KR102383823B1 - 모듈식 금속 구축 성형 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 모듈식 금속 구축 성형 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 대형 단조물의 예비 성형 블랭크를 구체적인 상황에 따라 다단 모듈로 나누어 각각 구성한 후 최종적으로 블랭크를 제작하여 부재 또는 부품으로 가공한다. 상기 방법은 구축 품질을 더욱 신뢰할 수 있고 제어가 가능하다. 각 모듈은 단조 후 탐상이 가능하고 제품 합격 후 재사용할 수 있으며, 재료 투입 시 여러 요소를 투입할 수 있어 공사 기간을 효과적으로 보장할 수 있다. 본 발명은 대형 금속 구축 성형의 수율을 개선할 수 있고 동일한 규격의 프레스 기계를 사용하는 조건 하에서 생산 효율을 대폭 향상시킬 수 있으며, 대형 구축 성형 단조물의 제조 공정 중 병목 현상 문제를 해결하고 생산 원가를 낮추어 준다.

Description

모듈식 금속 구축 성형 방법
본 발명은 금속 재료의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 모듈식 금속 구축 성형 방법에 관한 것이다.
대형 금속 재료 또는 복합 금속 재료를 제조할 때, 종래의 방법에서는 슬래브, 단조 블랭크, 압연 블랭크를 기본 원료로 사용하여 표면 처리 및 세정을 진행한 후, 복수의 기본 요소를 함께 패키징하고 계면 내부를 높은 진공 상태로 유지시킨 다음 업세팅 변형, 단조간 단열, 다방향 단조를 특징으로 하는 단조 및 용접 공정을 실시하여 최종적으로 대형 금속 소자를 제조하였다. 예를 들어, 중국 특허 출원 201511026272.X "균질 금속 구축 성형 방법", 201511027492.4 "금속 구축 성형 방법", 201511027686.4 "원기둥체 금속 구축 성형 방법"은 모두 일회성 구축 성형 방법을 채택해 금속 재료를 제조한다. 그러나 대형 단조물(특히 100톤급 이상)의 경우 한 번 구축 성형하는 난이도가 상당히 높기 때문에 설비에 대한 요건이 까다롭다. 구축 과정에서 용접을 실패하면 전체 블랭크가 폐기되므로 손실이 비교적 크다.
본 발명의 목적은 대형 금속의 구축 성형에 있어서 더욱 실행 가능하고 신뢰할 수 있으며 안전한 제조 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 기술적 해결책으로 제공하는 모듈식 금속 구축 성형 방법은,
2N개 예비 성형 블랭크를 제조하는 단계 (S1) - 여기에서 N≥2임-;
예비 성형 블랭크를 진공 챔버 내에서 2개씩 용접하여 2N-1개 I단 모듈을 제조하는 단계 (S2);
I단 모듈을 가열한 후, 높이 방향을 따라 업세팅 변형 및 단조간 단열 공정을 수행하여 중간 블랭크를 제조하는 단계 (S3);
중간 블랭크를 진공 챔버 내에서 2개씩 용접하여 2N-2개 II단 모듈을 제조하고, II단 모듈을 가열 후 높이 방향을 따라 업세팅 변형과 단조간 단열 공정을 수행하는 단계 (S4);
2N-2>1인 경우, 단계 (S4)에서 제조된 중간 블랭크를 진공 챔버 내에서 2개씩 용접하여 다단 모듈을 더 제조하고, 상기 다단 모듈을 가열한 후 높이 방향을 따라 업세팅 변형과 단조간 단열 공정을 수행하며, 1개 블랭크가 제작될 때까지 해당 단계를 1회 이상 반복하는 단계 (S5); 및
(S6) 블랭크를 부재 또는 부품으로 가공하는 단계를 포함한다.
또한 상기 모듈식 금속 구축 성형 방법에 있어서, 상기 I단 모듈, II단 모둘 및 다단 모듈 모두 모래시계형 모듈이다.
