KR101801718B1 - 스티프너가 형성된 패널 간 용접방법 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 스티프너가 형성된 패널 간 용접방법은, 스티프너가 형성된 한 쌍의 패널 간 용접방법에 있어서, 상기 한 쌍의 패널에 형성된 각 스티프너의 접합부 하단에 서로 대향되는 방향으로 개방되며, 측부가 라운드지게 형성된 통과홀을 형성하는 (a)단계, 상기 패널의 접합부 길이 방향을 따라 용접을 수행하는 (b)단계 및 상기 통과홀이 차폐되도록, 상기 통과홀에 대응되는 제1영역으로 용접비드를 확장시키는 (c)단계를 포함한다.

Description

스티프너가 형성된 패널 간 용접방법{Welding Method of Panel Having Stiffener}

본 발명은 스티프너가 형성된 패널 간 용접방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 스티프너에 측부가 라운드지게 형성된 통과홀을 이용하여 높은 품질의 용접을 수행할 수 있는 스티프너가 형성된 패널 간 용접방법에 관한 것이다.

일반적으로 다양한 산업 분야에서는, 금속 간의 접합을 위해 용접을 수행하고 있다. 상기 용접은 모재 간 접합하는 위치에 국부적으로 열을 가해 재료의 일부를 일단 용융상태로 만들어 서로 섞은 다음, 냉각하여 각 모재를 일체화시키는 원리를 가진다. 특히 선박, 해양구조물 등 강판이 다량으로 사용되는 구조물의 경우, 구조물의 건조 과정에서 용접이 빈번하게 수행되고 있다.

다만, 대상이 되는 모재의 형태는 매우 다양하므로, 높은 품질의 용접을 수행하기 위해서는 경험이 많은 숙련된 작업공이 필요하다. 특히 스티프너(Stiffener)와 같은 보강재가 형성된 강판 간을 상호 용접 시에는, 스티프너가 용접 진행 경로를 막게 되므로, 원활한 용접을 위해서는 작업공의 숙련도가 매우 중요하게 작용하게 된다. 하지만, 이와 같이 숙련된 작업공은 그 수가 적을 뿐만 아니라, 인건비가 높다는 문제가 있다.

따라서 작업공의 숙련도에 보다 적은 영향을 받으며, 균일한 품질의 용접을 수행할 수 있게 하기 위해 표준화된 용접 매뉴얼이 요구되는 상황이다.

한국공개특허 제10-1996-0037201호

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 발명으로서, 스티프너가 형성된 강판 간의 용접에 있어서, 작업공의 숙련도에 보다 적은 영향을 받으며, 균일한 품질의 용접을 수행할 수 있게 하기 위해 표준화된 용접 매뉴얼을 제공하기 위한 목적을 가진다.

본 발명의 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 스티프너가 형성된 패널 간 용접방법은, 스티프너가 형성된 한 쌍의 패널 간 용접방법에 있어서, 상기 한 쌍의 패널에 형성된 각 스티프너의 접합부 하단에 서로 대향되는 방향으로 개방되며, 측부가 라운드지게 형성된 통과홀을 형성하는 (a)단계, 상기 패널의 접합부 길이 방향을 따라 용접을 수행하는 (b)단계 및 상기 통과홀이 차폐되도록, 상기 통과홀에 대응되는 제1영역으로 용접비드를 확장시키는 (c)단계를 포함한다.

그리고 상기 제1영역으로 확장된 용접비드를 상기 통과홀의 둘레 외측인 제2영역으로 확장시키는 (d)단계를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 제2영역은 상기 통과홀을 동일 형상으로 확대시킨 형태를 가질 수 있다.

그리고 상기 제2영역으로 확장된 용접비드를 상기 제2영역의 양측 방향 외측인 제3영역으로 확장시키는 (e)단계를 더 포함할 수 있다.

또한 상기 제3영역은 하변이 상기 패널에 접하도록 형성되고, 상변의 높이가 외측으로 갈수록 점점 낮아지도록 경사지게 형성될 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 스티프너가 형성된 패널 간 용접방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 작업공의 숙련도에 따른 작업 품질의 편차를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

둘째, 통과홀의 상부를 수평하게 형성하여 통과홀 자체의 높이를 낮게 할 수 있으므로, 용접 난이도를 낮출 수 있는 장점이 있다.

