KR102075450B1 - 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법 - Google Patents

동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법에 관한 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 동합금 주조재를 준비하는 단계; 상기 동합금 주조재의 주조결함을 검출하는 단계; 상기 주조결함을 제거하는 단계; 상기 주조결함이 제거된 영역을 보수용접하여 용접부를 형성시키는 단계; 상기 용접부의 용접비드를 제거하는 단계; 및 상기 용접비드가 제거된 용접부의 표면을 쇼트피닝하는 단계를 포함하는 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법을 제공한다.

Description

동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법{METHOD FOR POST REPAIR WELDING SURFACE TREATMENT OF COPPER ALLOY CAST MATERIAL}
본 발명은 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법에 관한 것이다.
일반적으로 프로펠러 블레이드는 용탕을 주조한 뒤, 상기 용탕을 모래 등의 재료로 제작된 주형에 주입한 뒤, 냉각시키는 방법 등을 이용하여 제조된다.
이러한 프로펠러 블레이드는 대형 주조품으로서 다수의 주조 결함이 존재하게 된다. 도 1은 종래의 PWHT를 이용한 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법을 나타내는 모식도이다. 도 1과 같이 기존에는 이러한 주조 결함 중 선급규정에 의거하여 제품 표면에 위치하는 일정 크기 이상의 결함은 제거하고, 이 제거된 부위에 보수용접을 실시한 뒤, 보수용접후 국부열처리를 이용하여 용접부에 존재하는 인장 잔류응력을 제거하였다.
그러나, 종래의 용접후열처리(PWHT, Post Welding Heat Treatment) 공정은 인장 잔류응력의 제거에는 효과적이나, 상당한 공수(두께 75mm 기준 21시간 소요)가 필요하다는 단점이 있다.
또한, 보수용접 공정에 의해 형성되는 용접부 내 결함 특히, 표면직하의 미세결함(미세기공)은 제품의 균열 기점으로 작용하나, PWHT 공정으로는 상기 미세결함의 제거가 불가능하여 제품의 내구성을 저하시키는 요인으로 작용하게 된다.
따라서, 프로펠러의 보수용접부에 대하여 표면 품질과 내구성이 우수함은 물론, 후공정에 소요되는 공수가 낮출 수 있는 후처리 방법이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명의 일측면은 표면 품질이 우수하면서도 내구성이 향상됨은 물론 후공정에 소요되는 공수를 저감시킬 수 있는 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법을 제공하고자 하는 것이다.
본 발명의 일 실시형태는 동합금 주조재를 준비하는 단계; 상기 동합금 주조재의 주조결함을 검출하는 단계; 상기 주조결함을 제거하는 단계; 상기 주조결함이 제거된 영역을 보수용접하여 용접부를 형성시키는 단계; 상기 용접부의 용접비드를 제거하는 단계; 및 상기 용접비드가 제거된 용접부의 표면을 쇼트피닝하는 단계를 포함하는 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법을 제공한다.
본 발명의 일측면에 따르면, 동합금 주조재의 우수한 표면 품질을 확보할 수 있음은 물론, 보수용접부의 내구성을 높여 피로강도를 향상시킬 수 있으며, 후공정에 소요되는 공수를 저감시킬 수 있다.
도 1은 종래의 PWHT를 이용한 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법을 나타내는 모식도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법을 나타내는 모식도이다.
도 3은 그릿 블라스팅(Grit Blasting)을 이용한 표면처리 공정 전(a)과 후(b)의 용접부 표면을 관찰한 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 발명예 2, 3 및 5와 비교예 3의 경도를 나타낸 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 발명예 3과 비교예 2의 피로강도를 나타낸 그래프이다.
본 발명의 일 실시형태는 동합금 주조재를 준비하는 단계; 상기 동합금 주조재의 주조결함을 검출하는 단계; 상기 주조결함을 제거하는 단계; 상기 주조결함이 제거된 영역을 보수용접하여 용접부를 형성시키는 단계; 상기 용접부의 용접비드를 제거하는 단계; 상기 용접비드가 제거된 용접부의 표면을 쇼트피닝하는 단계; 및 상기 쇼트피닝된 용접부의 표면을 연마하는 단계를 포함하는 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법을 제공한다.
