KR200402629Y1 - 각부재에 적합한 일렉트로가스 용접용 백킹재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 각부재에 적합한 일렉트로가스 용접용 백킹재에 관한 것이며, 그 목적은 두 모재가 상호 소정의 각을 이루며 용접결합을 요구될 시, 두 모재가 갖는 기울기에 상응하게 밀착된 백킹재의 구조를 통해, 용접부위의 냉각효율 및 양호한 비드를 형성하는 동시 전체적으로 용접품질 및 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 일렉트로가스 용접용 백킹재 구조를 제공함에 있다.

본 고안은 모재의 용접부위 이면에 부착되어 이면측으로 발생되는 용접열을 냉각시키는 백킹재에 있어서; 상기 모재의 용접부위를 향하는 백킹재의 일측면 중앙부는 양호한 이면 비드를 형성하도록 함몰된 형성부를 갖고, 그 양측단은 용접부위를 사이에 두고 각각의 모재에 밀착 고정되는 밀착부를 구성하되; 상기 밀착부는 용접부위를 중심으로 기울어진 모재의 기울기(θ)에 상응한 경사부를 형성하여 각부재의 제작을 위한 일렉트로가스 용접용 백킹재에 관한 것을 그 기술적 요지로 한다.

Description

각부재에 적합한 일렉트로가스 용접용 백킹재 {CERAMIC BACKING WITH GOOD ADAPTABLENESS FOR ELECTRO GAS WELDING ON THE BUTT JOINT WITH ANGLE}

본 고안은 일렉트로가스 용접용 백킹재에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용접에 의한 결합각도를 유지한 채 전면 용접에 따른 이면부의 용접열 냉각을 효과적으로 수행할 수 있도록 하는 백킹재의 구조에 관한 것이다.

통상 선박과 같은 용접을 필요로 하는 대형 구조물은 작은 판재를 이어 붙여서 제작된 많은 블록들을 상호 연결하는 조립 작업을 필요로 하게 되는데, 이러한 경우 필수적으로 상기 각각의 블록들을 모재로 하여 상방을 향하는 수직 용접작업을 필요로 하게 된다.

이러한 대형 구조물의 수직 용접작업에는 일반적으로 플럭스코어드 아크 용접(Flux Cored Arc Welding:FCAW)법과, 일렉트로가스 용접(Electro Gas Welding:EGW)법이 사용되고 있다.

최근 들어 주류를 이루고 있는 상기 일렉트로가스 용접(Electro Gas Welding:EGW)은 나란히 세워진 모재의 용접부를 대향하며 모재에 형성된 'V'형의 용접부를 따라 아래에서 상방으로 상진하며, 이산화탄소(CO₂)를 보호가스로 이용하여 아크를 발생시키며, 이 아크열로 모재를 용융시켜 각각의 모재를 접합하는 방식으로, 일반적으로 세워진 상태로 설치된 모재의 전면에는 표면 동당금을 설치하고, 후면에는 백킹(backing)재를 이용하여 용접 시 발생되는 용접열을 냉각하여 용융금속이 아래로 흘러내리는 것을 방지하여 양호한 이면 비드를 형성하기 위해 사용된다.

이때 상기 모재의 이면에 설치되는 백킹재는 모재와의 설치 및 탈거의 용이성 및 작업의 편의성을 위해 세라믹 재질을 주로 사용하고 있다.

도 1은 일반적인 EGW 장치를 이용한 용접을 위한 모재의 예시도를, 도 2는 종래의 백킹재의 구성을 보이기 위한 단면도를 도시한 것으로, 판상의 모재(1,2)의 용접을 필요로 하는 판상의 모재(1,2) 일측부를 서로 맞댄 상태로 하여 세워진 상태로 수직방향을 따라 용접을 수행하는 일렉트로가스 용접을 수행하게 된다.

통상 상기 용접이 행하여 지는 모재(1,2) 일측부는 용접장치(미도시)를 향해 단면이 'V'자형의 용접부위(5)를 이루며 비드형성공간을 구비하게 된다.

한편 상기 모재(1,2)의 이면부(6)에 부착되는 백킹재(10)의 전면은 그 양측단이 모재(1,2)에 밀착되어 고정되는 밀착부(10b)와, 상기 밀착부(10b)를 사이에 두고 용접 시 모재의 이면측으로 발생되는 용접열을 냉각시켜 양호한 비드를 형성시키는 형성부(10a)를 구비하게 된다.

하지만, 이러한 구조의 백킹재(10)는 판상의 모재들이 상호 직선상에 나란히 위치되었을 경우에만 용접작업 시에만 가능하였으며, 특히 선박의 블록제작공정에서 필요로 되는 소위 '너클(Knuckle)' 즉, 두 모재가 상호 기울어진 각부재를 이루기 위해서는 상기 밀착부(10b)가 모재와 상응되지 못해 용접 냉각불량 등의 이유로 일렉트로가스 용접을 수행할 수 없는 경우가 발생되었다.

