KR20000043799A - Method for preventing defect of penetrator in high frequency electric resistance welding - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 고주파 전기저항 용접부 페네트레이터 결함발생 방지방법에 관한 것으로서, 특히 강관을 만드는 고주파 전기 저항 용접(HF ERG: high frequency electric resistance welding) 이음부에서 용융된 소재 금속과 산화물이 용접부내에 잔존하거나 침입하여 발생되는 페네트레이터(penetrator) 결함의 발생을 방지하는 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method for preventing a flaw generation of a high frequency electric resistance welded part. In particular, a material metal and an oxide melted in a high frequency electric resistance welded (HF ERG) joint, which forms a steel pipe, remain in the welded part. The present invention relates to a method for preventing generation of penetrator defects caused by intrusion.
도 1은 일반적인 고주파 전기 저항 용접상태를 나타내는 도면으로서, 강관을 만드는 용접법 중에서 고주파 전기 저항 용접 방법은 고주파 저기의 흐름에 대한 저항 열을 이용하여 강관용 소재를 용융시키고, 용융된 부분을 가압하여 접합부를 형성함으로서 강관을 만드는 방법이다. 종래에는 저주파 또는 중주파수대의 전원을이용하기도 하였으나 최근에는 사용되는 전기 저항 용접법은 대부분 고주파를 이용하기 때문에 고주파를 이용하고 있기 때문에 통상 고주파를 생략하고 전기저항용접으로 부르고 있다.1 is a view showing a general high-frequency electrical resistance welding state, the high-frequency electrical resistance welding method of the welding method for making steel pipe using a heat of resistance to the flow of the high frequency therein to melt the material for the steel pipe, press the melted portion to join Form a steel pipe by forming a. Conventionally, although a low frequency or medium frequency power source is used, the electric resistance welding method used in recent years is a high frequency because most of the high frequency is used.
고주파 전기 저항 용접에 의하여 강관을 만들 때 용접부에는 전기 저항 열원에 의하여 소재 금속이 용융하며, 또한 용융된 금속이 공기 중의 산소와 반응하여 산화물이 존재하게 된다. 강관을 만들 때 이러한 산화물이 존재하여 용접부 내부에 잔존하게 되면 용접이 완료된 이후에 페네트레이터라 불리는 결함으로 작용하여 용접부 품질을 저하시키므로서 강관이 제품으로서의 자격을 상실하게 된다. 따라서 강관 용접부에서 이러한 페네트레이터 결함이 발생하는 것을 방지하는 것이 강관업계의 주요 과제들 중의 하나가 되어 왔다.When the steel pipe is made by high frequency electric resistance welding, the weld metal melts the raw metal by the electric resistance heat source, and the molten metal reacts with oxygen in the air so that an oxide exists. When these oxides are present and remain inside the welds when the steel pipe is made, the steel pipe loses its qualification as a defect called penetrator after welding is completed, which degrades the weld quality. Therefore, preventing these penetrator defects from occurring in steel pipe welds has been one of the major challenges in the steel pipe industry.
도 2는 고주파 전기저항 용접시 전류의 흐름 분포를 나나태는 도면이고, 도 3은 용접면의 전자기 척력을 나타내는 도면으로서, 강관을 만들기 위하여 전기 저항 용접을 실시하는 경우 용접부 주변에는 도 2에 타나낸 바와 같이 A 선을 따라서 전류가 흐르며, 이때, 전류가 공급되는 접촉점과 소재의 두 단면이 접하는 부분의 사이에서는 도 3에 보인 바와 같이 전류 흐름에 의하여 전자기력이 발생하게 되어 Y 방향으로 밀어주는 힘이 작용한다. 이러한 전자기력에 의하여 용접부에 생성된 산화물이 용접부 접촉면으로부터 외부로 배출되게 된다. 도 3에서 산화물을 배출시켜 주는 전자기 척력 P는 하기의 식 1로 표현된다.FIG. 2 is a view showing a flow distribution of electric current during high frequency electric resistance welding, and FIG. 3 is a diagram showing electromagnetic repulsive force of a welding surface. When electric resistance welding is performed to make a steel pipe, FIG. As shown in Fig. 3, the current flows along the A line.At this time, an electromagnetic force is generated by the current flow and is pushed in the Y direction between the contact point to which the current is supplied and the part where the two end surfaces of the material come into contact with each other. This works. The oxide generated in the weld portion is discharged to the outside from the weld portion contact surface by the electromagnetic force. In FIG. 3, the electromagnetic repulsive force P for releasing oxide is represented by Equation 1 below.