도 2는 본 발명의 일 실시형태에 따른 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법을 나타내는 모식도이다. 이하, 도 2를 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
우선, 동합금 주조재(10)를 준비한다. 본 발명의 동합금 주조재(10)는 그 적용대상에 있어 특별히 한정하지 않으나, 바람직하게는 프로펠러 블레이드 등 제조시 주조 결함이 발생하기 쉬운 대형 주조재에 적용 가능하다.
한편, 본 발명의 상기 동합금 주조재는 예를 들면 중량%로, Ni: 3~6%, Al: 7~11% 및 잔부 Cu를 포함할 수 있으며, 당해 기술분야에서 제조공정상 불가피하게 함유되는 불순물을 포함할 수 있다.
Ni: 3~6%
Ni은 경도 및 내식성을 향상하는 효과를 얻을 수 있는 원소이다. 다만, 상기 Ni이 3% 미만인 경우에는 상기 경도 및 내식성 향상 효과를 충분히 얻을 수 없고, 반면, 6%를 초과하는 경우에는 상기 효과가 포화되어 비용적 측면에서 불리하므로, 상기 Ni은 3~6%의 범위로 포함되는 것이 바람직하다.
Al: 7~11%
Al은 강도 및 경도를 증가시키기 위해 첨가하는 원소이다. 다만, 상기 Al이 7% 미만인 경우에는 상기 강도 및 경도 향상 효과를 충분히 얻을 수 없고, 11%를 초과하는 경우에는 강도가 향상되기는 하나 연신율의 저하가 심해질 수 있다. 연신율이 과도하게 낮아지는 경우 충격이 가해졌을 때 충격이 흡수되지 않아 크랙 등이 발생할 수 있으며, 가공성 및 성형성이 크게 떨어지는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 Al은 7~11%의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 동합금 주조재는 Fe: 2~6%, Mn: 0.5~4% 및 Zn: 1% 이하(0은 제외) 중 하나 이상을 추가로 포함할 수 있다.
Fe: 2~6%
Fe는 결정립을 미세화하고 연신율을 감소시키지 않으면서도 강도를 증가시킬 수 있는 원소이다. 다만, 상기 Fe가 2% 미만인 경우에는 상기 효과를 충분히 얻을 수 없고, 반면, 6%를 초과하는 경우에는 부식이 증대되는 문제가 있으므로, 상기 Fe의 함량의 2~6%의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
Mn: 0.5~4%
Mn은 인장강도 및 항복강도 향상에 영향을 주는 원소이다. 다만, 상기 Mn이 0.5% 미만인 경우에는 상기 인장강도 및 항복강도 향상 효과를 충분히 얻을 수 없고, 반면, 4%를 초과하는 경우에는 상기 효과가 포화되어 비용적 측면에서 불리하므로, 상기 Mn은 0.5~4%의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
Zn: 1% 이하(0은 제외)
Zn은 강도 및 내식성을 강화하는 원소이나, 1%를 초과하여 첨가하는 경우에는 편석 발생 및 응력부식균열의 원인으로 작용하여 균일한 물성을 얻기 곤란할 수 있다. 따라서, 상기 Zn는 1% 이하의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
이후, 상기 동합금 주조재의 주조결함(20)을 검출한다. 본 발명에서는 상기 주조결함(20)의 검출 방법에 대해서 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면, 선급 규정에 의거하여 비파괴 검사 중 침투 탐상 시험(PT test) 등을 이용할 수 있다.
