KR20010095571A - 협홈용 용접 토치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 협홈용 용접 토치에 관한 것으로, 고정 또는 회전하는 전극(1)이 중앙에 위치하며, 전극(1)의 진행 방향 전,후면으로 보호 가스를 공급하여 용접시 발생하는 아크를 보호하여 주는 노즐(110)이 전극(1)을 중심으로 인접 대칭하게 배치되고, 보호 가스를 공급하기 위한 보호 가스 통로(111)가 노즐(110)의 내부 가장자리에 배치되며, 용접열을 흡수하여 전극(1) 및 노즐(110)을 냉각시키는 냉각매체의 유통로인 냉각매체 통로(112)가 보호 가스 통로(111)의 내측에 배치된다. 이로서 냉각매체가 전극 및 노즐을 냉각시켜 전극 온도의 상승을 방지하므로 협홈에서 장시간 용접을 수행하더라도 전극의 기계적 강성 및 전극 저항이 유지되는 이점이 있다.

Description

협홈용 용접 토치{Narrow gap welding torch}

본 발명은 협홈용 용접 토치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전극과 인접하게 설치된 노즐의 내부에 냉각매체를 공급하여 전극 및 노즐을 냉각시키도록 한 협홈용 용접 토치에 관한 것이다.

일반적으로 후판의 맞대기 용접은 용접 토치가 개선홈 사이로 깊숙이 들어갈 수가 없으므로 부재에 X형상의 개선을 가공하여 한쪽 면을 용접한 후에 부재를 턴 오버하여 나머지 면을 용접하는 X개선 용접법이 이용된다.

그런데, X개선 용접법은 부재에 X개선 가공을 하여야하므로 절단시수가 많이 투입되며, 용접 중 부재 턴 오버 및 가우징을 하여야하므로 부대시수 소모가 많고, 부재에 X개선을 함으로서 용착량이 많아 용접재료 소모 및 용접투입시수가 많다.

이러한 X개선 용접법의 문제점을 해결하기 위하여 근래에는 부재에 I개선 가공을 한 후에 부재를 한쪽 면에서 일괄 용접하는 I개선 용접법이 시행되고 있다.

I개선 용접법은 부재 턴 오버 및 가우징을 할 필요가 없으므로 용접 부대시수 소모가 적고, 부재 개선 가공시 I개선 가공을 하므로 절단 시수가 절약되며, 주로 로테이션 아크 센서를 적용하여 용접선을 자동 추적하므로 용접 토치의 정밀제어에 의하여 용접 품질이 향상되는 장점을 갖는다.

한편, 상기의 I개선 용접법을 시행하기 위해서는 두 부재 사이의 협홈 용접에 적합한 전용의 용접 토치를 사용하여야 하는데, 이는 통상 협홈용 용접 토치로 일컫는다.

종래 기술에 따른 협홈용 용접 토치는 도 1의 정면도에 나타낸 바와 같이, 중앙에 위치하여 고정 또는 회전하는 전극(1) 주위로 두 개의 파이프를 압착하여 협홈에 적용 가능하도록 만든 보호 가스 통로인 노즐(2)이 배치된다.

상부의 가스 공급구(3)를 통해 가스를 공급하면 노즐(2)을 통해 전극(1)의 진행 방향 전,후면으로 보호 가스가 공급되어 용접시 발생하는 아크를 보호하여 준다.

후판 부재를 용접할 경우에는 전극의 상당 부분이 협홈 내부에 위치하게 되며, 이로 인하여 협홈에서 장시간 용접을 수행하게 되면 용접시 전극 끝단에 발생하는 고열이 전극과 용접 부재의 온도를 상승시켜 전극의 강성이 약화되며 용접 전류가 흐르는 전극의 저항이 상승되는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하고자 제안한 것으로서, 전극과 인접하게 설치된 노즐의 내부에 냉각매체를 공급하여 전극 및 노즐을 냉각시킴으로서 전극의 강성을 유지 및 저항의 상승을 방지하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 협홈용 용접 토치의 정면도.

도 2는 본 발명에 따른 협홈용 용접 토치의 사시도.

도 3은 본 발명 용접 토치의 정면도.

도 4는 본 발명 용접 토치의 측면도.

