KR102232612B1 - 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리장치는, 용접부에 부착되는 탄소발열체; 상기 탄소발열체 외측으로 형성되며 모재에 접착되는 케이싱; 상기 탄소발열체와 상기 케이싱을 연결하는 연결부; 상기 케이싱 상단에 결합되는 손잡이; 상기 케이싱 내부에 길이방향으로 구비된 전자석 및 상기 전자석과 상기 탄소발열체로 전기를 전달하는 전선을 포함하며, 전력 공급 시, 상기 전자석에 의해 모재에 부착되며 상기 탄소발열체에 의해 용접부를 열처리 할 수 있다.

Description

탄소발열체를 이용한 용접부 열처리장치{Heat treatment system of welding part using carbon heating element}

본 발명은 용접부 열처리장치에 관한 것으로, 자세하게는 탄소발열체를 용접부에 부착시켜 열처리를 진행하는 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리장치에 관한 것이다.

용접부 열처리는 예열과 후처리로 나뉜다.

용접부 예열은 저온균열이 일어나기 쉬운 재료에 대하여 용접 전에 모재 전체 또는 이음부의 온도를 상승시킴으로써 냉각속도를 늦추고, 열영향부의 경도를 낮추고 인성을 증가시키며, 용접부의 기계적 성질을 향상시킴과 동시에 변형과 잔류응력을 완화하는 역할을 한다.

용접부 후처리는 용접을 하면 주변이 용접열에 의해 구조적으로 약해지는 현상이 발생하는데 이 부분에 대해 잔류응력의 제거, 응력집중의 완화, 조직 안정화를 시키는 역할을 한다.

이 때문에, 용접에 있어서 용접부 열처리는 매우 중요하다.

그러나, 기존의 용접부 열처리는 가스토치에 의해서 이루어졌다.

이는 용접부에 대해 동일한 가열 온도를 제공하기 어려워 안정적인 열처리 작업이 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 탄소발열체를 이용하여 용접부에 필요한 온도를 균일하게 제공하는 데 있다.

상기 과제를 해결하기 위하여, 일 실시 예에 따른 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리장치는, 용접부에 부착되는 탄소발열체; 상기 탄소발열체 외측으로 형성되며 모재에 접착되는 케이싱; 상기 탄소발열체와 상기 케이싱을 연결하는 연결부; 상기 케이싱 상단에 결합되는 손잡이; 상기 케이싱 내부에 길이방향으로 구비된 전자석 및 상기 전자석과 상기 탄소발열체로 전기를 전달하는 전선을 포함하며, 전력 공급 시, 상기 전자석에 의해 모재에 부착되며 상기 탄소발열체에 의해 용접부를 열처리 할 수 있다.

또한 상기 케이싱은, 유연하여 모재의 형태에 따라 부착될 수 있다.

또한 상기 탄소발열체는, 유연하여 용접부의 형태에 따라 부착될 수 있다.

또한 상기 전자석과 상기 전선은, 상기 케이싱 내부에 형성될 수 있다.

또한 상기 케이싱은, 내측에 온도센서를 포함하며 탄소발열체의 온도가 열처리 표본수치를 유지할 수 있게 할 수 있다.

또한 상기 케이싱은, 일측에 길이방향으로 돌출되되, 좌우로 대칭되어 형성되는 결합돌기 및 타측에 상기 결합돌기와 대응되게 형성되는 결합홈을 더 포함하며, 용접부 길이에 따라 결합되어 사용될 수 있다.

또한 상기 케이싱은, 내측이 내열 재료로 코팅되어, 상기 탄소발열체가 높은 온도 발산해도 견딜 수 있다.

본 발명에 따른 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리장치는 손잡이를 통한 부착과 탈착이 가능하여 사용이 용이하다.

또한, 원하는 온도에 맞추어 열처리를 할 수 있다.

또한, 용접부의 길이에 맞추어 열처리를 할 수 있다.

또한, 용접부에 밀착시켜 열발산을 차단함으로써 열효율을 증대시킬 수 있다.

도 1은 일 실시예에 따른 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리장치의 사시도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리장치의 정면도이다.
도 3은 도 2의 A-A'의 단면을 절개한 도면이다.
도 4는 모재의 길이에 따라 결합되어 사용되는 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리장치를 나타낸 도면이다.

이하, 도면을 참조한 본 발명의 설명은 특정한 실시 형태에 대해 한정되지 않으며, 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있다. 또한, 이하에서 설명하는 내용은 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

이하의 설명에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용되는 용어로서, 그 자체에 의미가 한정되지 아니하며, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

본 명세서 전체에 걸쳐 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.

