KR20000063250A - Repair method of crank case corroded of disel engine for marine craft - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for regenerating corroded part of a marine diesel engine crankcase is provided to extend the life span of the crank case by continuously regenerating the sectional corrosion of the crank case. CONSTITUTION: A method for regenerating corroded part of a marine diesel engine crankcase(10) includes the steps of removing the corrode part by mechanical machining, preliminarily processing the corroded part to increase adhesion surface area in the corroded part by mechanical machining, coating a bond layer(20) on the preliminarily processed corroded part for improving the adhesion force between a succession metal coating layer and the parent metal and compensating the difference of coefficient of thermal expansion between the succession metal coating layer and the parent metal, and coating a top coating layer(23) having excellent machining and corrosion resistance on the upper part of the coated bond layer.

Description

선박용 디젤엔진 크랭크케이스 부식부분의 재생방법{Repair method of crank case corroded of disel engine for marine craft}Repair method of crank case corroded of disel engine for marine craft}

본 발명은 기계부품 부식부위를 보수하는 보수기술에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 선박용 디젤엔진의 부식부위를 금속용사 공법에 의하여 디젤엔진의 부식부분을 재생하는 재생방법에 관한 것이다.The present invention relates to a repair technique for repairing corrosion parts of mechanical parts, and more particularly, to a regeneration method of regenerating corrosion parts of a diesel engine by corrosion spraying of a marine diesel engine.

선박용 디젤엔진은 주로 항해용이나 어업용 선박의 동력원으로 사용 되고 있기 때문에 해상에서 장기 운행에 따른 사용조건에 견딜 수 있도록 설계 및 제작되어야 한다. 이러한 사용조건으로 인하여 특히 선박용 디젤엔진 및 이에 사용되는 각종부품에 요구되는 특성은 내구성 및 내식성이다.Marine diesel engines are mainly used as a power source for sailing or fishing vessels, so they must be designed and manufactured to withstand the conditions of long-term operation at sea. Due to these conditions of use, the characteristics required for marine diesel engines and various parts used therein are durability and corrosion resistance.

선박용 디젤엔진의 핵심 구성부품 중에 하나인 크랭크 케이스는 엔진의 연소실과 윤활유 통로 그리고 냉각수 통로 등을 형성시키며, 엔진연소실의 폭발력으로 회전력을 발생시키는 크랭크 샤프트를 지지해주는 역할을 한다.Crankcase, one of the core components of marine diesel engines, forms the combustion chamber, the lubricating oil passage and the coolant passage of the engine, and supports the crankshaft that generates rotational force by the explosion force of the engine combustion chamber.

이러한 선박용 디젤엔진의 크랭크 케이스는 도1에서와 같이 주철 또는 주강이나 알루미늄 같은 비철합금으로 제작된 크랭크 케이스(10) 내부에 부분적으로 실린더 라이너(13)가 장착되어 있고, 실린더 라이너(13)의 외경과 이와 접촉하는 크랭크 케이스(10) 내주면 사이에 공간이 형성되어 있어서 냉각수 통로(15)의 역할을 한다.The crankcase of the marine diesel engine is a cylinder liner 13 is partially mounted inside the crankcase 10 made of cast iron or a non-ferrous alloy such as cast steel or aluminum, as shown in Figure 1, the outer diameter of the cylinder liner 13 And a space is formed between the inner circumferential surface of the crank case 10 in contact with it and serves as a coolant passage 15.

일반적으로 선박용 디젤엔진은 고출력엔진이므로 엔진의 작동시 높은 열이 발생한다. 이 이유로 크랭크 케이스(10) 내부에 형성되어 있는 냉각수 통로(15)에는 냉각수가 순환되고 순환되는 냉각수가 크랭크 케이스(10) 상부 라이너 턱 조립부(17)의 실린더 라이너(13)가 조립되는 크랭크 케이스(10)의 보어에 장기적으로 침투함으로써 국부적인 부식을 유발하게 된다.In general, marine diesel engines are high-power engines, so high heat is generated during engine operation. For this reason, the crank case in which the cylinder liner 13 of the upper liner tuck assembly 17 of the upper liner jaw assembly 17 is assembled, is circulated with the cooling water in the cooling water passage 15 formed in the crank case 10. Long term penetration into the bore of (10) causes localized corrosion.

이와 같이 냉각수에 의하여 크랭크 케이스(10) 상부 실린더 라이너 턱 조립부(17)에 국부적 부식이 발생하게 되면 실린더 라이너(13)의 진동 등과 같은 문제에서부터 심각할 경우 디젤엔진 연소실로 냉각수가 누출되어 엔진이 정지되기도 한다. 그리고 초기의 미약한 국부적 부식이라고 하더라도 이러한 부식은 엔진의 효율을 떨어뜨리고 사고의 근본적인 원인이 되기도 한다.As such, when local corrosion occurs on the upper cylinder liner jaw assembly 17 of the upper crankcase 10 by the coolant, the engine may be leaked into the diesel combustion chamber in case of serious problems, such as vibration of the cylinder liner 13. Sometimes it stops. And even in the early minor local corrosion, this corrosion can reduce the engine's efficiency and become the root cause of accidents.