P = J x μ H...............(식 1)P = J x μ H ............... (Equation 1)
여기서 J: 입열, μ: 투자율, H: 자장Where J: heat input, μ: permeability, H: magnetic field
도 4는 접촉점과 용접점 사이의 산화물을 나타내는 도면으로서, 도 4와 같이 용융금속의 양이 많아져 그 일부가 용접점보다 앞에서 접촉되는 경우에는 전류의 흐름이 용접점을 통하는 대신 용융 금속의 접촉점을 통하는 B 선을 따라서 흐르게 되어 이 접촉점과 용융점 사이에는 전류의 흐름이 급격하게 낮아져 전자기력의 작용이 상실되게 된다.FIG. 4 is a view showing an oxide between a contact point and a welding point. When the amount of molten metal increases and a part of the metal is contacted in front of the welding point as shown in FIG. 4, the current flows through the welding point instead of through the welding point. It flows along line B through and the current flows rapidly between this contact point and the melting point, and the action of electromagnetic force is lost.
도 5는 환류에 의하여 접촉되는 깊이와 소재의 표면 장력과의 관계를 나타내는 도면으로서, 용융금속의 접촉점과 용접점 사이 부분에서는 전자기력이 상실되어 더 이상 용융 산화물이 용접부 밖으로 배출되지 못하고, 도 5와 같이 오히려 용융금속의 표면장력에 의하여 산화물이 용접부 내부로 혼입되는 현상이 발생하게 된다. 이때 용접부를 압착시키는 가압력이 충분히 내부로 혼입되는 현상이 발생하게 된다. 이때, 용접부를 압착시키는 가압력이 충분히 작용하여 용접부에 혼입된 산화물을 밖으로 배출할 수 있으면 페네트레이터 결함이 발생하지 않으나, 가압력의 부족 또는 전자기력의 변동 등에 의하여 산화물이 완전하게 배출되지 못하는 경우에는 그러한 결함이 발생하여 강관에 요구되는 건전성을 만족시키지 못하게 되는 중대한 결함으로 작용하게 된다.5 is a view showing the relationship between the depth contacted by the reflux and the surface tension of the material, the electromagnetic force is lost between the contact point and the welding point of the molten metal, the molten oxide is no longer discharged out of the weld, As such, a phenomenon in which the oxide is mixed into the weld part due to the surface tension of the molten metal occurs. At this time, a phenomenon in which the pressing force for pressing the welding part is sufficiently mixed therein occurs. At this time, if the pressing force for crimping the welding part is sufficiently acted so that the oxide mixed in the welding part can be discharged out, the penetrator defect does not occur. However, if the oxide is not completely discharged due to the lack of the pressing force or the fluctuation of the electromagnetic force. Defects are generated and act as serious defects that do not satisfy the integrity required for steel pipes.
이때, 나타나는 환류에 의하여 접촉되는 깊이와 소재의 표면 장력과의 관계는 다음의 식 2로 나타난다.At this time, the relationship between the depth of contact and the surface tension of the material by the reflux appearing is represented by the following equation (2).