또한 상기 모듈식 금속 구축 성형 방법에 있어서, 단계 (S1)에서 상기 예비 성형 블랭크는 슬래브, 단조 블랭크, 압연 블랭크의 기본 요소를 구성, 밀봉, 단조하여 제조하거나, 또는 단조 블랭크를 기계적 가공 방식으로 곧바로 제조한다.
또한 상기 모듈식 금속 구축 성형 방법에 있어서, 단계 (S2)에서 상기 예비 성형 블랭크를 뿔대 형상 유닛으로 제조한 후, 2개의 뿔대 형상 유닛의 작은 면을 함께 적층하고 진공 전자빔 용접을 수행하여 I단 모래시계형 모듈을 제조하며, 단계 (S4) 또는 (S5)에서 상기 중간 블랭크를 뿔대 형상 유닛으로 제조한 후 2개의 뿔대 형상 유닛의 작은 면을 함께 적층하고 진공 전자빔 용접을 수행하여 II단 모래시계형 모듈 또는 다단 모래시계형 모듈을 제조한다. 상기 뿔대 형상 유닛은 원뿔대 형상 또는 사각뿔대 형상일 수 있고, 2개의 뿔대 형상 유닛의 중간 계면 지점은 평활하게 넘어간다.
또한 상기 모듈식 금속 구축 성형 방법에 있어서, 상기 진공 전자빔 용접의 용접 깊이는 20 내지 50mm이다.
또한 상기 모듈식 금속 구축 성형 방법에 있어서, 상기 모래시계형 모듈의 종횡비가 1 내지 3이다.
또한 상기 모듈식 금속 구축 성형 방법에 있어서, 단계 (S3), (S4) 및 (S5)에서 모래시계형 모듈에 대해 수행하는 업세팅 변형의 축소량이 블랭크 재료 총 높이의 30 내지 50%이다.
또한 상기 모듈식 금속 구축 성형 방법에 있어서, 단계 (S3), (S4) 및 (S5)에서 업세팅한 블랭크 재료에 대하여 고온 확산 접합 공정을 수행하며, 가열 온도는 1200℃ 이상이고 평균 온도에 도달 후 온도 유지 시간은 12시간 이상이다.
또한 상기 모듈식 금속 구축 성형 방법에 있어서, 단계 (S6)에서 블랭크에 대하여 업세팅, 펀칭, 리밍 및 롤링 공정을 수행하여 고리형 단조물을 형성하거나, 블랭크에 대하여 업세팅과 압력 유지, 롤링 및 리밍 공정을 수행하여 튜브 블랭크를 형성하거나, 블랭크에 대하여 업세팅과 압력 유지, 롤링 및 업세팅과 콤팩팅을 수행하여 큐브형 슬래브를 형성한다.
본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다. 즉, 본 발명에서 제공하는 모듈식 금속 구축 성형 방법은 품질을 더욱 신뢰할 수 있으며 제어 가능하다. 각 모듈은 단조 후 탐상이 가능하고 제품 합격 후 재사용할 수 있으며, 재료 투입 시 여러 요소를 투입할 수 있어 공사 기간을 효과적으로 보장할 수 있다. 모래시계형의 블랭크 구축은 업세팅 과정의 변형을 계면 위치에 집중시킬 수 있으며, 표면 인장응력의 발생을 방지함으로써 블랭크가 비교적 큰 압축응력을 균일하게 받도록 만들기 때문에 블랭크 표면의 인장응력 상태를 현저하게 개선시킨다. 또한 모래시계형 블랭크의 최소 단면적이 비교적 작아 단조에 필요한 압력을 효과적으로 낮출 수 있다. 본 발명은 대형 금속 구축 성형의 수율을 개선할 수 있고 동일한 규격의 프레스 기계를 사용하는 조건 하에서 생산 효율을 대폭 향상시킬 수 있으며, 대형 구축 성형 단조물의 제조 공정 중 병목 현상 문제를 해결하고 생산 원가를 낮추어 준다.
도 1은 본 발명에 따른 모듈식 금속 구축 성형 방법의 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 실시예 1에 따른 금속 구축 성형 방법의 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 실시예 2에 따른 금속 구축 성형 방법의 흐름도이다.
이하에서는 첨부도면과 실시예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다.