또한, 종래에도 상기와 같이 각을 갖는 각부재 용접결합을 수행할 시에는 별도로 작업자에 의해 일일이 반자동의 구간 반복된 용접 작업을 필요로 하는 플럭스코어드 아크 용접을 수행하게 되었다. 물론 이로써 용접작업에 따른 작업공수 및 품질의 저하를 초래하는 요인을 초래하였다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출되는 것으로, 그 목적은 두 모재가 상호 소정의 각을 이루며 용접결합을 요구될 시, 두 모재가 갖는 기울기에 상응하여 부착되는 이면 백킹재를 통해, 용접부위의 냉각효율 및 양호한 이면 비드를 형성하는 동시 전체적으로 용접품질 및 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 일렉트로가스 용접용 백킹재 구조를 제공함에 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하고 종래의 결점을 제거하기 위한 과제를 수행하는 본 고안은 모재의 용접부위 전면을 따라 일측에서 타측으로 상방 진행하며 일렉트로가스 용접(Electro Gas Welding:EGW)을 수행하는 용접 장치를 이용하여, 용접부위를 중심으로 판상의 모재가 상호 기울기를 갖는 각부재를 제작하기 위한 용접작업 시, 상기 모재의 용접부위 이면에 부착되어 이면측으로 발생되는 용접열을 냉각시키는 백킹재에 있어서; 상기 모재의 용접부위를 향하는 백킹재의 일측면 중앙부는 양호한 이면 비드를 형성하도록 함몰된 형성부를 갖고, 그 양측단은 용접부위를 사이에 두고 각각의 모재에 밀착 고정되는 밀착부를 구성하되; 상기 밀착부는 용접부위를 중심으로 기울어진 모재의 기울기(θ)에 상응한 경사부를 형성한 것을 특징으로 한다.

본 고안에 적용되는 일렉트로가스 용접장치의 구성은 이미 공지 공용된 기술사항으로 그 상세 설명은 생략한다.

이하, 본 고안의 실시예를 첨부도면과 연계하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3은 본 고안에 의해 각부재를 제작하기 위한 모재에 부착되는 백킹재의 단면 예시도를, 도 4는 모재에 부착된 백킹재의 설치 상태도를 도시한 것으로, 본 고안은 판상의 모재(1,2)를 세워둔 채 대향하는 일측부를 따라 수직방향으로 상진하며 용접을 수행하는 일렉트로가스 용접장치를 통해 모재(1,2)의 전면에 대해 용접작업을 수행할 시, 상기 모재(1,2) 용접부위(5) 이면에 설치되어 이면측으로 발생되는 용접열을 냉각시키며 양호한 이면 비드를 형성토록 하는 백킹재(20)를 제공한다.

또한, 이때 상기 판상의 모재(1,2)가 용접에 의해 결합된 후, 상호 기울기(θ)를 갖는 각부재를 용접 제작할 시 사용할 수 있는 백킹재(20)를 제공한다.

즉, 모재(1,2)의 용접부위(5) 이면에 부착되는 백킹재(20)의 전면 중앙부는 양호한 이면 비드를 형성하게 내측으로 함몰된 형성부(20a)를, 상기 형성부(20a)를 사이에 둔 양측단은 모재(1,2)에 밀착되어 고정되는 밀착부(20b)를 구성하되,

상기 밀착부(20b)는 상기 각을 이루며 결합되는 모재(1,2)의 기울기(θ)에 상응한 경사부를 형성한다.

예컨데, 대형 선박 건조 시, 소위 '너클(Knuckle)부' 라고 불리는 즉, 용접 완료된 판부재(모재)가 상호 기울진 각부재를 제작하기 위해서는 대개 판부재간의 기울기가 대략 10~20도 범위의 많은 용접작업을 필요로 하게 되는데,

이러한 경우 본 고안에 따른 백킹재(20)의 밀착부(20b)의 기울기(θ) 값을 달리하는 치수별 백킹재의 샘플을 복수로 미리 제작하여, 모재간의 필요로 되는 기울기(θ)의 크기에 따라 상응되는 백킹재를 사용함으로써, 상기 선박 건조 시와 같이, 용접작업의 대형화 및 대량의 용접작업을 효율적으로 수행할 수 있게 된다.

본 고안은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 고안은 두 모재가 갖는 기울기에 상응하게 밀착되는 백킹재의 구조를 통해, 용접부위의 냉각효율 및 양호한 이면 비드를 형성하는 동시 전체적으로 용접품질 및 작업의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 EGW장치를 이용한 용접을 위한 모재의 예시도

도 2는 종래의 백킹재의 구성을 보이는 단면 예시도

도 3은 본 고안에 따른 백킹재의 단면 예시도

도 4는 본 고안에 따른 백킹재의 설치 개념도

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

(1,2) : 모재

(5) : 용접부위(전면부)

(6) : 이면부

(9) : 고정부재

(20) : 백킹재

(20a) : 형성부

(20b) : 밀착부

Claims (1)

1. 모재의 용접부위 전면을 따라 일측에서 타측으로 상방 진행하며 일렉트로가스 용접(Electro Gas Welding:EGW)을 수행하는 용접 장치를 이용하여, 용접부위를 중심으로 판상의 모재가 상호 기울기를 갖는 각부재를 제작하기 위한 용접작업 시, 상기 모재의 용접부위 이면에 부착되어 이면측으로 발생되는 용접열을 냉각시키는 백킹재에 있어서,

   상기 모재의 용접부위를 향하는 백킹재(20)의 일측면 중앙부는 양호한 이면 비드를 형성하도록 함몰된 형성부(20a)를 갖고, 그 양측단은 용접부위를 사이에 두고 각각의 모재에 밀착 고정되는 밀착부(20b)를 구성하되,

   상기 밀착부는 용접부위를 중심으로 기울어진 모재의 기울기(θ)에 상응한 경사부를 형성한 것을 특징으로 하는 각부재에 적합한 일렉트로가스 용접용 백킹재.