셋째, 높은 품질의 용접에 따라 구조물의 안전성을 크게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접방법에 있어서, 용접 대상이 되는 모재의 모습을 나타낸 도면;
도 3 및 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접방법에 있어서, 각 스티프너에 통과홀을 형성한 모습을 나타낸 도면; 및
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접방법에 따라 용접된 모재의 모습을 나타낸 도면이다.

이하 본 발명의 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접방법에 있어서, 용접 대상이 되는 모재의 모습을 나타낸 도면이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 용접 대상 모재는 스티프너(20a, 20b)가 형성된 패널(10a, 10b) 형태를 가진다. 이와 같은 패널(10a, 10b)은 다양한 구조물을 형성하기 위한 기초 구조가 될 수 있다.

이하 설명의 편의를 위해, 상기 한 쌍의 패널(10a, 10b)은 각각 제1패널(10a), 제2패널(10b)이라 칭하며, 각 패널(10a, 10b)에 형성된 스티프너(20a, 20b) 역시 제1스티프너(20a), 제2스티프너(20b)로 칭하기로 한다.

그리고 도 2에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 경우 상기 제1패널(10a), 제2패널(10b)의 대향되는 변을 상호 용접하는 것으로 한다. 이때 용접 경로에는 제1스티프너(20a), 제2스티프너(20b)가 위치되므로, 종래에는 용접 작업을 복수 회로 끊어 작업하였으나, 이는 작업 시간이 많이 소요될 뿐 아니라, 제1스티프너(20a), 제2스티프너(20b)의 직하 영역은 용접을 수행할 수 없어 용접 품질이 저하되는 문제가 있었다.

따라서 본 발명은, 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 용접 방법을 제공하며, 이하에서는 이에 대해 자세히 설명하도록 한다.

먼저, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 제1패널(10a), 제2패널(10b)에 형성된 각 스티프너(20a, 20b)의 접합부 하단에, 서로 대향되는 방향으로 개방된 제1통과홀(14a) 및 제2통과홀(14b)을 형성하게 된다.

상기 제1통과홀(14a) 및 제2통과홀(14b)은 용접부(12)를 기준으로 서로 대칭되는 형태로 형성될 수 있으며, 상기 제1패널(10a) 및 제2패널(10b)을 서로 접촉시킬 경우 서로 연통되어 하나의 통과홀(14)을 형성하게 된다.

이때 상기 통과홀(14)은 측부(15)가 라운드지게 형성되고, 상부(16)는 수평하게 형성된 형태를 가진다. 즉 상기 통과홀(14)은 폭이 높이보다 길게 형성되며, 이에 따라 용접 작업 및 마무리 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

특히 본 실시예의 경우 상기 통과홀(14)의 높이(d₁)는, 통과홀(14)의 전체 폭 중 중앙의 용접부(12)를 제외한 양측 영역의 너비(d₂)와 동일하게 형성되는 것으로 하였다. 즉 상기 통과홀(14)은 양측부가 원호 형태로, 중앙부가 사각형 형태로 형성될 수 있다.

다만, 이는 하나의 실시예로서, 상기 통과홀(14)의 세부적인 형상은 다양하게 형성될 수 있음은 물론이다.

이와 같이 각 스티프너(20a, 20b)에 제1통과홀(14a) 및 제2통과홀(14b)을 형성한 이후, 상기 제1패널(10a) 및 상기 제2패널(10b)을 서로 접촉시키고, 접합부(12) 길이 방향을 따라 용접을 수행하는 (b)단계가 수행된다.

상기 통과홀(14)에 의해, 본 단계에서는 용접을 복수 회로 나누어 작업할 필요가 없이 상기 접합부(12)의 길이 방향을 따라 한 번의 작업만으로 상기 제1패널(10a) 및 상기 제2패널(10b)을 서로 접합시킬 수 있다.

이때 상기 통과홀(14)에 대응되는 영역에서는, 용접비드를 확장시키는 과정을 통해 상기 제1패널(10a) 및 상기 제2패널(10b)의 보다 안정적인 접합을 수행할 수 있다. 이와 같이 용접비드를 확장시키는 과정은, 도 5에 도시된 바와 같이 크게 제1영역(W₁), 제2영역(W₂) 및 제3영역(W₃)으로 나누어 이루어질 수 있다.