도 1에서 도시하는 바와 같이, 전체 공정 과정에서 설명된 바와 같이, 본 발명에서 제공하는 모듈식 금속 구축 성형 방법은 하기 단계를 포함한다.
단계 (1): 2N개 예비 성형 블랭크를 제조하며, 여기에서 N은 2 이상인 정수이다.
단계 (2): 다단 모듈을 제조한다.
단계 (2-1): 먼저 예비 성형 블랭크를 진공 챔버에서 2개씩 용접하여 2N-1개 I단 모듈을 제조한다.
단계 (2-2): I단 모듈을 가열한 후, 높이 방향을 따라 업세팅 변형 및 단조간 단열 공정을 수행하여 중간 블랭크를 제조한다.
단계 (2-3): 중간 블랭크를 진공 챔버 내에서 2개씩 용접하여 2N-2개 II단 모듈을 제조하고, II단 모듈을 가열 후 높이 방향을 따라 업세팅 변형과 단조간 단열 공정을 수행하며, 예비 성형 블랭크의 수량에 따라 상기 단계는 여러 번 반복할 수 있다.
단계 (3): 중간 블랭크를 블랭크로 제조한다.
단계 (4): 블랭크를 부재 또는 부품으로 가공한다.
본 발명에서 예비 성형 블랭크로 제조된 I단 모듈, 및 중간 블랭크로 제조된 II단 블랭크 또는 다단 모듈은 모두 모래시계형 모듈이며, 모래시계형 모듈의 장점을 충분히 이용하여 중간 블랭크의 부피와 중량을 끊임없이 확대한 후 최종적으로 블랭크를 제조한다.
본 발명에 따른 상기 예비 성형 블랭크는 슬래브, 단조 블랭크, 압연 블랭크의 기본 요소를 구성, 밀봉, 단조하여 제조하거나(구체적인 방법은 201511026272.X "균질 금속 구축 성형 방법"에서의 설명 참조 가능), 또는 단조 블랭크를 기계적 가공 방식으로 곧바로 제조할 수 있다.
블랭크 제조 과정에 있어서, 본 발명의 특징 중 하나는 다단 모듈식 제조 공정을 채택하여 대형 단조물을 복수의 모듈로 분할하여 구축한다는 것이다. 이러한 공정 방법은 재료 투입 시 여러 요소를 투입할 수 있어 생산 효율을 효과적으로 향상시키고 공사 기간을 보장할 수 있다. 모듈의 단수는 예비 성형 블랭크의 수량에 의해 결정되며, 예비 성형 블랭크 또는 중간 블랭크를 진공 챔버 내에서 2개씩 용접하여 이형 모듈을 형성한 후, 이형 모듈에 대하여 높이 방향을 따라 업세팅 변형과 단조간 단열 공정을 수행하고, 해당 공정 단계를 여러 차례 반복하여 최종적으로 1개의 블랭크를 제조한다.
본 발명의 특징 중 다른 하나는 블랭크 제조 과정에서 채택되는 이형 모듈 구조에서 구현되는데, 예비 성형 블랭크를 다단 모래시계형 모듈로 제조하고, 모래시계형의 구축 블랭크는 업세팅 과정의 변형을 계면 위치에 집중시킬 수 있으며, 표면 인장응력의 발생을 방지하여 블랭크가 비교적 큰 압축응력을 균일하게 받도록 만들기 때문에 블랭크 표면의 인장응력 상태가 현저하게 개선된다. 이를 위하여, 본 발명은 먼저 상기 예비 성형 블랭크 또는 중간 블랭크를 뿔대 형상 유닛으로 제조하며, 뿔대 형상 유닛은 단조 및/또는 기계적 가공 방식에 의해 제조될 수 있다. 그 후 2개의 뿔대 형상 유닛의 작은 면을 함께 적층시키고, 진공 전자빔 용접을 수행하여 모래시계형 모듈을 제조한다. 구체적인 실시방식에 있어서, 상기 뿔대 형상 유닛은 원뿔대 형상 또는 사각뿔대 형상(육각뿔대, 팔각뿔대 등과 같은 다른 뿔대 형상을 채택할 수도 있음)일 수 있다. 