관련 산업 현장에서는 선박용 디젤엔진의 크랭크 케이스에 이와 같은 국부적인 부식에 의한 결함이 발생할 경우, 통상적으로 엔진의 핵심부품인 크랭크 케이스 자체를 교체하여 사용하고 있다.In a related industrial site, when a defect caused by such local corrosion occurs in a crankcase of a marine diesel engine, the crankcase itself, which is a core part of the engine, is usually replaced.

그러나, 선박용 디젤엔진의 크랭크 케이스는 그 구조가 복잡하고 엔진 구성부품 중 가장 오래 사용되어야 하는 핵심 부품이기 때문에 제작기술이 매우 어려울 뿐만 아니라 제작비가 많이 소요되는 고가의 부품이다. 따라서 국부적인 결함 발생하였다고 하여 부품 전체를 교체하는 것보다는 결함부분을 재생하여 크랭크 케이스를 재 사용하는 방안이 요구되고 있다.However, the crankcase of a marine diesel engine is an expensive part that is not only very difficult to manufacture technology but also expensive to manufacture because it is a complicated structure and a core component that should be used for the longest of engine components. Therefore, it is required to reuse the crankcase by regenerating the defective part rather than replacing the whole part because the local defect has occurred.

지금까지 알려진 국부 부식결함부위를 보수하는 방법으로는 부시보수(bush repair) 방법이 알려져 있다. 그러나, 이러한 보수 방법은 작업 공정수가 많아서 비용이 많이 소요되고, 한번 보수하게 되면 재 보수할 수 없을 뿐만 아니라 보수된 부품을 사용하여 엔진을 작동할 경우 내구성이 떨어지고 보수시 부시가 빠진다던가 이격이 생겨 냉각수가 새어나와선박 운항에 따른 신뢰성이 결여되어 있다.As a method of repairing local corrosion defects known to date, a bush repair method is known. However, these repair methods are expensive due to the high number of work processes, and once repaired, they cannot be repaired again, and when the engine is operated using the repaired parts, durability is reduced and bushes are removed during repair. Coolant leaks and lacks reliability from ship operations.

그러므로, 작업이 간단하면서도, 최초 제작품과 동일 또는 그 이상의 물성을 부여할 수 있는 신뢰성 있는 크랭크 케이스 국부 부식결함부위 보수 방법이 요구되고 있다.Therefore, there is a need for a reliable method for repairing a crankcase localized corrosion defect site that is simple in operation and can impart the same or more properties as the original product.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 선박용 디젤엔진에 국부적인 부식결함이 발생할 경우, 간단한 작업공정으로 결함부분을 기계가공으로 제거하고, 결함부분이 제거된 부분에 내식성 금속을 용사코팅하여 결함부품을 재생하는 선박용 디젤엔진의 부식부품 재생방법을 제공하는데 있다.The present invention is to solve the above problems, an object of the present invention is to remove the defective parts by machining in a simple working process, if local corrosion defects in the marine diesel engine, corrosion resistance to the parts where the defective parts are removed The present invention provides a method for regenerating corrosion parts of a marine diesel engine that sprays metal to reclaim defective parts.

도 1은 일반적인 선박엔진용 크랭크 케이스의 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a crankcase for a general marine engine.

도 2는 금속 용사코팅된 보수부위의 단면 모식도이다.Figure 2 is a schematic cross-sectional view of the metal-spray coated repair part.

이러한 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스의 냉각수에 의해 발생한 부식 결함부분을 재생, 보수하는 방법에 있어서, 부식결함부분을 기계적 가공으로 제거하는 결함제거 공정과; 결함이 제거된 부식결함부분에 기계적 가공에 의하여 접착 표면적을 증가시키기 위한 예비처리 공정과; 예비처리된 결합부분에 후속 금속 코팅층과 모재 금속간의 접착력을 향상시키고 두 금속층간의 열팽창 계수 차이를 완충하기 위한 본드층 코팅 공정과; 코팅된 본드층 상부에 기계 가공성과 내식성이 우수한 탑 코팅층 코팅공정; 을 포함하는 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스 부식부분의 재생방법을 제공한다.In order to achieve the object of the present invention, the present invention provides a method for regenerating and repairing corrosion defects generated by cooling water of a marine diesel engine crankcase, the defect removal process of removing the corrosion defects by mechanical processing; A pretreatment step for increasing the adhesion surface area by mechanical processing on the corrosion defect portion from which the defect is removed; A bond layer coating process for improving the adhesion between the subsequent metal coating layer and the base metal to the pretreated bonding portion and buffering the difference in coefficient of thermal expansion between the two metal layers; Top coating layer coating process excellent in machinability and corrosion resistance on the coated bond layer; It provides a method of regenerating the marine diesel engine crankcase corrosion portion comprising a.