먼저, 용접을 수행하는 과정 중 상기 통과홀(14)이 차폐되도록 상기 통과홀(14)에 대응되는 제1영역(W₁)으로 용접비드를 확장시키는 (c)단계가 수행된다.

본 단계에서는 상기 용접부(12) 간을 용접함과 함께, 용접비드를 확장시켜 상기 통과홀(14) 전체가 차폐되도록 한다. 이에 따라 상기 통과홀(14)에 의한 강도 저하를 방지할 수 있다.

다음으로, 상기 통과홀(14)의 둘레 외측인 제2영역(W₂)으로 용접비드를 확장시키는 (d)단계가 수행된다. 이는 상기 제1패널(10a) 및 제2패널(10b)과, 제1스티프너(20a), 제2스티프너(20b) 간을 안정적으로 고정시키기 위한 것이다.

이때 상기 제2영역(W₂)은, 상기 통과홀(14)을 동일 형상으로 확대시킨 형태를 가질 수 있다.

다음으로, 상기 제2영역(W₂)의 양측 방향 외측인 제3영역(W₃)으로 용접비드를 확장시키는 (e)단계가 수행된다. 이 역시 상기 제1패널(10a) 및 제2패널(10b)과, 제1스티프너(20a), 제2스티프너(20b) 간을 구조적으로 안정시키기 위한 것이다.

특히 상기 제3영역(W₃)은 하변이 상기 제1패널(10a) 및 제2패널(10b)에 접하도록 형성되고, 상변의 높이는 외측으로 갈수록 점점 낮아지도록 경사지게 형성된다. 즉 상기 제3영역(W₃)은 전체적으로 삼각형 형태로 형성되고. 이에 따라 제2영역(W₂)의 용접비드와 상기 제1패널(10a) 및 제2패널(10b), 그리고 제1스티프너(20a), 제2스티프너(20b) 사이를 견고하게 고정시킨다.

이상과 같이 본 발명은 종래에 비해 높은 품질의 용접을 수행할 수 있으므로, 제조될 구조물의 안전성을 크게 향상시킬 수 있다. 또한 통과홀(14)의 상부를 수평하게 형성하여 통과홀 자체의 높이를 낮게 할 수 있으므로, 용접 난이도를 낮출 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 취지나 범주에서 벗어남이 없이 다른 특정 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 여겨져야 하고, 이에 따라 본 발명은 상술한 설명에 한정되지 않고 첨부된 청구항의 범주 및 그 동등 범위 내에서 변경될 수도 있다.

10a: 제1패널 10b: 제2패널
12: 용접부 14: 통과홀
20a: 제1스티프너 20b: 제2스티프너
W₁: 제1영역 W₂: 제2영역
W₃: 제3영역

Claims (5)

1. 스티프너가 형성된 한 쌍의 패널 간 용접방법에 있어서,
   상기 한 쌍의 패널에 형성된 각 스티프너의 접합부 하단에 서로 대향되는 방향으로 개방되며, 측부가 라운드지게 형성되는 동시에 상부가 수평하게 형성되되, 상기 수평하게 형성된 상부까지의 높이가 중앙의 용접부를 제외한 양측 영역의 너비와 동일하게 형성되어, 양측부가 원호 형태로, 중앙부가 사각형 형태로 형성된 통과홀을 형성하는 (a)단계;
   상기 패널의 접합부 길이 방향을 따라 용접을 수행하는 (b)단계;
   상기 통과홀이 차폐되도록, 상기 통과홀에 대응되는 제1영역으로 용접비드를 확장시키는 (c)단계;
   상기 제1영역으로 확장된 용접비드를, 상기 통과홀의 둘레 외측에 구비되고, 상기 통과홀과 동일 형상을 확대시킨 형태를 가지는 제2영역으로 확장시키는 (d)단계; 및
   상기 제2영역으로 확장된 용접비드를, 상기 제2영역의 양측 방향 외측에 구비되고, 하변이 상기 패널에 접하도록 형성되되, 상변의 높이가 외측으로 갈수록 점점 낮아지도록 경사지게 형성된 제3영역으로 확장시키는 (e)단계;
   를 포함하는 패널 간 용접방법.
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