모래시계형 블랭크는 최소 단면적이 비교적 작기 때문에 단조에 필요한 압력을 효과적으로 낮출 수 있다. 그러나 중간 오목홈 지점이 비교적 좁을 경우 단조 과정에서 주름 결함이 생길 수 있고, 중간 오목홈 지점이 비교적 넓을 경우 단조 압력을 낮추는 효과가 약해질 수 있다. 따라서 모래시계형 블랭크를 설계할 때, 뿔대 형상 유닛의 종방향 사다리꼴 단면의 하단 에지와 허리 에지의 협각 크기가 비교적 이상적인 범위 내에 있도록 고려해야 한다. 또한 사다리꼴 블랭크가 중간 계면에서 절첩되는 것을 방지하기 위하여, 이를 매끄럽게 넘어가도록 함으로써 두 사다리꼴 계면 지점에 날카로운 모서리가 생기는 것을 방지해야 한다. 두 뿔대 형상 유닛의 결합은 진공 전자빔 용접 방식에 의해 구현되는데, 먼저 용접할 표면에 대하여 가공, 세정을 진행한 후 진공 챔버 내에서 용접할 블랭크 주위에 대하여 진공 전자빔 용접을 수행하며, 진공 전자빔 용접의 용접 깊이는 20 내지 50mm이다. 용접 후 형성된 모래시계형 모듈의 종횡비는 1 내지 3이다. 여기에서 상기 종횡비는 모래시계형 모듈의 총 높이와 원뿔대 바닥면 직경(또는 사각뿔대 바닥변 길이)의 비율을 말한다.
블랭크 단조 과정에서 먼저 1200°C 이상의 최고 가열 온도에서 블랭크를 가열한 다음, 모래시계형 블랭크에 대하여 높이 방향으로 업세팅 변형을 실시하고, 가열된 블랭크를 프레스 기계 작업대 상에 놓고 높이 방향을 따라 업세팅을 진행하며, 업세팅 변형의 축소량은 블랭크 총 높이의 30 내지 55%이다. 이어서, 업세팅된 블랭크에 대하여 고온 확산 접합을 수행하고, 업세팅된 블랭크를 가열로로 돌려보내 가열하며, 가열 온도는 1200℃ 이상이고 평균 온도에 도달 후 온도 유지 시간은 12시간 이상이다.
실시예 1
본 실시예의 목표 제품은 대형 고리형 단조물이다.
제1단계: 주조 방식을 채택하여 잉곳을 획득하며, 잉곳을 가열하고 코깅(cogging) 단조하여 예비 성형 블랭크를 형성한다. 예비 성형 블랭크의 크기는 직경이 2100mm, 높이가 1500mm로, 도 2 (a)에서 도시하는 바와 같다.
제2단계: 예비 성형 블랭크에 대하여 단조 전 가열을 진행하며, 최고 가열 온도는 1200℃ 이상이다. 예비 성형 블랭크에 대하여 형단조를 진행하여 I단 뿔대 형상 유닛을 형성하며, 이는 도 2 (b)에서 도시하는 바와 같다.
제3단계: I단 뿔대 형상 유닛에 대하여 진공 전자빔 용접을 진행한다. 진공 챔버 내에서 중첩된 I단 뿔대 형상 유닛 블랭크에 대하여 진공 전자빔 용접을 진행하며, 용접 깊이는 20 내지 50mm이고, I단 모래시계형 모듈을 형성하며, 이는 도 2 (c)에서 도시하는 바와 같다.
제4단계: 용접한 I단 모래시계형 모듈에 대하여 단조 전 가열을 진행하며, 최고 가열 온도는 1200°C 이상이다. 가열된 블랭크는 프레스 기계 작업대 상에 놓고 블랭크 높이 방향이 수직 방향을 따르도록 한다. 높이 방향을 따라 업세팅을 구현하며, 블랭크 총 높이의 30 내지 55%를 누른다. 블랭크에 대하여 고온 확산 접합을 실시한다. 업세팅된 블랭크를 가열로로 돌려보내 가열하며, 가열 온도는 1200°C 이상이고 평균 온도에 도달 후 온도 유지 시간은 12시간 이상이다. 이어서 블랭크에 대하여 롤링 처리를 진행하며, 이는 도 2 (d)에서 도시하는 바와 같다.