본 발명에서 예비처리 공정이라 함은 부식에 의한 결함부분을 절삭 또는 연마 가공에 의하여 제거하고 난 다음 코팅층의 표면적을 증가시키기 위하여 홈 또는 홈통을 형성하거나 홈 또는 홈통이 형성된 결함부분의 표면에 그릿(grit)을 블라스팅(blasting)하여 미세요철을 형성하는 공정을 말한다.In the present invention, the pretreatment process refers to the formation of grooves or troughs in order to increase the surface area of the coating layer after removal of the defects due to corrosion by cutting or polishing, and the grit ( grit) is a process of blasting (blasting) to form fine irregularities.

여기서 블라스팅에 사용한 그릿은 알루미나 또는 탄화실리콘으로 제작된 것으로서 와이어 또는 분말 상태의 것을 사용하고 그릿의 크기는 -14 +30메시 범위로 하며, 30-120 psi의 공기 압력으로 블라스팅하는 것이 바람직하다.Here, the grit used for blasting is made of alumina or silicon carbide and used in the form of wire or powder, and the size of the grit is in the range of -14 +30 mesh, and is preferably blasted at an air pressure of 30-120 psi.

그리고 본 발명에서의 본드층 코팅 공정은 결함부분의 표면에 요철을 가공한 다음 50-95.5중량 % 니켈과 50-4.5중량% 알루미늄 그리고 불가피한 불순물로 이루어진 니켈-알루미늄 합금 또는 60-98 중량%니켈크롬합금과 2-40 중량% 알루미늄으로 이루어진 복합분말을 금속 용사법으로 50-200㎛ 두께로 코팅하는 것이 바람직하다.In the present invention, the bond layer coating process is a nickel-aluminum alloy or 60-98 wt% nickel chromium formed of 50-95.5 wt% nickel, 50-4.5 wt% aluminum and unavoidable impurities after processing irregularities on the surface of the defective portion. It is preferable to coat the composite powder consisting of the alloy and 2-40% by weight aluminum to a thickness of 50-200 μm by metal spraying.

한편, 본 발명에서의 탑 코팅층 코팅공정은 본드층이 코팅된 본드층 표면에 1-15중량% Mn, 0.3-15중량% Ni, 10-25중량% Cr, 0.05-0.5중량% C, 0.01-0.1중량% P, 0.01-0.1중량% S, 0.3-1.5중량% Si, 1-5중량% Mo, 60-87.33중량% Fe 기타 불가피한 불순물이 포함된 합금을 금속 용사법으로 코팅하는 것이 바람직하다.On the other hand, the top coating layer coating process in the present invention is 1-15% by weight Mn, 0.3-15% by weight Ni, 10-25% by weight Cr, 0.05-0.5% by weight C, 0.01- 0.1 wt% P, 0.01-0.1 wt% S, 0.3-1.5 wt% Si, 1-5 wt% Mo, 60-87.33 wt% Fe It is desirable to coat the alloy containing other unavoidable impurities by metal spraying.

여기서 본 발명의 본드층 코팅과 탑 코팅층을 코팅할 때 사용한 금속 용사법은 그 열원으로 전기아크, 산소-연료 화염, 플라즈마 화염 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.Herein, the metal spraying method used when coating the bond layer coating and the top coating layer of the present invention preferably uses any one of an electric arc, an oxygen-fuel flame, and a plasma flame as the heat source.

이와 같이 본 발명에 의한 재생방법에 의하여 본드층과 탑 코팅층을 금속용사법에 의하여 2 중으로 코팅하게 되면 코팅층 표면 또는 그 내부에 기공이 발생하게 된다. 본 발명에서는 이러한 기공을 밀봉하기 위하여 탑 코팅층을 코팅한 이 후에 수지류 또는 알루미늄 페인트 중 어느 하나의 실러를 사용하여 탑 코팅층을 실링하게 된다.As described above, when the bond layer and the top coating layer are double coated by the metal spray method by the regeneration method according to the present invention, pores are generated on the surface or the inside of the coating layer. In the present invention, after the top coating layer is coated to seal the pores, the top coating layer is sealed using any one of a resin or aluminum paint sealer.

또한 본 발명에서는 기공을 밀폐하기 위한 실링 공정 이 후에 금속 코팅층 또는 실링층 표면을 평탄화 하기 위하여 기계가공 또는 연삭가공하여 재생부품의 조립을 원활하게 한다.In addition, in the present invention, after the sealing process for sealing the pores, in order to flatten the surface of the metal coating layer or the sealing layer, machining or grinding processing to facilitate the assembly of the recycled parts.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 선박용 디젤엔진의 부식부품 재생방법에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a method for reproducing corrosion parts of a marine diesel engine according to the present invention.

