the outside is welded using A-105 welding electrode to make double pipe type elbow.
이후, 이중관형의 엘보의 용접부(17)를 글라인딩 처리하여 이중관형 엘보의 제조를 완료한다.
Thereafter, the welded
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It is possible to carry out various changes in the present invention.
11 : 외관 11a : 외관용 금속판
12 : 내관 12a : 내관용 금속층
13 : 이중판 14 : 절단판
14a : 직선 변 15 : 엘보유닛
16 : 홈 17 : 용접부
20 : 금형 20a : 상부블록
20b : 하부블록 21 : 인입홈
22 : 돌출부
S100 : 용접공정 S200 : 절단공정
S300 : 제1 열처리공정 S400 : 성형공정
S500 : 제2 열처리공정 S600 : 냉간공정
S700 : 접합공정11:
12:
13: double plate 14: cutting plate
14a: straight line side 15: elbow unit
16: groove 17: welded portion
20:
20b: lower block 21: inlet groove
22:
S100: welding process S200: cutting process
S300: First heat treatment step S400: Molding step
S500: second heat treatment process S600: cold process
S700: Bonding process
Claims (5)
상기 용접공정(S100) 처리된 이중판(13)을 관형의 엘보를 길이방향으로 절단했을 때, 엘보의 절반에 해당하는 크기를 가지는 형태로 절단하여 절단판(14)을 만드는 절단공정(S200)과;
상기 절단공정(S200) 처리된 절단판(14)을 내관용 금속층(12a)의 재질에 따라 가열온도를 결정하여, 용접 후 열처리(PWHT, Post Weld Heat Treatment)하는 제1 열처리공정(S300)과;
상기 제1 열처리공정(S300) 처리된 절단판(14)을 엘보의 절반에 해당하는 형태의 인입홈(21)을 구비하는 금형(20)의 인입홈(21)에 위치시킨 후, 엘보를 길이방향으로 절단했을 때 엘보의 절반에 해당하는 굽은 형태의 엘보유닛(15)을 성형하는 성형공정(S400)과;
상기 성형공정(S400)처리된 엘보유닛(15)을 금형(20)에서 탈형시킨 후, 엘보유닛(15)을 내관용 금속층(12a) 재질에 따라 가열온도를 결정하여, 다시 용접 후 열처리(PWHT, Post Weld Heat Treatment)하는 제2 열처리공정(S500)과;
상기 제2 열처리공정(S500) 처리된 엘보유닛(15)을 냉간시키는 냉간공정(S600)과;
상기 냉간공정(S600) 처리된 엘보유닛(15)의 양쪽 말단 일부분에 테이퍼부를 성형시킨 후, 테이퍼가 성형된 한 쌍의 엘보유닛(15)을 용접하여 이중관형의 엘보를 만들고, 용접부(17)를 글라인딩 처리하는 접합공정(S700);을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이중관형 엘보의 제조방법.
A welding step S100 of forming a double plate 13 by welding a metal of a material different from that of the metallic plate for external appearance 11a to one side of the external metallic plate 11a to form the metallic plate 12a for internal use;
A cutting step S200 of cutting the double plate 13 subjected to the welding process S100 to a shape having a size corresponding to half of the elbow when the tubular elbow is cut in the longitudinal direction, and;
A first heat treatment step (S300) of determining the heating temperature according to the material of the inner metal tube layer 12a and then performing post-weld heat treatment (PWHT) on the cutting plate 14 subjected to the cutting process (S200) ;
The cutting plate 14 subjected to the first heat treatment process S300 is placed in the inlet groove 21 of the metal mold 20 having the inlet groove 21 of a shape corresponding to half of the elbow, (S400) of forming a curved elbow unit (15) corresponding to one half of the elbow when cut in the direction of the elbow unit (15);
After the elbow unit 15 processed in the forming step S400 is demolded from the metal mold 20, the heating temperature is determined according to the material of the metal tube 12a for the inner part of the elbow unit 15, , Post Weld Heat Treatment) (S500);
A cold step (S600) for cooling the elbow unit (15) processed in the second heat treatment step (S500);
A pair of tapered elbow units 15 are welded to each other to form a double tube type elbow and a welded portion 17 is formed by welding a pair of tapered elbow units 15 by welding a portion of both ends of the elbow unit 15 subjected to the cold process S600, (S700) for performing a glazing process on the double-tube type elbows.
상기 외관용 금속판(11a)은,
원형의 외주를 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이중관형 엘보의 제조방법.
The method according to claim 1,
The outer metal plate 11a is made of,
And the outer circumference of the circular tubular elbow.
상기 절단판(14)은,
""의 형태로 절단되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이중관형 엘보의 제조방법.
3. The method of claim 2,
The cutting plate (14)
" &Quot;,< / RTI >
상기 제1 열처리공정(S300)은,
내관용 금속층(12a) 재질에 따른 용접 후 열처리 온도의 50~95%의 가열온도로 처리되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이중관형 엘보의 제조방법.
The method according to claim 1,
In the first heat treatment step (S300)
Wherein the heat treatment is performed at a heating temperature of 50 to 95% of the heat treatment temperature after welding according to the material of the metal tube for inner tube 12a.
상기 제1 열처리공정(S300)의 가열온도는,
절단판(14) 전체의 1인치(inch) 두께당 25~35분의 온도 유지시간을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이중관형 엘보의 제조방법.
5. The method of claim 4,
The heating temperature in the first heat treatment step (S300)
And a temperature holding time of 25 to 35 minutes per inch thickness of the entire cutting plate (14).
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