S = t ×
여기서, t: 소재두께, Υ: 표면장력, ρ: 밀도임Where t is material thickness, 소재 is surface tension, and ρ is density
이와 같은 강관의 전기 저항 용접부에 발생하는 페네트레이터 결함을 방지하기 위해서 기존에는 가압력을 변화시켜 주거나 용접 전류를 변화시키는 등의 용접 공정 자체를 조절하는 조치를 취하였으나, 상기와 같은 용융 금속이 용접부로 환류하는 과정을 방지하지 않고서는 페네트레이터 용접 결함을 완전하게 제거 할 수 없어 강관 제품의 품질 불량이 수시로 발생하였다. 따라서 본 발명에서는 페네트레이터 결함 발생에 가장 큰 영향을 미치는 용융금속의 환류과정 자체를 방지하여 그 에 따른 용접 결함 발생을 방지하고자 하였다.In order to prevent the penetrator defects occurring in the electrical resistance welding part of the steel pipe, conventionally, measures have been taken to adjust the welding process itself such as changing the pressing force or changing the welding current. Without preventing the reflux process, the welder defects could not be completely eliminated, resulting in poor quality of steel pipe products. Therefore, in the present invention, the reflux process of molten metal, which has the greatest influence on the generation of defects of the penetrator, is prevented, thereby preventing welding defects.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 고주파 전기 저항 용접시에 발생하는 페네트레이터 결함을 전자석에 의한 흡인력을 이용하여 방지할 수 있는 고주파 전기저항 용접시 페네트레이터 결함발생 방지방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and provides a method for preventing penetrator defects during high frequency electric resistance welding, which can prevent penetrator defects generated during high frequency electric resistance welding by using suction force by an electromagnet. Its purpose is to.
상술한 목적은 고주파 전기저항 용접시에 용융금속의 접촉점과 용접점 사이에 전자기 흡입력을 발생시켜, 상기 전자기 흡인력에 의하여 산화물을 용접부의 상부와 하부로 배출시키므로서 페네트레이터 결함의 원인 되는 산화물을 제거할 수 있는 것을 특징으로 하는 고주파 전기저항 용접시 페네트레이터 결함 발생 방지방법에 의하여 달성된다.The above-mentioned object is to generate an electromagnetic suction force between the contact point of the molten metal and the welding point during high frequency electric resistance welding, and discharge the oxide to the upper and lower portions of the welding portion by the electromagnetic suction force, It is achieved by a method for preventing the occurrence of defects in the pernetator during high frequency electric resistance welding, characterized in that it can be removed.
도 1은 일반적인 고주파 전기 저항 용접상태를 나타내는 도면.1 is a view showing a general high frequency electric resistance welding state.
도 2는 고주파 전기저항 용접시 전류의 흐름 분포를 나나태는 도면.2 is a view showing the flow distribution of current during high frequency electric resistance welding.
도 3은 용접면의 전자기 척력을 나타내는 도면.3 shows the electromagnetic repulsive force of a welding surface.
도 4는 접촉점과 용접점 사이의 산화물을 나타내는 도면.4 shows an oxide between a contact point and a welding point.
도 5는 환류에 의하여 접촉되는 깊이와 소재의 표면 장력과의 관계를 나타내는 도면.Fig. 5 shows the relationship between the depth contacted by the reflux and the surface tension of the material.
도 6은 전자석의 작용에 의한 흡인력 발생을 나타내는 도면.6 is a view showing the generation of suction force by the action of the electromagnet.
도 7은 전자기 흡인력과 표면 장력의 작용에 의한 산화물 배출 상태를 나타내기 위한 도면.7 is a view for showing an oxide emission state by the action of electromagnetic attraction force and surface tension.
도 8은 본 발명에 이용된 고주파 전기 저항 용접기의 구성 중 전기저항용접 전원 및 전자기 흡인력 발생 전원을 나타내는 도면.8 is a view showing the electric resistance welding power supply and the electromagnetic suction power generation power of the configuration of the high frequency electric resistance welding machine used in the present invention.
도 9(a) 및 (b)는 이음부 형상 및 페네트레이터 결함를 나타내는 도면.9 (a) and 9 (b) show the shape of a seam and a defect in a pernetator;
도 10(a) 및 (b)는 본 발명을 이용한 전기저항용접 이음부 및 미시조직을 나타낸 사진.Figure 10 (a) and (b) is a photograph showing the electrical resistance welding joint and microstructure using the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described the present invention.