이하 설명될 본 발명의 재생방법은 디젤엔진, 특히 선박용 디젤엔진의 중요 구성 부품인 크랭크 케이스를 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것이 아니라 부식 또는 다른 원인에 의하여 발생한 결함부분을 금속 용사코팅법에 의하여 재생할 수 있는 모든 기계 부품에 적용되는 것으로 해석될 수 있다.The regeneration method of the present invention to be described below is described by taking a crank case which is an important component of a diesel engine, in particular, a marine diesel engine, but the technical idea of the present invention is not limited thereto. It can be interpreted to apply to all mechanical parts that can be regenerated by the metal spray coating method.

도 2는 본 발명에 의해 재생된 금속용사 코팅층의 개념을 도시한 도면이다.2 is a view showing the concept of a metal spray coating layer recycled by the present invention.

도 2에서 예시한 바와 같이 디젤엔진의 크랭크 케이스에서 부식결함 부분은 주철로 또는 주강이나 알루미늄 같은 비철합금으로 제작된 크랭크 케이스부분에 주로 발생하게 된다. 따라서 본 발명에 의한 디젤엔진의 부식부품 재생방법은 이러한 결함부분을 먼저 언더커팅(under cutting)한 다음 언더 컷된 부위에 금속용사공법에 의하여 본드코팅(20)과 탑 코팅(23)을 이중으로 적층하여 매워 주는 것을 주요 특징으로 한다.As illustrated in FIG. 2, the corrosion defects in the crankcase of the diesel engine are mainly generated in the crankcase part made of cast iron or a nonferrous alloy such as cast steel or aluminum. Therefore, in the method of regenerating corrosion parts of a diesel engine according to the present invention, the defect coating is first undercutted, and then the bond coating 20 and the top coating 23 are laminated in a double cut by a metal spraying method. The main feature is to spicy.

본 발명은 크게 부식결함부분을 제거하고 후속공정의 공정효율을 향상시키기 위한 전처리 공정과, 탑 코팅층과 크랭크 케이스 간의 접착력을 향상시키고 두 금속층간의 열팽창 계수 차이를 완충하기 위한 본드층(20) 코팅 공정 그리고 기계 가공성과 내식성이 우수한 탑 코팅층(23) 코팅 공정으로 이루어진다.The present invention provides a pretreatment step for greatly removing corrosion defects and improving process efficiency of a subsequent step, and coating a bond layer 20 for improving adhesion between the top coating layer and the crankcase and buffering the difference in thermal expansion coefficient between the two metal layers. Process and the top coating layer 23 coating process excellent in machinability and corrosion resistance.

먼저, 본 발명에 의한 전처리 공정은 부식 결함부분을 제거하는 결함제거공정과 결함이 제거된 가공면에 후속 코팅층의 접합력을 증가시키기 위한 예비처리 공정으로 이루어져 있다.First, the pretreatment process according to the present invention consists of a defect removal process for removing corrosion defects and a pretreatment process for increasing the bonding strength of the subsequent coating layer on the processed surface from which the defects are removed.

결함제거 공정에서는 부식발생 빈도가 높은 상부 라이너(13) 턱 조립부(17)의 부식이 발생한 크랭크 케이스(10) 내측부를 보링머신, 보어가공용 공작기계 또는 연마기, 연삭기에 의한 기계가공에 의해 절삭 제거한다. 그리고 기계가공면의 기저(bottom)에 표면적을 증가시켜 후속 코팅층의 기계적 접합력을 증가시키기 위해 홈 또는 홈통(groove)을 형성한다.In the defect elimination process, the inner part of the crankcase 10 in which the corrosion of the upper liner 13 and the jaw assembly 17 has a high occurrence of corrosion is cut off by machining by a boring machine, a machine tool for boring or a grinder or a grinding machine. do. A groove or groove is then formed to increase the surface area at the bottom of the machined surface to increase the mechanical adhesion of subsequent coating layers.

예비처리 공정은 용사코팅의 전처리로서 먼저 결함제거 공정에서 사용한 가공유 또는 방청유 등의 이물질을 제거한 다음, 알루미나 또는 탄화실리콘(SiC) 그릿(grit)을 이용하여 코팅할 면을 블라스팅 (blasting) 하여 표면에 미세요철을 형성하기 위한 공정이다. 여기서 알루미나 또는 탄화실리콘 그릿의 크기는 -14 +30 메시(mesh)범위 또는 -10 +30메시 범위로 하고, 블라스팅시의 공기 압력은 30-120 psi를 사용한다. 블라스팅을 한 후에는 코팅면에 잔존하는 분진이나 이물질을 압축공기나 솔을 이용하여 제거한다.The pretreatment process is a pretreatment of thermal spray coating, first of which removes foreign substances such as process oil or rust preventive oil used in the defect removal process, and then blasts the surface to be coated by using alumina or silicon carbide (SiC) grit. It is a process for forming fine irregularities. Here, the size of the alumina or silicon carbide grit is in the range of -14 +30 mesh or -10 +30 mesh, and the air pressure during blasting is 30-120 psi. After blasting, remove any dust or foreign matter remaining on the coated surface with compressed air or a brush.