한편, 상기 주조결함은 동합금 주조재의 표면 뿐만 아니라, 내부에도 형성될 수 있는데, 이와 같이 동합금 주조재의 내부에 형성되는 주조결함은 균열의 기점이 되지 않는 경우가 대부분이다. 따라서, 본 발명에서는 동합금 주조재의 표면에 형성되는 주조결함의 제거 및 보수용접 후 표면처리하는 것을 주된 목적으로 한다. 이 때, 본 발명에서 제거하고자 하는 주조결함은 동합금 주조재 표면으로부터 두께 방향으로 0.7mm까지의 영역에 존재하는 것일 수 있다. 한편, 0.5mm까지의 영역에 존재하는 주조결함은 피로수명(내구성)에 치명적인 것으로 알려져 있다.
이후, 상기 주조결함을 제거한다. 본 발명에서는 상기 주조결함의 제거 방법에 대해서 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면, 그라인딩(연삭가공, grinding), 치즐링(chiseling) 및 밀링(milling) 절삭 등의 방법을 이용할 수 있다.
이후, 상기 주조결함이 제거된 영역을 보수용접하여 용접부(30)를 형성시킨다. 본 발명에서는 상기 보수용접 방법에 대해서 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면, TIG 용접 등의 방법을 이용할 수 있다.
이후, 상기 용접부(30)의 용접비드(40)를 제거한다. 본 발명에서는 상기 용접비드(40) 제거 방법에 대해서 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면, 그라인딩이나 밀링 절삭 등의 방법을 이용할 수 있다. 한편, 본 발명에서 언급하는 용접비드란 용접부 중 동합금 주조재의 표면으로부터 돌출된 부위를 의미한다.
이후, 상기 용접비드가 제거된 용접부의 표면을 쇼트피닝한다. 상기 쇼트피닝은 숏볼분사장치(50)를 이용하여 숏볼(60)을 분사함으로써 이루어질 수 있다. 본 발명에서는 상기 쇼트피닝을 통해 보수용접에 의해 형성된 용접부의 인장 잔류응력을 제거함은 물론, 압축 잔류응력을 가하고, 또한, 용접부 내 미세결함(70)을 압착하여 제거함으로써 제품의 내구성을 향상시킬 수 있다. 또한, 이를 통해 제품 실수율을 높임으로써 실질적인 제품 제조 비용을 감소시킬 수 있다. 아울러, 기존의 PWHT 공정의 경우에는 열처리에 의해 용접부의 상변태가 일어나기도 하는데, 이러한 상변태시 모재 부위와 용접부의 강도 차이가 커져 균열이 발생할 수 있다. 그러나, 본 발명에서는 열처리가 아닌 쇼트피닝 공정을 이용함으로써 상기 상변태에 의해 야기되는 문제를 방지할 수 있다. 또한, 기존의 PWHT 공정의 경우에는 열처리에 의해 발생하는 열흔을 제거해야만 하나, 본 발명의 방법에 따르면, 상기 열흔이 발생하지 않아 열흔 제거를 위한 후공정이 필요없으며, 우수한 표면 품질을 확보할 수 있다. 도 3은 그릿 블라스팅(Grit Blasting)을 이용한 표면처리 공정 전(a)과 후(b)의 용접부 표면을 관찰한 사진이다. 도 3에서 알 수 있는 바와 같이, 그릿 블라스팅을 이용하는 경우에는 표면 패임 및 그릿의 표면 박힘으로 인하여 상당한 시간의 연마 공정이 필요하게 되고, 인장 잔류응력 제거 효과 또한 작다. 그러나, 본 발명의 경우에는 표면 조도 확보를 위한 연마 공정 시간을 단축시킬 수 있으며, 그릿 블라스팅에 비하여 인장 잔류응력 제거 효과 또한 우수하다.
한편, 잔류 인장응력은 용접부에 가장 크게 걸리나, 용접열영향부 또는 용접부에 인접한 모재에도 일정 수준의 잔류 인장응력이 걸리게 된다. 따라서, 본 발명의 쇼트피닝은 용접부만이 아닌 용접열영향부 또는 용접부에 인접한 모재에도 수행될 수 있고, 이를 통해 상기 영역에 존재하는 잔류 인장응력을 저감시킬 수 있으며, 본 발명의 권리범위는 용접부 뿐만 아니라 용접열영향부 또는 용접부에 인접한 모재의 표면에 쇼트 피닝하는 것 또한 포함할 수 있다.