도 5는 본 발명 용접 토치의 전극 부위 단면도.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 전극 110 : 노즐

111 : 보호 가스 통로 112 : 냉각매체 통로

112a : 공급 파이프 112b : 배출로

113 : 보호 가스 공급구 114 : 냉각매체 입출구

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 협홈용 용접 토치는, 중앙에 위치하여 고정 또는 회전하는 전극과, 이 전극을 중심으로 인접 대칭하게 배치되어 상기 전극의 진행 방향 전,후면으로 보호 가스를 공급하는 노즐을 포함하는 협홈용 용접 토치에 있어서: 상기 노즐의 내부는 상기 보호 가스 통로가 가장자리에 배치되며, 그 내측에 냉각매체가 순환되는 냉각매체 통로가 배치되어 상기 냉각매체가 상기 전극 및 노즐을 냉각시키는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로, 상기 냉각매체 통로는 상기 냉각매체가 공급되는 공급 파이프가 중앙에 배치되고, 상기 공급 파이프의 외주연을 따라 상기 냉각매체가 배출되는 배출로가 형성된다.

본 발명의 실시예로는 다수개가 존재할 수 있으며, 이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 이 실시예를 통해 본 발명의 목적, 특징 및 이점들을 보다 잘 이해할 수 있게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 협홈용 용접 토치의 사시도이며, 도 3은 정면도, 도 4는 측면도, 도 5는 전극 부위 단면도이다.

이에 나타낸 바와 같이 본 발명의 용접 토치는, 고정 또는 회전하는 전극(1)이 중앙에 위치하며, 전극(1)의 진행 방향 전,후면으로 보호 가스를 공급하여 용접시 발생하는 아크를 보호하여 주는 노즐(110)이 전극(1)을 중심으로 인접 대칭하게 배치된다.

노즐(110) 내부는 상기 보호 가스를 공급하기 위한 보호 가스 통로(111)가가장자리에 배치되며, 용접열을 흡수하여 전극(1) 및 노즐(110)을 냉각시키는 냉각매체의 유통로인 냉각매체 통로(112)가 보호 가스 통로(111)의 내측, 즉 전극(1)과 보호 가스 통로(111)와의 사이에 배치된다.

냉각매체 통로(112)는 냉각매체가 공급되는 공급 파이프(112a)가 중앙에 배치되고, 공급 파이프(112a)의 외주연을 따라 냉각매체가 배출되는 배출로(112b)가 형성되며, 보호 가스 공급구(113) 및 냉각매체 입출구(114)는 노즐(110)의 상부에 마련된다.

도면 중 미설명 부호 101은 기어 박스이며, 102는 스펀 기어, 103은 구동 모터, 104는 회전체 전원공급기이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 협홈용 용접 토치는, 구동 모터(103)의 회전운동이 기어 박스(101)를 통해 전달되어 전극(1)이 회전 운동하며, 기어 박스(101) 하부에 마련된 보호 가스 공급구(113)를 통해 공급되는 보호 가스는 보호 가스 통로(111)를 통해 용접시 전극(1)의 진행 방향 전,후면으로 공급되어 용접시 발생하는 아크를 보호하여 준다.

보호 가스 공급구(113)에 인접하게 마련된 냉각매체 입출구(114)를 통해 공급되는 냉각수 등의 냉각매체는 냉각매체 통로(112)의 공급 파이프(112a)를 통과하여 노즐(110)의 끝단까지 직송되며, 공급 파이프(112a)의 외주연을 따라 형성된 배출로(112b)를 통해 빠져 나오면서 전극(1)과 부재의 열을 흡수한다.

아울러, 냉각매체는 보호 가스가 보호 가스 통로(111)를 통과 중 용접열에 의해 가열되지 않도록 중간에서 차단하여 온도 상승을 방지하며, 열을 흡수한 냉각매체는 다시 냉각매체 입출구(114)를 통해 밖으로 순환된다.

상술한 바와 같이 본 발명은, 전극과 인접하게 설치된 노즐의 내부로 공급되는 냉각매체가 전극 및 노즐을 냉각시켜 전극 온도의 상승을 방지하므로 전극의 온도 상승으로 인하여 초래되던 기계적 강성의 약화 및 전극 저항의 상승이 차단된다. 다시 말해서, 협홈에서 장시간 용접을 수행하더라도 전극의 기계적 강성 및 전극 저항이 유지되는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 중앙에 위치하여 고정 또는 회전하는 전극과, 이 전극을 중심으로 인접 대칭하게 배치되어 상기 전극의 진행 방향 전,후면으로 보호 가스를 공급하는 노즐을 포함하는 협홈용 용접 토치에 있어서:

   상기 노즐의 내부는 상기 보호 가스 통로가 가장자리에 배치되며, 그 내측에 냉각매체가 순환되는 냉각매체 통로가 배치되어 상기 냉각매체가 상기 전극 및 노즐을 냉각시키는 것을 특징으로 하는 협홈용 용접 토치.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 냉각매체 통로는 상기 냉각매체가 공급되는 공급 파이프가 중앙에 배치되고, 상기 공급 파이프의 외주연을 따라 상기 냉각매체가 배출되는 배출로가 형성된 것을 특징으로 하는 협홈용 용접토치.