본 발명에 의한 본드층 코팅 공정은 니켈-알루미늄 합금층을 후속 공정에서 용사 코팅할 고내식 탑 코팅 금속층과 크랭크 케이스와의 접착력을 향상시키고 양 금속층간의 열팽창계수 차이를 완충할 목적으로 50-200㎛ 두께로 코팅한다. 본드층을 형성하는 코팅재료의 조성은 50-95.5중량 % 니켈과 50-4.5중량% 알루미늄 그리고 기타 불가피한 불순물로 이루어진 니켈-알루미늄 합금이나, 60-98 중량%니켈크롬과 2-40 중량% 알루미늄으로 이루어진 니켈크롬합금-알루미늄 복합분말이 사용되며, 이들은 와이어 또는 분말 형태로 사용된다.The bond layer coating process according to the present invention is 50-200 for the purpose of improving the adhesion between the highly corrosion-resistant top coating metal layer and the crankcase to thermally coat the nickel-aluminum alloy layer in a subsequent process and buffer the difference in thermal expansion coefficient between the two metal layers. Coating to μm thickness. The composition of the coating material forming the bond layer is a nickel-aluminum alloy consisting of 50-95.5 wt% nickel, 50-4.5 wt% aluminum and other unavoidable impurities, but 60-98 wt% nickel chromium and 2-40 wt% aluminum. Nickel chromium alloy-aluminum composite powders are used, which are used in the form of wires or powders.

여기서 본드층 코팅에 사용되는 니켈-알루미늄 합금은 용사도중 발열반응을 일으키며 그 조직이 치밀하고 내산화성, 열충격저항성이 우수한 피막이 형성하게 된다. 니켈-알루미늄 합금 와이어가 용사기 화염내에서 특정온도에 도달하면 니켈과 알루미늄이 반응하여 니켈 알루미나이드(nickel aluminide)를 형성하면서 많은 양의 열이 발생한다. 이때 발생하는 발열 반등 열은 고속으로 분사되고 있는 용융입자에 전달되어 코팅의 본딩 특성을 좋게 한다. 그리고 니켈크롬합금-알루미늄 복합분말은 내산화성 및 내식성이 매우 우수한 특성을 지니고 있다. 이 복합분말에서 니켈은 탄화물을 만들지 않고 강도는 그리 증대하지 않으나 결정립을 미세하게 하고 인성을 증가시키는 역할을 하고, 크롬은 탄화물을 만들어 강도와 경도를 증대시킴과 동시에 내마모성을 향상시키는 역할을 하며, 알루미늄은 코팅층의 내산화성을 향상시키는 역할을 한다.Here, the nickel-aluminum alloy used for the coating of the bond layer causes an exothermic reaction during thermal spraying, and forms a film having a dense structure, excellent oxidation resistance and thermal shock resistance. When the nickel-aluminum alloy wire reaches a certain temperature in the thermal spraying flame, a large amount of heat is generated as nickel and aluminum react to form nickel aluminide. The exothermic rebound heat generated at this time is transferred to the molten particles being injected at a high speed to improve the bonding properties of the coating. In addition, the nickel chromium alloy-aluminum composite powder has characteristics of excellent oxidation resistance and corrosion resistance. In this composite powder, nickel does not form carbides and does not increase its strength, but it has a role of making grains fine and increasing toughness, while chromium forms carbides to increase strength and hardness and to improve wear resistance. Aluminum serves to improve the oxidation resistance of the coating layer.

본드층은 금속용사법을 이용하여 코팅되며 이때 상기 용사재료를 용융하여 크랭크 케이스 표면에 부착시키기 위한 열원으로는 전기아크, 산소-연료 화염, 플라즈마 화염 중 어떤 것을 사용해도 동일한 효과를 얻을 수 있다.The bond layer is coated using a metal spray method, and the same effect can be obtained by using any one of an electric arc, an oxygen-fuel flame, and a plasma flame as a heat source for melting and depositing the thermal spray material on the crankcase surface.