상기 쇼트피닝시, 숏볼의 평균 직경은 0.8~1.2mm인 것이 바람직하다. 상기 숏볼의 평균 직경이 0.8mm 미만인 경우에는 상기 숏볼이 모재와 충돌할 때 충분한 투사에너지를 가지지 못해 쇼트피닝 가공의 효과가 감소하고, 동일한 효과를 위해서는 투사시간이 길어질 수 있다는 단점이 있다. 반면, 상기 숏볼의 평균 직경이 1.2mm를 초과하는 경우에는 표면의 조도가 증가하게 되어 표면 연마시간이 증가될 수 있고 기계 작동상 투사 균일성에 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 숏볼의 평균 직경은 0.8~1.2mm의 범위를 갖는 것이 바람직하다.
상기 쇼트피닝시, 숏볼의 분사 압력은 6~7bar인 것이 바람직하다. 상기 숏볼의 분사 압력이 6bar 미만인 경우에는 표면으로부터 0.7 mm의 깊이까지 압축응력생성 및 표면 경도 증가와 같은 효과를 확보하기 어렵고, 반면, 7bar를 초과하는 경우에는 더 높은 투사에너지를 가지나 숏볼의 파손율이 높아지는 단점이 있을 수 있다.
상기 쇼트피닝시, 숏볼의 분사 시간은 30~120초인 것이 바람직하다. 상기 숏볼의 분사 시간의 30초 미만인 경우에는 안정된 쇼트피닝 효과를 얻기 충분하지 않고, 반면, 120초를 초과하는 경우에는 쇼트 피닝 효과가 포화되어 추가적인 효과를 기재하기 어렵다는 단점이 있을 수 있다.
한편, 본 발명에서는 전술한 숏볼의 크기 범위 내에서 단일 크기를 갖는 숏볼을 이용하여 쇼트 피닝을 행할 수도 있으나, 표면 조도의 향상 측면에서 서로 다른 크기를 갖는 숏볼을 순차적으로 적용하여 쇼트 피닝을 행할 수도 있다.
이후, 상기 쇼트피닝된 용접부의 표면을 연마하는 공정을 추가로 행할 수 있다. 상기 연마 공정을 통해 표면 조도를 낮추어 표면 품질을 향상시킬 수 있다. 한편, 본 발명에서는 상기 용접부의 표면 연마 방법에 대해서 특별히 한정하지 않으나, 예를 들면, 그라인딩이나 폴리싱 등의 방법을 이용할 수 있다.
본 발명의 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법에 따르면, 동합금 주조재의 용접부는 종단(longitudinal(longi.)) 및 횡단(transverse(trans.)) 평균 압축 잔류응력이 290~400MPa일 수 있다. 또한, 본 발명에 의하면, 쇼트피닝에 의한 영향이 동합금 주조재의 표면으로부터 두께 방향으로 0.7mm까지 미칠 수 있으며, 이에 따라, 표면으로부터 두께 방향으로 0.7mm까지의 평균 경도가 200Hv 이상일 수 있다. 더하여, 본 발명에 따르면, 동합금 주조재의 피로 강도(107 사이클 기준)가 200MPa 이상일 수 있다. 아울러, 본 발명에 따르면, 보수용접을 통해 형성된 용접부 뿐만 아니라 모재의 인장 잔류응력 저감 및 경도 증가에도 효과적이다. 더욱이, 본 발명에 따르면 쇼트피닝 처리에 의해 후처리 공정 시간을 단축시킬 수 있다.
이하, 실시예를 통해 본 발명을 보다 상세히 설명한다. 다만, 하기의 실시예는 본 발명을 예시하여 보다 상세하게 설명하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 권리범위를 한정하기 위한 것이 아니라는 점에 유의할 필요가 있다. 본 발명의 권리범위는 특허청구범위에 기재된 사항과 이로부터 합리적으로 유추되는 사항에 의해 결정되는 것이기 때문이다.