본 발명에서 착안한 페네트레이터 결함 발생 방지 기술은 용융 금속의 환류 과정을 방지하는데 있는데, 그 방법으로서 당초에 전기 저항용접에서 나타나는 전자기 척력의 다른 형태를 이용하는 방법으로서, 용접점과 접촉점 사이의 용접부 상/하에 별도의 전자기력을 가하여 용융 금속이 용접부 내부로 환류하는 것을 방지하여 주는 것이다. 즉, 접촉점을 통하여 전류가 흐르므로서 접촉점과 용접점 사이에서 전자기 척력이 상실되는 현상이 발생하여도 용접부에 별도의 전자기력을 가하여 용융된 금속이 용접부 밖으로 배출되도록 하는 전자기 척력의 작용과 유사한 효과를 얻을 수 있는 방법이다. 그 것은 용접부 상, 하에 전자석을 설치하여 용융금속을 용접부로부터 이탈되도록 흡입력을 발생시키는 것이다.The penetrator defect prevention technique conceived in the present invention is to prevent the reflux process of the molten metal, as a method using a different form of electromagnetic repulsive force initially appeared in electrical resistance welding, a weld between the welding point and the contact point By applying a separate electromagnetic force up and down to prevent the molten metal from flowing back into the weld. In other words, even though a phenomenon in which electromagnetic repulsion is lost between the contact point and the welding point as a current flows through the contact point, an effect similar to that of the electromagnetic repulsive force is applied to apply a separate electromagnetic force to the weld to discharge the molten metal out of the weld. This is how you get it. The electromagnet is installed above and below the weld to generate suction force so that the molten metal is separated from the weld.
전류의 흐름을 이용하여 본 발명에서 용융하는 전자석의 기본 원리는 다음의 식 3에 의한다.The basic principle of the electromagnet that melts in the present invention using the flow of current is based on Equation 3 below.
F = iBl .......... (식 3)F = iBl .......... (Equation 3)
여기서, F: 전자기력, I:전류, B: 자속밀도, l: 자로(磁路) 길이임.Where F is an electromagnetic force, I is a current, B is a magnetic flux density, and l is a magnetic path length.
이러한 전자석의 원리를 이용하여 도 6과 같은 장치를 구성하여 여기에서 얻을 수 있는 자장에너지는 다음의 식 4로 얻을수 있다. 이때, 전류의 종류는 통상의 교류 전원보다는 훨씬 작용력이 우수한 직류전원을 이용한다. 코일의 권취수와 전류, 저속으로부터 얻어지는 자장 에너지를 작용 대상 물체의 거리 변화에 대하여 미분하면 바로 본 발명에서는 사용하고자 하는 흡입력이 얻어진다.By using the principle of the electromagnet, the magnetic field energy obtained by constructing the device as shown in FIG. 6 can be obtained by the following Equation 4. At this time, the type of current uses a DC power supply which is much better than a normal AC power supply. When the magnetic field energy obtained from the number of windings of the coil, the current, and the low speed are differentiated with respect to the distance change of the object to be operated, the suction force to be used is obtained in the present invention.
자장에너지 W는The magnetic field energy W
W = LI2/2 = NIψ/2 ...... (식 4) W = LI 2/2 = NIψ / 2 ...... ( Equation 4)
흡인력 F 는 (직류전원 이용시)Suction force F (when using DC power)
F = dW / dx = (NI/2).(dψ/dx)F = dW / dx = (NI / 2). (Dψ / dx)
= │(107ψ2) / (8 π s)│......(식 5)= │ (10 7 ψ 2 ) / (8 π s) │ ...... (Equation 5)
상기 식에서 W: 자장의 에너지, F: 전자기 흡입력, L: 임피던스, N: 권취수Where W is the energy of the magnetic field, F is the electromagnetic suction force, L is the impedance, and N is the number of turns.
I: 전류, φ: 자속, S: 작용면적, x: 전자석과 대상재 사이의 거리임.I: current, φ: magnetic flux, S: working area, x: distance between the electromagnet and the target material.
전기 저항 용접을 실시하는 용접부에 있어서, 접촉점과 용접점 사이의 간격은 매우 작아 5mm∼10mm 범위의 내의 국소 부위로서, 부착 장치의 크기가 큰 경우에는 오히려 주변의 자기장 발생에 의하여 용접을 위한 기본적인 고주파 전류 흐름에 의한 간섭이 발생하여 원하는 방향으로의 흡인력 제어가 곤란하다.In the welding part which performs electric resistance welding, the spacing between a contact point and a welding point is very small and is a local part in the range of 5 mm-10 mm, and when the size of an attachment device is large, rather, it is a fundamental high frequency for welding by generation of the surrounding magnetic field. Interference due to current flow occurs, and it is difficult to control suction force in a desired direction.