본 발명에 의한 탑 코팅층 코팅 공정은 고내식성 금속을 상기 본드층 표면에 용사하여 고내식의 금속층을 형성하기 위한 공정이다. 이와 같이 탑코팅되는 금속층은 크랭크 케이스 냉각수와 직접 접촉하므로 우수한 내부식성을 가져야 하며, 금속용사 후 스테이지 0 (stage zero)로 가공되어야 하므로 우수한 기계가공성을 가져야 하고, 내경에 용사후 모재와 수축에 의해 분리되지 않는 특징이 요구된다. 이러한 특성에 적합한 고내식성 재료로서는 1-15중량% Mn, 0.3-15중량% Ni, 10-25중량% Cr, 0.05-0.5중량% C, 0.01-0.1중량% P, 0.01-0.1중량% S, 0.3-1.5중량% Si, 1-5중량% Mo, 60-87.33 중량% Fe 기타 불가피한 불순물이 포함된 조성을 갖는 합금이 바람직하다. 이러한 고내식성 용사재료는 와이어 또는 분말 형태로 사용된다.The top coating layer coating process according to the present invention is a process for forming a highly corrosion-resistant metal layer by spraying a highly corrosion-resistant metal on the surface of the bond layer. The metal layer to be top-coated in this way should have excellent corrosion resistance because it is in direct contact with the crankcase cooling water, and should be processed to stage zero after metal spraying, and should have excellent machinability. Inseparable features are required. Highly corrosion-resistant materials suitable for these properties include 1-15% Mn, 0.3-15% Ni, 10-25% Cr, 0.05-0.5% C, 0.01-0.1% P, 0.01-0.1% S, Preference is given to alloys having a composition comprising 0.3-1.5 wt% Si, 1-5 wt% Mo, 60-87.33 wt% Fe and other unavoidable impurities. These highly corrosion-resistant spray materials are used in the form of wires or powders.

그리고 탑 코팅층은 금속용사법을 이용하여 코팅되며 탑 코팅층을 형성하는 고내식성 용사재료를 용융하여 본드코팅층 표면에 부착시키기 위한 열원으로는 전기아크, 산소-연료 화염, 플라즈마 화염 중 어떤 것을 사용해도 동일한 효과를 얻을 수 있다. 여기서 탑 코팅층의 코팅 두께는 일정한 두께로 코팅하는 본드층 코팅과는 달리 제거된 결함부분을 모두 상쇄시킬 정도로 코팅한다.In addition, the top coating layer is coated using a metal spray method, and the heat source for melting and attaching the high corrosion resistant thermal spraying material forming the top coating layer to the surface of the bond coating layer is the same effect using any of electric arc, oxygen-fuel flame, and plasma flame. Can be obtained. Here, the coating thickness of the top coating layer is coated to the extent that all the defects removed, unlike the bond layer coating to a certain thickness coating.

이상과 같이 제거된 결함부분에 탑 코팅층까지 형성시킨 상태만으로도 크랭크 케이스를 조립하여 재사용할 수 있지만 상기 용사코팅층에 이하 설명될 마무리 공정을 추가하게 되면 재생된 크랭크 케이스의 수명이 보다 더 연장될 수 있다. 이러한 마무리 공정으로는 실링공정과 마무리 표면가공공정이 있다.The crankcase can be assembled and reused only by forming the top coating layer on the defect portion removed as described above, but by adding the finishing process described below to the thermal spray coating layer, the life of the regenerated crankcase can be further extended. . Such finishing processes include a sealing process and a finishing surface processing process.

본 발명 에 의한 실링 공정은 금속용사법에 의하여 용사코팅층이 형성되면 용사코팅층 내부에 1-20%의 기공이 존재하게 되는데 본 공정은 이를 밀봉할 목적으로 행하여진다. 실링공정에서는 이러한 기공을 실링재를 이용하여 밀폐 또는 도포시키게 된다. 이때 사용되는 실러(sealer)로는 수지류와 알루미늄 페인트가 사용된다. 실러로 사용되는 수지류로는 실리콘 수지(Silicons Resin), 페놀 수지(Phenolic Resin), 폴리에스테르 수지(Polyester Resin), 에폭시 플리아마이드(Epoxy Polyamide resin), 에폭시 수지(Epoxy Resin), 우레탄 수지(Urethane Resin), 수성 알키드 수지(Water based Alkyd Resin) 들 중 어느 하나를 사용하는 것이 바람직하다.In the sealing process according to the present invention, when the thermal spray coating layer is formed by the metal spray method, 1-20% of pores are present in the thermal spray coating layer. This process is performed for the purpose of sealing it. In the sealing process, such pores are sealed or coated using a sealing material. Resins and aluminum paint are used as the sealer used at this time. Resins used as sealers include silicone resins, phenolic resins, polyester resins, epoxy polyamide resins, epoxy resins, and urethane resins. Resin), it is preferable to use any one of the water based Alkyd Resin.

기공 밀폐에 사용되는 실러는 붓 또는 스프레이로 용사코팅층을 도포하거나 크랭크 케이스를 해당 실러에 침적시켜 기공에 실러를 침투시켜 기공을 밀봉할 수도 있다. 따라서 실러를 코팅하는 공정은 사용하고자하는 실러의 물리적 특성을 고려하여 선택한다.The sealer used for pore sealing may apply a spray coating layer with a brush or spray, or crank case may be deposited on the sealer to infiltrate the sealer into the pores to seal the pores. Therefore, the process of coating the sealer is selected in consideration of the physical properties of the sealer to be used.