(실시예)
중량%로, Ni: 3~6%, Al: 7~11%, Fe: 2~6%, Mn: 0.5~4% Zn: 1%이하 및 잔부 Cu를 포함하는 동합금 주조재를 준비한 뒤, 침투 탐상 시험(PT test)을 이용하여 표면 주조결함을 검출하고, 이 주조결함을 그라인딩을 이용하여 제거한 후, 선급 규정에 따라 TIG 용접을 이용하여 보수용접을 수행하였다. 상기 보수용접 후, 하기 표 1의 조건으로 쇼트피닝을 수행하였으며, 잔류응력을 측정한 뒤, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. 이 때, 상기 잔류응력은 HDM(hole drilling method) 방법을 이용하여 측정하였으며, 인장 잔류응력은 +로, 압축 잔류응력은 -로 나타내었다. 발명예 4 및 5의 경우에는 숏볼의 크기 및 분사 시간에 기재된 순서대로 숏볼을 순차적으로 적용하여 쇼트 피닝을 행하였다.
비교예 1은 보수용접 후, 쇼트피닝을 수행하지 않은 경우이다. 비교예 2는 종래의 PWHT를 통한 표면처리 공정을 적용한 경우로서, 용접비드의 제거 후 국부열처리 장치를 이용하여 CU3 선급 규정에 의거하여 열처리를 행하였다. 비교예 3은 용접비드의 제거 후 그릿 블라스팅(Grit blasting) 공정을 적용한 경우로서, 용접비드의 제거 후 0.3~0.5mm의 크기를 갖는 그릿(Grit)을 이용하여 6bar의 분사 압력으로 60초 동안 블라스팅하였다.
한편, 발명예 2, 3 및 5와 비교예 3의 경도를 측정한 뒤, 그 결과를 도 4에 나타내었다. 이 때, 상기 경도는 미세경도기(HV)를 이용하여 측정하였으며, 표면으로부터 두께 방향으로 1.2 mm까지의 경도를 0.1mm 간격으로 측정하였다.
아울러, 발명예 3과 비교예 2의 피로강도를 측정한 뒤, 그 결과를 도 5에 나타내었다. 이 때, 피로강도는 여러 개의 시편을 준비한 뒤, 상기 시편들을 대기 중에서 피로시험기를 이용하여 측정하였다.
구분 공정 종류 공정 단계 숏볼 크기
(mm)		 숏볼
분사 압력
(bar)		 숏볼
분사 시간
(초)		 잔류응력
(longi./ trans.)
(MPa)
발명예1 쇼트피닝 1step 0.8 7 60 -290/-310
발명예2 쇼트피닝 1step 1.0 7 60 -314/-356
발명예3 쇼트피닝 1step 1.2 7 60 -359/-364
발명예4 쇼트피닝 2step 1.0+0.8 7 60+60 -335/-337
발명예5 쇼트피닝 2step 1.2+1.0 7 60+60 -340/-370
비교예1 - - - - +225/+144
비교예2 PWHT - - - - +42.5/+36
비교예3 그릿 블라스팅 - - - - -187/-203
상기 표 1을 통해 알 수 있듯이, 발명예 1 내지 5는 본 발명이 제안하는 쇼트 피닝 조건을 만족하는 경우이며, 압축 잔류 응력이 290MPa 이상으로서 우수한 수준임을 알 수 있다.
반면, 쇼트 피닝을 행하지 않은 비교예 1의 경우에는 높은 인장 잔류 응력이 걸려 있는 상태임을 확인할 수 있으며, PWHT를 행한 비교예 2의 경우에는 인장 잔류 응력이 어느 정도 감소되었으나, 여전히 인장 잔류 응력이 걸려 있는 상태임을 확인할 수 있다. 그릿 블라스팅을 행한 비교예 3의 경우에는 압축 인장 응력이 걸리긴 하였으나, 그 수준이 발명예 1 내지 5에 미치지 못하고 있음을 알 수 있다.