본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 이하에서 기재되는 "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로 해석되어야 하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부한 도 1 내지 도 4를 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 일 실시예에 따른 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리장치의 사시도이고, 도 2는 일 실시예에 따른 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리장치의 정면도이고, 도 3은 도 2의 A-A'의 단면을 절개한 도면이며, 도 4는 모재의 길이에 따라 결합되어 사용되는 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리장치를 나타낸 도면이다.

도 1을 참조하면, 일 실시 예에 따른 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리 장치는 탄소발열체(10), 케이싱(20), 연결부(30), 손잡이(40), 전자석(50), 전선(60)을 포함할 수 있다.

자세하게는, 탄소발열체(10)는 용접부에 부착될 수 있다. 또한 탄소발열체(10)는 전선(60)을 통해 외부로부터 전기를 공급받을 수 있다. 즉, 탄소발열체(10)는 용접부에 부착되어 외부로부터 전기를 공급받아 발열하여 열처리를 진행할 수 있다.

탄소발열체(10)는 유연한 성질을 가지고 있어, 용접부의 형태에 따라 변형이 될 수 있다. 이는 용접 전 평면이거나 일정한 곡률을 가진 형태의 용접부지만, 용접 후 비드의 생성과 모재(P)의 변형으로 인하여 굴곡이 형성되는 용접부의 열처리에 적합한 성질을 지녔다. 따라서, 용접부가 어떠한 형태를 갖던지 탄소발열체는 밀착되어 발열한다.

탄소발열체(10) 외측에는 케이싱(20)이 형성될 수 있다.

도 1에서는 케이싱(20)이 'ㄷ'의 형상으로 탄소발열체(10)의 양측면과 상측을 감싸고 있으나, 케이싱(20)의 형상은 한정되지 않는다.

케이싱(20)의 형상은 반구 형태 또는 기왓장의 형태일 수 있다. 또한, 하단이 평평하고 하단을 제외한 면이 탄소발열체(10)를 감싸는 어떤 형상일 수 있다.

이하 설명에서는 설명이 쉽도록 기본형태인 'ㄷ' 형상으로 설명한다.

케이싱(20)은 모재(P)에 접착된다. 이를 위해, 케이싱(20)은 유연하며 전기 및 열에 대하여 절연성이 있는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들어, 합성고무 등이 사용될 수 있다.

이는 모재(P)가 굴곡을 지녔거나, 용접 후에 변형되었을 때에도 원할하게 밀착되며 열과 전기로부터 사용자를 보호하기 위함이다.

케이싱(20)이 모재(P)에 밀착됨으로써 열발산을 막아 더 효율적으로 열처리가 진행될 수 있다.

또한 케이싱(20) 내측은 내열성이 강한 티타늄, 알루미늄, 마그네슘, 니켈 등의 합금으로 코팅될 수 있다.

이로써, 탄소발열체(10)가 높은 온도를 발열해도 코팅부분이 1차적으로 막아주어 케이싱(20)의 변형을 방지할 수 있다.

또한 케이싱(20)의 변형방지는 탄소발열체(10)와 케이싱(20)을 소정의 간격으로 이격시킴으로써 실행할 수도 있다. 이때, 케이싱(20)과 탄소발열체(10)는 연결부(30)에 의해 연결되어 고정된다.

케이싱(20) 상단에는 손잡이(40)가 구비된다.

사용자는 손잡이(40)를 통해 일 실시 예에 따른 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리 장치를 부착하고 탈착할 수 있다.

케이싱(20) 내부에는 전자석(50)과 전선(60)이 구비될 수 있다.

전자석(50)은 길이방향으로 형성될 수 있다. 또한 케이싱(20) 하단에 형성될 수 있다.

전력이 공급되면, 용접부 열처리 장치는 전자석(50)에 의해 모재(P)에 고정되어 탈착되지 않는다. 전자석(50)은 전선(60)과 연결되어 외부로부터 전기를 공급받을 수 있다.

즉, 외부에서 전기를 공급하면 전선(60)과 연결된 전자석(50)과 탄소발열체(10)가 각각 작동하고 발열하는 구조이다.

아울러 이 구조는 본원발명의 장점으로, 사용자는 용접부 열처리 장치를 부착한 뒤, 전기만 공급하여 주면 전자석(50)과 탄소발열체(10)에 의해 편리하게 열처리를 할 수 있다.

전선(60)은 케이싱(20)에 영향을 주지 않도록 외측에 절연부재가 형성될 수 있다.

케이싱(20)은 온도센서(미도시)를 포함할 수 있다.

자세하게는, 온도센서(미도시)는 케이싱(20) 내측에 형성될 수 있다.