본 발명에 의한 표면가공공정은 용사코팅층이 형성된 크랭크 케이스(10)에 실린더 라이너(13)를 정밀하게 조립하기 위한 것으로 용사코팅층을 그대로 또는 용사코팅층에 실링처리 된 면을 기계가공 및 연삭가공에 의해 평탄화 가공하는 것이다.Surface treatment process according to the present invention is to precisely assemble the cylinder liner 13 to the crank case 10 with the thermal spray coating layer is formed by the machining or grinding the surface of the thermal spray coating layer as it is or is sealed on the thermal spray coating layer It is a flattening process.

상술한 바와 같이 본 발명은 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스의 냉각수 부식 부위를 금속용사공법에 의해 재생, 보수함으로서 작업이 간단하면서도, 코팅 재료에 의하여 냉각수 사용조건에서도 특히 견딜 수 있어서, 최초 제작품과 동일 또는 그 이상의 물성을 부여할 수 있는 장점이 있다.As described above, the present invention simplifies the operation by regenerating and repairing the cooling water corrosion portion of the marine diesel engine crankcase by the metal spraying method, and is particularly resistant to the cooling water use conditions by the coating material, and thus the same as that of the original product. There is an advantage that can give the above physical properties.

또한 본 발명은 이러한 장점 때문에 크랭크 케이스의 국부 부식결함을 신뢰성 있게 재생할 수 있으며, 본 발명에 의한 재생방법은 계속해서 재수리 또는 반복수리가 가능하여 크랭크 케이스의 수명을 신제품과 동일 또는 그 이상으로 연장할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention can reliably reproduce the local corrosion defects of the crankcase because of these advantages, and the regeneration method according to the present invention can be continuously repaired or repeated repairs to extend the life of the crankcase to the same or more than the new product. It can work.

더욱이 본 발명에 의한 재생방법에 의하여 크랭크 케이스를 재생하게 되면 부시의 빠짐이나 냉각수 누수현상이 없기 때문에 선박용 디젤엔진을 장기적으로 그리고 안정적으로 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.Furthermore, when the crankcase is regenerated by the regeneration method according to the present invention, there is no fall out of the bush or leakage of the coolant, thereby enabling the marine diesel engine to be used for a long time and stably.

Claims (12)