도 4는 발명예 2, 3 및 5와 비교예 3의 경도를 나타낸 그래프이다. 도 4에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합하는 발명예 2, 3 및 5는 표면으로부터 두께 방향으로 0.7mm까지의 평균 경도가 200Hv 이상임을 알 수 있다. 반면, 비교예 3의 경우에는 발명예 2, 3 및 5에 비하여 경도가 낮은 수준임을 알 수 있다. 한편, 본 발명이 제안하는 쇼트 피닝에 의한 경도 향상 효과는 0.7mm 까지 영향을 미치는 것을 알 수 있다.
도 5는 발명예 3과 비교예 2의 피로강도를 나타낸 그래프이다. 도 5에 나타난 바와 같이, 본 발명에 부합하는 발명예3의 경우에는 피로 강도가 107 사이클 기준으로 203MPa로서, 우수한 피로강도를 가지고 있음을 확인할 수 있다. 반면, 비교예 2의 경우에는 피로 강도가 107 사이클 기준으로 112MPa로서 발명예 3에 비하여 상당히 낮은 수준임을 알 수 있다.
10: 동합금 주조재
20: 주조결함
30: 용접부
40: 용접비드
50: 숏볼분사장치
60: 숏볼
70: 미세결함

Claims (7)

  1. 동합금 주조재를 준비하는 단계;
    상기 동합금 주조재의 주조결함을 검출하는 단계;
    상기 주조결함을 제거하는 단계;
    상기 주조결함이 제거된 영역을 보수용접하여 용접부를 형성시키는 단계;
    상기 용접부의 용접비드를 제거하는 단계; 및
    상기 용접비드가 제거된 용접부의 표면에 숏볼을 분사하는 쇼트피닝 단계를 포함하고,
    상기 동합금 주조재는 중량%로, Ni: 3~6%, Al: 7~11% 및 잔부 Cu 및 기타 불가피한 불순물을 포함하며, 추가로 Fe: 2~6%, Mn: 0.5~4% 및 Zn: 1% 이하(0은 제외) 중 하나 이상을 포함하는 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 쇼트피닝시, 숏볼의 평균 직경은 0.8~1.2mm인 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 쇼트피닝시, 숏볼의 분사 압력은 6~7bar인 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 쇼트피닝시, 숏볼의 분사 시간은 30~120초인 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 쇼트피닝하는 단계 후, 상기 쇼트피닝된 용접부의 표면을 연마하는 단계를 추가로 포함하는 동합금 주조재의 보수용접 후 표면처리 방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220037024A (ko) 2020-09-16 2022-03-24 주식회사 비앤비 금속구조물 보수제 및 이를 이용한 금속구조물 보수방법

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111673374A (zh) * 2020-05-22 2020-09-18 国家电投集团黄河上游水电开发有限责任公司 一种铝电解槽摇篮架开裂修复方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101462541B1 (ko) * 2013-09-17 2014-11-17 목포해양대학교 산학협력단 해수용 금속 합금의 표면 개질 방법
JP2017217684A (ja) * 2016-06-10 2017-12-14 三島光産株式会社 連続鋳造鋳型の補修方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6188994A (ja) * 1984-10-05 1986-05-07 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 溶接補修方法
JP7054833B2 (ja) * 2018-04-27 2022-04-15 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 インターホン玄関装置、インターホンシステム、制御方法、及びプログラム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101462541B1 (ko) * 2013-09-17 2014-11-17 목포해양대학교 산학협력단 해수용 금속 합금의 표면 개질 방법
JP2017217684A (ja) * 2016-06-10 2017-12-14 三島光産株式会社 連続鋳造鋳型の補修方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220037024A (ko) 2020-09-16 2022-03-24 주식회사 비앤비 금속구조물 보수제 및 이를 이용한 금속구조물 보수방법

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