도 6은 전자석의 작용에 의한 흡인력 발생을 나타내는 도면으로서, 흡인력(F)는 상기 식 5로 나타낼수 있으며, 이 식에서 흡인력은 자속의 제곱에 비례하고 작용 면적의 크기에 반비례하여 증가한다. 즉 도 6과 같은 원리를 이용한 전자기력 발생 장치를 소형으로 제작하는 것이 가능하며, 이와같은 소형의 장치에 의해서도 상기의 변수들을 조절하여 충분한 힘을 얻을 수 있다. 따라서 용접점과 접촉점 사이 5mm 내외의 국소 부위에 존재하게 되는 용융 금속의 유동 제어가 가능하게 된다. 이와같은 원리에 의한 용융금속의 배출상황을 그림으로 나타내면 도 7과 같다.6 is a view showing the generation of suction force by the action of the electromagnet, the suction force (F) can be represented by the above equation 5, wherein the suction force is increased in proportion to the square of the magnetic flux and inversely proportional to the size of the working area. That is, it is possible to manufacture a small electromagnetic force generating device using the principle as shown in Figure 6, it is possible to obtain a sufficient force by adjusting the above parameters also by such a small device. Therefore, it becomes possible to control the flow of the molten metal which is present at a local area of about 5 mm between the welding point and the contact point. Figure 7 shows the discharged state of the molten metal according to this principle.
도 7은 전자가 흡인력과 표면 장력의 작용에 의한 산화물 배출 상태를 나타내기 위한 도면으로서, 용접부 상부 및 하부에서 전자기 흡인력이 작용하는 경우 용융 산화물은 소재의 용접부 중심으로부터 배출되며, 또한 산화물과 강관 소재 표면 사이의 접촉력과 용융 전원이 작용할 때 발생하는 전자기 척력에 의한 배출 상태와 유사한 형상으로 산화물을 배출시키는 것이다. 즉 기존의 전기 저항용접 기법에 의한 강판의 제조시에는 페네트레이터 결함 발생의 원인으로 작용하는 용융 산화물을 배출시킬수 있는 방법이 없었으나, 본 발명에 의하면 이와 같은 결함 발생의 원인은 의도적으로 제거할수 있게 되므로서 전기 저항 용접부에 발생하는 페네트레이터 결함 발생을 원천적으로 방지할수 있는 큰 전기를 마련한 것이다. 또한 본 발명에서 전자기 흡입력에 의한 용융 산화물 배출을 위해서는 통상적으로 사용하는 교류에 의한 전자기력 발생은 상대적으로 흡인력이 약하여 본 발명에서는 직류 전원을 사용하여 전자기 흡인력을 충분한 크기로 얻을수 있었다.FIG. 7 is a view illustrating an oxide discharge state due to the action of the suction force and surface tension of electrons. When the electromagnetic suction force is applied to the upper and lower portions of the weld, molten oxide is discharged from the center of the weld of the material. The oxide is discharged in a shape similar to the discharge state caused by the electromagnetic repulsive force generated when the contact force between the surfaces and the melt power are applied. In other words, when manufacturing steel sheet by the conventional electric resistance welding technique, there was no method of releasing molten oxide which acts as a cause of the defect of the penator, but according to the present invention, the cause of the defect can be intentionally removed. As a result, a large amount of electricity is provided to prevent the generation of a penetrator defect occurring in the electric resistance welding part. In addition, in the present invention, in order to discharge the molten oxide by the electromagnetic suction force, the electromagnetic force generated by the alternating current generally used has a weak suction force, and thus, in the present invention, the electromagnetic suction force can be obtained to a sufficient size using a DC power source.