선박용 디젤엔진 크랭크 케이스의 냉각수에 의해 발생한 부식 결함부분을 재생, 보수하는 방법에 있어서,In the method of regenerating and repairing the corrosion defects generated by the cooling water of the marine diesel engine crankcase, 상기 부식결함부분을 기계적 가공으로 제거하는 결함제거단계와;A defect removal step of removing the corrosion defect portion by mechanical processing; 상기 결함이 제거된 부식결함부분에 기계적 가공에 의하여 접착 표면적을 증가시키기 위한 예비처리 단계;와A pretreatment step of increasing the adhesive surface area by mechanical processing on the corrosion defect portion from which the defect is removed; and 상기 예비처리된 결합부분에 후속 금속 코팅층과 모재 금속간의 접착력을 향상시키고 두 금속층간의 열팽창 계수 차이를 완충하기 위한 본드층 코팅 단계;와Bond layer coating step to improve the adhesion between the subsequent metal coating layer and the base metal to the pre-treated bonded portion and buffer the difference in coefficient of thermal expansion between the two metal layers; And 상기 코팅된 본드층 상부에 기계 가공성과 내식성이 우수한 탑 코팅층 코팅단계;를Top coating layer coating step of excellent machinability and corrosion resistance on the coated bond layer; 포함하는 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스 부식부분의 재생방법.Recycling method of marine diesel engine crankcase corrosion part including. 제 1 항에 있어서, 상기 예비처리 단계는 상기 제거된 결함부분에 표면적을 증가시키기 위하여 홈 또는 홈통을 형성하는 단계인 것을 특징으로 하는 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스 부식부분의 재생방법.The method of claim 1, wherein the pretreatment step includes forming grooves or troughs to increase the surface area of the removed defective portion. 제 2 항에 있어서, 상기 홈 또는 홈통이 형성된 결함부분의 표면에 그릿(grit)을 블라스팅(blasting)하여 미세요철을 형성하는 단계가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스 부식부분의 재생방법.3. The regeneration of the marine diesel engine crankcase corrosion portion as claimed in claim 2, further comprising the step of blasting a grit on the surface of the defect portion in which the groove or the trough is formed to form fine roughness. Way. 제 3 항에 있어서, 상기 그릿은 알루미나 또는 탄화실리콘으로 제작된 것을 특징으로 하는 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스 부식부분의 재생방법.4. The method of claim 3, wherein the grit is made of alumina or silicon carbide. 제 3 항 또는 제 4 항에 있어서, 상기 그릿의 크기는 -14 +30메시 범위로 하고, 30-120 psi의 공기 압력으로 블라스팅하는 것을 특징으로 하는 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스 부식부분의 재생방법.5. The method of claim 3 or 4, wherein the size of the grit is in the range of -14 +30 mesh and is blasted at an air pressure of 30-120 psi. 제 1 항에 있어서, 상기 본드층 코팅 단계는 상기 예비처리된 결함부분 표면에 50-95.5중량 % 니켈과 50-4.5중량% 알루미늄 그리고 불가피한 불순물로 이루어진 니켈-알루미늄합금 또는 60-98 중량%니켈크롬합금과 2-40 중량% 알루미늄으로 이루어진 복합분말을 금속 용사법으로 코팅하는 것을 특징으로 하는 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스 부식부분의 재생방법.The nickel-aluminum alloy or 60-98 wt% nickel chromium according to claim 1, wherein the step of coating the bond layer comprises 50-95.5 wt% nickel, 50-4.5 wt% aluminum and unavoidable impurities on the pretreated defect surface. A method of reclaiming corrosion of a marine diesel engine crankcase corrosion part, characterized by coating a composite powder consisting of an alloy and 2-40% by weight aluminum by metal spraying. 제 6 항에 있어서, 상기 본드층 코팅은 50-200㎛ 두께로 코팅하는 것을 특징으로 하는 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스 부식부분의 재생방법.The method of claim 6, wherein the bond layer coating is coated with a thickness of 50-200㎛. 제 6 항에 있어서, 상기 본드층 코팅 단계의 금속 용사법은 그 열원으로 전기아크, 산소-연료 화염, 플라즈마 화염 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스 부식부분의 재생방법.The method of claim 6, wherein the metal spraying method of the coating of the bond layer comprises any one of an electric arc, an oxygen-fuel flame, and a plasma flame as a heat source thereof. 제 1 항, 제 2 항, 제 3항, 제 4항, 제 6 항 또는 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 탑 코팅층 코팅단계는 상기 본드층이 코팅된 본드층 표면에 1-15중량% Mn, 0.3-15중량% Ni, 10-25중량% Cr, 0.05-0.5중량% C, 0.01-0.1중량% P, 0.01-0.1중량% S, 0.3-1.5중량% Si, 1-5중량% Mo, 60-87.33중량% Fe 기타 불가피한 불순물이 포함된 합금을 금속 용사법으로 코팅하는 것을 특징으로 하는 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스 부식부분의 재생방법.The method of claim 1, 2, 3, 4, 6 or 7, wherein the top coating layer coating step is 1-15 weight on the surface of the bond layer coated with the bond layer % Mn, 0.3-15 wt% Ni, 10-25 wt% Cr, 0.05-0.5 wt% C, 0.01-0.1 wt% P, 0.01-0.1 wt% S, 0.3-1.5 wt% Si, 1-5 wt% Mo, 60-87.33% by weight Fe Recycling method of marine diesel engine crankcase corrosion part characterized by coating the alloy containing other unavoidable impurities by metal spraying method. 제 9 항에 있어서, 상기 탑 코팅층 코팅 단계의 금속 용사법은 그 열원으로 전기아크, 산소-연료 화염, 플라즈마 화염 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스 부식부분의 재생방법.10. The method of claim 9, wherein the metal spraying method of the top coating layer coating step uses any one of an electric arc, an oxygen-fuel flame, and a plasma flame as a heat source thereof. 제 1 항에 있어서, 상기 탑 코팅층을 코팅한 이 후에 실리콘 수지(Silicons Resin), 페놀 수지(Phenolic Resin), 폴리에스테르 수지(Polyester Resin), 에폭시 플리아마이드(Epoxy Polyamide resin), 에폭시 수지(Epoxy Resin), 우레탄 수지(Urethane Resin), 수성 알키드 수지(Water based Alkyd Resin) 들 중 어느 하나의 수지류 또는 알루미늄 페인트 중 어느 하나의 실러를 이용하여 상기 코팅층 내부 또는 표면에 존재하는 기공을 밀봉하는 실링단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스 부식부분의 재생방법.The method of claim 1, wherein after coating the top coating layer, a silicone resin, a phenol resin, a polyester resin, an epoxy polyamide resin, and an epoxy resin are coated. ), A sealing step of sealing pores existing in or on the surface of the coating layer by using a sealer of any one of resins of the urethane resin, water based alkyd resin, or aluminum paint. Recycling method of the marine diesel engine crankcase corrosion portion further comprising a. 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서, 실링 단계 이 후에 상기 코팅층 또는 상기 실링층 표면을 평탄화 하는 기계가공 또는 연삭가공 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 선박용 디젤엔진 크랭크 케이스 부식부분의 재생방법.12. The method of claim 1 or 11, further comprising a machining or grinding step of planarizing the surface of the coating layer or the sealing layer after the sealing step.
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