제5단계: 블랭크에 대하여 단조 전 가열을 진행하며, 최고 가열 온도는 1200℃ 이상이다. 블랭크에 대하여 형단조를 진행하여 II단 뿔대 형상 유닛을 형성하며, 이는 도 2 (e)에서 도시하는 바와 같다.
제6단계: II단 뿔대 형상 유닛에 대하여 진공 전자빔 용접을 진행한다. 진공 챔버 내에서 중첩된 II단 뿔대 형상 유닛 블랭크에 대하여 진공 전자빔 용접을 진행하며, 용접 깊이는 20 내지 50mm이고, II단 모래시계형 모듈을 형성하며, 이는 도 2 (f)에서 도시하는 바와 같다.
제7단계: 용접한 II단 모래시계형 모듈에 대하여 단조 전 가열을 진행하며, 최고 가열 온도는 1200°C 이상이다. 가열된 블랭크는 프레스 기계 작업대 상에 놓고 블랭크 높이 방향이 수직 방향을 따르도록 한다. 높이 방향을 따라 업세팅을 구현하며, 블랭크 총 높이의 30 내지 55%를 누른다. 블랭크에 대하여 고온 확산 접합을 실시한다. 업세팅된 블랭크를 가열로로 돌려보내 가열하며, 가열 온도는 1200°C 이상이고 평균 온도에 도달 후 온도 유지 시간은 12시간 이상이다. 이어서 블랭크에 대하여 롤링 처리를 진행하여 블랭크를 제조하며, 이는 도 2 (g)에서 도시하는 바와 같다.
제8단계: 블랭크에 대하여 업세팅, 펀칭, 리밍 및 롤링 공정을 수행한다. 블랭크는 16미터 링 롤러 밀(ring roller mill)에서 블랭크를 최종 크기로 가공하며, 이는 도 2 (h)에서 도시하는 바와 같다.
상기 실시예에서 제5단계 내지 제7단계는 반복될 수 있고, 중간 블랭크를 다단 모래시계형 모듈로 제조한 후 다시 블랭크로 제조한다.
실시예 2
본 실시예의 목표 제품은 대형 튜브 블랭크이다.
제1단계: 연속 주조 방식을 채택해 제조한 스테인리스강 연속 주조 슬래브를 1500mm×1500mm×200mm 규격의 11개 블랭크로 절단하여 취한다. 각 연속 주조 슬래브의 6개면에 대하여 기계적 가공을 진행하고 용접할 표면을 세정하여 새로운 금속 표면을 노출시킨다.
제2단계: 블랭크에 대하여 진공 전자빔 용접을 진행한다. 진공 챔버 내에서 중첩된 블랭크의 주변에 대하여 진공 전자빔 용접을 수행하며, 용접 깊이는 20 내지 50mm이고, 용접 후 크기는 폭이 1500mm, 길이가 1500mm, 높이가 2200mm이며, 이는 도 3 (a)에서 도시하는 바와 같다.
제3단계: 용접한 블랭크에 대하여 단조 전 가열을 진행하며, 최고 가열 온도는 1200°C 이상이고, 가열 속도는 100°C/h 미만이다. 가열된 블랭크는 프레스 기계 작업대 상에 놓고 블랭크 높이 방향이 수직 방향을 향하도록 한다. 높이 방향을 따라 업세팅을 구현하며, 블랭크 총 높이의 30 내지 55%를 누른다. 블랭크에 대하여 고온 확산 접합을 실시한다. 업세팅된 블랭크를 가열로로 돌려보내 가열하며, 가열 온도는 1200°C 이상이고 평균 온도에 도달 후 온도 유지 시간은 12시간 이상이다.
제4단계: 블랭크에 대하여 3개 방향으로 업세팅을 실시하고, 에지(edge) 그라인딩(grinding), 챔퍼링(chamfering) 및 기계가공 처리를 진행하여 예비 성형 블랭크를 형성하며, 이는 도 3 (b)에서 도시하는 바와 같다.