용접부의 열처리는 모재(P)의 재질에 따라 약 400~900도에서 수시간 이루어진다. 따라서, 균일한 열의 공급이 필요하다.

이러한 점에서 온도센서(미도시)는 균일한 열의 공급이 이루어질 수 있도록 탄소발열체(10)의 온도를 감지하여 수시로 전기공급장치(미도시)에 전송할 수 있다. 온도를 전송받은 전기공급장치(미도시)는 사용자가 입력한 설정온도의 오차범위를 벗어나지 않도록 자동으로 차단되거나 작동되어 탄소발열체(10)의 발열 온도를 맞춘다.

예를 들어, 설정온도를 700도로 맞추고, 오차범위를 50도로 설정하였다 가정하면 탄소발열체(10)의 온도가 750도를 넘어갈 시 전기공급장치(미도시)는 자동으로 차단되어 발열온도를 낮춘 후에 안정범위에 들어가면 다시 작동되어 전기를 공급한다.

여기서, 안정범위는 설정온도의 10도 내외 일 수 있다.

전기공급장치(미도시)는 디스플레이(미도시)와 연결되어 온도와 작동상태를 표시하며, 사용자는 전기공급장치(미도시)의 작동을 수동으로 전환하여 온도를 조절할 수 있다.

케이싱(20)은 결합돌기(80), 결합홈(90)을 더 포함할 수 있다.

결합돌기(80)는 케이싱(20) 일면 하부에서 길이방향으로 돌출되고, 좌우로 대칭되어 형성될 수 있다.

결합홈(90)은 결합돌기(80)가 돌출된 케이싱(20) 일면의 반대면에 형성될 수 있다.

또한 결합홈(90)은 결합돌기(80)와 대응되게 형성되어 결합돌기(80)를 수용할 수 있다.

이를 통해 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리장치는 용접부 길이에 맞추어 다수의 케이싱(20)을 결합하여 사용할 수 있다.

결합방식에 있어서 본 발명은 결합돌기(80)와 결합홈(90)을 예를 들어 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 볼트 결합방식, 마그네트 결합방식 등을 채택하여 결합할 수 있다. 바람직하게는, 전자석(50)을 결합돌기 내부까지 연장되게 구비하여 다수의 케이싱이 결합되었을 때 전자석(50)이 이어지는 결합방식이 채택되는 것이 좋다.

이로써, 효율이 저하되지 않도록 길이를 가변하여 사용할 수 있다.

이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시할 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.

10 : 탄소발열체 20 : 케이싱
30 : 연결부 40 : 손잡이
50 : 전자석 60 : 전선
70 : 절연부재 80 : 결합돌기
90 : 결합홈 P : 모재

Claims (2)

1. 용접부에 부착되는 탄소발열체;
   상기 탄소발열체의 양측면과 상측을 감싸도록 ‘ㄷ’의 형상의 일 몸체로 형성되되, 탄소발열체와는 공기가 유동할 수 있는 공간을 형성하도록 탄소발열체 외측으로 이격되도록 형성되는 케이싱;
   상기 이격된 탄소발열체와 케이싱을 연결하는 연결부;
   상기 케이싱 상단에 결합되는 손잡이;
   상기 케이싱 내부에 길이방향으로 구비된 전자석 및
   상기 전자석과 상기 탄소발열체로 전기를 전달하는 전선을 포함하여,
   전력 공급 시, 상기 전자석에 의해 모재에 부착되며 상기 탄소발열체에 의해 용접부를 열처리 할 수 있도록 형성되되,
   상기 전자석에 의한 모재의 부착은 전력이 공급 될 시에만 부착되며,
   상기 케이싱은,
   일측에 길이방향으로 돌출되되, 좌우로 대칭되어 형성되는 결합돌기 및
   타측에 상기 결합돌기와 대응되게 형성되는 결합홈을 더 포함하여 용접부 길이에 따라 결합되어 사용될 수 있고,
   상기 케이싱은, 유연하여 모재의 형태에 따라 밀착될 수 있으며,
   상기 탄소발열체는, 유연하여 용접부의 형태에 따라 밀착될 수 있고,
   상기 전자석과 상기 전선은, 상기 케이싱에 내재되며,
   상기 케이싱은,
   내측에 온도센서를 포함하여, 탄소발열체의 온도가 열처리 표본수치를 유지할 수 있게 하며, 내측이 내열 재료로 코팅되어, 상기 탄소발열체가 높은 온도 발산해도 견딜 수 있는 것을 특징으로 하는 탄소발열체를 이용한 용접부 열처리장치.
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