도 8은 본 발명에 이용된 고주파 전기 저항 용접기의 구성 중 전기저항용접 전원 및 전자기 흡인력 발생 전원을 나타내는 도면으로서, 입력측에서 공급되는 교류 전원을 컨버터, 인버터를 통한 직류, 교류로의 변환을 볼수 있다. 이와 더불어 공급 전원이 컨버터를 통하여 변환된 직류 전원은 본 발명에서는 이용하는 전자기 흡인력의 발생에 별도의 회로를 구성하여 도 6의 EE에 공급하면 충분한 크기의 전자기 흡인력을 발생시켜 용융 산화물을 충분하게 배출시킬수 있다.8 is a view showing the electric resistance welding power source and the electromagnetic suction power generation power of the configuration of the high-frequency electric resistance welding machine used in the present invention, it can be seen that the conversion of the AC power supplied from the input side to the DC, AC through the converter, inverter . In addition, the DC power supply converted from the power supply through the converter constitutes a separate circuit to generate the electromagnetic attraction force used in the present invention, and when supplied to the EE of FIG. 6, the electromagnetic power of sufficient magnitude can be generated to sufficiently discharge the molten oxide. have.
본 발명의 내용을 정리하면 다음과 같이 요약할수 있다. 강관을 만들기 위하여 고주파 전기저항 용접(high frequent electric resistance welding)방법을 적용하는 경우 용융된 소재 금속 및 용융금속이 공기, 냉각수 등과 반응하여 산화물이 생성된다. 이러한 산화물이 강관의 용접부에 잔류하게 되면 용접이 종료된 후 이른바 페네트레이터라는 용접부 결함이 발생하여 강관으로서의 상품 가치 저하는 물론, 사용할수 없는 불량품이 된다. 전기저항 용접 도중 반드시 발생하게 되는 산화물은 용접 전류가 용접점을 통하여 흐르는 정장적인 용접 도중에는 용접부 내부에서 발생되는 전자기력에 의하여 모두 용접부 밖으로 배출되어 , 강관의 용접부는 결함이 없는 건전한 이음부가 형성된다. 그러나 용접 전류가 흐르는 동안 강관용 소재의 단면은 용접 전원 공급팀과 용접점 사이에서 용융이 이미 시작하며, 이때, 입열량이 변동 또는 전원이 변동에 의하여 용접점에 앞서서 용융된 금속이 접촉하게 되면 전류는 용접점이 아닌 접촉점을 통하여 흐르게 되고, 접촉점과 용융점 사이에서 산화물을 배출시키는 전자기력이 상실되어 이러한 산화물이 배출되지 못하므로서 페네트레이터 결함이 발생하게 된다. 본 발명은 전기 저항 용접 공정상 반드시 발생할수밖에 없는 산화물에 의한 결함 발생을 방지하기 위하여 정상적인 용접 도중에 전자기력의 작용에 의한 산화물 배출 원리를 다른 형태로 부가하여 용접점에 앞선 용융 금곡의 접촉 유무에 관계없이 생성된 산화물이 배출되도록 별도의 전자기력 발생 회로 및 장치를 구성하였다. 즉 용융 금속의 접촉점과 용접점 사이에 도 6의 5식에 표현되는 전자기 흡인력을 발생시켜 산화물을 용접부 상부와 하부로 배출시키므로서 페네트레이터 결함의 원인이 되는 산화물을 원천적으로 제거하여 이 부분의 용접 전원에 의한 전자기력이 상실되어도 페네트레이터 결함이 발생하지 않도록 할수 있다.The contents of the present invention can be summarized as follows. When high frequency electric resistance welding is used to make steel pipes, the molten material metal and the molten metal react with air, cooling water, and the like to generate oxides. When such an oxide remains in the welded portion of the steel pipe, after welding ends, so-called welder defects, such as a penetrator, are generated, resulting in a deterioration of the commodity value as a steel pipe and an unusable defect. Oxides, which are necessarily generated during the electric resistance welding, are discharged out of the weld by the electromagnetic force generated inside the weld during the formal welding in which the welding current flows through the welding point, so that the weld of the steel pipe is formed with a healthy joint without defect. However, while the welding current flows, the cross section of the steel pipe material has already started melting between the welding power supply team and the welding point, and when the molten metal comes in contact with the molten metal before the welding point due to fluctuations in heat input or power fluctuation. The current flows through the contact point, not the welding point, and the electromagnetic force for releasing the oxide is lost between the contact point and the melting point, so that the oxide is not discharged and a penetrator defect occurs. In the present invention, in order to prevent the occurrence of defects caused by the oxide which must occur in the electric resistance welding process, the oxide discharge principle caused by the action of the electromagnetic force during the normal welding is added in another form, regardless of the presence or absence of contact with the molten gold grains before the welding point. Separate electromagnetic force generating circuits and devices were configured to discharge the produced oxides. That is, by generating the electromagnetic attraction force expressed in the equation 5 of FIG. 6 between the contact point of the molten metal and the welding point, the oxide is discharged to the upper part and the lower part of the weld part, thereby removing the oxide that is the cause of the penetrator defect. The loss of the electromagnetic force caused by the welding power supply can prevent the generator failure.