제5단계: 예비 성형 블랭크에 대하여 단조 전 가열을 진행하며, 최고 가열 온도는 1200℃ 이상이다. 예비 성형 블랭크에 대하여 형단조를 진행하여 I단 뿔대 형상 유닛을 형성하며, 이는 도 3 (c)에서 도시하는 바와 같다.
제6단계: I단 뿔대 형상 유닛에 대하여 진공 전자빔 용접을 진행한다. 진공 챔버 내에서 중첩된 I단 뿔대 형상 유닛 블랭크에 대하여 진공 전자빔 용접을 진행하며, 용접 깊이는 20 내지 50mm이고, I단 모래시계형 모듈을 형성하며, 이는 도 3 (d)에서 도시하는 바와 같다.
제7단계: 용접한 이형 모듈에 대하여 단조 전 가열을 진행하며, 최고 가열 온도는 1200°C 이상이다. 가열된 블랭크는 프레스 기계 작업대 상에 놓고 블랭크 높이 방향이 수직 방향을 따르도록 한다. 높이 방향을 따라 업세팅을 구현하며, 블랭크 총 높이의 30 내지 55%를 누른다. 블랭크에 대하여 고온 확산 접합을 실시한다. 업세팅된 블랭크를 가열로로 돌려보내 가열하며, 가열 온도는 1200°C 이상이고 평균 온도에 도달 후 온도 유지 시간은 12시간 이상이다. 이어서 블랭크에 대하여 롤링 처리를 진행하며, 이는 도 3 (e)에서 도시하는 바와 같다.
제8단계: 블랭크에 대하여 단조 전 가열을 진행하며, 최고 가열 온도는 1200℃ 이상이다. 블랭크에 대하여 형단조를 진행하여 II단 뿔대 형상 유닛을 형성하며, 이는 도 3 (f)에서 도시하는 바와 같다.
제9단계: II단 뿔대 형상 유닛에 대하여 진공 전자빔 용접을 진행한다. 진공 챔버 내에서 중첩된 II단 뿔대 형상 유닛 블랭크에 대하여 진공 전자빔 용접을 진행하며, 용접 깊이는 20 내지 50mm이고, II단 모래시계형 모듈을 형성하며, 이는 도 3 (g)에서 도시하는 바와 같다.
제10단계: 용접한 II단 모래시계형 모듈에 대하여 단조 전 가열을 진행하며, 최고 가열 온도는 1200°C 이상이다. 가열된 블랭크는 프레스 기계 작업대 상에 놓고 블랭크 높이 방향이 수직 방향을 따르도록 한다. 높이 방향을 따라 업세팅을 구현하며, 블랭크 총 높이의 30 내지 55%를 누른다. 블랭크에 대하여 고온 확산 접합을 실시한다. 업세팅된 블랭크를 가열로로 돌려보내 가열하며, 가열 온도는 1200°C 이상이고 평균 온도에 도달 후 온도 유지 시간은 12시간 이상이다. 이어서 블랭크에 대하여 롤링 처리를 진행하여 블랭크를 제조하며, 이는 도 3 (h)에서 도시하는 바와 같다.
제11단계: 블랭크에 대하여 업세팅과 압력 유지, 롤링 및 리밍(reaming)을 진행하여 최종 크기의 튜브 블랭크를 형성하며, 이는 도 3 (i)에서 도시하는 바와 같다.
상기 실시예에서 제8단계 내지 제10단계는 반복될 수 있고, 중간 블랭크를 다단 모래시계형 모듈로 제조한 후 다시 블랭크로 제조한다.
또한 상기 실시예의 최종 제품은 대형 고리형 단조물 또는 튜브 블랭크로 제한되지 않으며, 큐브형 슬래브 등과 같은 기타 부재 또는 부품으로 가공할 수 있다.
물론, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 본 발명에 대한 다양한 수정 및 변형을 진행할 수 있다. 이러한 방식으로 본 발명에 대한 이러한 수정 및 변형이 본 발명의 청구범위 및 그의 동등한 기술의 범위 내에 속하는 경우, 본 발명은 이러한 수정 및 변형도 포함한다.