이하, 본 발명의 실시예를 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
도 9(a) 및 (b)는 이음부 형상 및 페네트레이터 결함를 나타내는 도면으로서, 본 발명의 기술을 적용하기 전에 나타난 전기저항 용접부 페네트레이터 결함은 도 9와 같다.9 (a) and 9 (b) show the shape of a seam and a defect of a pernetator, and the electric resistance welder pernetator defect shown before applying the technique of the present invention is the same as that of FIG.
도 9의 사진에 나타난 바와 같이 본 발명의 기술을 사용하기 이전 기존의 용접 이음부의 광학 형상과 거시직 조직상에서 관찰한 페네트레이터 결함 발생 상황을 보인 것이다. 이음부의 거시적 형상에서도 중심부에 결함의 흔적을 볼수 있으며, 광학 현미경관찰에서도 산화물이 혼입되어 나타난 결함을 명확하게 볼수 있다.As shown in the photograph of FIG. 9, the present invention shows the phenomenon of the penetrator defects observed on the optical shape and the macrostructure of the existing weld seam before using the technique of the present invention. In the macroscopic shape of the joint, traces of defects can be seen in the center, and optical microscopic observations clearly show defects that appear due to the incorporation of oxides.
도 10(a) 및 (b)는 본 발명을 이용한 전기저항용접 이음부 및 미시조직을 나타낸 사진으로서, 본 발명의 페네트레이터 결함 방지 기술을 적용하여 용접한 이음부이 거시적 형상과 광항 현미경 관찰을 나타내었다.Figure 10 (a) and (b) is a photograph showing the electrical resistance welded joints and microstructure using the present invention, the welded joints by applying the penetrator defect prevention technology of the present invention the macroscopic shape and light port microscopic observation Indicated.
도 10의 이음부형상 및 용접부 미시조직을 보면 용융된 산화물이 용접부에 혼입되어 발생하는 페네트레이터 결함이 전혀 나타나지 않는 것을 볼수 있다. 따라서 본 발명의 기술을 적용하는 경우 페네트레이터 결함 발생의 원인으로 작용하는 산화물을 용접부로부터 효과적으로 배출시켜 결함 발생을 방지하는 것을 확인할수 있다.Looking at the joint shape and the weld microstructure of FIG. 10, it can be seen that the penetrator defects generated by the incorporation of molten oxide into the weld zone do not appear at all. Therefore, in the case of applying the technique of the present invention, it can be seen that the oxides acting as the cause of the defects of the penetrator are effectively discharged from the welds to prevent the occurrence of the defects.
본 발명에 의하여 고주파 전기 저항 용접 이음부에서 용융된 소재금속과 산화물이 용접부내에 잔존하거나 침입하여 발생하는 페네트레이터 결함 발생을 방지할수 있다.According to the present invention, it is possible to prevent the generation of penetrator defects caused by molten material metals and oxides remaining in or welded in the high frequency electric resistance welding joint.
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| JPS56141967A (en) * | 1980-04-08 | 1981-11-05 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | Build-up welding method using striplike electrode |
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| JPS62203684A (en) * | 1986-03-03 | 1987-09-08 | Nippon Steel Corp | High frequency electric seam welding method |
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Cited By (1)
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