Claims (10)

  1. 모듈식 금속 구축 성형 방법에 있어서,
    2N개 예비 성형 블랭크를 제조하는 단계 (S1) - 여기에서 N≥2임-;
    상기 예비 성형 블랭크를 뿔대 형상 유닛으로 제조한 후, 2개의 뿔대 형상 유닛의 작은 면을 함께 적층시키고, 진공 전자빔 용접을 수행하여, 2N-1개 I단 모래시계형 모듈을 제조하는 단계 (S2);
    I단 모래시계형 모듈을 가열한 후, 높이 방향을 따라 업세팅 변형 및 단조간 단열 공정을 수행하여 중간 블랭크를 제조하며, 업세팅 변형의 축소량이 블랭크 재료 총 높이의 30% 내지 55%인 단계 (S3);
    단계 (S3)에서 제조된 중간 블랭크를 뿔대 형상 유닛으로 제조한 후, 2개의 뿔대 형상 유닛의 작은 면을 함께 적층시키고, 진공 전자빔 용접을 수행하여, 2N-2개 II단 모래시계형 모듈을 제조하고, II단 모래시계형 모듈을 가열 후 높이 방향을 따라 업세팅 변형과 단조간 단열 공정을 수행하며, 업세팅 변형의 축소량이 블랭크 재료 총 높이의 30% 내지 55%인 단계 (S4);
    2N-2>1인 경우, 단계 (S4)에서 제조된 중간 블랭크를 뿔대 형상 유닛으로 제조한 후, 2개의 뿔대 형상 유닛의 작은 면을 함께 적층시키고, 진공 전자빔 용접을 수행하여 다단 모래시계형 모듈을 제조하고, 상기 다단 모래시계형 모듈을 가열한 후 높이 방향을 따라 업세팅 변형과 단조간 단열 공정을 수행하며, 업세팅 변형의 축소량이 블랭크 재료 총 높이의 30% 내지 55%이고, 1개 블랭크가 제작될 때까지 해당 단계를 1회 이상 반복하는 단계 (S5); 및
    (S6) 블랭크를 부재 또는 부품으로 가공하는 단계를 포함하는 모듈식 금속 구축 성형 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    단계 (S1)에서 상기 예비 성형 블랭크는 슬래브, 단조 블랭크 또는 압연 블랭크의 기본 요소를 구성, 밀봉, 단조하여 제조하거나, 또는 단조 블랭크를 기계적 가공 방식으로 곧바로 제조하는 것을 특징으로 하는 모듈식 금속 구축 성형 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 뿔대 형상 유닛은 원뿔대 형상 또는 사각뿔대 형상일 수 있고, 2개의 뿔대 형상 유닛의 중간 계면 지점은 평활하게 넘어가는 것을 특징으로 하는 모듈식 금속 구축 성형 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 진공 전자빔 용접의 용접 깊이는 20 내지 50mm인 것을 특징으로 하는 모듈식 금속 구축 성형 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모래시계형 모듈의 종횡비가 1 내지 3인 것을 특징으로 하는 모듈식 금속 구축 성형 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    단계 (S3), (S4) 및 (S5)에서 업세팅한 블랭크 재료에 대하여 고온 확산 접합 공정을 수행하며, 가열 온도는 1200℃ 이상이고 평균 온도에 도달 후 온도 유지 시간은 12시간 이상인 것을 특징으로 하는 모듈식 금속 구축 성형 방법.
  7. 제1항에 있어서,
    단계 (S6)에서 블랭크에 대하여 업세팅, 펀칭, 리밍 및 롤링 공정을 수행하여 고리형 단조물을 형성하거나, 블랭크에 대하여 업세팅과 압력 유지, 롤링 및 리밍 공정을 수행하여 튜브 블랭크를 형성하거나, 블랭크에 대하여 업세팅과 압력 유지, 롤링 및 업세팅과 콤팩팅을 수행하여 큐브형 슬래브를 형성하는 것을 특징으로 하는 모듈식 금속 구축 성형 방법.
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  10. 삭제
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